生物壳体Sr／Ca、Mg／Ca、^87Sr／^86Sr比值在恢复古气候、古环境中的应用—以小渡口剖面为例

生物壳体的Sr/Ca、Mg/Ca比值能反映其沉积水体的Sr/Ca、Mg/Ca比值，在一定条件下反映水体的盐度、温度，并分别与宿生水体的盐度、温度呈正比关系。生物壳体的^87Sr/^86Sr比值是恢复盆地古水文条件的一种重要手段。本文以著名的泥河湾盆地小渡口剖面的第28层为实例，力图通过对有孔虫、介形虫、腹足类生物壳体Sr/Ca、Mg/Ca比值与^87Sr/^86Sr比值的对比研究，并结合前人所作的中更新世古地理特征研究，来恢复生物壳体沉积时泥河古湖水的温度、盐度，进而进行古气候、古环境的恢复。研究结果表明：在0.97-0.94Ma间，古泥河湾湖为一陆相湖泊，湖水的温度、盐度变化趋势相吻合，均呈低－高－低的演化特征，可能对应着盆地水体的扩展－退缩－扩展变化。其中，在0.96-0.95Ma间，古泥河湾湖具有较高的温度、盐度特征。生物壳体的Sr/Ca、Mg/Ca比值能反映其沉积水体的Sr/Ca、Mg/Ca比值，在一定条件下反映水体的盐度、温度，并分别与宿生水体的盐度、温度呈正比关系。生物壳体的^87Sr/^86Sr比值是恢复盆地古水文条件的一种重要手段。本文以著名的泥河湾盆地小渡口剖面的第28层为实例，力图通过对有孔虫、介形虫、腹足类生物壳体Sr/Ca、Mg/Ca比值与^87Sr/^86Sr比值的对比研究，并结合前人所作的中更新世古地理特征研究，来恢复生物壳体沉积时泥河古湖水的温度、盐度，进而进行古气候、古环境的恢复。研究结果表明：在0.97-0.94Ma间，古泥河湾湖为一陆相湖泊，湖水的温度、盐度变化趋势相吻合，均呈低－高－低的演化特征，可能对应着盆地水体的扩展－退缩－扩展变化。其中，在0.96-0.95Ma间，古泥河湾湖具有较高的温度、盐度特征。

贵州黄壤地区植物营养元素来源的Sr同位素示踪

为研究植物营养元素来源，对贵州龙里地区黄壤上生长的12种主要植物的部分营养元素含量及Sr同位素特征进行了分析。结果表明：喀斯特地区黄壤上的植物具有高钙含量，营养元素含量由高到低排序为Ca〉K〉Mg；研究区植物的Ca、K、Sr平均含量均高出报道的陆生植物的平均含量，但比贵州地区同样以灰岩为母质发育而来的石灰土上生长的植物低；植物样品的^87Sr／^86Sr同位素比值变化范围在0．70856～0．71145之间。基于锶同位素组成的端员模式计算结果表明，除了苔藓、石松的营养元素主要来源于大气输入外，其他植物的营养元素主要来源于土壤风化.

花岗岩化学风化过程中的Sr同位素演化*——矿物相对风化速率的影响

对江西南部黑云母花岗岩和花岗斑岩风化剖面中Sr同位素体系的研究结果显示, 花岗岩化学风化过程中, Rb, Sr之间发生明显分异, 风化早期释放出的Sr/Si, Sr/Ca比值大于母岩值, Sr的淋失速率大于Si, Ca, K, Rb等营养离子. 主要含Sr(和Rb)矿物相对风化速率的动态变化, 导致花岗岩风化壳及其释放出Sr的87Sr/86Sr比值随时间波动变化：黑云母、斜长石和钾长石的先后风化, 导致风化残余物的87Sr/86Sr比值历经下降——下降的波动变化, 最终趋于稳定. 这进一步说明, 当用锶同位素示踪流域和全球范围的生物地球化学过程时, 必须慎重考虑Sr从溶解固相中的优先释放以及含Sr矿物相对风化速率的变化导致的87Sr/86Sr比值的波动.

贵阳地区雨水化学与Sr同位素地球化学

对贵阳地区22个雨水样品的化学组成和Sr同位素的研究表明，贵阳地区大部分雨水样品的pH值小于5．6(pH=4．53)．雨水中Ca^2+是最主要的阳离子，平均值为57μmol·l^-1(12-164μmol·l^-1)，占阳离子组成的64％-87％；Mg^2+是次要的阳离子，平均值为13μmol·l^-1(5—4μmol·l^-1)，Ca^2+和Mg^2+之和占了阳离子组成的78％-96％；K^+平均值为11μmol·l^-1(2—44μmol·l^-1)；Na^+最少，其平均值为4μmol·l^-1(1—8μmol·l^-1)．SO4^2-是最主要的阴离子，平均值为941μmol·l^-1(34—279μmol·l^-1)，占阴离子组成的28％-94％；NO3^-是次要的阴离子，平均值为48μmol·l^-1(1-252μmol·l^-1)，SO4^2-和NO3^-是决定雨水酸度最主要的离子，SO4^2=和NO3^-之和占阴离子组成的77％-99％；Cl^-最少，平均值为20μmol·l^1(1—128μmol·l^-1)．贵阳地区雨水中Sr的浓度为0．02-O．33μmol·l^-1，^87Sr／^86Sr比值较小(0．707934-0．709080)，非海盐来源的^87Sr／^86Sr比值为0．707820-0．709078．元素比值及Sr同位素组成辨识出贵阳地区雨水溶质主要来源于人为活动，岩石／土壤化学风化次之，海相输入很小或可以忽略不计．

川西北马脑壳金矿床流体包裹体Rb-Sr同位素组成：对矿床成因的制约

位于四川西北部的马脑壳金矿床为陕甘川金三角区内一重要矿床，许多学者对其进行过大量的研究，对其地质地球化学特征有了较为全面的认识，同时对矿床的成因也做了多方面的探讨。为了确定矿床的成矿时代，从层状矿体中采集了富含流体包裹体的石英矿物。通过测定包裹体的Rb-Sr同位素组成，应用ISOPLOT程序计算获得(210±35)Ma的成矿年龄，该年龄与容矿地层的形成时代相近。流体包裹体的锶同位素初始比值与三叠纪时期海水的锶同位素比值相一致。综合矿体产出特征、矿石组构及区域构造演化历史，认为作为矿床主体的层状矿体是同生沉积的产物，脉状网脉状矿体则是由后期造山运动体制下所产生的成矿热流体沿裂隙构造交代充填所形成。

闽东南基性岩脉成因及动力学背景研究：Sr-Nd同位素、元素地球化学

闽东南的海边斜闪煌斑岩脉和赤湖辉长岩脉分别形成于晚白垩世和古新世,为高钾钙碱性和钙碱性系列岩石,具有高Al、Na2O＞K2O的特征;岩浆演化过程中可能经历了以橄榄石、单斜辉石为主的结晶分异作用.海边和赤湖基性岩脉具有相对富集大离子亲石元素和轻稀土元素,亏损高强场元素特征,不相容元素蛛网图显示出大陆边缘弧的地球化学特征,以Nb、Ta、Ti负异常为特征;海边和赤湖明显富集轻稀土元素,（La/Yb）N分别为5.0～10.9和11.2～12.0.具有高Sr同位素初始值和低εNd（t）值,海边的（^87Sr/^86Sr）i：0.70577～0.707574,εNd（t）：-8.1～-1.8,赤湖的（^87Sr/^86Sr）i：0.70547～0.70552,εNd（t）：-0.2～0.6.根据Sr、Nd同位素、微量元素研究及野外地质观察,本区基性岩脉的岩浆在上升侵位过程中未发生地壳物质混染.通过Sr、Nd同位素和微量元素等研究,认为地幔源区的演化与古太平洋板块俯冲密切相关,俯冲流体交代地幔楔、消减洋壳携带的海洋与陆源沉积物参与地幔源区的混合,形成本区基性岩脉的富集地幔源区,大离子亲石元素和轻稀土元素特别富集是俯冲流体与沉积物共同参与源区演化的结果.海边和赤湖基性岩脉形成的构造背景属于活动大陆边缘弧,构造性质应为活动陆缘拉张带（或裂谷带）.晚白垩世和古新世,闽东南发生了地壳拉张事件,与中国东南部晚白垩世以来的地壳拉张期次是一致.

云南会泽铅锌矿田成矿物质来源：Pb、S、C、H、O、Sr同位素制约

云南会泽铅锌矿田是我国著名的超大型特富铅锌矿田之一，由相距3公里的矿山厂和麒麟厂两个独立的矿床组成，Zn＋Pb金属量超过五百万吨，矿石品位在25%至35%之间。为确定矿床成矿流体和成矿金属来源，本文系统研究了矿床的Ph、S、C、O、H和Sr同位素组成特征。矿石硫化物的铅N位素组成均一，^206Pb／^204Pb，^207Pb／^204Pb和。^206Pb／^204Pb的变化范围分别为18．251～18．530，15．663～15．855和38.487～39．433，与围岩碳酸盐岩中浸染状黄铁矿一致，与碳酸盐地层相近，在^208Pb／^204Pb-^206Pb／^204Pb图上显示明显的线性关系，表明铅N位素组成相近的碳酸盐围岩地层提供了成矿物质。矿石硫化物的δ^14S变化范围为10．9‰～17．4‰，多数集中于13‰～17‰，表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原，还原方式为热化学还原，下伏页岩、碎屑岩和泥质岩中的有机质在硫酸盐还原过程中发挥了重要作用。三种不同产状的脉石矿物方解石的碳氧同位素组成均一且没有明显差别，δ^13C变化范围为-2．1‰～-3．5‰, δ^18O为16.8‰～18．6‰。脉石矿物方解石中流体包裹体水的δDFI为-50‰～-60‰，取温度为200℃计算包裹体水的δ^18OH2O值为7．0‰～8.8‰。碳、氧和氢、氧同位素研究结果表明，成矿流体为来自下部上升的变质流体，由于下伏页岩、碎屑岩和泥质岩中有机质的参与，成矿流体具有低的δ^13C和δ^13DFI值，在上升过程中与围岩发生了同位素交换。矿石中黄铁矿、闪锌矿和方解石的初始锶同位素组成（^87Sr／^86Sr）．值的变化范围为0．714～0．717，赋矿围岩中未蚀变白云岩的初始锶同位素组成（^87Sr／^86Sr）．值为0.7083～0．7093，明显低于蚀变白云岩（0．7106），表明成矿流体具有高的（^87Sr／^86Sr），比值。相对围岩碳酸盐岩而言，下伏地层中的页岩、碎屑岩和泥质岩往往具有高得多的^87Sr／^86Sr，因此，流经或者起源于这些地层的流体具有高的锶同位素比值.

湘西渣滓溪钨锑矿床白钨矿的Sm—Nd和Sr同位素地球化学

渣滓溪钨锑矿床位于湘西雪峰山弧形构造带的中段，是我国典型的脉状充填型锑矿床。本文对渣滓溪矿区不同产状的白钨矿进行了Sm-Nd和Sr同位素研究。研究表明，渣滓溪矿区白钨矿的Sm／Nd变化范围相对较宽（0．36～0．63），^143Nd/^144Nd为0．51211～0．51288；在^147Sm／^144Nd-^143Nd／^144Nd图解中，该矿白钨矿样品没有明显的线性分布趋势，无法厘定出该矿的准确成矿时间。渣滓溪白钨矿的εNd（t）明显可分为两组（-10．2～-14．7和-3．79～＋0．01），其成矿流体中的Nd主要有两个来源，一部分可能来自晚元古代地层或下伏陆壳基底的碎屑岩，另一部分很可能与冷家溪群的基性、超基性岩有关。与Nd同位素不同，渣滓溪成矿流体中Sr同位素组成均一化程度较高，该矿白钨矿^87St／^86Sr为0．7304-0．7329；该矿这种明显富放射成因^87Sr的成矿热液，排除了成矿流体主要来自海水和赋矿围岩作为唯一矿源层的可能性，下伏陆壳的结晶基底很可能是这种高放射成因Sr的提供者。沃溪和渣滓溪白钨矿Sr-Nd同位素组成的对比研究表明，两矿区的成矿物质来源有所不同，前者应来自一种更古老、更成熟、更富放射成因Sr的下伏陆壳基底。

湖南香花岭锡多金属矿床C、O、Sr同位素地球化学

对湖南香花岭锡多金属矿床成矿早、晚两期方解石进行了系统的C、O、Sr同位素研究。结果表明，成矿早期方解石具有相对较低的δ^13 CPDB（-5．4‰～-1．4‰）、δ^18 OSMOW（＋6．1‰～＋13．9‰）和较高的^87Sr／^86Sr值（0．7101～0．7230）；而成矿晚期方解石则具有相对较高的δ^13 CPDB（＋0．2‰～＋0．6‰）、δ^18 OSMOW（＋19．4‰～＋21．5‰）和较低的^87Sr／^86Sr值（0．7101）。分析认为，成矿早期方解石为岩浆热液与海相碳酸盐岩相互作用的产物，成矿流体中的碳源于岩浆碳和海相碳酸盐岩；模拟计算结果显示，成矿早期方解石为成矿溶液发生0．05～0．1摩尔分数的CO2去气作用的产物。而成矿晚期方解石主要为矿区碳酸盐岩低温淋滤的产物，流体中的碳主要源于矿区碳酸盐岩围岩。成矿流体中的Sr源于矿区花岗岩和碳酸盐岩，从成矿早期到晚期，岩浆来源的Sr逐渐减少，而碳酸盐岩围岩提供的Sr比例不断增大。

贵州睛隆锑矿床中萤石的Sr同位素地球化学

对黔西南晴隆锑矿床中的萤石进行了Sr同位素分析，得到其Sr同位素比值为0．70766-0．70932。这个比值明显高于赋矿的二叠系茅口组灰岩(0．70672—0．70821)和蛾眉山玄武岩(0．70441—0．70638)，表明成矿流体相对富集放射成因^87Sr。由于该矿成矿流体的Sr同位素比值明显高于蛾眉山玄武岩，因此将其成矿作用仅仅简单归结于与玄武岩火山活动有关的岩浆热液是不妥的。同时，成矿流体Sr同位素比值也高于二叠纪灰岩的Sr同位素比值，指示成矿流体不可能为单纯的二叠纪海水，而应该有更为富集放射成因Sr的岩石的贡献，可能是这些二叠系岩石下伏的地壳基底。先前对矿床稀土元素地球化学研究得到，成矿物质有外部地壳岩石参与；氢氧同位素地球化学研究发现，成矿流体为大气降水演化产物而不是海水;成矿物质(F和Sb)具有赋矿围岩以外的来源。结合萤石的Sr同位素分析，可以认为晴隆锑矿不是简单的“海相火山喷流沉积成因”或“原地改造产物”，成矿流体和成矿物质均具有外部来源参与而不单单是来自赋矿围岩，可能与下伏基底岩石有关。

湘中锡矿山锑矿床的Sr同位素地球化学

对湘中锡矿山锑矿床围岩灰岩、硅化灰岩、煌斑岩和脉石矿物进行了系统的Sr同位素研究。结果表明，矿区围岩发生了隐性蚀变，灰岩中Sr亏损，而^87Sr/^86Sr高于同时代的海相碳酸盐，这种隐性蚀变很可能是水／岩反应所致。矿体附近的硅化灰岩中Sr更加亏损，而^87Sr/^86Sr明显增加。成矿期方解石的^87Sr/^86Sr较高，成矿体系中变化的W／R比造成了方解石中^87Sr/^86Sr值的明显波动。成矿流体为一富放射成因^87Sr的溶液。成矿流体来自或流经基底地层，流体中的Sr由基底碎屑岩提供，矿质Sb也可能主要来自富Sb的元古宇基底。水／岩反应的理论模拟显示，锡矿山成矿流体中的Sr约为3．0μg/g，^87Sr/^86Sr为０．７１７；蚀变－成矿体系为一开放体系，矿石的沉淀机制主要为水／岩反应，成矿体系中W／R 比较高。

威宁宣威组底部硅质页岩Rb-Sr古混合线年龄及其地质意义

在滇黔相邻地区，二叠纪宣威组下部发育一层硅质页岩和碳质页岩。页岩层位稳定、分布广泛，与下伏 峨眉山玄武岩组上部凝灰岩层呈假整合接触关系。用迭代法恢复硅质页岩的Rb-Sr同位索古混合线，得到硅 质页岩的年龄为(255 4-12)Ma。这个年龄不仅支持地层古地磁研究结果，而且符合地层年代学研究结果，表明 Rb-Sr同位索古混合线年代学方法在中生代地层能够适用。这个年龄与普遍认为的峨眉山玄武岩主喷发期258 Ma从时代关系上相符，而且有效地约束了峨眉山玄武岩喷发的上限。

湖北徐家山锑矿床方解石C、O、Sr同位素地球化学

湖北通山的徐家山锑矿床产在上震旦统陡山沱组和灯影组的海相碳酸盐岩中。对该矿床中成矿前和成矿期方解石进行了较系统的C、O、Sr同位素地球化学研究，结果表明，成矿前方解石具相对较高的δ^13CPDB（-0．7‰＋2．0‰）、δ^18OSMOW（＋18．6‰- ＋19．6‰）和Sr含量（2645，8174μg／g，平均5656μg／g），及较低的87Sr／S6Sr比值（0．7096—0．7097）；而成矿期方解石具相对较低的δ^13 CPDB（-3．9‰～-2．1‰）、δ^18OSMOW（＋11．5‰～＋15．3‰）、Sr Rr含量（785～2563μg／g，平均1571μg／g），和较高的^87 Sr／^85 Sr比值（0．7109-0．7154，平均0．7141）。分析认为，成矿前方解石的C、O和绝大部分Sr来源于赋矿围岩——震旦系海相碳酸盐岩；而成矿流体为富H2CO3的溶液，它来自或流经富放射成因。^87 Sr的下伏基底碎屑岩——中元古界冷家溪群浅变质岩；该流体与围岩发生水-岩反应导致成矿期方解石和辉锑矿的沉淀.