岩浆水氢氧同位素范围
稳定同位素对成矿物质来源的指示作用
６ｓ ｌ ’ ．
另据研 究表 明，不 同成 因的水具有不 同的 ８ Ｄ
０ ２ ｌ国土资源导刊 ９
图 １ ６Ｄ一６１ Ｏ水 关 系 图 ８
图２ 一些重要含硫物质的 ６３ Ｓ ４ 分布
（ 转第９页 ） 下 ３
技术 研 究
— ＆ ｅｏｒｓ源ａ Ｌ ｄ— ｓｕｅ Ｈ导ｄ ａ Ｒ 国 资ｅ 刊 ｎ ｃ ｒ 土 ｌ
［］ 吟文 ，马振 东，张宏飞，等． ６韩 地球化学 ［］北 Ｍ． 京：地 质出版社 ，２０ ０３ ［３ ７ 郑永飞． 稳定同位素体系理论模式及其矿床地球
化学应 用 ［］矿床地质 ，２０ ，２ （ ：５— Ｏ Ｊ． ０１ ０１ ） ７７
国土资源导刊 １ ９ ３ ０
版社，２０ ００
都扮演着十分重要有 时甚至是至关重要的角色 。 自然界 的同位素变化 既有规律性也有复杂性 ，常 常 是 “ 不识庐 山真面 目，只缘身在此 山中”。岩石和矿床 地球 化学研 究犹如 “ 瞎子摸象 ”，能否采集到具有充分 代表 性的样 品进行地球化学分析至关重要 。我们对控制
１引言
随着 国土 资源信息化 的全面推进和 省市 县三级 的纵 向发展，特 别是 “ 金土工程 ”的全面实施 ，湖南省 国土
资源 市县级 电子政 务的正式使用 ， 已初步形成 了全省一 体化的国土 资源 电子政务运行环境 。建成 了省市县三级 国土资源 电子政务管 理系统 ，在 技术上 实现 了Ｏ 、Ｍ Ｓ Ａ Ｉ
了生物 成 因的硫 ，混合硫便 以富３ Ｓ ２ 为特征 ；如果混合
自然界同位素变 化原理 的理解 仍然是有 限的，同位素地
球 化学研 究的方 向之一 就是不 断地发展和完善这些原理 ［］ ７ 。我们完全有 理 由相信 ，随着科 学技术 的发展 ，稳 定同位素在地学研 究中的应用必将取得更大 的成果和突
不同水体氢氧同位素
不同水体氢氧同位素一、海洋水体氢氧同位素海洋是地球上最广阔的水体之一，其中的水分子也含有不同的氢氧同位素。
海洋水体中的氢氧同位素主要有氢-1（氚）、氢-2（重氢）、氢-3（超重氢）、氧-16、氧-17和氧-18。
其中，氢-1和氧-16是最常见的同位素。
海洋水体中的氢氧同位素含量受多种因素的影响，包括水温、盐度、深度等。
一般来说，海洋表层水体中的氢氧同位素含量较高，随着深度的增加，含量逐渐降低。
这是因为氢氧同位素的分馏效应导致的。
根据研究发现，海洋水体中氢氧同位素的组成对于研究古气候变化具有重要意义。
通过对海洋沉积物中氢氧同位素的分析，可以推测出过去的气候变化情况。
因此，海洋水体中的氢氧同位素研究对于了解地球气候演变以及预测未来气候变化具有重要意义。
二、湖泊水体氢氧同位素湖泊是地球上重要的淡水资源，湖泊水体中的氢氧同位素也具有一定的特征。
湖泊水体中的氢氧同位素主要受到降水的影响，其中降水中的氢氧同位素含量与地理位置、季节等因素密切相关。
湖泊水体中的氢氧同位素含量的变化可以反映降水的季节性变化。
例如，在干旱季节，湖泊水体中的氢氧同位素含量较高，而在雨季，含量则较低。
这是因为降水中的氢氧同位素含量随着降水量的变化而变化。
湖泊水体中的氢氧同位素也可以用于研究湖泊的水文循环过程。
通过对湖泊水体中的氢氧同位素的分析，可以了解湖泊的水源、水量变化以及水体的混合程度等信息。
这对于湖泊生态系统的研究和管理具有重要意义。
三、地下水体氢氧同位素地下水是地下岩石裂隙或含水层中的水分子，其中的氢氧同位素也具有一定的特征。
地下水体中的氢氧同位素主要受到降水的影响，同时还受到地质构造、地下水流动速度等因素的影响。
地下水体中的氢氧同位素含量的变化可以反映地下水的来源和补给方式。
例如，降水中的氢氧同位素含量较高的地区，地下水体中的氢氧同位素含量也较高。
而在干旱地区，地下水体中的氢氧同位素含量则较低。
地下水体中的氢氧同位素研究对于水资源的管理和利用具有重要意义。
04第四章(氢氧同位素)
1.氢氧同位素概述 2.天然水的氢氧同位素组成及分布特征 3.氢氧稳定同位素的应用
1概 述
1.1 氢、氧同位素的主要地球化学性质
氢和氧是自然界中的两种主要元素，它们 以单质和化合物的形式遍布全球。
冰雪的堆积与融化对海水同位素组成的影响
北极冰的δD值为-160 ‰，δ18O值为-22 ‰ ； 南极雪的δD 值为-440 ‰ ，δ18O为-55 ‰。
当极地有大量冰雪堆积时， 海洋水的同位素组成变重； 若全球冰雪融化，海洋水 的同位素组成变贫。 据计算海水的δ18O将降到 -1‰，δD降到-10‰。
降水线的斜率也是反映分馏程度的一个参数
1965年Craig和Gordon指出，云团的冷凝过程基本上属于平衡过程，没 有明显的动力分馏，分馏系数介于封闭的平衡蒸发和瑞利蒸发之间，因 此，全球降水线的斜率S＝8。
大量的研究证明，海水蒸发形成云团蒸气的过程实际上是一个动力过程， 蒸发速度受水－空气界面的扩散速度控制，而大气中的湿度、风速等因 素都会影响扩散速度。由于氢氧同位素分子有不同的扩散速度，所以得 到的斜率不等于8，而往往在5-6之间。由于受蒸发作用的影响而斜率小 于8。
2.4 地下水
1) 渗入水
不论古代还是现代，由大气降水补给的渗入水的同位素组成与其补给 源的大气降水的同位素组成相近，这是一种普遍的现象。在δD－ δ18O关系图上，数据点都落在世界降水线或地方降水线附近。
利用大气降水的高度效应，可以推测计算地下水补给区的高度和 位置。
穿过起伏较大的大陆边缘加拿大西部山脉降水的δ18O变化
-7.0
-8.0
稳定同位素原理及在矿床学上的应用
= 0 表明样品与标准样品同位素比值一致
千分分馏（1000lnα）和同位素分馏值Δ ：相对富集系数值— —指两物质间的同位素组成差别 1000lnα ≈ΔA-B=δA—δB
6
§1.2同位素分馏
从严格意义上讲，在周期表中所有元素 的不同种同位素由于其质量上存在差别， 在自然界的各种物理，化学和生物的反应 和过程中都会发生同位素分馏，这些反应 和过程包括：蒸发作用，扩散作用，吸附 作用，化学反应，生物化学反应等等。
40
原理：水/岩反应导致了热液矿床蚀变 围岩的同位素异常
水岩反应公式：
Wδ
i +Rδ i 水 岩石=
Wδ
f +Rδ f 水 岩石
41
42
§4.3影响成矿溶液重H、O 同位素组成的因素
（1） 成矿溶液的来源 （2）成矿溶液载迁移过程中，由于温 度降低和与通道周围的岩石发生同位 素交换； （3）加入成因不同的流体，会改变成 矿溶液的原始同位素特点； （4）成矿溶液的的化学成份发生变化。
1、根据研究对象和目的，选择有效的研究方法：
• 例：研究火成岩成因，最好选用H、O、Sr 、 Pb等，选择S、C效果就不佳，S、C同位素 研究成矿的物理、化学环境却很有效，H、 O研究成矿来源，热液蚀变，S、O地质测温， 效果较好。
19
2、根据研究对象、目的和研究 方法，采集有效的样品
例如，研究蚀变作用，抗交换能力差的长石， 黑云母能灵敏地反映蚀变的情况，抗交换能力的 矿物（石英、磁铁矿、白云母）往往能提供蚀变
lnα∝ 1/T
高温
低温
我们可以用分馏曲线或函数关系表示，例如，白云母 —H2O 的分馏方程： 103 lnα=2.38(106T-2 ）—3.89 只要测定一对同位素平衡矿物对的δ值，就可以利用：
东秦岭上宫金矿成矿流体与成矿物质来源新认识
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注! 本文为全国危机矿山接替资源找矿项目 * 小秦岭地区金矿床成矿规律总结研究 + " 编号 # # 资助的成果 % % $ W a % 8 $ % # % # d
收稿日期 ! 改回日期 ! 责任编辑 ! 郝梓国 ' 黄敏 % $ % # # = # # = $ !& $ % # $ = % < = % 8&
体上大致平行 矿体呈豆荚状 脉状 透镜状 矿石 类型主要有构造角 砾 岩 型 构造泥砾岩型和蚀变岩 型金 属 矿 物 以 黄 铁 矿 为 主 次 为 方 铅 矿 闪 锌 矿 黄铜矿 黝铜矿 磁黄铁矿等 非金属矿物主要为铁 白云石 石英和绢 云 母 次 为 绿 泥 石 萤石及少量重 浸染状构造 角砾状构造 矿区围岩蚀变强烈 蚀变类型主要有硅化 铁白 化 萤石化 方解石化及少量的重晶石化 自矿体向 晶石 方 解 石 矿 石 构 造 主 要 为 浸 染 状 构 造 细脉 =
ls
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关键词 上宫金矿 & 成矿流体 & 成矿物质来源 & 同位素地球化学
矿床学6-热液概述
一、气水热液及其在内生矿床中的意义
1.气水热液的概念
定 “气水热液”是指在一定深度下形成的，具有一定 义 温度和压力的含多种挥发组分和成矿元素的气态 或液态水溶液（简称热液）。
a、主要成份：H2O（盐度一般为几%—几十%）；
成 分 c、主要金属元素：K、Na、Ca、Mg；
b、其他挥发组分：HCl、HF、H2S、CO2、B、（As）；
海水热液及其成矿模式
海水可以在海底岩石 中下渗几公里，甚至十几 公里，然后变成上昂热液， 在深部的环流过程中，可 以与所途径的岩石发生水 岩反应，变成含矿热卤水， 然后沿着海底断裂上升至 海底，形成海底喷发和海 底“烟囱”。 近代海水的δD和 δ18OH2O都近于0‰（或均 为1‰±5‰）含SO42-，盐 度3.5%。
有关矿种： a、主要金属矿产：Fe、Mn，Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Sb、 Hg，Au、Ag，Li、Be、Nb、Ta，U、Th
b、非金属矿产：云母、石棉、萤石、水晶、明矾石、叶腊 石、蛇纹岩，硫铁矿、重晶石、天青石、滑石、菱镁矿等。
二、热液的成因（类型）
气水热液的来 源是这类矿床的一 个重要问题。由于 其来源十分复杂， 因此人们曾提出过 多种看法，争议较 大。这个问题，也 是人们目前大力研 究的一个课题。气 水热液的来源可分 为四种基本来源， 五种类型。
（斯米尔诺夫）
这种地下水热液在 循环流动过程中，不断 发生“水-岩反应”， 从围岩，矿源层，甚至 从已形成的矿床中溶解 萃取大量成矿物质以及 盐类，形成含矿热卤水 或含矿热液： 大气水热液及其成矿模式
（斯米尔诺夫）
水→热水→热卤水→含矿热液（含矿热卤水）
海水 海水也属于大 气降水一大类，但 海水中的化学组成 显然与地表的大气 降水不完全一样。 海水的含盐度约为 3.5%NaCl ， 海 水 沿 着海底的深大断裂 下渗到洋壳深处， 形成环流热液。
九江地震台地下水氢氧稳定同位素变化特征及意义
氢氧同位素(D 和18O )作为自然水体中的重要组成部分,尽管其所占比例很小,却能敏感地响应水文过程变化并记载水循环演化及地质过程演变等信息。
由于地下水中δD 与δ18O 组成变化能揭示地下水的起源和形成过程,氢氧同位素已被广泛应用于地下水-地表水补给来源、年龄和水循环过程的研究工作中。
近年来地震工作者利用地下水中环境同位素及常量元素地球化学特征开展了地震预测及中长期的地震危险性判断[1-3]、地下流体异常核实[4-5],地下水、河水和地表径流之间的水力联系[6-8]及地下水循环、来源、水岩作用程度等研究工作中[9-12],取得了一些关键性突破。
目前,地震台站地下水物理、化学观测是地球物理台网的重要组成部分,也是研究地震前兆机理的重要途径。
九江地震台2井,井口环境良好干扰小井水流量充沛,适合开展地下流体监测和相关实验研究。
而九江地震台地下水的补给来源、循环过程及水岩作用程度等基础性研究工作未曾开展。
故此,本文利用九江地震台大气降水、2井地下水及周边水库水、泉水等的氢氧同位素数据开展九江地震台地下水氢氧同位素特征及指示研究,对于深入认识九江地震台2井地下水补给来源及水循环过程提供科学参考。
1研究区概况江西省九江地震台创建于1972年,是中国地震局的专业综合地震监测台站。
台址位于赣北庐山西北侧山麓低丘地带(29.65°N ,116.01°E ,海拔110m ),气候类型属于亚热带季风兼有山地气候特征,降水充沛,年平均1300mm ,雨季为每年4~7月,雨热同期,年平均气温为16.7℃。
台址所在区域处于扬子地块(江南古陆)与大别山地块交接带的边缘地带,附近大量出露硅质灰岩及石灰岩;台站附近具有较大的构造活动性,岩浆活动较强,断裂构造十分发育和复杂且深受北东向郯庐断裂和北西向襄樊-广济断裂构造的影响。
九江地震台2井成井于2008年,为构造承压自流井,详细的井孔剖面特征如图1所示,该井深71m 套管11.9m ,地表至6.2m 为第四系联圩组亚粘土、砂砾收稿日期:2019-05-10基金项目:中国地震局地震科技星火课题(XH18024Y);江西省地震局新世纪优秀人才课题(JXDZ-YXRC171);江西省地震局科技创新团队专项(TD1802)作者简介:鲍志诚(1985-),男,江西九江人,硕士,工程师,主要从事地震地下流体监测、科研方面的工作。
同位素相关信息
氢、氧为分布最广的元素,氢、氧同位素研究涉及宇宙、月球、地球各层圈,包括岩石圈、水圈、气圈,特别是各种各样水的氢、氧同位素研究,它对多种成岩成矿作用过程及物质来源具有重要意义。
7.3.1水的氢、氧同位素组成一、大自然之中的氢氧同位素自然界氢有H,D和极微量的氚三种同位素,相对丰度为99.9844%和0.0156%。
氢同位素相对质量差最大,同位素分馏也最明显。
氧有16O,17O,18O三种同位素,其相对丰度为99.762%、0.038%,0.200%。
1.大气水大气水、或雨水,是指新近参加大气循环的雨、雪、河、湖、地下水等一类水的总称。
大气水的同位素组成变化幅度大,δD值从+50到-500‰,δ18O从+10到-55‰,总的讲大气水比海水贫D和18O。
大气水的同位素组成呈有规律的变化:从赤道到高纬度地区、从海洋到大陆内部、从低海拔到高海拔地区,重同位素的亏损依次递增,构成所谓的纬度效应,大陆效应和高度效应,以及季节效应,降水量效应等。
这是由于水在蒸发、凝聚过程中的同位素分馏293效应,蒸发时轻同位素优先汽化,凝聚时重同位素优先液化,随着蒸发、凝聚过程的不断进行,造成轻同位素在逐渐增加。
雨水线方程或Craig方程大气水同位素组成的另一特点是δD和δ18O之间有明显线性关系,有δD=8δ18O+10 (7.9)称为雨水线方程或Craig方程,如图7.1所示。
这个方程的实质是:在T=25℃时,亦即:δ18O水-δ18O汽=9.15 δD水-δD汽=71.4 将上两式相除,即可得Craig方程。
因此方程中的斜率反映了同位素平衡条件下水汽二相氢、氧同位素富集系数之比,而截距则反映了汽相中氢、氧同位素组成的绝对值差。
但如果只考虑海水蒸发和大气凝聚的平衡过程,则δ18O海水≈0,δD海水≈0,处于平衡水汽中的δ18O汽=-9.14,δD汽=-74,应该是δD水=8δ18O,没有截距,不完全符合Craig方程,可见式(7.9)是考虑了分馏的动力学特征。
长白山天池火山区深部流体成分及其稳定同位素组成
长白山天池火山区深部流体成分及其稳定同位素组成上官志冠;孙令昌;孙凤民;高松升;许相希【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】1996(31)1【摘要】天池火山区深部流体成分和稳定同位素组成特征指示，该区地下有相对独立的四个含水层。
２．２ｋｍ以上为冷水层，２．２—３．４ｋｍ、３．５—３．９ｋｍ、４ｋｍ以下分别为上部、中部和深部热水层。
现代水热活动均伴随强烈的深源气体释放，碳和氦同位素比值揭示，这些气体属幔源气体，其中仅混入少量大气，壳源物质混染不明显。
大规模幔源气体释放主要集中在天池火山湖周围，这表明该区地壳浅部可能存在一定规模的热的幔源岩浆体。
据碳同位素地质测温估算，该岩浆体的热变质带顶部距地面约５ｋｍ。
气体动态变化显示该岩浆体目前处在不稳定期，值得引起重视。
【总页数】11页(P54-64)【关键词】长白山;天池火山区;深部流体;稳定同位素【作者】上官志冠;孙令昌;孙凤民;高松升;许相希【作者单位】国家地震局地质研究所,吉林省延边州地震办公室【正文语种】中文【中图分类】P314.2;P597.2【相关文献】1.长白山天池火山区岩浆系统深部结构的深地震测深研究 [J], 张先康;张成科;赵金仁;杨卓欣;李松林;张建狮;刘宝峰;成双喜;孙国伟;潘素珍2.祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩中挥发分的流体化学和稳定同位素组成及古大洋岩石圈演化意义 [J], 胡沛青;张铭杰;汤中立;LI Chusi;王记周3.腾冲新生代火山作用流体组成及其来源——火山岩流体化学组成和碳同位素制约[J], 余明;汤庆艳;张铭杰;何佩佩;尚慧;李立武4.长白山天池火山区长白聚龙泉热水氢氧稳定同位素组成与氚分布规律 [J], 林元武;高清武;于清桐5.长白山天池火山区地下热流体化学特征研究 [J], 林元武;高清武;于清桐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
热液矿床论文
热液矿床中成矿热液的来源、运移及沉淀一、成矿热液的的来源：含矿热液的来源一直存在争论，但根据多种数据和资料分析，大多数研究者已经接受含矿热液主要有下列几种类型：1、岩浆成因热液：指在岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，最初是岩浆体系的组成部分。
由于岩浆热液中常含有H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等挥发组分，故具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力。
岩浆存在水有人多证据，如：快速冷却的火山岩水量一般为0.2%-5%，最高可达12%，岩浆中的大量含水硅酸盐矿物也是岩浆含水的最好证据。
对热液矿床中矿物及其中流体包裹体氢氧同位素成分分析结果，也证明热液矿床形成的早期，确实有岩浆流体存在。
2、变质成因热液：指岩石在进化变质作用过程中所释放出来的热水溶液。
岩石遭受进化变质时，总伴随着矿物的脱水反应，而且脱水同变质的强度成正比。
对某些热液矿床矿物中流体包裹体和同位素成分的研究，也证明有的热液矿床主要是在变质水参与下形成的。
变质成因热液也具有很强的溶解迁移金属络合物的能力。
3、建造水：指沉积物沉积时含在沉积物中的水，因此又称封存水。
这种水最初来自地表，与沉积物一起沉积，并与矿物颗粒密切接触，长期埋藏于地下，并与其周围的矿物发生反应，使其丧失了原有地表水的性质，形成了自己独有的特征，并在氢氧同位素组成方面也与地表水不同。
建造水广泛见于油田勘探过程中。
很多资料数据表明，有的低温铅锌矿床主要与建造水构造的热液活动有关。
4、大气水热液：包括雨水、潮水、海水、河水、冰川水和浅部地下水。
大量的岩浆岩及其相关流体的氢氧同位素研究表明，在岩浆流体成矿系统中早期成矿以岩浆流体为主，但中晚期通常有不同比例的大气水的混入，即使是发育于斑岩体内外接触带的斑岩型铜矿也都显示成矿后期有大气水的加入，甚至在一些热液矿床中成矿流体以大气水为主。
5、幔源初生水热液：指幔源挥发分流体，其最初来源可以是核幔脱气，也可以是大洋岩石圈俯冲到上地幔中脱气，是在地幔中形成的一种高密度的超临界流体。
4第四章 水及水中同位素成分讲解
δ D=0‰
2、同位素组成表示方法 （2）同位素比值 指物质中某一元素的两种同位素含量之比 R=CA/CB 式中， C表示同位素含量 A—重同位素 B—轻同位素 例如RD =D/H R18O =18O/16O R34S =34S/32S 等
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4.1同位素基础知识
二、同位素组成及其表示方法和标准
2、同位素组成表示方法 （3）δ值（千分偏差值） 指物质中某一元素的两种同位素的比值相对于某一
种标准比值的千分差值：
δ(‰)=(R样—R标)/R标×1000‰ 式中 ： R样—样品中的同位素比值
R标—标准中的同位素比值 若δ(‰)>0表示样品比标准富含重同位素 δ(‰)<0 表示样品比标准富含轻同位素
3H, 14C, 13C/12C Radioactive decay
18O/16O, 2H/1H
4.1同位素基础知识
二、同位素组成及其表示方法和标准
1、同位素组成
物质中，某元素的各种同位素的相对含量，即为该 物质中该元素的同位素组成，如：水分子中，氢元素有 二种稳定同位素: 11H、21H ，这二种同位素在水中的相对 含量，即为水的同位素组成。
Hydrogeochemistry
水文地球学
东华理工大学水文地球化学课程组
本章内容
4.1 同位素基础知识 4.2 氢氧稳定同位素 4.3 氢的放射性同位素—氚 4.4 碳同位素 4.5 硫同位素成分 4.6 同位素在水文地质学中的应用
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环境同位素，包括自然环境中原本存在的天然同位 素和在各种人工核反应过程中，自然进入天然环境的人 工同位素，如：核反应堆。
热液体系水-岩作用过程中的氧氢同位素行为
床时 , 应具 体测 试给 出真 实 的岩浆 水端元 组成 。 水一岩 交换过 程 中首 先由于 不 同 同位素 反应 速
度的 差别 而可 能产 生动 力学分馏 。 但 只要 交换 向着平 衡方 向演变 , 最 终流 体与 岩 石之 间同 位素
分馏 将 以热 力学 分 馏 为主要 制 约 因 素 , 它基 于 一定 温 度 下 流体 一岩 石 系统 内交 换 前 后 物 质平
陈振胜 , 男 , ∋ 7 6 6 年生 , 副研究员 , 同位素地球化学专业 。 ∋ 7 7 4 年 8 月 8/ 日收 稿 , 均 76 年 6 月 &/ 日改 回 。
大地构造与成矿学
第 &∋ 卷
仍 可 出现分歧 。 这 种认识 上 的差 异 主要是 由氧氢 同位 素极复 杂的 分馏控 因 引发 的 。 流体一 岩石 之 间 同 位 素交换 的 直接 目 的是 为 了 达 到 交 换温 度 及 物理化 学 条 件 下 的 同 位 素平衡 。 当 一 个 物 理 化学体 系 如水 一岩 反应 系统 %保 持一 定物 理化 学条 件达 足够 长的 时 间 , 则 流体 与 岩石 之 间终 将 达 到 化学 平 衡 , 此 时 问 题 可简 单 归 结 为该 条 件 下流 体一 岩石 之 间氧 氢 同位 素热 力 学 平 衡分 馏 。 但 复杂 的 自然 界 流 岩 体系 多 数 未达 到 同 位 素 间完 全 的 平衡 交换 , 经 常 只 是 局 部 、 某些 特定 矿物 与水 之 间达到 平 衡 。 控 制水 一岩 交换 程 度的众 多 因素中 , 除 了构造 、 温度 、 初 始 同位素 构成 、 Ι ϑ Κ 值 Λ ∋ 7Φ 7 , 陈振 胜 〕之 外 , 其 它 诸 如 Μ 单 位 量 的 水 一 岩反 应 时 间 Χ 特定 流 体一 岩石 之 间 的 同 位 素热 力 学 平衡 分馏 系 数 Χ 不 同 同 位素 间因 反 应 速度 的差 异产 生 的 动力学 分馏 Χ 自然界 系统 中不 恒定 温 度 等均导 致 问 题 更趋 复杂 。 因 此 , 完全 定量地 掌 握和 解 释 自然 系 统 中流体 和岩 石 的氧氢 同 位 素组 成 及 其 变 化 是 困 难 的 。 目前 水一 岩 交换 氧 、 氢 同 位 素研 究 的 目标 集 中在 以 下 三 方 面 Μ
《氢氧同位素》PPT课件
1
思考题
1、同位素的分馏有哪些形式？ 2、各种同位素平衡条件下，相对重同位素递
减序列。 3、主要的同位素分析标准有哪些？ 4、什么是氧同位素的内部温度计和外部温度
计？应用时应该注意哪些问题？ 5、各种成因水的同位素组成的范围 6、说出集中氧同位素在矿床研究中的应用。
精选PPT
2
第一节 概述
δD=[（D/H）样品-（D/H）smow]/ （D/H）smow ×1000 ‰
δ13C＝［（ 13C／ 13C）样品-（ 13C／ 13C）标准］／ （ 13C／ 13C）标准×1000‰
δ34S ＝ ［ （ 34S ／ 32S ） 样 品 - （ 34S ／ 32S ） 标 准 ］ ／ （ （ 34S／32S）标准×1000‰
δ18Owater=-44—+10 ‰ δDwater=-340—+15 ‰ 雨水（包括地下水）有以下关系：
δD=8δ18O+10 ‰
精选PPT
21
3、同生水 4、岩浆水
岩浆水可以用矿物-水得分馏系数计算得到。 大多数新鲜的火山岩合深成岩 δD=-50—-90 ‰ δ18O=+5.5—+10 ‰
氧稳定同位素在硅质研究中的应用，主要有以 下两个方面。 (1)判别硅质岩的形成环境 在一定温度下，硅质岩的氧同位素组成是水 介 在质 一氧 定同 温度位下素A组为成常的数函)，数(δ18Osio2=δ18OH2O+A，
而水介质的氧同位素组成又是盐度的函数(δ18O 水=BS+C，S代表盐度，B、C是常数)。
与正常的岩浆岩平衡的水
δD=-40—-80 ‰ δ18O=+5.5—+9.5 ‰
5、变质水
与地震有关的水文及地球化学变化
与地震有关的水文及地球化学变化金继宇;苏鹤军;刘耀炜【摘要】简要回顾了几十年来对地震发生前、地震过程中和震后地下流体和地球化学变化的研究和成果,这些研究一般都是以探索地震预报可能性为目的的.论述了与地震有关的地下水文及地球化学变化的机理,这些地下流体(包括地下水和气体诸如氢、氧和惰性气体)的起源和迁移流动现象以及详细介绍了早期和近代对有关地震的地下流体和地球化学变化的观测成果.同时指出了对地下流体和地球化学作为地震前兆来观测研究的困难所在以及为了克服这些困难而应该采取的地震前兆观测研究的方向,例如多种手段和多种原理方法,开发有效的地球物理和地球化学模型以及适当的数据分析统计方法等.【期刊名称】《国际地震动态》【年(卷),期】2006(000)007【总页数】10页(P41-50)【关键词】地震预报;地下流体;地球化学;地震前兆观测;数据分析【作者】金继宇;苏鹤军;刘耀炜【作者单位】美国地震预测研究公司,加利福尼亚CA94022;不详【正文语种】中文【中图分类】P31 概述“固体”地球含有丰富的、连续不断释放的和在整个地质过程中部分循环的流体。
一般认为除气作用是大气和水圈形成的原因。
在地表，除气作用的速率不仅在时间或空间上的表现明显不一致，而且随化学成份、物理条件、地质结构、地下物质运动的变化而变化。
近年来，从事广泛野外调查研究的科学家对各种地质流体开展了相当数量的研究，包括大气和水圈的起源与演化、内部地球、板块构造学、地震预报及其机理、火山爆发、石油、天然气及矿藏的勘探、核废料的处理，地下气体排放对环境的影响(如室内氡气污染)等［1-4］。
并已经出版了一些关于地下流体在断层带及其附近地区流动的综合研究刊物［5-8］。
本文简要回顾了过去几十年来在地震发生前、地震发生过程中和震后观测到的水文和地球化学变化的研究结果。
这些研究一般都以探索地震机理和地震预测的可能性为目的，与地球物理学研究一样，对水文和地球化学变化的研究可以为一些地震相关现象的理解提供线索，例如电磁变化和动物的异常行为。
西藏邦布石英脉型金矿床的成因：流体包裹体及氢-氧同位素证据
西藏邦布石英脉型金矿床的成因：流体包裹体及氢-氧同位素证据西藏邦布石英脉型金矿床是一种富含金的石英脉矿床，分布在藏南地区。
该矿床的成因主要是由流体包裹体及氢-氧同位素证据支持的。
本文将探讨西藏邦布石英脉型金矿床的成因和形成机制。
西藏邦布石英脉型金矿床的成因是由流体包裹体证据支持的。
研究发现，该矿床中石英脉内含有大量的含CO2流体包裹体，流体包裹体均一性好，流体温度高，推测源于深部岩浆。
流体包裹体中的CO2和H2O都为一级包裹体，规模较小，压力为300~1000 bars。
同时，石英脉中也发现有少量的含CH4流体包裹体，表明岩浆可能具有与岩浆活动强度相对应的挥发性物质含量。
氢-氧同位素证据也支持西藏邦布石英脉型金矿床的成因。
研究发现，该矿床中石英和方解石的氢、氧同位素组成均具有高δ18O和低δD特征，这与地表水和雨水的同位素组成差异明显，而类似于岩浆水的同位素组成。
这表明矿床中的水来源于深部岩浆，并与岩浆经历了一定程度的同位素交换作用。
综合流体包裹体和氢氧同位素证据可知，西藏邦布石英脉型金矿床的成因是在地壳深部，由岩浆热液直接而非间接地形成。
初始矿物岩浆包裹体中流体为高温、高压CO2-H2O体系，矿物生成过程中由于与周围岩浆和围岩发生了热量和质量交换，CO2-H2O流体得以释放，形成石英脉内部的矿物。
同时，不同岩浆熔体之间、熔体和包围固体之间也存在着氢氧同位素的交换过程，形成了石英和方解石的高δ18O和低δD的特征。
总之，西藏邦布石英脉型金矿床的成因是由流体包裹体及氢-氧同位素证据支持的。
矿床的形成是在地壳深部，由岩浆热液直接形成。
研究认为，该矿床的发现对研究高灵敏度岩浆热液过程中的矿化机制和它们与深部矿化作用之间的关系具有重要意义。
在研究西藏邦布石英脉型金矿床的成因过程中，不同类型的数据都提供了有力的支持。
以下列出了一些相关数据，并进行了分析。
1. 含CO2流体包裹体石英脉内含有大量的含CO2流体包裹体，流体包裹体均一性好，流体温度高，推测源于深部岩浆。
岩浆水氢氧同位素范围
岩浆水氢氧同位素范围1. 引言岩浆是地球内部的熔融岩石，主要由硅酸盐矿物、氧化物和一些溶解的气体组成。
其中，水和水的同位素在岩浆中起着重要作用。
通过研究岩浆中水的同位素组成，可以揭示地球内部的物质循环、火山活动以及地球演化等方面的信息。
本文将探讨岩浆中水氢氧同位素的范围及其意义。
2. 水氢氧同位素简介水分子由两个氢原子和一个氧原子组成。
其中，氢原子具有三种同位素：质子数为1的普通氢（1H）占绝大多数；质子数为2的重氢（2H），也称为“D”或“D-2”，是天然界中少量存在的；质子数为3的超重水（^3H），也称为“T”或“T-2”，是极其稀有的。
对于水分子中的氧原子来说，它具有两种稳定同位素：质量数为16（16O）和质量数为18（18O）。
这两种同位素在自然界中的丰度比例相对稳定，因此常用来研究水的同位素组成。
3. 岩浆中水氢氧同位素的来源岩浆中的水主要来自于以下几个方面：3.1. 地壳和地幔中的水地壳中的岩石通常含有一定量的结晶水，当这些岩石在高温高压条件下熔融形成岩浆时，结晶水会被释放出来。
此外，在地幔深处也可能存在一定量的水，当上升到较浅部位时，也会参与到岩浆形成过程中。
3.2. 外源性水外源性水是指从地球表面进入地下深处并与岩浆混合的水。
这些外源性水可以通过降雨、河流、湖泊等方式输入到地下，然后被各种方式固定在岩石中，并在高温高压条件下释放出来。
4. 岩浆中水氢氧同位素范围及其意义岩浆中的水氢氧同位素组成受多种因素影响，包括原始物质来源、岩浆演化过程以及外源性水的参与等。
因此，岩浆中的水氢氧同位素范围也具有一定的变化。
4.1. 氢同位素范围岩浆中的氢同位素主要以普通氢（1H）为主，但也会存在少量的重氢（2H）。
根据研究发现，岩浆中的氢同位素组成与地球表面水体的组成存在差异。
这是因为在岩浆形成过程中，重氢会相对富集在岩浆中，而轻氢则更容易逸出到大气中。
4.2. 氧同位素范围岩浆中的氧同位素主要以16O为主，但也会存在少量的18O。
某铜矿区矿床成因及控矿因素分析论文
某铜矿区矿床成因及控矿因素分析摘要：变钠质中基性火山杂岩--细碧--角斑岩是铜矿区东带铜矿床的成矿基础，在经历了长期的构造变质变形作用后，它形成了两类最具工业开采价值的铜矿床，矿床的形成与火山喷发活动和后期构造作用关系密切，成矿作用多期次特征明显。
关键词：火山岩；铜矿床；矿床成因；找矿一、主要矿床类型该矿区具有工业开采价值的矿床类型主要有两种，其形成和产出与区内火山杂岩密切相关。
变钠质的中基性火山杂岩--细碧角斑岩系是东矿带铜矿床的成矿母岩和容矿岩石，它固有的含矿性控制着区内铜矿床的空间展布和规模大小，为铜矿床的形成和定位提供了较为充分的物质基础和保证。
1.与细碧-角斑岩有关的似层状铜矿床产于中基性火山杂岩体中上部，主要为ⅲ号矿群部分(图1)，呈层状、似层状带状分布，总体产状与岩带分布近一致，断续分布长约18km。
矿体围岩为强烈青磐岩化的中基性火山杂岩，以浸染状、细脉斑块浸染状矿石为主，矿石矿物较简单，主要为磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿和少量黄铁矿，脉石矿物以绿泥石、绿帘石及方解石为主，次为绢云母、石英等。
已控制有11个单矿体，矿体平均含铜为0.54％～4.68％，含铁10％～15％。
2.与次火山岩有关的脉状富铜矿床主要分布于辉长辉绿岩中及其与上部中基性火山杂岩的接触带附近，为区内ⅱ号矿群部分，呈脉状、似层状产出，总体产状与区域构造线方向一致，断续分布长约5km，单矿体多有倾斜延伸大于走向延长的趋势。
矿体受构造控制明显，围岩主要为绿泥石化的辉长辉绿岩，以块状及斑块状矿石为主，矿石品位较富，矿石矿物成分简单，主要由黄铜矿、斑铜矿及少量磁铁矿组成，脉石矿物常见石英，方解石及少量绿泥石。
已控制单矿体12个，矿石含铜可高达52.32％，一般矿体平均含铜为1.12％～11.39％，部分伴生金为0.3×10-6～1.17×10-6。
l.石英白云石大理岩；2.细碧-角斑岩；3.辉长辉绿岩；4.断裂；5.铜矿体；6.矿体编号；7.勘探线编号二、控矿条件1．岩浆控矿条件矿带铜矿床集中分布于裂陷槽中，伴随多期次构造运动，裂陷槽内岩浆活动十分强烈，表现出间隙式喷发的特点，形成巨厚层的火山喷发沉积和熔岩岩浆喷溢堆积，组成较为明显的两大火山作用旋回，并伴生有铜铁矿床形成。
岩浆的分类依据
岩浆的分类依据
岩浆是地球内部熔融岩石的流动形式，主要由熔融的岩石、气体和水组成。
岩浆的分类依据主要包括以下几个方面：
1. 化学成分：
-酸性岩浆：富含二氧化硅（SiO₂）和铝氧化物，如花岗岩。
-中性岩浆：介于酸性和基性之间，如安山岩。
-基性岩浆：富含镁、铁、钙，相对贫乏的是二氧化硅，如玄武岩。
2. 流动性：
-粘性岩浆：富含硅的岩浆通常比较粘稠，流动性较差。
-流动性岩浆：富含铁镁元素的岩浆通常流动性较好。
3. 温度：
-高温岩浆：温度较高，流动性较好，如地幔中的玄武岩。
-低温岩浆：温度较低，流动性较差，如地壳中的花岗岩。
4. 形成环境：
-火山岩浆：在地球表面的火山活动中形成的岩浆。
-深成岩浆：在地壳深部或地幔中形成的岩浆，经过冷却后形成深成岩石。
5. 成分变化：
-同源岩浆：源自同一岩石熔融的岩浆，可能会有不同的组成，但共同起源。
-异源岩浆：源自不同的岩石熔融的岩浆，可能在地球内部混合形成。
这些分类依据通常是相互关联的，例如酸性岩浆通常会伴随着高粘性和低流动性。
在实际的地质学研究中，人们往往会综合考虑这些因素，对岩浆进行更详细和精准的分类。
氧同位素详细资料大全
氧同位素详细资料大全
氧（原子量：15.9994）共有17种同位素，其中有3种是稳定的。
基本介绍
•中文名：氧同位素
•外文名：oxygen isoe
•来源：原子核反应生成
自然界中氧以16O、17O、18O三种同位素的形式存在，相对丰度分别为99.756%、0.039%、0.205%，天然物质的氧同位素组成通常用由18O/16O比值确定的δ(18O)来描述，一般采用标准平均海洋水(SMOW)作为标准品。
氧同位素在地球科学中广泛用于确定成岩成矿物质来源及成岩成矿温度。
在生物学和医学上有广泛套用前景。
氧同位素在地理学中被用作年代确定的参考，常用于冰川的断代。
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岩浆水氢氧同位素范围
岩浆是指地球内部高温高压条件下的熔融物质，产生于火山喷发、地壳板块的运动和
深部热液活动等地质过程中。
岩浆中含有大量的水和气体等组分，其中水和氢氧同位素的
研究可以为岩浆的成因和演化提供重要的证据。
本文将介绍岩浆水氢氧同位素的含义、测
定方法和研究进展。
水和氢氧同位素的含量、分布和比例可以为岩浆的起源、演化、成分和源区提供重要
的线索。
水是岩浆中最常见的组分，其含量比例通常在1-5%之间。
氢氧同位素是指水分子中氢原子和氧原子的同位素种类及其比例，而氢氧同位素组成则反映了水分子来自不同地
质体系中不同来源的历史。
氢氧同位素的比例是以标准氢和标准氧的同位素比为基础的，通常用δ符号表示。
δ值表现了岩浆水中氢氧同位素相对于标准氢氧同位素的分馏程度，其中δD表示水中重氢（氘）与轻氢（普通氢，也称氢）的比值相对标准氢的比值，δ18O表示水分子中18O占比相对于标准氧的占比。
岩浆水中氢氧同位素的不同比例，可以反映不同矿物组分和地质过
程的作用，如岩浆的来源、成分、演化阶段、地幔和地壳的贡献等。
测定岩浆水氢氧同位素的方法多种多样，常用的有同位素比较、同位素分馏、水素和
氧同位素分析两种方法。
同位素比较法是通过测定当前的水、矿物和岩石中氢氧同位素的
比值与先前已知的标准比值进行比较，以推断岩浆中氢氧同位素含量的变化规律；同位素
分馏法则是通过测定不同组分和岩石中氢氧同位素的比值来推断它们的成因和演化过程，
如大陆地壳的生长、地球内部和大气水循环等；水素和氧同位素分析法是通过质谱仪等现
代分析技术测定样品中氢、氧的同位素比例，来获得更准确和可靠的数据结果。
岩浆水氢氧同位素研究已经成为火山学和地球化学的重要方向之一，其在揭示岩浆成因、火山喷发风险评估、水循环和气候变化等方面都有应用价值。
岩浆水中氢氧同位素的
变化规律可以反映流体来源、混合和演化过程，从而揭示了地球内部动力学和大气水循环
的重要特征，如洋壳与大陆地壳的形成和演化、地幔和地壳的热流等；同时，在火山地区
的水循环研究和火山活动风险评估中也有广泛的应用，其可以为火山岩浆成因和喷发过程、火山甲烷排放与气候变化及火山灾害防治等方面提供科学依据。
总之，岩浆水氢氧同位素的研究对于揭示地球内部动力学、水循环和气候变化等方面
具有重要意义，同时也为火山学和地球化学等学科的发展提供了有力的技术支持和数据来源。
随着科学技术不断发展，岩浆水氢氧同位素的研究也将进一步深化和扩展。