碳、氧同位素地球化学 成矿体系中的中基性－中酸性脉岩的碳、氧同位素特征

1.样品采集、单矿物分离及分析方法

本着用石英和镁菱铁矿矿物对的氧同位素组成，计算氧同位素平衡温度的目的，分离镁菱铁矿的样品与分离石英单矿物的样品相同。为了尽可能的排除氧化作用对测试结果的影响，样品粉碎到170网目，并在双目镜下进行了严格挑选。镁菱铁矿的纯度达到了99%以上。

分析方法：在25℃条件下，在真空管中用100%的磷酸与镁菱铁矿反应，而后冷冻提取CO₂，测定CO₂所用质谱为MAT-251EM，结果用相对于PDB的国际标准表示，分析精度为±0.2‰。

2.碳、氧同位素地球化学

对卡拉玛矿床6件矿石样品中的镁菱铁矿进行了碳、氧同位素组成的测定，全部测试结果见表4-24。从表4-24 可见，镁菱铁矿的δ¹³C值变化于-7.7‰～-6.9‰，平均值为-7.31‰±0.32‰，具有比较大的负值。正常海相碳酸盐岩的δ¹³ C 值变化于-2‰～+5‰，显然，这里的镁菱铁矿石不可能是海相沉积碳酸盐。火成碳酸盐的δ¹³ C值变化于-6‰～10‰，与卡拉玛矿床镁菱铁矿石的δ¹³ C值较接近。但是，红海“A-Ⅱ”海渊底层卤水的碳同位素组成也具有较大的负值（-7‰），故只凭碳同位素组成资料难于确定卡拉玛矿床镁菱铁矿是岩浆热液成因，还是海底热液沉积成因。

镁菱铁矿的δ¹⁸O值变化于14.1‰～16.7‰，平均值为15.35‰±0.84‰。与不同地质环境下，不同成因类型菱铁矿的δ¹⁸ O值相比（见表4-25），卡拉玛矿床镁菱铁矿的氧同位素组成显著偏低。这种情况至少可以证明，卡拉玛矿床的镁菱铁矿不是正常海相沉积形成的。进一步把氧同位素和碳同位素资料结合起来考虑，可能有助于理解卡拉玛矿床镁菱铁矿的成因，为此我们制作了δ¹⁸ O～δ¹³ C图解（图4-16）。从图4-16可以看出，卡拉玛矿床镁菱铁矿的碳、氧同位素组成都比较均一，6 个投影点集中分布，构成了紧密的一个组。它们的分布区既不同于岩浆热液碳酸盐，也不同于海相沉积碳酸盐，与沉积有机物更没有关系。因此，在δ¹⁸ O～δ¹³ C图解上，单纯从样品分布区的空间关系来看，卡拉玛矿床镁菱铁矿可能是由岩浆热液碳酸盐与海相沉积碳酸盐混合形成的，也就是可能在海底热液成矿系统中，以热液沉积的方式形成的。

表4-24 卡拉玛铜矿床矿石中镁菱铁矿的碳、氧同位素组成

表4-25 不同生成环境和成因类型菱铁矿的氧同位素组成

图4-16 卡拉玛矿床矿石中镁菱铁矿的δ¹⁸ O-δ¹³ C图解

白云岩碳、氧同位素地球化学特征~

白云鄂博矿床赋矿白云岩的碳、氧同位素已做大量工作（魏菊英，1983；刘铁庚，1986；中国科学院地球化学研究所，1988；方涛，1994；陈辉，1997；杨学明，1998,2000；杨晓勇，2000；舒勇，2001;Le Bas,1997等），对岩石成因多有阐述。上述学者有关岩石同位素组成特征及岩石成因的论述，大大丰富了前人的认识。但是由于碳、氧同位素组成的复杂性，所获得的结论有很大差异。
表10-8列出了白云鄂博矿床已获得白云岩样品碳、氧同位素测定结果。
表中列出的岩石名称均按原文，便于读者了解原岩性质，只是在岩石类别及前后顺序方面有所变动。鉴于主、东矿与西矿形成时代和形成地质条件差异（详见第四章及本章第五节），这里分别描述其同位素组成特征。在每一组岩石内又按白云岩、矿化白云岩和蚀变白云岩分出3类。白云岩和矿化白云岩主要根据是否有铁－稀土矿化来区分，在野外即可区别，蚀变白云岩是本文作者在研究白云岩自交代作用时得出的认识（详见本章第二节）。白云岩中的萤石、钠闪石，尤其是细晶白云石交代溶蚀粗晶白云石的蚀变现象明显，广义上它们可称为蚀变矿物。上述学者注明有萤石、钠闪石及细晶白云石等的岩石在表中均归入蚀变白云岩类。由表列数据可以看出，三类岩石的氧、碳同位素组成不同，而且具有一定的变化趋势。
表中变动较大的是将魏菊英原命名的含矿白云岩和矿化白云岩合在一起，统称矿化白云岩。原命名的围岩白云岩列入本文的蚀变白云岩内。魏菊英的围岩白云岩指的是矿体的围岩，其中萤石化、钠闪石化、细晶白云石自交代作用发育，多为蚀变岩石，此外，在刘铁庚的数据中标有钠闪石化、萤石化的白云岩，其δ180及δ13C值与魏菊英的围岩白云岩的值甚为接近，而没有标明这些蚀变矿物的白云岩的值与魏菊英的围岩白云岩的值相差较大。
表10-8中还列出了北部侵入地层碳酸岩岩脉全岩样品δ180和δ13C值。
前人借助氧、碳同位素数据论证矿区白云岩的成因，主要有3种认识：①封闭或半封闭海盆内的沉积成因（魏菊英，1983）；②深源热卤水与海水混合成因（陈辉，1987）；③碳酸岩岩浆成因（刘铁庚，1986,Le Bas,1997）。
白云岩沉积成因的认识主要是与海相沉积碳酸盐岩石——石灰岩和白云岩进行对比得出的。矿区白云岩的δ13C值在海相沉积碳酸盐岩的范围内。白云岩的δ180较海相沉积碳酸盐岩低。低的原因被解释为白云岩再结晶过程中受大气降水或层间孔隙溶液影响，同位素交换的结果。
深源热卤水与海水混合成因的认识主要是依据成矿溶液的δ180及δD介于深源热卤水与海水之间，从而得出白云岩是由深源热卤水与海水按1∶1比例混合形成的结论。
碳酸岩岩浆成因认识主要依据白云岩中的粗晶白云岩的δ180和δ13C值分布在原生火成碳酸岩区及其附近。碳酸岩δ18O 6‰～10‰，δ13C-4‰～7‰（Deines,1989,Le Bas,1997）。细晶白云岩的值分布在粗晶白云岩和沉积白云岩或石灰岩的值之间。细晶白云岩被认为是在有地下水参与的含矿溶液影响下粗晶白云岩经再结晶作用形成的。

表10-8　白云鄂博矿床白云岩全岩样品氧、碳同位素组成


续表

①作者将白云岩定名为碳酸岩。
图10-23表明了矿区白云岩的δ18O－δ13C关系，可以看出，白云岩δ180值和δ13C值大致呈线性阵列演变关系。这与前人得出的认识一致（刘铁庚，1986；中国科学院地球化学研究所，1988；陈辉，1997）。白云岩δ180值和δ13C值分布在一个大的范围内，δ180值介于6.5‰～16.5‰之间，δ13C介于－7.22‰～1.4‰之间，线性阵列的一端为岩浆碳酸岩碳、氧同位素组成范围，另一端为元古宙海相白云岩同位素组成范围，这显示，矿床形成时岩浆碳酸岩与海水发生过同位素交换。由于白云岩碳、氧同位素组成兼有不同沉积环境特征，这使得矿床的成因讨论变得复杂（见本节前面讨论）。由图10-23还可以看出，侵入地层的碳酸岩脉的碳、氧同位素组成也处于上述线性阵列靠近岩浆碳酸岩范围一边。

图10-23　白云鄂博矿床主矿、东矿白云岩样品δ18O－δ13C关系图

白云岩样品δ18O－δ13C大致呈线性阵列演变。■主矿、东矿白云岩样品；◇侵入地层碳酸岩脉样品。岩浆碳酸岩碳、氧同位素组成范围据Deines,1989;Lc Bas et al.,1997；元古宙海相白云岩碳、氧同位素组成范围据Veizer and Hoefs,1976
Fig.10-23　δ18O vsδ13C diagram of dolomites（■）from the Main orebody and East orebody in the Bayan Obo ore deposit
The values of carbonatite vein（◇）intruded into the Bayan OboGroup in the north Bayan Obo ore district are alsoshown for comparison.Sites of dolomites are distributed along a linear array between igneous carbonatites（δ18O andδ13C after Deines,1989 and Le Bas et al.,1997）and Proterozoic marine dolomites（after Veizer and Hoefs,1976）
白云鄂博矿床西矿白云岩碳、氧同位素组成也具有与主矿、东矿碳、氧同位素类似组成特征，仅分析样品少一些。
如果白云岩按白云岩（粗粒白云岩）、矿化白云岩和蚀变白云岩分类（分类原则见本节前面部分叙述），其碳、氧同位素组成δ180－δ13C平均值演变关系比图10-23更清楚显示白云鄂博矿床白云岩是岩浆碳酸岩与元古宙海水混合蚀变产物（图10-24）。并且由图还可以明显看出，由白云岩至矿化白云岩至蚀变白云岩，海水蚀变程度增加。

图10-24　白云鄂博矿床不同类型白云岩样品δ18O-δ13C平均值关系图（据表10-8不同类型白云岩δ18O、δ13C平均值绘制）

岩浆碳酸岩值据Deines（1989）和Le Bas（1997）资料；元古宙海相碳酸岩值据Veizer and Hoefs（1974）资料统计，众值
Fig.10-24　δ18O vsδ13C of mean valuesof coarse,mineralized and altered dolomites from the Bayan Obo ore deposit
δ18O and δ1 3C values of igneous carbonatites and Proterozoic marine dolomites are respectively after Deines（1989）,Le Bas,et al.,（1997）and Veizer and Hoefs（1976）
由白云鄂博矿床铌-稀土-铁矿石、白云岩样品硫酸盐硫同位素资料和白云岩样品碳、氧同位素资料得出的成矿环境的认识与本章前面叙述的Sr、Nd同位素资料反映的成矿环境十分一致。

（一）脉岩地质、岩相学特征
胶东金矿区是一个典型中基性－中酸性脉岩发育的中温内生热液金成矿区。区域脉岩地质研究表明：中基性－中酸性脉岩在该区广泛分布，空间上呈多组产出（NNE—SN、S—N、NNW 等向），并在矿田内或强矿化带尤为发育，可构成岩脉群、岩脉带。脉岩规模大小不一，大者长达数千米，宽达十余米，小者长在1m以内，宽只有数厘米。岩石类型主要为煌斑岩、细粒闪长岩、辉绿岩、闪长玢岩等。
胶东地区与矿化作用密切伴生的脉岩主要是斜云煌岩、闪斜煌斑岩、安山玢岩。如玲珑矿田见到的脉岩主要是斑状斜云煌岩－闪斜煌斑岩，其次是等粒斜云煌岩、安山玢岩；乳山矿田的脉岩主要是含碳酸盐球颗等粒斑状斜云煌岩；三甲矿田主要是斑状斜云煌岩等。各类岩脉的岩相学主要特征为：
闪斜煌斑岩类：煌斑结构或自形－半自形晶结构（d=0.1～0.5mm），有时呈斑状或似斑状结构（斑晶矿物为斜长石、角闪石和辉石，d=1～1.5mm）；多呈块状构造，局部矿物略有定向性。矿物以斜长石、碱性角闪石为主，含少量黑云母、碱性长石、辉石、橄榄石，副矿物主要是磷灰石、磁铁矿及其他不透明矿物；硅酸盐热液矿物有绿泥石、绢云母、石英等，碳酸盐热液矿物主要是方解石，偶见菱铁矿。该岩类包括斑状闪斜煌斑岩、等粒闪斜煌斑岩等。
斜云煌岩类：岩石结构、构造与闪斜煌斑岩类基本相同，但矿物以斜长石、黑云母为主，次要矿物为碱性长石、碱性角闪石等，副矿物有磷灰石、磁铁矿及其他不透明矿物等。硅酸盐热液矿物有绿泥石、绢云母、石英等；碳酸盐热液矿物主要为方解石，有时见菱铁矿。该岩类包括等粒斜云煌岩、斑状斜云煌岩等。
安山玢岩类：半自形－他形结构（d=0.02～0.03mm），矿物定向性明显，呈似流纹状构造。斑晶矿物主要为半自形斜长石，含少量黑云母，基质为细晶斜长石、碱性长石、石英、黑云母及副矿物磷灰石和磁铁矿、黄铁矿等不透明矿物。硅酸盐热液矿物有绢云母、钠长石、绿泥石、石英等；碳酸盐热液矿物主要为方解石、菱铁矿。该岩类主要有黑云母安山玢岩。
上述各岩类普遍具较强的热液蚀变，在原生岩浆主期矿物相（斜长石＋角闪石＋黑云母＋辉石等）的晶体内部或/和边缘被较多的绢云母、绿泥石、石英、方解石、菱铁矿及不透明矿物等取代，使其矿物晶体呈现残留状，甚至出现假象晶。在热液矿物中，球颗状的碳酸盐集合体（以方解石为主，含少量石英、磁铁矿、黄铁矿等）较为特殊，并不依附主期矿物相。方解石晶体内部干净、清晰，无主期结晶矿物相残留，说明该矿物相与主期结晶较接近，属岩浆期末的熔离碳酸岩熔体结晶形成。因此，岩相中的碳酸盐矿物记录了岩浆期末到岩浆热液期的结晶特征。显然，碳酸盐的成因研究是追溯该类脉岩成因的重要补充；同时，金矿成矿过程普遍有碳酸盐的形成。碳酸盐碳、氧同位素作为理想的桥梁，可进一步解释脉岩的岩浆作用与成矿作用的成因联系。
（二）碳、氧同位素地球化学
1.实验过程和方法
在上述地质、岩相学研究基础上，选取新鲜、具代表性的脉岩和共生矿脉进行碳、氧同位素测试。由于选取的样品中碳酸盐含量较少，有的方解石只呈微晶形式存在，无法选取单矿物，故采用向全岩加入100%的磷酸（5g）、在25℃条件下分解方解石的方法收集CO2来进行碳酸盐的碳、氧同位素测试。为了使得到的数据充分反映其岩浆的性质（硅酸质熔体＋流体），对全岩样品采用Br F5法收集O2，通过灼烧炭炉（在Pt催化下）提取CO2，再将CO2经反复冷却提纯，由气体同位素（NAT252）质谱仪测定，测定误差不大于0.02%。实验在南京大学成矿作用国家重点实验室完成，测试结果见表7-24。
2.实验数据有效性
δ18OSMOW，方解石、δ13CPDB，方解石是指从全岩中分解方解石获得的数据，单相反应为：25℃，CaCO3+H3PO4=Ca2（PO4）2+3H2O+CO2↑，这种条件只有方解石被分解，与纯的方解石测试精度基本一致。δ18OSMOW，全岩可能有些误差，由于被测样品均含有较高的碳酸盐，采用BrF5法可能有碳酸盐中的部分氧（1/3）未被回收，但若去掉其中的碳酸盐又不能充分反映岩浆本身硅酸盐＋碳酸盐属性。根据岩浆体系不同类型矿物对氧同位素分馏递减[石英、白云母（硬石膏）→碱长石、方解石、文石→白榴石→白云母→钙长石→辉石、角闪石→黑云母→橄榄石（榍石）→绿泥石→钛铁矿→磁铁矿等]和岩浆体系向酸性演化规律，从矿物组合和CIPW 矿物分子含量的角度对全岩氧同位素实验结果进行检验，结果表明：随岩石的酸性增加，δ18OSMOW，全岩逐渐增大，并且各体系的偏基性、碳酸盐含量较高的端员要比相对酸性、碳酸盐含量低的端员有略高的δ18OSMOW，全岩，这说明δ18OSMOW，全岩的实验值不仅完全反映了岩石硅酸盐矿物的氧同位素组成，而且在一定程度上也反映了碳酸盐的δ18O。严格地讲，此次δ18OSMOW，全岩的实验值大于纯碳酸盐的δ18O值，小于硅酸盐＋碳酸盐δ18O的定性值。
表7-24 中基性－中酸性脉岩的δC、δO同位素实验结果


续表


3.岩浆的同源性和源区性质
脉岩的碳、氧同位素测试结果表明：δ13CPDB，方解石，δ18OSMOW，方解石，域分别为－3.5‰～－0.9‰（均值为－2.7‰）和6.9‰～11.6‰（均值为9.8‰）。δ18OSMOW，全岩为5.7‰～7.4‰，均值为6.4‰。因此，无论从其碳酸盐的碳、氧同位素角度，还是从全岩氧同位素角度分析，它们的值域均在岩浆碳酸岩范围。
在同位素对比图解（图7-15）上，脉岩的δ18OSMOW，方解石，δ18OSMOW，全岩值的区域与正常的安山岩、流纹岩、花岗岩和变质岩的接近，并且δ18OSMOW，全岩低值接近岩石圈地幔值（5.7‰～0.3‰）、地幔源碱性玄武岩值（5.6‰）;δ13CPDB，方解石在灰岩、大理岩、金刚石、岩浆碳酸岩和炭质球粒陨石区间，均值更接近金刚石和大理岩重心区域，接近地幔区域值，显示出深源岩浆的特征。同时高的碳、氧同位素值，一方面可能反映源区富集618O和613C，另一方面可能是岩浆演化过程中同位素效应或与壳源流体加入所致。
考察各体系脉岩的δ18OSMOW，方解石与δ18OSMOW，全岩变异特征（图7-16a）发现：δ18OSMOW，方解石与δ18OSMOW，全岩变异系统性较差，各矿田呈相对独立线性变异特征。从岩浆演化角度分析，在同源岩浆平衡演化过程中，δ18OSMOW应随岩浆演化逐渐增加，但本区除了玲珑矿田的变化规律明显外，三甲和乳山矿田均不具该演化特征（图中的虚线为推测演化线），而是呈现非平衡特征。尽管如此，仍可看出它们之间的同源性，即存在公共区。根据公共区域的同位素范围和玲珑矿田与三甲矿田相交于一点的特征（图7-16a），并结合δ18OSMOW，全岩与δ13CPDB，碳酸盐相关性（图7-16b），初步确定源区的碳、氧同位素值分别为：δ18OSMOW，碳酸盐＝9.2‰±，δ13CPDB，源区＝-4.8‰±，δ18OSMOW，源区＝+5.5‰±。该结果与岩石圈地幔相比，δ18OSMOW，碳酸盐，δ13CPDB，碳酸盐值均偏高，指示下地壳或富集地幔起源的岩浆特征。

图7-15 脉岩的δ18OSMOW.全岩，δ18OSMOW.方解石和δ13CPDB，方解石同位素含量对比图解


图7-16 脉岩δ18OSMOW，全岩－δ18OSMOW，方解石和－δ13CPDB，方解石变异图

此外，在碳酸盐的δ18O－δ13C成因判别图解（图7-17）上，各矿田脉岩碳酸盐（方解石）的碳、氧同位素组成落在岩浆碳酸岩区，同时它们源区的碳、氧同位素组成落在地幔与海水的混合线上，充分显示了岩浆形成过程中海水（约20%）渗透岩石圈地幔（约80%）的成因特征，属于大陆边缘和岛弧背景下的成岩作用。这一点与岩石地球化学特征判别的源区性质和构造环境是一致的，即源区与洋壳俯冲脱水交代岩石圈地幔形成的富集地幔有关。研究区位于苏鲁榴辉岩带西侧，该带俯冲作用结束于印支期末；从被折返的苏鲁榴辉岩带内的大理岩（原岩与海相）与源区、地幔的碳和氧同位素关系分析，它们的碳、氧同位素组成在δ18O－δ18C图解上的连线与地幔和海水的混合线一致或重叠（图7-17），间接暗示了脉岩的碳酸岩岩浆源区是洋壳俯冲提供流体（CO2+H2O等）交代岩石圈地幔而形成的，即以岩石圈地幔为主的混合源－富集地幔。

图7-17 碳酸盐类各种形成环境的δ18O－δ13C图解（据Kellem＆Hoets,1995 Tay lor等，1967）

4.同位素演化及其地质意义
碳、氧同位素研究表明，各体系的碳、氧同位素组成分别具有相对独立的特征，说明脉岩的成岩过程存在不同性质的同位素交换。根据Deines（1989）碳酸岩的δ18O－δ13C同位素效应图上（图7-18），玲珑矿田脉岩的同位素组成（Ⅰ）落在幔源多相体系流体演化的高温效应/沉积岩混染的趋势线上，三甲（Ⅱ）和乳山矿田（Ⅲ）不同程度偏向海水渗透作用的趋势线上，并且乳山矿田具较高的δ13C。从围岩对岩浆影响的角度分析，上述三个矿田的就位空间均在片理不发育的张扭性构造体系中，围岩是交代重熔型花岗岩（无沉积岩）。因此，可推测玲珑矿田脉岩—碳酸岩的碳、氧同位素组成特征是以岩浆高温效应为主，并受弱的海水渗透作用影响，而乳山矿田脉岩—碳酸岩高的δ18O－δ13C组成显示同时受到岩浆高温效应和较强的海水渗透作用影响。

图7-18 脉岩和含金多金属硫化物脉中的碳酸盐（方解石）δ18O－δ13C组成变异图

（据Kellen＆Hoefs,1995 Taylor等，1967）
此外，表7-24还列出了含金多金属硫化物矿脉内碳酸岩（方解石）的碳、氧同位素组成，具明显的深源岩浆性质。在δ18O－δ13C同位素效应图上（图7-18），成分点落在地幔多相体系的高温效应/沉积岩混染趋势线和原始碳酸岩的低温蚀变趋势线之间偏高温效应/沉积岩混染趋势线的一侧，反映高温效应到低温蚀变的特征，这一点与矿床形成过程的温度是一致的（中高温到低温）。笔者没有对矿脉原始岩浆的δ13CPDB和δ18OSMOW进行推算，但从矿脉趋势线（Ⅳ）和脉岩的源区关系分析，脉岩和矿脉的初始岩浆的来源具一致性或同源性。
（三）结论
通过胶东金矿区矿田内与金成矿伴生脉岩中的碳酸岩碳、氧同位素和脉岩全岩氧同位素研究，初步得出以下结论：
（1）各矿田体系与金成矿密切伴生脉岩的岩浆源区性质基本一致，指示岩浆来源于洋壳俯冲过程提供流体（CO2+H2O等）交代岩石圈地幔而形成的富集地幔源区。
（2）不同体系脉岩的碳、氧同位素差别，主要是岩浆演化过程和成岩后期的同位素效应不同所致。
（3）中基性－中酸性脉岩和矿脉的碳酸岩碳、氧同位素的组成揭示了它们的同源性。但是，中基性－中酸性脉岩与相应矿田的矿脉相比，多具高的δ18O，反映脉岩成岩过程中同位素交换以高温效应为主并有不同程度的海水渗透作用，而矿脉形成和演化过程的同位素交换则表现出中高温效应到低温效应或低温蚀变作用的特征。

成矿体系中的中基性-中酸性脉岩的碳、氧同位素特征
答：碳酸盐碳、氧同位素作为理想的桥梁,可进一步解释脉岩的岩浆作用与成矿作用的成因联系。 (二)碳、氧同位素地球化学 1.实验过程和方法 在上述地质、岩相学研究基础上,选取新鲜、具代表性的脉岩和共生矿脉进行碳、氧同位素测试。由于选取的样品中碳酸盐含量较少,有的方解石只呈微晶形式存在,无法选取单矿物,故采用向全...

地热水的氢、氧同位素特征
答：水/岩比的定量计算:水/岩比的定量计算是研究热水系统和成岩成矿中的重要问题,它可以估算出热水系统加热源的最小规模、热水排出的最小速率及热水量,而且可以计算出地热系统中金属和硫化物的浓度(请参考“同位素地球化学原理”有关章节)。 2.地热水的蒸发效应 来自热温泉的酸性水和蒸气的氢、氧同位素组成,常常呈现出...

岩浆系统中的氢、氧同位素
答：高温(地球内部或岩浆温度),氧同位素比值受化学过程的影响最小,并与放射成因同位素一样可起着示踪体作用。 这种概括导出一句名言:氧同位素组成明显不同于原始值(6‰)的火成岩必定或者受到低温过程影响,或者必定含有曾经存在于地壳中的组分(Taylor&Sheppard,1986)。 三、分离结晶与同化混染过程 因为地幔来源岩浆的氧...

同位素地球化学勘查方法
答：同位素地球化学勘查是稳定同位素在地质学应用中发展起来的一种新的技术方法,它是以研究稳定同位素的天然丰度为基础,测量地壳中稳定同位素的含量和它们之间的比值,根据所发现的同位素异常及其变化规律来进行找矿。 根据稳定同位素的研究资料,地球上各个部分的同位素组成是不相同的。也就是说,自然界中不同来源的物质其同位素...

同位素地球化学特征对比
答：但更多表现为不同，无论在矿床地质特征，还是在流体特征、同位素地球化学特征以及成矿时代，都表现出各自的特点，究其原因，与其所处的大地构造位置及成矿环境是分不开的，哈达门沟金矿床位于华北克拉通北缘的西段，而金厂沟梁金矿床位于华北克拉通北缘的中东段，我们知道华北克拉通在形成之后，很不稳定，...

碳氧同位素及微量元素方法在层序地层学研究中的应用
答：围绕着研究区两个重要的层序——OSq12与OSq13之间界面，以及相邻层位等，笔者进行了碳氧同位素以及微量元素地球化学研究，部分测试数据如表9-1所示。结果表明，氧碳同位素含量的变化，与层序的发展演化总体上有着良好的同步性（图9-1、9-2）。为对比起见，在此基础上，作者又采用Keith等人（1964）的...

氢、氧同位素分馏机理
答：氢、氧同位素的分馏方式很多,分馏的结果差别也大。主要有蒸发、凝结作用、各种物理和化学反应过程中的动力学同位素分馏以及在水圈、岩石圈、大气圈及生物圈中不同物质之间的同位素交换。 (一)蒸发凝结过程中的氢、氧同位素分馏 水的蒸发、凝聚是自然界氢、氧同位素分馏的一种主要方式,是造成地球表面的各种水体的同位素...

化学地层学(Chemostratigraphy)
答：目前，稳定同位素地层学研究较多的为：氧、碳、锶和硫同位素地层学。其中，氧和碳稳定同位素研究最多，一般联合使用，研究对象通常是含氧和碳的无机和有机组分，如碳酸盐岩和生物残骸等。(1)氧同位素地层学：主要研究沉积物中含氧的无机和有机组分，恢复氧同位素组成在全球气候影响下的变化规律。化学元素...

稳定同位素组成的表示法
答：一、δ表示法 稳定同位素比值上的变化典型的是在千分之几到百分之几的范围内，并且通常以与某标准的千分偏差——δ，来表示。氧同位素，已开发出报告其组成的两个标准。地球化学家对非碳酸盐岩物质以相对于SMOW（标准平均海水）的千分偏差来报告氧同位素比值：同位素地质年代学与地球化学 对于碳酸盐岩物质...

氢、氧稳定同位素在水文地质中的应用
答：据此可以确定含水层补给区的大气降水中氢、氧稳定同位素入渗的高度(即补给区的高度)。可用下式加以确定: 水文地球化学基础 式中:H——氢、氧稳定同位素入渗高度(或补给区标高)(m); h——取样点(井、泉)标高(m); δf——取样点地下水的同位素(δD或δ18O)组成; δp——取样点附近大气降水的同位素(δD...