Sulfur Isotope Fractionation in Magmatic Systems：Models of Rayleigh Distillation and Selective Flux   总被引：2，自引：0，他引：2  

郑永飞 《中国地球化学学报》1990,9(1):27-45

The effect of Rayleigh distillation by outgassing of SO2 and H2S on the isotopic composition of sulfur remaining in silicate melts is quantitatively modelled.A threshold mole fraction of sulfur in sulfide component of the melts is reckoned to be of critical importance in shifting the δ^34S of the melts mith respect to the original magmas.The partial equilibrium fractionation in a magmatic system is evaluated by assuming that a non-equilibrium flux of sulfur occurs between magmatic volatiles and the melts,while an equilibrium fractionation is approached between sulfate and sulfide within the melts.The results show that under high fo2 conditions,the sulfate/sulfide ratio in a melt entds to increase,and the δ^34S value of sulfur in a solidified rock might then be shifted in the positive direction.This may either be due to Rayleigh outgassing in case the mole fraction of sulfide is less than the threshold,or due to a unidirectional increase in δ^34S value of the sulfate with decreaing temperature,Conversely,at low fo2,the sulfate/sulfide ratio tends to decrease and the δ^34S value of total sulfur could be driven in the negative direction,either because of the Rayleigh outgassing in case the mole fraction of sulfide is greater than the threshold,or because of a unidirectional decrease inδ^34S value of the sulfide.To establish isotopic equilibrium between sulfate and sulfide,the HM,QFM or WM buffers in the magmatic system are suggested to provide the redox couple that could simultaneously reduce the sulfate and oxidize the sulfide.CaO present in the silicatte Melts is also called upon to participate in the chemical equilibrium between sulfate and sulfide,Consequently,the δ^34S value of an igneous rock could considerably deviate from that of its original magma due to the influence of oxygen fugacity and temperature at the time of magma solidification.  相似文献   

中国大陆科学钻探工程主孔（734～933m）榴辉岩和片麻岩元素及Sr-Nd同位素地球化学研究   总被引：15，自引：6，他引：15  

赵子福  郑永飞陈斌 吴元保 《岩石学报》2005,21(2):325-338

对中国大陆科学钻探工程主孔两段榴辉岩与片麻岩互层的岩芯样品(Ⅰ:734.21-737.16m和Ⅱ:929.67-932.86m)分别进行了主要元素和微量元素以及Sr-Nd同位素分析。结果表明:(1)榴辉岩具有较大的成分变化范围(SiO2含量为46.8%-59.8%),表现出平坦或轻稀土(LREE)富集的分布模式和大离子亲石元素(LILE)富集或亏损以及Nb、Ta负异常特征。部分榴辉岩样品具有明显低的活动性元素(Rb、Ba和K)含量,指示了板块俯冲过程中的脱水变质效应;(2)两段岩芯中的片麻岩具有明显不同的主量和微量元素组成,其中第Ⅰ段具有相对较低的SiO2含量(61.3%～66.2%)和高的重稀土(HREE)含量,而第Ⅱ段具有明显偏高的SiO2含量(73.8%～74.1%)和低的HREE含量。但两段均表现出LREE富集和Eu负异常以及LILE富集和高场强元素(Nb、Ta、Ti)负异常特征;(3)榴辉岩和第Ⅰ段岩芯中的片麻岩具有相近的且偏高的εNd(750Ma)值(-3.6- 0.5),而第Ⅱ段岩芯中的片麻岩具有明显偏低的εNd(750Ma)值(-8.7)。部分片麻岩样品表现出较高的87Sr/86Sr比值(0.7070)和非常低的Rb/Sr比值(0.008),指示岩石Rb-Sr同位素体系受到了变质扰动。非活动性元素如Zr、Hf、Nb、Ta、Ti、Y、REE和Ti在脱水变质过程中没有受到明显扰动,因此可用于恢复榴辉岩和片麻岩的原岩性质及其形成的大地构造背景。根据分析样品的元素和Nd同位素特点,推测榴辉岩原岩具有板内玄武岩性质,第Ⅰ段岩芯中的片麻岩原岩为玄武质岩浆上升过程中同化地壳物质形成的中性岩,而第Ⅱ段岩芯中的片麻岩原岩为地壳物质重熔形成的酸性岩。因此,深钻榴辉岩和片麻岩原岩为新元古代华南陆块北缘裂谷构造带双峰式岩浆活动的产物,在岩浆侵位过程中经历了高温大气降水热液蚀变。  相似文献   

大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约     

赵子福郑永飞  李曙光龚冰 《岩石学报》2005,21(4):1243-1254

对于变质岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 同位素年代学来说,其中一个重要问题是等时线矿物之间在一特定的变质事件过程中是否达到并在随后保持同位素平衡。矿物 O 同位素地质测温也是如此。由于许多情况下 Nd、Sr 和 O 在变质矿物中的扩散速率具有可比性,变质矿物之间 O 同位素平衡状况能够为矿物 Sm-Nd 和 Rb-Sr 内部等时线定年结果的有效性提供制约。为了验证其适用性,本文对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 等时线矿物进行了 O 同位素地质测温。尽管Sm-Nd 等时线给出一致的三叠纪年龄(213～238Ma),同一样品 Rb-Sr 等时线却给出侏罗纪年龄(171～174Ma)。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对 O 同位素测温得到600～720℃和420～550℃两组温度,分别对应于约225±5Ma 榴辉岩相变质和约 175±5Ma 角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪 Sm-Nd 等时线年龄的保存、侏罗纪 Rh-Sr 等时线年龄的出现以及有规律的 O 同位素温度,表明在角闪岩相退变质过程中,Sr 和 O 在含水矿物(如黑云母和角闪石)中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石 Nd 和多硅白云母 Sr 的扩散速率快。在退变质作用过程中,等时线矿物之间的初始同位素比值均一化速率主要受扩散速率慢的矿物控制,而矿物等时线时钟的启动主要受具有高母/子体比值的矿物控制。只有当高母/子体比值矿物具有快的放射成因同位素扩散速率时,才能够应用合理的矿物等时线确定变质再造的时间。  相似文献   

火星生命研究的进展与前景   总被引：3，自引：0，他引：3  

倪怀玮  郑永飞 《地球科学进展》2002,17(4):515-520

关于火星是否存在或曾经存在生命的争论由来已久。有人以ALH84001火星陨石新鲜破裂面上的大量碳酸盐小球体和多环芳香烃（PAHs）为主要依据，推论火星至少在13～36亿 aBP前很可能有生命形态存在。然而，很多人认为ALH84001陨石的各种特性可以是非生物成因的。由于地球上的生物在超过115℃的温度下很难存活（火星可与之类比），争论的焦点逐渐集中在碳酸盐球体的形成温度上。也有研究者关注该陨石上有机物质的来源问题。对ALH84001陨石的综合学科研究提出了互相矛盾的证据。综述了自1996年以来在国外各种主要期刊上发表的关于 ALH84001陨石与火星生命的研究成果（也包括了一些对其他火星陨石的研究），认为目前尚不能断言火星生命存在与否。对火星继续深入探索以获取进一步的证据是十分必要的。以美国国家航空和宇航局（NASA）Odys sey宇宙飞船起始的火星探测计划将引发新一轮火星生命研究的热潮。  相似文献   

女山单斜辉石巨晶锂同位素组成的离子探针分析   总被引：5，自引：0，他引：5  

杨晓志  夏群科  E.Deloule 《矿物学报》2003,23(4):359-363

应用离子探针技术测定了一组女山单斜辉石巨晶的锂同位素组成。结果表明,无论是不同样品之间还是同一样品内部,锂同位素组成都是均一的,δ7Li=(+8.0±2.7)‰,明显高于MORB值(+1.5‰～+5.1‰)。巨晶的锂同位素组成直接继承自地幔源区,高δ7Li的特征暗示源区受到过俯冲海洋板块析出流体的交代作用。结合Sr Nd同位素的资料来看,交代流体可能来自于蚀变洋壳而不是海洋沉积物。  相似文献   

北大别燕子河片麻岩的锆石U-Pb年龄：印支期变质事件的确定   总被引：5，自引：5，他引：5  

葛宁洁  夏群科  吴元保  侯振辉  秦礼萍  柏林 《岩石学报》2003,19(3):513-516

本文对北大别燕子河地区英云闪长质片麻岩中的锆石进行了单颗粒U-Pb年龄测定。该片麻岩中存在两种类型的锆石,一种是片麻岩原岩中的岩浆锆石,在后期的变质事件中经历了不同程度的Pb丢失;另一种是变质作用过程中的新生锆石。5个分析点拟合出一条很好的不一致线,得到上下交点的年龄分别为880±110Na和228±13Ma(MSWD=1.1),其中上交点的年龄代表了片麻岩原岩的形成时代,下交点的年龄代表了变质作用发生的时间。变质锆石给出了238Ma的一致年龄,与不一致线给出的下交点年龄在误差范围内相同。这一结果表明北大别片麻岩也经历了印支期变质作用。北大别地体为扬子板块的北缘,华北与扬子板块的缝合线应位于北大别以北。  相似文献   

大别山双河超高压变质岩的稳定同位素研究   总被引：1，自引：0，他引：1  

傅斌  郑永飞  王峥嵘  龚冰 《地球学报》1997,18(Z1):83-85

大别山双河地区片麻岩的δ18O值与共生榴辉岩同步变化，为（-4.7—+10.3）‰，这些片麻岩的18O亏损与榴辉岩一样是在遭受超高压变质作用之前原岩与大气降水交换的结果。榴辉岩及其围岩片麻岩在板块俯冲、超高压变质和岩片折返过程中可能为一个构造上的整体，两者为“原地”接触关系。  相似文献   

矿物O同位素地球化学理论     

郑永飞 《地球学报》1997,18(Z1):248-250

应用增量方法不仅能够从理论上准确计算所有固体矿物的O同位素分馏系数，而且能够定量预测；（1）热力学平衡条件下共生矿物之间的18O富集顺序；（2）岩石化学成分与O同位素组成之间的关系；（3）矿物结构变化对O同位素组成的影响；（4）同质多相转变和矿物反应中的氧同位素继承性。本文对这些规律性预测进行了概要性介绍，并给出实例予以说明。  相似文献   

不同碳酸盐与磷酸反应的C、O同位素效应   总被引：3，自引：0，他引：3  

龚冰  郑永飞 《地球学报》1997,18(Z1):254-256

不同阳离子碳酸盐与磷酸反应放出的CO2之间的氧分馏系数在20-90℃下与1/T2呈线性函数关系，而C同位素分馏则与温度无关。C、O同位素分馏程度与碳酸盐中的阳离子有关。利用不同阳离子碳酸盐与磷酸反应的速度不同，可以直接提取混合碳酸盐样品的CO2。  相似文献   

橄榄岩中尖晶石的O同位素继承性与晶体结构转换     

李一良  王峥嵘  郑永飞 《地球学报》1997,18(Z1):260-262

应用增量法计算的矿物对O同位素分馏曲线，得到正尖晶石-矿物对O同位素温度高于尖晶石在地幔中的熔点，而用反尖晶石-矿物对计算的O同位素温度低于尖晶石的熔点，较为合理。因此，地幔橄榄岩中镁铝尖晶石的O同位素组成可能继承了其母体反尖晶石特征，即使反结构尖晶石在发生相变作用变成正结构尖晶石时未发生O同位素再平衡。  相似文献