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高温Ca同位素地球化学研究进展与双稀释剂校正 被引量:5
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作者 张洪铭 黄士春 李曙光 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期402-415,共14页
近年来随着质谱和分析技术的进步,Ca同位素的分析精度获得了很大的提高,出现了很多高温条件下Ca同位素地球化学的研究成果。双稀释剂的合理使用在Ca同位素的分析中起关键作用。本文系统地阐述了前人对Ca同位素测试时所使用的双稀释剂技... 近年来随着质谱和分析技术的进步,Ca同位素的分析精度获得了很大的提高,出现了很多高温条件下Ca同位素地球化学的研究成果。双稀释剂的合理使用在Ca同位素的分析中起关键作用。本文系统地阐述了前人对Ca同位素测试时所使用的双稀释剂技术,提供相应的计算程序,并且系统地归纳近年来高温条件下Ca同位素地球化学研究的新成果,包括单矿物对之间Ca同位素的分馏、陨石和地幔Ca同位素组成的不均一性和陨石的εCa异常及K-Ca定年等。斜方辉石和橄榄石相比于共生的单斜辉石更富集重Ca同位素,并且Δ44/40 CaOpx-Cpx受斜方辉石Ca含量和Ca—O键长的影响。地幔矿物之间具有不相同的Ca同位素组成说明地幔Ca同位素组成的不均一性。陨石及其内部难熔包裹体的Ca同位素组成变化范围很大,并且普遍存在εCa的异常。顽火辉石球粒陨石与地球具有相近的Ca同位素组成,表明它们可能具有相同的起源。但是高温条件下Ca同位素的分馏研究仍处于起步阶段,未来对于地球主要储库的Ca同位素组成、岩浆过程(部分熔融和分离结晶)和洋壳俯冲过程的Ca同位素分馏仍然需要更多地研究。 展开更多
关键词 Ca同位素 双稀释剂 同位素分馏 εCa异常
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赣南淘锡坑锡矿床中锡石晶体形态学和地球化学研究 被引量:12
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作者 黄品赟 汪相 +2 位作者 陈洁 任名华 赖光兵 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期987-1000,共14页
本文对淘锡坑锡矿床的含矿石英脉中的锡石晶体开展了晶体形态学和地球化学的系统研究。按晶面组合特征,淘锡坑锡矿床中的锡石可分为三种类型:由{111}锥面+{110}柱面共2个单形构成的A型锡石、由{111}锥面+{110}柱面+{100}柱面共3个单形... 本文对淘锡坑锡矿床的含矿石英脉中的锡石晶体开展了晶体形态学和地球化学的系统研究。按晶面组合特征,淘锡坑锡矿床中的锡石可分为三种类型:由{111}锥面+{110}柱面共2个单形构成的A型锡石、由{111}锥面+{110}柱面+{100}柱面共3个单形构成的B型锡石和由{111}锥面+{101}锥面+{110}柱面+{100}柱面共4个单形构成的C型锡石。综合各种锡石晶型与结晶条件的资料分析,本文推测A型、B型锡石的结晶温度高于C型锡石的。本文首次利用电子探针分析仪对锡石进行阴极发光(CL)成像观测,发现淘锡坑锡矿床中的锡石经历了两期结晶作用:早期锡石以CL荧光亮度较小(黑色——暗灰色)为特征,边缘有明显的溶蚀痕迹,常见典型的韵律振荡构造和砂钟构造,其晶面组合特征显示了早期锡石属于A型或B型锡石;晚期锡石以CL荧光亮度较大(白色——浅灰色)为特征,往往沿着早期锡石的溶蚀边界面充填生长,一般不显示韵律振荡构造和砂钟构造,其晶面组合特征显示了晚期锡石属于C型锡石。电子探针分析显示,淘锡坑锡矿床中锡石的FeO、Ta_2O_5含量较高,指示其形成于高温热液环境;HfO_2含量较高,Zr/Hf比值较低,说明成矿热液来源于高度分异的花岗质岩浆。两期锡石的FeO含量和In_2O_3含量的对比结果显示,早期锡石相对富FeO而贫In_2O_3,反映了早期锡石的结晶温度和压力均高于晚期锡石的,故两期锡石的结晶作用分别与淘锡坑矿床的两期岩浆热液成矿作用相关。 展开更多
关键词 锡石 晶型 阴极发光成像 微量元素 淘锡坑锡矿 赣南
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华北中元古代陆表海氧化还原条件 被引量:12
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作者 汤冬杰 史晓颖 +2 位作者 裴云鹏 蒋干清 赵贵生 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期563-580,共18页
文石海底沉淀是地球早期大气高CO2浓度、海洋贫氧条件下,CaCO3过饱和而直接沉淀于海底所形成的自生碳酸盐,可反映古海洋贫氧状态。对华北中元古界雾迷山组(ca1.50~1.45Ga)碳酸盐岩的研究发现:潮下带下部黑色纹层石由针状文石假晶等厚... 文石海底沉淀是地球早期大气高CO2浓度、海洋贫氧条件下,CaCO3过饱和而直接沉淀于海底所形成的自生碳酸盐,可反映古海洋贫氧状态。对华北中元古界雾迷山组(ca1.50~1.45Ga)碳酸盐岩的研究发现:潮下带下部黑色纹层石由针状文石假晶等厚层与微生物席层交互堆叠而成;潮下带中部凝块石白云岩(A单元)主要由针状文石假晶形成的环带或扇状集合体包裹有机质团块所组成,少见碳酸盐微粒。潮下带上部—潮间带下部纹层白云岩(B单元)以自然沉淀的碳酸盐微粒为主,含少量等厚层和扇状、葡萄状文石假晶集合体,以及以孔洞充填形式产出的针状文石假晶。而潮坪成因的泥晶白云岩(C单元)则完全由含有石盐假晶和微生物席裂痕的泥晶质微晶白云岩组成,不含针状文石沉淀。对构成雾迷山组典型副层序基本单元的氧化还原敏感元素比值分析显示:由C单元至A单元,V/Th、Mo/Th、U/Th值逐渐增大,在A单元可能达贫氧富集程度。研究表明,在雾迷山组沉积期,华北陆表海潮下带中部及其以下可能长期处于贫氧状态,而潮下带上部则处于氧化状态,氧化—还原界面接近于正常浪基面底。这个认识对进一步了解中元古代海洋条件、生物与环境相互作用过程及烃源岩勘查具有重要意义。 展开更多
关键词 中元古代 古海洋条件 文石海底沉淀 氧化还原敏感元素 华北地台
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华北地台西缘早—中寒武世之交的核形石:微组构与生物矿化机制研究 被引量:14
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作者 张文浩 史晓颖 +1 位作者 汤冬杰 蒋干清 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期1-15,共15页
内蒙古乌海地区毛庄组上部灰岩产大量核形石,其内核与包壳含丰富的矿化细菌和有机质残余。显微观察显示:内核以微晶质为主,含少量生屑和陆源碎屑;包壳由亚毫米级亮/暗纹层交互构成。亮层具微亮晶—微晶混合组构,以自养蓝细菌居多;暗层... 内蒙古乌海地区毛庄组上部灰岩产大量核形石,其内核与包壳含丰富的矿化细菌和有机质残余。显微观察显示:内核以微晶质为主,含少量生屑和陆源碎屑;包壳由亚毫米级亮/暗纹层交互构成。亮层具微亮晶—微晶混合组构,以自养蓝细菌居多;暗层以微晶质为主,富含异养细菌和黄铁矿莓球;这种差异表明两种纹层具不同的生物矿化机制,但都是微生物-化学过程与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化微生物质的结果。超微研究表明:纹层内含大量纳米球粒(40~200 nm),与非晶质胞外聚合物(EPS)密切共生,可能源于EPS的降解。纳米球粒通过粘结-融合形成多面体(0.2~5μm),并进一步集合形成微米级微晶质球粒,后者常被齿状亮晶质环边包围。在寒武纪核形石内部观察到的这种多级微组构的有序组合及其与细菌残余和有机质的规律性配置关系,与近代矿化微生物席和实验研究中观察到的情况相似。本研究认为寒武纪核形石包壳纹层的形成可能与现代微生物席的矿化机制相近,都是微生物与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化有机质的结果。 展开更多
关键词 核形石 微组构 生物矿化 早—中寒武世之交 华北地台
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中元古代微指状叠层石:超微组构和有机矿化过程 被引量:9
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作者 汤冬杰 史晓颖 +1 位作者 蒋干清 张文浩 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1001-1016,共16页
微指状叠层石(microdigitate stromatolites,以下简称MDS)是新太古代—中元古代一种重要的沉积构造。由于其内部以纤维状组构为重要特征,而缺乏直接的微生物化石证据,被认为代表特定海洋化学条件下形成的一种海底碳酸盐沉淀,属无机成因... 微指状叠层石(microdigitate stromatolites,以下简称MDS)是新太古代—中元古代一种重要的沉积构造。由于其内部以纤维状组构为重要特征,而缺乏直接的微生物化石证据,被认为代表特定海洋化学条件下形成的一种海底碳酸盐沉淀,属无机成因。本文对华北中元古代雾迷山组硅化MDS的显微组构研究发现,其柱体由亚毫米级浅色微亮晶纹层(平均厚约65μm)和暗色微晶纹层(平均厚约680μm)交互叠加而成。前者含较少细菌残余,重结晶显著;后者富含细菌残余、微晶多面体及微球粒,并进一步分为具密集连续次级微纹层的(平均厚约380μm)和具稀疏断续微纹层的(平均厚约300μm)两种暗纹层。这三种纹层在纵向上的规律性交互可能反映了季节性变化。毛发状垂向纤维贯穿于整个柱体,但在亮纹层内稀疏。这种纤维可能由垂向生长的丝状菌束(宽<10μm)矿化而成,有些由微球粒(粒径为10~30μm)定向富集构成。微球粒富含细菌残余、胞外聚合物(EPS)以及与之密切共生的纳米颗粒(粒径<45nm)。纳米颗粒可粘结形成亚μm级多面体,构成碳酸盐晶体生长的基点。包围微球粒的微亮晶环边和纤维组构间的微亮晶条带内少细菌残余,可能属微生物影响的矿化成因,而纤维体和微球粒则是微生物诱发矿化的结果。故中元古代MDS属微生物成因,它所展现的有机矿化过程可能也适用于更古老的叠层石。此外,MDS内有机矿物从纳米颗粒到微球粒的有序聚合可能代表了有机矿化的普遍过程,并可用作判定微生物成因碳酸盐岩的重要标识。 展开更多
关键词 微指状叠层石 微组构 微生物矿化 中元古代 华北地台
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华南埃迪卡拉纪硫化海洋环境演变--来自深水相区的黄铁矿证据 被引量:3
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作者 王林 史晓颖 蒋干清 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期810-824,共15页
为进一步认识华南埃迪卡拉纪(震旦纪)海水硫化条件的演变过程,本文对斜坡相沉积的陡山沱组中的黄铁矿进行形态与粒度分布研究。结果表明陡山沱期沉积的多数黄铁矿是早期成岩作用形成,以自形、半自形晶体为主;个别层位中草莓状黄铁矿粒... 为进一步认识华南埃迪卡拉纪(震旦纪)海水硫化条件的演变过程,本文对斜坡相沉积的陡山沱组中的黄铁矿进行形态与粒度分布研究。结果表明陡山沱期沉积的多数黄铁矿是早期成岩作用形成,以自形、半自形晶体为主;个别层位中草莓状黄铁矿粒径大于10μm的比例较高(89%~96%),反映是在海水、沉积物界面以下生长的,不能充分指示水体硫化状态。但在陡山沱组中部和上部发育有数层从水体中析出的同沉积草莓状黄铁矿(96%以上的莓球粒径小于10μm),反映出海水硫化条件发育。黄铁矿铁与高活性铁的比值(FePY/FeHR)作为判别海洋硫化状态的重要指标,可能会因次生黄铁矿的叠加效应影响而产生偏差,应结合黄铁矿矿物形态—粒度分析和其他手段加以校正。通过这2种方法并结合碳、硫同位素等研究表明,陡山沱组沉积旋回Ⅰ顶部和旋回Ⅲ底部沉积期间华南古海洋曾经历了两幕规模较大的间歇性硫化时期,在此期间硫化水体的覆盖范围至少包括陆架至斜坡中部相区。硫化水体的形成和时空演变主要受大气含氧量、海水硫酸盐浓度、细菌硫酸盐活动(BSR)及海平面变化等因素控制。重要的生物类群主要出现在非硫化间隔期,表明海水硫化条件是限制生物发展的重要环境因素之一。 展开更多
关键词 埃迪卡拉系(震旦系) 硫化海洋 陡山沱组 自生黄铁矿 华南
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