高压下金属硫化物载Re能力的实验研究初探

<正>越来越多的研究结果表明,Re在不同硫化物间存在一定的分配规律。例如:辉钼矿的Re含量往往比共生的黄铁矿(Li et al.,2011)或黄铜矿(Zhu and Sun,2013)高3~5个数量级;黄铁矿的Re含量普遍比闪锌矿(Morelli et al.,2004)和方铅矿(Stein et al.,2000)高3~30倍;铅锌矿床中闪锌矿的Re含量又明显高于方铅矿(Liu et al.,2015)。这些很可能与Re在硫化物中分配系数的差异,即各硫化物载Re能力的     

Petrological and Re-Os Isotopic Constraints on the Origin and Tectonic Setting of the Cuobuzha Peridotite, Yarlung Zangbo Suture Zone, SW Tibet, China

The Yarlung Zangbo Suture Zone(YZSZ)in southern Tibet includes the remnants of Neotethyan oceanic lithosphere and marks a major suture between the Indian Plate to the south and the Lhasa Terrane of Tibet to the north(Dupuis et al.,2005;Yang et al.,2011).In the western part of the YZSZ,the Northern and the Southern sub-belts form two sub-parallel zones of mafic–ultramaficrockassemblageswithoverlapping crystallization ages(Xiong et al.,2011;Hebért et al.,2012;Liu et al.,2015).The upper mantle section of the Cuobuzha ophiolite in the northern sub-belt of the Yarlung–Zangbo Suture Zone(YZSZ)in SW Tibet comprises mainly clinopyroxene(cpx)–rich and depleted harzburgites.Spinels in the cpx-harzburgites show lower Cr#values(12.6–15.1)than the spinels in the harzburgites(26.1–34.5),and the cpx-harzburgites display higher heavy rare earth element concentrations than the depleted harzburgites.The harzburgites have subchondritic Os isotopic compositions(0.11624–0.11699),whereas the cpx-harzburgites have suprachondritic 187Os/188Os ratios(0.12831–0.13125)with higher Re concentrations(0.380-0.575 ppb).The cpx-harzburgites plot in a Re vs.Al2O3 diagram as a result of subsequent addition of Re following the last partial melting event that occurred during mid-ocean ridge melt evolution processes(Uysal et al.,2015).Although these geochemical and isotopic signatures suggest that both peridotite types in the ophiolite represent mid-ocean ridge type upper mantle units,their melt evolution trends reflect different mantle processes.The cpx-harzburgites formed from low-degree partial melting(~5%)of a primitive mantle source,and they weresubsequently modified by melt–rock interactions in a mid-ocean ridge environment.The depleted harzburgites,on the other hand,were produced by re-melting of the cpx-harzburgites,which later interacted with MORB-or island arc tholeiite(IAT)-like melts(Fig.1)possibly in a trench-distal backarc spreading center.Our new isotopic and geochemical data from the Cuobuzha peridotites confirm that the Neotethyan upper mantle had highly heterogeneous Os isotopic compositions as a result of multiple melt production and melt extraction events during its seafloor spreading evolution.     

东太平洋海隆2°S热液区硫化物He、Ar同位素组成

<正>自东太平洋海隆(EPR)21°N首次发现高温热液喷口(Francheteau et al.,1979;Spiess et al.,1980)以来,沿EPR发现了一系列活动热液喷口和硫化物矿床。大量热液活动调查研究表明不同喷口热液流体化学特征具有很大相似性(Von Damm,1990;Von Damm et al.,1995),例如最早报道的加拉帕格斯裂谷热液流体3He/4He比值具有很好的一致性(Lupton et al.,1977;Jenkins et al.,1978),沉淀形成的硫化物矿     

慢速洋中脊超基性岩热液区热液产物特征

<正>慢速洋中脊离轴区高温热液对流系统主要建立在超基性岩基础上,其成矿流体为碱性还原性流体(Bach et al.,2010),流体组分很大程度上取决于高温海水与超基性岩的水-岩反应,该类热液区上的块状硫化物因此表现出相对特殊的矿物组成和化学成分(Klevenz et al.,2011)。我们对Rainbow区(Lein et al.,2003)、Logatchev(Gablina et al.,2000)、Ashadze(Mozgova et al.,2008)等离轴区热液喷口流体     

中印度洋脊Edmond热液区多金属硫化物中超显微金银矿物的发现及其成矿意义

<正>迄今为止,前人已在位于大洋中脊、海山以及弧后盆地热液活动区的部分块状硫化物矿床中发现有大量自然金、银金矿和自然银产出(Hannington et al.,1986,1991,1995;Herzig et al.,1993;Murphy&Meyer,1998;Moss&Scott,2001;Petersen et al.,2002)。但总体而言,Au-Ag系列独立矿物在大多数沿快速-中速扩张洋脊分布、以MORB为容矿基岩的多金属硫化物矿床中     

湘西柑子坪黑色页岩土壤地球化学分析

近年来,黑色页岩风化的地球化学研究受到学界的重视。这是因为富含有机质和硫化物矿物(主要为黄铁矿)的黑色页岩暴露地表极易被风化分解,淋滤释出重金属元素(Littke et al.,1991;Peucker-Ehrenbrink,2000;Peng et al.,2004),而影响地表(水、土壤)环境(Peng et al.,2004;彭渤等,2005)。由于黑色页岩成岩物源条件、沉积环境等方面的差异,使得不同地区、不同     

云南白马寨铜镍硫化物矿床Re-Os同位素定年及其地质意义

采用 Carius 管溶矿、蒸馏法分离 Os、丙酮萃取 Re 和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)联合测定法,对云南白马寨岩浆岩型铜镍硫化物矿硫化物矿石进行了 Re-Os 同位素精确定年,得出其等时线年龄为259±18Ma(MSWD=0.028),~(187)Os/~(188)Os 初始值为0 455±0 024,相当于γ(Os(t)为 263。硫化物矿石 Re/Os 比值为11.56～21.04。研究结果显示,白马寨铜镍硫化物矿床成矿时代与峨眉大火山岩省主喷发期基本同时,其物质来源属壳-幔混合来源,壳源 Os 的加入量约为30%左右。     

黔西南水银洞金矿床伊利石和碳酸盐矿物的短波红外光谱研究及其成矿和找矿意义

<正>短波红外反射光谱(SWIR)技术具有快速、经济、操作简便的优点,可以很好地识别大多数含OH和CO_3~(2-)的细粒蚀变矿物,短波红外反射光谱的特征吸收峰峰位变化可以表征伊利石、碳酸盐矿物、绿泥石、明矾石等矿物的化学成分变化(Swayze et al.,1992;Scott and Yang et al.,1997;Thompson et al.,1999)。水银洞金矿位于我国黔西南地区,该地区一直以来被认为是除美国内华达州以外全球最大的卡林型金矿矿集     

布拜图对热液氧化物沉淀条件的指示

<正>无定形Fe-和Mn-羟基氧化物以及硅的沉积体广泛分布于洋中脊(Dekov et al.,2010)、弧后盆地(Hein et al.,2008;Zeng et al.,2012)和海山(Emerson et al.,2002;Edwards et al.,2011)等不同地质背景的海底热液区。热液Fe-羟基氧化物按成因可以分为三类:热液硫化物的氧化产物,直接从热液中沉淀形成的氧化物以及来自热液     

汉诺坝玄武岩Re-Os同位素地球化学——Re的挥发性丢失和壳-幔相互作用的证据

本文报道了采自汉诺坝玄武岩区周坝和白龙硐剖面以及白布洛张20井等地29个玄武岩样品的Re、Os含量和~(187)Os/~(188)Os比值。Os含量为11×10~(-12)～314×10~(-12),Re含量为40×10~(-12)～238×10~(-12),Re和Os含量有正相关趋势。碱性玄武岩(AK)的Re、Os含量高于拉斑玄武岩(TH)和过渡玄武岩(TR),玄武岩Os含量变化与分离结晶作用有关,玄武岩的低Re含量与地面喷发的火山岩浆脱气过程中Re的挥发性丢失作用有关。玄武岩的~(187)Os/~(188)Os比值为0.14735～0.61136,AK的~(187)Os/~(188)Os比值比TH和TR低且变化小。玄武岩的~(187)Os/~(188)Os比值与Os含量有负相关性。随着Os含量降低到小于75×10~(-12),~(187)Os/~(188)Os比值迅速升高,反映了地壳混染在TH和TR成因中的贡献。在以往的研究中没有观察到类似的地壳混染作用,说明了Re-Os同位素体系在示踪壳源物质上的优势。一些Os含量较高的TH的~(187)Os/~(188)Os比值表明其地幔源区既非亏损的又非经交代富集的SCLM,可能是混入了地壳俯冲物质的"Marble cake"型地幔。总之,汉诺坝玄武岩的Re-Os同位素地球化学研究支持了以往研究的主要成果,两类玄武岩地球化学差异性和异源成因论;分离结晶和部分熔融过程在玄武岩成因中的重要作用;碱性玄武岩的成因与地幔柱的关系等。同时揭示了一些新的现象:汉诺坝玄武岩形成中存在少量的地壳混染作用;地面喷发的火山熔岩在脱气过程中Re的挥发性丢失;拉斑玄武岩的源区更有可能为"Marble cake"型地幔。     

菱镁矿与Mg~(2+)溶液平衡分馏系数的理论计算

<正>研究碳酸盐矿物中的元素及同位素组成,对研究古气候古环境有着重要的意义,因此,学界内对于各种碳酸盐矿物的平衡分馏数据有着极大的需求。近年来,一系列的理论计算(Rustad et al.,2010;Schauble,2011;Pinilla et al.,2015等)及实验工作(Pearce et al.,2012;Li et al.,2012等)提供了Ca、Mg、Fe     

Re-Os同位素体系在金属矿床中的应用

Re-Os同位素体系已成为金属矿床定年和示踪的重要手段之一。文章在简述Re-Os同位素体系基本原理基础上,综述了国内外的最新研究成果,认为Re-Os同位素测试对象不再局限于辉钼矿和铜镍硫化物矿石,黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、镍黄铁矿、闪锌矿等也常作为测试对象用于金矿床、铅锌矿床、沉积喷流型钴(金)等矿床的定年。地壳岩石与原始地幔相比,具有较高的187 Os/188 Os比值、γOs值以及Re/Os比值,因此,硫化物或矿石的Re-Os同位素组成和普通Os—Re/Os比值图解可以揭示斑岩矿床、金矿、铅锌矿以及铜镍硫化物矿的成矿物质来源。辉钼矿则可以通过Re含量来示踪成矿物质来源。Re-Os同位素也可与其他同位素结合(如187 Os/188 Os-87Sr/86Sr)共同判明不同端元组分对成矿的贡献。     

峨眉山地幔柱岩浆矿床成矿流体介质组成及意义

<正>地幔柱岩浆作用是地球深部挥发分脱出的重要通道,形成了Fe-Ti-V氧化物与Cu-Ni-PGE硫化物岩浆矿床。二叠纪时期的峨眉山地幔柱(~259 Ma,Zhong et al.,2014)与西伯利亚地幔柱(~250 Ma,Kamo et al.,1996)形成世界级超大型的Noril’sk Cu-Ni-PGE硫化物矿床和攀枝花、红格、太和、白马、新街等Fe-Ti-V氧化物矿床,而峨眉山地幔柱硫化物矿床的规模较小。两类矿床的氧化还原环境有明     

Diverse contributing sources to chromitite petrogenesis in the Shebenik Ophiolitic Complex, Albania: evidence from new PGE- and Os-isotope data

Summary Chromitites sampled from four different pseudostratigraphic levels of the Mesozoic Shebenik Ophiolite Complex, Albania, have low PGE totals <1 μg/g but show different types of PGE enrichment (Burgath et al., 2003) as well as differing mineral chemistry, PGM mineralogy and Os isotopic signatures. To circumvent analytical problems with low PGE abundances, representative samples were analyzed using HPA-digestion followed by isotope dilution ICP-MS. Osmium isotopes were determined by ICP-QMS and N-TIMS techniques. Podiform chromitites exposed in the mantle (Group I) and tabular chromitites exposed in the upper mantle (Group II) are Os-Ir-Ru-Rh enriched. In the upper mantle to mantle-crust transition zone, schlieren type chromitites (Group III) are enriched in Ru-Rh with low Os-Ir and low Pt-Pd. Within the mantle-crust transition zone disseminated chromitites in dunite are variably enriched in Ru-Rh-Pt, however, Os, Ir and Pd are low. IPGE rich chromites contain abundant small laurite inclusions whilst Rh and Pt are located in sulfarsenides marginally attached to transition zone chromites (see also Burgath et al., 2003). High Cr/Al ratios (>0.75) and low titanium contents of chromites throughout the sample suite are consistent with chromitite petrogenesis in a SSZ environment. Shebenik mantle chromitites with low ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os ratios have an average, slightly suprachondritic initial osmium isotopic composition of 0.1285 ± 0.0022 (2s). Towards higher pseudostratigraphic levels, ¹⁸⁷Re/¹⁸⁸Os ratios increase and initial Os isotopies are very heterogeneous. Distinctly suprachondritic Os signatures require input of radiogenic source components, whereas subchondritic samples require assimilation of long term Re-depleted PGM.     

Superhydrous Phase B单晶的弹性常数

<正>地球表面存在大量的水。海洋中的水伴随俯冲带下沉,可由含水矿物作为载体被带入到地球内部。2014年,加拿大Pearson在Nature上撰文指出,在巴西Rio Aripuana河东部发现的金刚石包裹体中,发现了含水~1 wt.%的林伍德石。该项研究为地幔含水提供了有力证据。如果地幔含水,水的出现会影响地幔矿物的一系列物理性质,如密度、弹性模量、波速、电导率等(Mao et al.,2008b;Mao et al.,2010;Wang et al.,2006)。因     

西藏冈底斯岩基晚白垩纪拆沉作用

<正>冈底斯岩基是拉萨地体的重要组成部分,广泛发育早古生代至新生代岩浆岩(Chung et al.,2003;Hou et al.,2004;Mo et al.,2007;Wen et al.,2008;Zhu et al.,2011,2012)。在冈底斯岩基漫长而复杂的演化过程中伴随着大量的岩浆活动,其中200~150Ma、140~80 Ma、65~41Ma以及35-14Ma被认为是     

铼-锇同位素地球化学进展

Re和Os是强亲铁元素。Re同位素有：^185Re(37．07％)和^187Re(62．93％)。Os有7个同位素：^184Os(0．018％)、^186Os(1．59％)、^187Os(1．64％)、^188Os(13．20％)、^189Os(16．10％)、^180Os(26．40％)和^192Os(41．0％)。^186Os和^187Os为放射性衰变产物。^186Os由^190Pt通过α衰变而成,^187Os由^187Re通过β衰变而成。     

桂林茅茅头大岩现代碳酸盐沉积物210Pb分布特征

<正>~(210)Pb技术已经广泛应用到冰芯(Kehrwald et al.,2008)、海洋(Sternberg et al.,1979)和湖泊沉积物(Wu Yanhong et al.,2010)、以及洞穴沉积物(Baskaran et al.,1993)定年研究中。不同于其他地质载体,洞穴沉积物接受的外界~(210)Pb输入,却隔着洞穴顶板、岩溶含水层、土壤和植被等,在这个特殊的背景下,洞穴沉积物中~(210)Pb将表现出什么     

东天山天宇铜镍硫化物矿床磁黄铁矿Re-Os同位素物质来源示踪

天宇岩浆铜镍硫化物矿床的矿体由浸染状矿体和块状矿体组成。采用同位素稀释Triton-plus测定了浸染状矿石和块状矿石的磁黄铁矿Re-Os同位素比值。结果表明:浸染状矿石w(Re)为11.82×10~(-9)~45.28×10~(-9),w(Os)为0.944×10~(-9)~8.528×10~(-9),187Os/188Os初始比值为0.885~2.332,γOs为607~1763;块状矿石w(Re)为49.38×10~(-9)~315.10×10~(-9),w(Os)为0.191×10~(-9)~42.420×10~(-9),187Os/188Os初始比值为0.654~3.322,γOs为423~2555。Re、Os含量、同位素组成和特征值表明,该矿床物质为壳-幔混合来源,块状矿石可能比浸染状矿石经历了更强的地壳物质混染。浸染状矿体发育透闪石化、蛇纹石化、绿泥石化蚀变,表明存在岩浆期后热液活动,但块状矿体热液蚀变不明显,块状矿石的Re-Os同位素特征可能是与地壳岩石直接作用的结果。地壳混染作用发生在深部岩浆房,同时也发生在岩浆侵位及再次迁移过程中,这些过程造成块状矿体与浸染状矿体不同的同位素特征。     

洋中脊超镁铁岩硫化物矿床的微量元素富集特征:激光剥蚀电感耦合等离子体质谱微区分析

<正>海底超镁铁岩热液系统所产出的硫化物富集Au、Ag、Cu、Zn、Co和Ni等金属元素使其正逐渐成为海底多金属硫化物找矿勘查的重要对象(Fouquet et al.,2010)。Kairei热液区是印度洋首个被发现的活动热液区,喷口流体化学和围岩地球化学的研究结果均证实了该热液区受到了基底超镁铁岩的影响(Kumagai et al.,2008)。所采集的硫化物富集Cu、Zn、Au、Co和Sn等元素(Wang et al.,2014),