汞同位素地球化学研究及其在矿床学中的应用进展     

徐春霞  孟郁苗  黄诚  唐春  郑芳文 《岩矿测试》2021,(2):173-186

汞作为一种重要的成矿元素,广泛分布于不同地质体中,并参与成岩成矿作用。随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得引人瞩目的进展。汞同位素被广泛地应用于示踪地球表生生物地球化学过程及汞污染等。近年来,汞同位素又被应用于揭示行星的演化过程、识别地质历史时期大火成岩省及示踪矿床成矿物质来源等方面。本文在前人研究的基础上,对不同地质储库汞同位素组成进行了系统总结。陨石、岩浆岩、变质岩、沉积岩、火山气体等地质储库汞同位素组成变化较大,部分样品还显示非质量分馏信息。本文着重阐述了低温热液矿床(现代热泉、汞矿床、铅锌矿床、锑矿床、金矿床)汞的赋存状态及同位素组成特征,构筑了汞同位素体系的基本格架。结合最新的研究成果,较全面地总结了矿床成矿过程中可能会发生的汞同位素分馏机制。热液矿床中汞同位素的质量分馏可能由流体挥发或者沸腾作用、冷凝作用、氧化还原反应、硫化物沉淀等引起。岩矿石中汞同位素的非质量分馏信息可能是地质历史时期汞光化学作用的产物,或者是继承某一特定的源岩信息所致。因此,未来汞同位素在示踪低温热液矿床的成矿物质来源、刻画成矿流体演化过程方面具有较大的应用潜力。  相似文献   

岩石铷-锶和钐-钕同位素标准物质的研制     

唐索寒  李津  潘辰旭  刘辉  闫斌 《岩矿测试》2021,(2):285-295

通常样品的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd同位素比值分析采用SRM9⁸⁷、JNdi-1作为标准物质,它们分别是纯的碳酸盐和氧化物,适用于监控质谱测试过程。中国现有的钐-钕地质和铷-锶年龄标准物质,分别为玄武岩和钾长石,它们与很多地质样品的基质存在差别。仅有这两种基质的标准物质不能有效地监控不同地质样品Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析过程,因此研制不同岩性的Rb-Sr、Sm-Nd同位素标准物质具有重要现实意义。本文采集中国典型地区的橄榄岩、榴辉岩和花岗岩作为候选物,严格按照《一级标准物质技术规范》(JJF 1006-1994)和《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF 1343-2012)等相关标准物质国家计量技术规范和国家标准,研制了橄榄岩、榴辉岩和花岗岩铷-锶、钐-钕同位素标准物质(编号为GBW04139、GBW04140、GBW04141),其中橄榄岩标准物质适用于高Mg、Fe,低Rb、Nd含量样品的分析,榴辉岩和花岗岩标准物质适用于含有难溶副矿物的岩石样品的分析。每个标准物质具有6个特性量值,Rb、Sr、Sm和Nd含量分布分别为0.16~64μg/g、12~560μg/g、0.1~3.2μg/g和0.3~15.3μg/g,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值分布为0.70446~0.71309,¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd比值分布为0.51115~0.51267,同位素比值精度达到或优于同类标准物质。这些特性量值更接近实际样品,使用时将更加有效和方便。该系列标准物质可用于校准仪器和评价方法,并能有效监控实验室此类样品的铷-锶、钐-钕同位素分析过程。  相似文献   

安徽巢湖凤凰山晚古生代大冰期沉积特征与碳同位素变化   总被引：1，自引：0，他引：1  

杨文莉  仲钰天  辛浩  郑全锋  祁玉平  王玥  陈吉涛 《地层学杂志》2021,45(1):38-48

地史中海相碳酸盐岩记录的无机碳同位素的波动经常与全球气候事件相互关联,但碳酸盐岩的碳同位素不仅与全球碳循环相关,也受控于区域水循环和成岩作用.晚古生代大冰期在石炭纪末—早二叠世达到最高峰,南方冈瓦纳大陆高纬度地区冰川的进退引起低纬度地区旋回性的海平面变化,并发育显著的沉积间断,在华南表现为喀斯特岩溶角砾岩等.本文选取安徽巢湖凤凰山剖面,对宾夕法尼亚亚系—乌拉尔统18 m厚的碳酸盐岩地层(黄龙组和船山组)进行了详细的沉积学与碳同位素对比研究,以探索碳同位素变化的控制因素.本文共识别出厚层灰泥灰岩、厚层粒泥灰岩、中至厚层泥粒灰岩、厚层泥球颗粒灰岩、薄层鲕粒颗粒灰岩、厚至巨厚层生物碎屑颗粒灰岩、厚层核形石颗粒灰岩、薄至中层灰砾岩和炉渣状灰岩等9种沉积岩相,指示了多次暴露的碳酸盐台地环境.这些暴露特征与同时期贵州罗甸斜坡相碳酸盐岩序列(约194m)对比,表明凤凰山剖面存在严重的地层缺失.揭示了研究层段11m和14 m附近的碳同位素两次显著负漂(幅度约为6‰和7‰)与古喀斯特层对应,是由碳酸盐台地暴露引起的区域成岩改造导致的,而非源于引起气候变化的全球碳循环波动.因此,地层学、沉积学和地球化学等多学科综合交叉研究是深入揭示古气候和古海洋变化规律的重要前提.  相似文献   

柱色谱分离-分子筛络合洗脱过程中正构烷烃单体碳同位素分馏研究     

董浩伟  赵佳玉  曾凡刚  谢曼曼  尚文郁  王淑贤  孙青 《岩矿测试》2021,(3):349-357

应用气相色谱-气体同位素质谱(GC-C-IRMS)分析正构烷烃单体碳同位素之前,需要对饱和烃样品中正构烷烃和异构烷烃进行预分离、富集,在预分离和富集过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏是高精度分析正构烷烃单体碳同位素比值(δ~(13)C)的关键。本文以正构烷烃混合溶液为对象,利用柱色谱、5■分子筛络合、环己烷-正戊烷混合溶剂两次洗脱,GC-C-IRMS分析正构烷烃单体碳同位素,研究前处理过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏。结果表明:使用柱色谱分离前后,多数正构烷烃单体碳同位素比值相差-0.2‰～0.2‰;当5■分子筛不完全络合时,未络合的正构烷烃单体碳同位素比值偏重约0.7‰,可能发生了微弱的碳同位素分馏,但并未影响洗脱后的正构烷烃单体碳同位素比值;使用环己烷-正戊烷混合溶剂洗脱前后,碳同位素比值相差-0.2‰～0.5‰,以同样方式洗脱第二次,获得的正构烷烃单体碳同位素比值与模拟样品相差-0.3‰～0.2‰。分析不同回收率(20%)正构烷烃的单体碳同位素比值,处理前后的差值基本在0.3‰以内,可见当正构烷烃回收率低至20%左右时,其单体碳同位素仍未发生明显分馏。柱色谱分离-5■分子筛络合-混合溶剂洗脱方法适用于回收率大于20%的正构烷烃单体碳同位素分析。  相似文献   

柴北缘赛坝沟金矿床硫、铅同位素组成:对成矿物质来源的指示   总被引：1，自引：1，他引：0  

唐名鹰  何宗围  朱德全  张宇  高振华  董振昆  李小东 《矿床地质》2021,40(1):117-127

柴北缘赛坝沟金矿床是青海省赛什腾山-阿尔茨托山成矿带上重要的岩金矿床,成矿地质条件优越。矿体赋存于北西-北北西向韧-脆性断裂构造组内,呈脉状、透镜状,构造控矿作用明显,矿石类型分为石英脉型和蚀变糜棱岩型。热液成矿期可划分为4个阶段:Ⅰ少量黄铁矿-烟灰色石英阶段、Ⅱ金-黄铁矿-乳白色石英阶段、Ⅲ多金属硫化物-金-灰白色-灰褐色石英阶段、Ⅳ灰白色-浅肉红色石英-碳酸盐岩阶段。文章基于各热液成矿阶段硫化物的硫、铅同位素研究,探讨了赛坝沟金矿床成矿物质来源。研究结果表明,赛坝沟金矿床矿石中硫同位素在0.50‰~3.93‰之间,分布集中,通过与区域矿床围岩及成矿后石英脉硫同位素值(3.7‰~4.0‰)进行比较,认为赛坝沟金矿中的硫除来自于围岩外,更多来自于深部的幔源流体;铅同位素组成特征分析表明,赛坝沟金矿床矿石铅主要来源于深部地幔与下地壳铅混合,也有少量上地壳铅的参与,而围岩铅主要来源于上地壳。  相似文献   

新疆阿克陶县乌孜别里地区流纹岩的形成时代及成因分析     

李沛  王核  普强  丘增旺  闫庆贺  董瑞  张晓宇 《地球化学》2021,50(6):562-578

西昆仑乌孜别里山口南侧一带火山岩地层的时代归属一直存有争议.该套地层虽普遍发育以流纹岩为主的火山岩系,但尚未有人对其开展系统的年代学与地球化学研究.本次研究对该套地层中的流纹岩进行元素地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素的研究.流纹岩激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)锆石U-Pb年龄为(521.0±2.8)Ma,表明其形成于早寒武世.流纹岩具有高硅富碱的特点,为过铝质、高钾钙碱性系列,岩石明显富集大离子亲石元素(Rb、K)、轻稀土元素和不相容元素U,相对亏损重稀土元素、高场强元素(P、Ti),具有中等Eu负异常,流纹岩具有高分异S型花岗岩的特征.锆石Hf同位素初始比值 εHf(t)变化范围在?0.9～4.1之间,主要为正值,两阶段Hf模式年龄(tDM2)介于1533～1229 Ma之间,显示乌孜别里地区流纹岩为中元古代新生地壳物质重熔形成的岩浆,经较高程度的分异演化而成.结合前人研究成果,推断研究区流纹岩形成于原特提斯洋俯冲背景下岩浆弧构造环境.  相似文献   

西湖凹陷平湖组碳酸盐胶结物形成机制及其对储层的影响     

《地质科学》2021,56(4)

  相似文献   

滇西勐兴铅锌矿床热液方解石碳氧同位素、稀土元素特征及其指示意义     

刘锦康 《地质与勘探》2021,57(4):852-864

勐兴铅锌矿床是滇西保山地块内系列低温热液矿床中的典型代表,但地质科研工作相对薄弱。由于方解石是该矿床中分布广泛且与热液活动息息相关的重要脉石矿物,其形成贯穿整个成矿过程,故对其C-O同位素及稀土元素组成特征进行系统研究,以便探讨矿床成矿流体来源及演化。结果显示,该矿床两阶段方解石的δ~(13)C_(PDB)和δ~(18)O_(SMOW)值与海相碳酸盐岩较为接近,且从阶段Ⅰ→阶段Ⅱ呈微弱下降趋势,表明成矿流体中的C主要来源于围岩碳酸盐岩的溶解,阶段Ⅱ成矿流体在与围岩反应之前可能已经发生CO2热液去气作用;阶段Ⅰ方解石的稀土总量、特征参数及配分模式与结晶灰岩较为一致,而阶段Ⅱ方解石与生物碎屑灰岩较为相似,表明阶段Ⅰ方解石中的REE主要来源于结晶灰岩,而后生物碎屑灰岩对阶段Ⅱ方解石中的稀土贡献较大。以上数据及其矿床地质特征均显示该矿床为MVT型铅锌矿床,结合区域构造演化,认为勐兴矿床的形成与中特提斯洋闭合后腾冲地块与保山地块陆陆碰撞挤压密切相关。  相似文献   

本期文章导读     

《岩矿测试》2021,(2):I0001-I0004

173汞同位素地球化学研究及其在矿床学中的应用进展汞是毒性最强的重金属元素之一,且容易在环境中迁移,已经备受国内外环境学家的关注。汞是唯一存在质量分馏和非质量分馏的金属元素,在地球化学示踪过程中其二维体系表现出明显的优势。  相似文献   

中国内蒙古下白垩统白彦华群胜利组的首个同位素年龄     

沈豪轩  张春晖  吴云飞  吕苗  王鑫 《地层学杂志》2021,45(2):204-209

由于丰富的煤炭资源,内蒙古的下白垩统地层具有重要的经济价值.但长期以来相关地层一直缺乏同位素测年研究,影响了区域地层对比工作的开展.本文对内蒙古锡林浩特下白垩统胜利组煤层夹层中的火山灰锆石应用LA-ICP-MS进行U-Pb法测年,结果显示胜利组5煤(层)和6煤(层)形成于大约109-107 Ma(早白垩世阿尔布期).这是胜利组所属的下白垩统白彦华群的首个同位素年龄,有助于我国东北地区与全球同时代地层对比工作的开展.  相似文献