同位素地質(zhì)特征 同位素的一般特征
前人對(duì)本區(qū)中、新生代火成巖做了大量工作，積累了大量同位素?cái)?shù)據(jù)。
（一）鉛同位素
1.中生代花崗巖類鉛同位素組成
根據(jù)中國(guó)東部中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素204Pb豐度及206Pb/204Pb、208Pb/204Pb比值隨緯度的變化特征，劃分三大巖石圈板塊：即北緯30°以南為華南大板塊；從30°到大體42°止為華北大板塊；42°以北為東北大板塊。說明中生代巖漿巖204Pb豐度及206Pb/204Pb、208Pb/204Pb等受塊體影響比較明顯。
為了說明本區(qū)不同塊體鉛同位素組成特征，我們收集并整理了東北地區(qū)中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素資料共145件。按不同塊體分別敘述如下。
（1）華北-燕遼塊體（HY）
我們?cè)谇懊嬲劦搅巳A北-燕遼塊體與遼-吉塊體在地殼構(gòu)造演化和地殼結(jié)構(gòu)上的差異性，從而分成兩個(gè)不同塊體進(jìn)行了論述。這在鉛同位素的組成特征上亦表現(xiàn)出了明顯的差異性，如圖2-35。
204Pb作為穩(wěn)定同位素，在（HY）塊體中的豐度（wB，下同）最高，大于1.42×10-6，平均為1.45×10-6，而且由232Th和238U分別衰變的208Pb與206Pb比值（＞2.18）也最大。與此相反，本塊體中的206Pb/204Pb（＜16.8）、207Pb/204Pb（＜15.5）及208Pb/204Pb（＜37.5）比值，在本區(qū)表現(xiàn)為最小。我們認(rèn)為中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素組成的這種特征，一來說明基底塊體的不同性質(zhì)，二來說明中生代巖漿物質(zhì)組成受到基底塊體的影響。
（2）遼-吉塊體（LJ）
遼-吉塊體中的中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素組成區(qū)別于（HY）塊體，其204Pb同位素豐度小于1.42×10-6,208Pb/206Pb比值一般小于2.18，但206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的比值大于（HY）塊體中的比值，其平均值分別為17.6402、15.4993、37.9095。說明（LJ）塊體與（HY）塊體，從Pb同位素的組成特征上看，有明顯區(qū)別。
（3）額爾古納-興安塊體（EX）與佳木斯-興凱地體（JX）
我們?cè)诒菊碌谝还?jié)中，曾論及到（EX）塊體與（JX）塊體，并認(rèn)為二者可能通過俄羅斯境內(nèi)的布列亞塊體，同屬于統(tǒng)一塊體。從（EX）塊體和（JX）塊體中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素組成特征看，二者間亦表現(xiàn)出相同的特征。因此我們?cè)诒竟?jié)敘述鉛同位素組成特征中，把（EX）塊體和（JX）塊體鉛同位素資料放在一起進(jìn)行討論。
（EX）塊體與（JX）塊體雖然也表現(xiàn)為前寒武紀(jì)的基底塊體，但其204Pb豐度和208Pb/206Pb比值在本區(qū)基底塊體中最小，204Pb豐度一般小于1.38×10-6,208Pb/206Pb一般小于2.10。相反206Pb/204Pb、207Pb/204Pb及208Pb/204Pb比值在本區(qū)基底塊體中最高，其平均值分別為18.4135、15.5877、38.4017。
（4）華北增生塊體（HZH）與興安-佳木斯增生塊體（XJZH）
（HZH）塊體與（XJZH）塊體是由寒武紀(jì)以來的陸殼增生帶所組成的，二者以賀根山—突泉—長(zhǎng)春一圖們一線碰撞拼接帶為界。我們?cè)诒菊碌谝还?jié)中曾提到，在（JX）塊體西側(cè)濱東地區(qū)和（HY）塊體北側(cè)至西位木倫河斷裂以南地區(qū)，在地球物理場(chǎng)上有結(jié)晶基底的特點(diǎn)。
（HZH）塊體和（XJZH）塊體鉛同位素組成十分接近于（EX）塊體與（JX）塊體的鉛同位素組成，204Pb豐度平均為1.3663×10-6,208Pb/206Pb為2.0858,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb的比值依次為18.3253、15.5434、38.2657。
2.中生代火山巖類鉛同位素組成
本區(qū)對(duì)中生代火山巖類鉛同位素的研究資料很少，而且比較分散。根據(jù)遼西地區(qū)的鉛同位素資料分析認(rèn)為，中生代火山巖全巖鉛同位素組成不僅與中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素組成十分類似，而且也表現(xiàn)出它在（HY）塊體的鉛同位素組成特點(diǎn)，如表2-42。也就是說，遼西地區(qū)中生代火山巖全巖鉛同位素組成，無論204Pb的豐度和208Pb/206Pb比值，還是206Pb/204Pb、207Pb/204Pb及208Pb/204Pb的比值，同本區(qū)（HY）塊體中的中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素組成十分一致。因此我們認(rèn)為我國(guó)東北地區(qū)中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素組成特征，完全可以代表本區(qū)中生代火成巖的鉛同位素特征，因此不需專門討論火山巖的鉛同位素組成。
表2-42 遼西地區(qū)中生代火山巖全巖鉛同位素組成
3.新生代火山巖類鉛同位素組成
區(qū)內(nèi)新生代火山巖發(fā)育，如鏡泊湖、長(zhǎng)白山、五大連池等地的玄武巖。新生代玄武巖可視為大陸地幔源巖石，研究新生代玄武巖鉛同位素，不僅對(duì)本區(qū)現(xiàn)代地幔及巖石圈殼幔關(guān)系的研究有著重要意義，而且對(duì)本區(qū)中生代巖漿活動(dòng)的深部機(jī)制的探討也提供重要思路。
本區(qū)新生代火山巖206Pb/204Pb范圍大約為16.5～18.0,208Pb/204Pb為36.2～38.0，與中生代（LJ）塊體花崗巖類相似，其中五大連池、科洛、二克山玄武巖的上述比值相對(duì)于其他地區(qū)玄武巖小，其范圍分別為16.5～17.5、15.3～15.4、36.2～37.0，反映了本區(qū)地幔及深熔作用在區(qū)域上的不均一性。
從上述本區(qū)中、新生代巖漿巖鉛同位素組成，我們可歸納如下幾方面特征。
a.本區(qū)中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素的組成，明顯受其植根塊體的影響。說明中生代花崗巖類巖漿源與本文所劃分的塊體地殼有一定的成生聯(lián)系。
b.本區(qū)前寒武紀(jì)基底塊體，按（HY）、（LJ）、（EX-JX）塊體順序，其204Pb豐度值和208Pb/206Pb比值依次遞減，但206Pb/204Pb、207Pb/204Pb及208Pb/204Pb的比值則遞增。反映出這些塊體在鉛同位素的演化特征上所經(jīng)歷的不同歷史，如表2-43。
表2-43 不同塊體鉛同位素組成平均值
c.（HZH-XJZH）塊體是由本區(qū)寒武紀(jì)以來的陸殼增生帶組成的，屬古生代增生塊體，其鉛同位素的比值也都表現(xiàn)出了在上述基底塊體基礎(chǔ)上的遞減特征。
d.中生代火山巖鉛同位素組成與中生代花崗巖類在各塊體的鉛同位素組成基本一致，因此中生代花崗巖類長(zhǎng)石鉛同位素可代表中生代火成巖鉛同位素組成特征。
e.作為地幔源巖石的本區(qū)新生代玄武巖鉛同位素組成與本區(qū)中生代（IJ）塊體花崗巖類鉛同位素組成基本類似。
圖2-36為本區(qū)中、新生代巖漿巖鉛同位素組成坐標(biāo)圖。根據(jù)各類樣品在坐標(biāo)圖上的投影位置進(jìn)行如下分析：
如前述，中生代火成巖鉛同位素組成在前寒武紀(jì)不同基底塊體中的差別較大，從圖2-31中清晰可見，（HY）塊體中的鉛同位素組成位于左下方，（EX-JX）塊體中的鉛同位素組成位于右上方，介于二者中間為（LJ）塊體，它們大體呈線性展布，即：
（208Pb/204Pb）=19.2434+1.04713·（206Pb/204Pb）（r=0.989）（a）
（207Pb/204Pb）=12.0759+0.19199·（206Pb/204Pb）（r=0.988）（b）
如果把（HZH-JXZH）增生塊體鉛同位素組成加進(jìn)去，其線性關(guān)系也變化不大，即：
（208Pb/204Pb）=19.8799+1.00875·（206Pb/204Pb）（r=0.987）
（207Pb/204Pb）=12.2700+0.18028·（206Pb/204Pb）（r=0.981）
從圖2-31可以看出，方程線b與Zartman、Doe（1981）LC、M、O、UC模氏線之間明顯斜交，在208Pb/204Pb-206Pb/204Pb坐標(biāo)圖上近于平行且靠近M、O線附近。這種線性關(guān)系可說明兩個(gè)特征：一是說明本區(qū)中生代火成巖鉛同位素是由前中生代基底正常鉛和中生代巖漿源巖正常鉛兩部分混合而成的異常鉛，二是這種鉛同位素具有幔源和造山帶的特征。
需要指出的是，可視為地幔源巖的新生代玄武巖，雖然它們?cè)?sup>207Pb/204Pb-206Pb/204Pb坐標(biāo)圖上，置于LC與M線之間，均與中生代火成巖鉛同位素組成保持良好的線性關(guān)系，反映出了在成因方面的某種連續(xù)性，其直線方程分別為：
（208Pb/204Pb）=19.8656+1.00948·（206Pb/204Pb） （r=0.988）
（207Pb/204Pb）=12.3172+0.17788·（206Pb/204Pb） （r=0.979）
圖2-36 東北地區(qū)中、新生代鉛同位素
1—（HY）塊體長(zhǎng)石鉛；2—（LJ）塊體長(zhǎng)石鉛；3—（EX-JX）塊體長(zhǎng)石鉛；4—（HZH-XJZH）塊體長(zhǎng)石鉛；5—（HY）塊體火山巖全巖鉛；6—新生代火山巖全巖鉛（M、O、LC、UC演化線據(jù)Zartman和Doe,1981;a、b為本區(qū)中生代演化線）
這說明本區(qū)中生代和新生代巖漿巖，在其形成的深部機(jī)制上也有一定的連代關(guān)系。（二）鍶同位素我們共收集了本區(qū)中生代花崗巖類87Sr/86Sr資料45件，中生代火山巖類30件，新生代玄武巖類37件。
中生代花崗巖類、火山巖類及新生代玄武巖類的鍶同位素組成是有一定區(qū)別的。其主要特征是，花崗巖類87Sr/86Sr值范圍寬（0.700～0.712），眾值為0.706～0.707，平均值為0.7057；火山巖類的范圍在0.701～0.708之間，眾值為0.705～0.706，平均值為0.7051；新生代玄武巖類的范圍最窄，為0.703～0.707，眾值在0.704～0.705之間，平均值為0.7044，見圖2-37。
圖2-37 87Sr/86Sr豐度圖
A—中生代花崗巖類（45個(gè)）；B—中生代火山巖類（30個(gè)）；C—新生代玄武巖類（37個(gè)）
如果說新生代玄武巖類87Sr/86Sr比值是代表或接近于上地幔巖類87Sr/86Sr比值，那么中生代火山巖類、花崗巖類的87Sr/86Sr比值，不僅其分布范圍依次變寬，而且其眾值、平均值都依次變大。我們認(rèn)為這主要與地殼物質(zhì)的加入（致使含Ca礦物發(fā)生變化）有關(guān)。
（三）釹同位素
本文收集了區(qū)內(nèi)新生代火山巖類（以玄武巖為主）143Nd/144Nd資料，共37件。通過統(tǒng)計(jì)，143Nd/144Nd比值大約為0.512433～0.512964，平均為0.512723，大于UHUR地幔源143Nd/144Nd=0.512638（據(jù)Wasserburg et al.1981），小于或接近于PREMA地幔端員值＝0.5130（據(jù)Zindler et al.1986）。本區(qū)新生代玄武巖類εNd范圍為一4.0～＋6.4，如圖2-38。
由圖2-39中可以看出：①?gòu)?sup>143Nd/144Nd與87Sr/86Sr看，本區(qū)新生代玄武巖漿與BE（UHUR）球粒隕石型原始地幔均一巖漿庫(kù)有一定聯(lián)系；②與MORB明顯不同，部分接近于HWB型，向EAB型靠近。本區(qū)不同地段玄武巖類之間雖然有一定的差別（如五大連池玄武巖），但從總趨勢(shì)上看，仍表現(xiàn)出它們之間的共性（包括華北區(qū)漢諾壩玄武巖在內(nèi)）。
根據(jù)本區(qū)新生代玄武巖Nd、Sr同位素的上述特征，如相似于HWB，又靠近EAB和PREMA,εNd的虧損（+6.4）和富集（-4.0）等，認(rèn)為本區(qū)流型地幔端員（PREMA），既有深部俯沖（HWB、富集）特征，也有淺部的拉張（EAB）和由于中生代火山噴發(fā)使它虧損等一系列特征，這本身可能代表著多個(gè)地幔源的問題，但從Pb同位素的線性展布特征和與Zartman等演化模式線的關(guān)系來看，本區(qū)新生代火山巖漿作用可能同中生代巖漿作用一樣，都受到地殼的混染作用，這個(gè)共性或許能掩蓋住不同地幔源造成的差異性。
圖2-38 東北區(qū)新生代玄武巖類Sr-Nd同位素圖
1—東北區(qū)玄武巖類；2—漢諾壩玄武巖。MORB（大洋中脊玄武巖）、HWB（夏威夷玄武巖）、BE據(jù)劉叢強(qiáng)等（1993）,EAB（東非鉀質(zhì)玄武巖）據(jù)王俊文等（1988）。UHUR示地幔源，PREMA表流型地幔端員
圖2-39 本區(qū)中生代花崗巖類氧同位素豐度圖
（四）氧同位素
本區(qū)中生代花崗巖類氧同位素資料共收集80件。從δ18O（‰）的展布范圍看，從-5‰～15‰，范圍很寬，平均值為6.92‰，但其眾值還是集中在4‰～12%。范圍，峰值為8‰～9‰（圖2-40）。
礦床地質(zhì)特征
鑒于在矽卡巖和侵入巖體中均發(fā)生了銅鋅礦化,該礦體具有矽卡巖型礦化和斑巖型礦化特征。 (二)礦石特征 1.礦石物質(zhì)組成 (1)金屬礦物:礦石中原生金屬礦物為磁黃鐵礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、方鉛礦、硫銅鈷礦、輝鉬礦和白鐵礦等,次生礦物有斑銅礦、褐鐵礦、銅藍(lán)、藍(lán)銅礦、黑銅礦、褐鐵礦和孔雀石等。
烴源巖地球化學(xué)特征
4.烴源巖顯微組分組成與分布特征 不同的有機(jī)組分有其特殊的生烴屬性。從生烴意義來說,源巖中那些富氫的組分(如殼質(zhì)組、腐泥組組分)才具有良好的生油潛力,而主要由高等植物木質(zhì)素及纖維素形成的鏡質(zhì)組只有當(dāng)其中含有較多的富氫鏡質(zhì)體(具有熒光特性)時(shí)才具有一定的生油能力,因此,源巖中有機(jī)顯微組分組成特征能...
區(qū)域地球化學(xué)特征
由表可見，黑云母花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖各元素含量無明顯差異，兩巖體的元素含量特征與地質(zhì)認(rèn)識(shí)上兩巖體為同一成因不同階段的產(chǎn)物所表現(xiàn)的地質(zhì)特征是一致的。另外，據(jù)山東省物化探勘查院提供資料，本區(qū)中不同基巖分布區(qū)水系沉積物的元素含量，除Cu元素在變質(zhì)巖區(qū)明顯增高外，其他元素變化平穩(wěn)，特征基本一致。
放射性同位表在能源、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、考古等方面的應(yīng)用
后來,科學(xué)家又進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),同一位元素的原子并不完全一樣,有的原子重些,有的原子輕些;有的原子很穩(wěn)定,不會(huì)變,有的原子有放射性,會(huì)變化,衰變后成了另一種元素的原子。我們把這些處于同一位的元素但有不同性質(zhì)的原子稱為同位素。同位素中有的會(huì)放出射線,因此稱放射性同位素。放射性同位素具有以下三個(gè)特性: ...
礦床地質(zhì)特征
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礦床地質(zhì)特征
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螢石礦床(點(diǎn))的鍶-釹同位素組成
與區(qū)域各地質(zhì)單元的鍶同位 素初始比值相比較,螢石的鍶同位素初始比值(87Sr\/86Sr)i變化范圍在燕山中期花崗巖和早二疊世大 石寨組大理巖之間,而大于大石寨組火山巖的鍶同位素初始比值(87Sr\/86Sr)i,因此,螢石的放射性 鍶來源不可能是來自大石寨組火山巖,而可能是主要來自燕山期花崗巖和大石寨組大理巖。 蘇-查礦床...
礦區(qū)地質(zhì)特征
根據(jù)巖石巖性特征和巖石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造,庫(kù)松木切克群下亞群(Jxksa)又可劃分7個(gè)巖性段,第二至第六巖性段為含礦巖性段,其中第三和第五巖性段為主要的含礦巖性段。 (1)第一巖性段(Jxksa-1):出露在礦區(qū)西南和東南部,為灰色—淺灰色薄層泥屑灰?guī)r夾中厚層泥晶灰?guī)r,新鮮面深灰色,微細(xì)層理、小斜層理、交錯(cuò)層理...
礦床地質(zhì)特征
礦床地質(zhì)特征是指礦床形成和分布的地質(zhì)條件和特點(diǎn)，包括礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、礦石類型、礦物組合以及圍巖蝕變等要素。這些特征對(duì)于礦產(chǎn)資源的勘查、評(píng)價(jià)和開發(fā)具有重要意義。礦床地質(zhì)特征首先表現(xiàn)在礦體的形態(tài)和產(chǎn)狀上。礦體是礦床中礦石的聚集體，其形態(tài)多樣，可呈層狀、似層狀、脈狀、囊狀等。例如，層狀礦體...
采樣點(diǎn)地質(zhì)概況和樣品地球化學(xué)特征
樣品采自主礦下盤1686m平臺(tái)及北部，東礦1582m平臺(tái)，菠蘿頭等地。地質(zhì)概況見圖1-1。主礦、東礦白云巖主要分布在鐵礦體下盤，上盤厚度小，南北與H9板巖和H4石英砂巖接觸，呈層狀、似層狀分布。巖石白色，灰白色，深灰色，淺黃色，粒狀鑲嵌結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、重結(jié)晶結(jié)構(gòu)，塊狀、條帶狀、浸染狀、角礫狀、...
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