黔中茶店桥地下河流域不同水体硫酸盐浓度特征及来源识别

茶店桥地下河位于西南岩溶区,流域内"三水"转换迅速,地下水是当地的重要饮用水源。本文对流域内雨水、地表水、地下水中的SO_4~(2-)浓度进行了测试,利用氘(δD_(H_2O))、氧(δ~(18) O_(H_2O))同位素示踪地表水、地下水补给来源,用硫酸盐硫(δ~(34)S_(SO4))、氧(δ~(18) O_(SO4))同位素探讨了地表水、地下水中SO_4~(2-)的来源,并计算了地下河出口河水中不同SO_4~(2-)来源的贡献比例。结果表明:1不同水体中SO_4~(2-)浓度大小顺序为地表水地下水雨水,与邻近区域相比,茶店桥地下河流域雨水、地表水、地下水呈现富集SO_4~(2-)的特征。2地表水、地下水的主要补给来源为大气降水,硫酸不仅和HCO_3~-共同参与了流域内碳酸盐岩的溶解,也参与了雨水中含钙镁颗粒物的溶解。3地表水δ~(34)S_(SO4)、δ~(18) O_(SO4)值分别介于-12.98‰~-10.19‰和-0.54‰~+9.13‰之间,地下水δ~(34)S_(SO4)、δ~(18) O_(SO4)值分别介于-14.32‰~+16.58‰和+2.81‰~+14.35‰之间,SW02的SO_4~(2-)主要来源于大气降水,SW01、SW03、GW02、GW03、GW06主要来源于煤层,GW05主要来源于石膏,GW01、GW04为混合输入源。4地下河出口河水中大气降水带来的SO_4~(2-)贡献比例为13%,煤层硫化物氧化的贡献比例为40%,石膏溶解的贡献比例为47%。     

Distribution of δ~(34)S and δ~(18)O in SO_4~(2-) in Groundwater from the Ordos Cretaceous Groundwater Basin and Geological Implications

<正>The Ordos Cretaceous Groundwater Basin,located in an arid-semiarid area in northwestern China,is a large-style groundwater basin.SO_4~(2-) is one of the major harmful components in groundwater.Dissolved SO_4~(2-) concentrations,andδ~(34)S-SO_4~(2-) andδ~(18)O-SO_4~(2-) in groundwater from 14 boreholes and in gypsum from aquifer were analyzed.Results show that SO_4~(2-) in shallow groundwaters originates from precipitation,sulfide oxidation,and dissolution of stratum sulphate,with a big range ofδ~(34)S values,from-10.7‰to 9.2‰,and addition of SO_4~(2-) in deep groundwater results from dissolution of stratum sulphate,with biggerδ~(34)S values,from 7.8‰to 18.5‰,compared with those in shallow groundwater.This research also indicates that three types of sulphate are present in the strata,and characterized by highδ~(34)S values and highδ~(18)O values-style,highδ~(34)S values and middleδ~(18)O valuesstyle, middleδ~(34)S values and lowδ~(18)O values-style,respectively.Theδ~(34)S-SO_4~(2-) andδ~(18)O-SO_4~(2-) in groundwater have a good perspective for application in distinguishing different groundwater systems and determining groundwater circulation and evolution in this area.     

柳林泉域岩溶水中SO_4~(2-)的来源探讨

SO_4~(2-)浓度偏高是晋西柳林泉域岩溶水的主要特色之一,判断SO_4~(2-)来源对于理解岩溶水的水文地球化学过程具有重要意义。在分析区域地质、水文地质条件及岩溶水中SO_4~(2-)浓度空间分布特征的基础上,利用化学计量学法、同位素质量平衡模型和Rayleigh蒸馏模型,分析了岩溶水中SO_4~(2-)的主要来源,计算了不同来源的SO_4~(2-)所占的比例和滞流区岩溶水中SO_4~(2-)的还原比例。结果显示,石膏的溶解和黄铁矿的氧化是柳林泉域岩溶水中SO_4~(2-)的主要来源,排泄区岩溶水中石膏溶解来源的SO_4~(2-)所占比例介于73%~88%之间,平均为81%;黄铁矿氧化来源的SO_4~(2-)占比12%~27%,平均为19%。滞流区发生了硫酸盐的还原作用,约有9%~15%的SO_4~(2-)被脱硫细菌还原为H2S气体,且越靠近西部边界,还原反应所消耗的SO_4~(2-)比例越高。     

重庆温塘峡背斜地表水-地下水-浅层地热水中硫同位素的环境指示意义研究

稳定同位素硫广泛用于示踪地下水、地表水的来源、物质组成以及水-岩作用过程。不同条件下,不同的水体中,硫同位素具有不同的环境指示意义。通过对位于我国西南川东平行岭谷区温塘峡背斜地区地表水(嘉陵江水)、矿坑水、岩溶地下河水(青木关地下河)、岩溶区浅层地下热水(北温泉水和青木关温泉水)的水化学及δ~(34)S-SO_4~(2-)的值的研究,发现嘉陵江水和姜家泉水的水化学组成显示出碳酸盐岩化学风化的特征,浅层地下热水的水化学组成反映了硫酸盐岩化学风化的特征,砂岩矿坑水既没有体现碳酸盐岩的风化也没有体现硫酸盐岩的风化。各水体的SO_4~(2-)含量与δ~(34)S-SO_4~(2-)的值揭示不同水体中硫具有不同的环境来源。嘉陵江水中的SO_4~(2-)含量与δ~(34)S-SO_4~(2-)的值表明其水的来源主要是流经地区的地表水和雨水;研究区砂岩矿坑水中SO_4~(2-)含量与δ34 SSO_4~(2-)的值表明其水是由原有矿坑水、雨水以及地表水组成;青木关岩溶地下河水中SO_4~(2-)含量与δ~(34)S-SO_4~(2-)的值表明青木关岩溶地下河水主要受到岩层、降雨以及农业活动和生活污水的影响;而浅层地下热水中SO_4~(2-)含量与δ~(34)S-SO_4~(2-)的值的示踪则反应了地下热水的储水层的水-岩作用主要是石膏的溶解。     

硫同位素技术在北方岩溶水资源调查中的应用实例

从地球化学背景方面看,在以奥陶系碳酸盐岩为含水介质的中国北方多数岩溶地下水浅循环系统中,岩溶水的硫酸根有三个主要来源,分别是水对中奥陶统中石膏的溶解、岩溶含水层上覆煤系地层中黄铁矿氧化溶解并补给岩溶水以及与土层密切相关的地表水中硫酸根的加入。上述三类水的δ34S同位素值的差别很大,中奥陶统中石膏硫同位素最重,δ34S值一般在20‰～32‰;煤系地层中黄铁矿的硫同位素最轻,一般在－10‰～10‰,多数低于4‰;而地表水的硫同位素介于上述二者之间,δ34S值较稳定分布在7‰～12‰之间。利用这一具有示踪意义的特点,我们对一些泉域系统的岩溶地下水补、排关系以及一些水化学成分的来源进行了成功的解释,为进一步认识岩溶水文地质条件提供了有力的佐证。      

宜昌市PM_(10)水溶性无机组分与硫酸盐的δ~(34)S值变化特征

利用TH-150中流量颗粒物采样器,在2012年12月至2013年3月采集了宜昌市PM_(10)样品,测试了水溶性无机离子和硫酸盐硫同位素组成。研究显示,宜昌市PM_(10)主要的水溶性无机离子有SO_4~(2-)、NO_3~-、NH_4~+、Na~+、Ca~(2+),二次离子(SO_4~(2-)+NO_3~-+NH_4~+)的含量与总水溶性无机离子质量浓度比值超过70%,说明宜昌市大气二次污染严重;无机离子冬季以(NH_4)_2SO_4、NH_4NO_3、Ca SO4和Na_2SO_4为主,春季则以NH_4NO_3、Ca SO4、Na_2SO_4为主。冬季白天PM_(10)中硫酸盐δ~(34)S值为2.8‰~4.7‰,夜间为2.9‰~4.8‰;春季白天为1.5‰~4.7‰,夜间为1.7‰~4.0‰,昼夜变化不明显,春季比冬季偏负。研究结果表明,宜昌市PM_(10)的来源主要有燃煤、机动车尾气、道路二次扬尘,春季还受农业活动和生物源释放影响。     

硫和氧同位素示踪黄河及支流河水硫酸盐来源

为了准确识别河水硫酸盐受自然风化和人为活动影响的过程,做好地表水资源管理,选择黄河小浪底水库以下干流和支流河水为主要研究对象,分期采集河水样品,采用硫酸盐硫和氧同位素,结合水化学组成及潜在硫酸盐来源硫和氧同位素范围,判定黄河及支流河水硫酸盐的来源及混入比例。结果表明:① 研究区黄河河水硫酸盐主要来源于第四纪黄土中易溶硫酸盐,干流河水SO₄2-含量均值为2.23 mmol/L,δ34S_SO4和δ18O_SO4均值分别为+8.9‰和+10.4‰;② 研究区沁河丰水期河水硫酸盐24%来源于大气降水,61%来源于土壤硫酸盐溶解,15%来自于石膏溶解;平水期河水硫酸盐39%来源于大气降水,36%来源于土壤硫酸盐溶解,25%来源于石膏溶解。沁河河水SO₄2-含量均值为2.44 mmol/L,δ34S_SO4和δ18O_SO4均值分别为+9.8‰和+9.7‰;③ 研究区洛河河水硫酸盐受生活污水影响较大,伊河河水硫酸盐受到土壤硫酸盐溶解和化学肥料溶解的共同影响,伊洛河河水SO₄2-含量均值为1.27 mmol/L,δ34S_SO4和δ18O_SO4均值分别为+10.4‰和+6.5‰。蒸发盐类矿物溶解以及土壤硫酸盐溶解等自然风化过程是控制区域河水硫酸盐来源的重要过程,人为活动对伊洛河河水硫酸盐的贡献不容忽视。     

娘子关泉域岩溶水SO42-、δ34S特征及其环境意义

在分析区域地质、水文地质条件及水化学同位素的基础上,研究了山西娘子关泉域岩溶水的SO42-、硫同位素分布特征。研究表明:（1）泉域西北、西南地区岩溶水的SO42-主要来源于石膏的溶解;（2）泉域中部汇流区岩溶水的SO42-含量高而δ34S值低,其中的SO42-主要来源于煤系矿坑水,这是因为温河、桃河及南川河沿岸的岩溶水接受了被矿坑水污染的河水的渗漏补给以及部分地区受到钻孔串层污染;（3）娘子关泉群中城西泉水中的SO42-主要来源于煤系矿坑水,而五龙泉和集泉站水中的SO42-主要来源于石膏的溶解;（4）泉域东北部及东部河流沿岸以外的地区,岩溶水中的SO42-主要来源于大气降水、石膏溶解,并受到所处地层岩性的影响。      

贵州乌江水系河水硫同位素组成特征研究

对乌江丰水期河水硫酸盐的硫同位素组成特征进行了研究。SO₄2-平均浓度为0.48 mmol/L,δ34S值为-11.5‰~8.3‰,干流河水δ34S值为-6.7‰~-3.9‰。河水的硫同位素组成主要受岩石风化及大气降水的影响,具有明显的区域性分异特征:上游碳酸盐岩地区河水的SO₄2-浓度高而δ34S值低,SO₄2-主要来源于煤中黄铁矿的氧化、矿床硫化物的氧化和大气降水;下游碳酸盐岩夹碎屑岩地区河水中的SO₄2-浓度低而δ34S值高,SO₄2-主要来源于大气降水和石膏溶解,煤中黄铁矿氧化生成的硫酸盐所占比重较低。乌江河水向贵州省外输出的SO₄2-通量为172×1010g/a,丰水期占全年SO₄2-输出总量的72%。来自煤、硫化物、雨水和蒸发岩的硫对丰水期河水中SO₄2-的平均贡献分别为:50%、25%、20%和5%。H₂SO₄对碳酸盐岩的侵蚀速率为35.1 t/km2/a(17.5 mm/ka),由此降低大气CO₂消耗速率3.66×105mol/km2/a。     

太古代地表环境(Ⅴ):南非巴比顿山区沉积岩中黄铁矿δ~(34)S值作为海洋硫酸盐-还原细菌活动的证据

20个样品分别取自南非巴比顿山Onverwacht组(3.5Ga)和Figtree组(3.4Ga)的燧石和页岩,通过激光消融技术对个别黄铁矿晶体(直径100～300μm)的硫同位素组成进行了测定,并与美国宾夕法尼亚系页岩样品中的50个晶粒进行了对比。巴比顿样品的δ~(34)S值从-3.5‰～+8.4‰,平均值为+2‰.50个选自10cm~3样品的黄铁矿晶粒,其δ~(34)S值为11.6‰,δ~(34)S频率曲线偏向正伉。该δ~(34)S特征表明,形成黄铁矿的     

贵阳大气降水硫同位素地球化学特征

对贵阳地区2008年10月1日至2009年9月30日降水样品的SO42-含量和δ34S进行了测定.结果表明,研究时段内降水SO42-浓度为13.2 mg/L,δ34S值的变化范围为-12.0‰～+9.4‰,年均值为-2.8‰±1.4‰,主要来源于燃煤释放的含硫物质.大气降水SO42-浓度和δ34S值存在明显的季节性变化...     

重庆北温泉地热水碳硫同位素特征研究

重庆市北碚区北温泉景区分布有多处自然出露温泉点,选取其中流量大于2000m3/d的北温泉(BWQ)和水文站(SWZ)两处泉点进行监测,结果显示:泉水水化学类型为SO4-Ca型,pH呈中性,其阳离子主要为Ca2+和Mg2+,阴离子主要为SO42-和HCO3-,阳离子当量变化范围为31.74～40.12 meq/L,阴离子当量变化范围为29.05 ～35.08meq/L.温泉水中δ13CHCO3-的值为-4.84‰ ～-9.73‰,计算得出CO2的δ13CCO2值集中在-11.91‰～-16.81‰之间,其参与水-岩反应的CO2为幔源和土壤混合成因.δ34SSO42-值为30.29‰～32.19‰,与四川盆地下三叠统嘉陵江组石膏中的δ34SSO2-值(28.3‰ ～ 35.4‰)一致.联系温泉水中阴阳离子含量、δ34SSO42-值与δ13CHCO3-的值认为地表雨水补给进入的是下三叠统嘉陵江组碳酸盐岩地层,发生水-岩反应且水-岩反应主要为石膏的溶解,其次是CO2进入储水层与围岩发生水化学作用生成HCO3-.     

陕西陈家坝铜铅锌多金属矿床C、H、O、S、Sr同位素地球化学示踪

陈家坝铜铅锌多金属矿床为近年来在陕西勉(县)-略(阳)-宁(强)铜金镍矿化集中区新发现的铜铅锌多金属矿床。为了查明陈家坝矿床成矿物质来源,笔者开展了系统的C、H、O、S和Sr同位素地球化学研究。结果表明,陈家坝矿区的围岩的δ~(13)CPDB值范围-0.93‰～1.44‰,平均值为0.35‰,δ~(18)OV-SMOW值范围14.14‰～27.49‰,平均22.1‰,为沉积成因海相碳酸盐岩。脉石矿物白云石的δ~(13)CPDB范围在-0.53‰～-0.89‰,δ~(18)OV-SMOW值范围12.12‰～13.23‰,指示成矿流体中的CO_2主要来自岩浆水,少量CO_2来源于围岩海相碳酸盐岩的溶解作用。成矿流体中δD值范围-91‰～-72‰,δ~(18)OH矿流体以岩浆流体为主。成矿流体与围2岩的水-岩反应是导致该区铜铅锌2矿床中白云石和黄铜矿、闪锌矿和方铅矿矿物沉淀结晶的主要机制。矿石金属硫化物δ34S值范围4.88‰～8.90‰,平均值为7.37‰,介于岩浆硫与海水硫之间,且与矿集区内典型的徐家沟铜矿床矿石矿物δ34S变化区间重叠,表明硫主要来自于岩浆硫,部分硫来自海水硫酸盐。矿石中黄铁矿的初始锶同位素比值87Sr/86Sr比值为0.72,高于赋矿围岩锶同位素比值,接近大陆地壳的87Sr/86Sr比值(0.719),指示了成矿流体流经了雪花太坪组地层,并与其中具有高87Sr/86Sr比值的白云岩进行水岩反应及同位素交换。     

山西柳林泉域岩溶地下水溶解无机碳特征及控制因素

稳定碳同位素可指示岩溶动力系统无机碳循环过程及流域水文地球化形成演化。为揭示山西柳林泉域岩溶地下水循环演化规律及控制因素。本研究对泉域补给区、径流区、排泄区、深埋区29个岩溶地下水的主要离子组分和碳同位素进行测试分析。研究结果表明,流域内岩溶地下水的δ13CDIC,VPDB(DIC—溶解无机碳)具有较大的变化范围,最大值为-8.19‰,最小值为-13.35‰,平均值为-10.09‰。从补给区、到径流区、到排泄区,到深埋区δ13CDIC,VPDB值呈不断增重的变化规律。补给区来源于土壤CO2的比例最高,范围为46.22%~58.04%,平均值为51.13%,其次是径流区,范围为36.22%~58.37%,平均值为42.05%,排泄区和深埋区最小,范围分别为37.61%~41.52%和35.61%~42.26%,平均值分别为39.38%和38.28%。从补给区到径流区、到排泄区、到深埋区,随着径流途径增大和硫酸参与溶蚀的比例增加,DIC(溶解无机碳)中来源于土壤CO2的比例减小,碳酸盐岩来源的碳的比例增加。     

大兴安岭南段白音查干Sn多金属矿床成因：矿床地质特征及Sr-Nd、S、Pb同位素证据

白音查干矿床是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床。为查明该矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用的关系,本文开展了矿床地质、萤石和石英斑岩Sr-Nd同位素、硫化物S-Pb同位素和原位S同位素地球化学特征研究。SrNd同位素分析结果显示,所有萤石样品均具有相近的(~(87)Sr/~(86) Sr)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i和ε_(Nd)(t)值范围,而且与石英斑岩的Sr-Nd同位素组成基本一致,说明矿床各成矿阶段的萤石具有相同的成因,与石英斑岩岩浆作用关系密切。单矿物和原位S同位素数据显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物δ~(34)S值范围(-13.9‰～-4.8‰)与Ⅲ Sn矿石硫化物的δ~(34)S值范围(-12.5‰～-5.3‰)基本一致;而且,Ⅰ区闪锌矿原位δ~(34)S值变化范围较小且较为均一(-12.4‰～-7.3‰,平均为-9.2‰),与石英斑岩"Zn-F-B集合体"中闪锌矿原位δ~(34)S值变化范围(-10.6‰～-9.0‰,平均为-9.7‰)基本一致,说明S可能主要来源于石英斑岩岩浆。Pb同位素特征显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物Pb同位素组成(~(206) Pb/~(204) Pb=18.177～18.200、~(207)Pb/~(204)Pb=15.519～15.531、~(208) Pb/~(204)Pb=37.985～38.053)与石英斑岩Pb同位素组成(~(206)Pb/~(204)Pb=18.206～18.235、~(207)Pb/~(204)Pb=15.529～15.530、~(208)Pb/~(204)Pb=38.025～38.036)基本一致,说明Ag-Pb-Zn成矿作用的Pb可能主要来源于石英斑岩岩浆。结合矿床地质特征、Sr-Nd、S、Pb同位素数据可知,白音查干矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用具有密切的成因联系,矿床成矿流体和成矿物质可能主要来源于石英斑岩岩浆。     

贵州洪家渡盆地泉水水化学和碳同位素特征及成因

泉水是洪家渡盆地居民的重要饮用水源,近些年随着人类活动的增强,泉水水质呈恶化趋势。为查明泉水中污染物来源及其地球化学过程,采集15组具有代表性的水样分析水化学、溶解无机碳（dissolved inorganic carbon,DIC）碳同位素(δ13CDIC)特征。结果显示泉水组分以Ca2+、Mg2+和HCO-3为主,富集SO2-4,硫酸、硝酸与碳酸共同参与了研究区碳酸盐岩风化。泉水Na+、Cl-、K+和NO-3主要来源于肥料（如化肥、粪肥）和污水,SO2-4主要来源于煤层中硫化物氧化、雨水和污水。S01和S09泉因NO-3超标已不可直接饮用。泉水δ13CDIC值主要受碳酸盐岩溶解和土壤CO2的控制,但硫酸、硝酸参与碳酸盐岩风化使泉水δ13CDIC值偏正,且SO2-4、NO-3浓度上升;而硫酸盐细菌还原作用和反硝化作用及人为输入污染物中有机质的降解导致泉水δ13CDIC值偏负。诸多因素导致泉水δ13CDIC值在-17.72‰~-8.74‰之间,平均值为-11.58‰。研究证实δ13CDIC与水化学相结合是探讨碳的生物地球化学过程及示踪岩溶区地下水污染物来源行之有效的方法。     

胶西北新城金矿床硫同位素地球化学

新城金矿床是胶西北金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,其热液成矿作用可划分为四个阶段:黄铁矿-石英-绢云母阶段(I)、石英-黄铁矿阶段(II)、石英-多金属硫化物阶段(III)和石英-方解石阶段(IV),其中金主要赋存于II和III阶段的黄铁矿内。该矿床赋矿围岩为郭家岭岩体,岩性为石英二长岩和二长花岗岩,主要为胶东群变质基底经部分熔融形成。胶东群变粒岩硫同位素较为均一(δ34S值介于6.9‰~9.4‰,均值为8.0‰);郭家岭岩体的δ34S值介于6.0‰~16.0‰,均值为8.6‰,反映了其硫同位素组成总体上继承了变粒岩的硫同位素特征;长英质脉岩的δ34S值变化范围为0.8‰~8.5‰(均值为6.7‰),其中4件样品的δ34S值变化范围为7.4‰~8.5‰,反映了其硫主要源自于郭家岭岩体,变粒岩可能提供了部分硫源;而其中1件样品的δ34S值仅为0.8‰,符合岩浆硫来源特征,表明深部岩浆可能也提供了部分硫源。新城金矿床矿石中硫化物δ34S值变化范围较大(4.3‰~10.6‰,均值为8.3‰),表明矿石硫可能源于郭家岭岩体、变粒岩和长英质脉岩,最终主要来源于胶东群变质基底。I阶段黄铁矿颗粒较小(5~600μm),晶形主要为立方体,反映其处于温度较高(300~350℃)、成矿流体的过饱和度较低、低氧逸度和硫逸度、冷却快速、物质供应不足的成矿环境;黄铁矿δ34S值变化范围为8.4‰~10.6‰,均值为9.7‰,反映了矿石硫可能源自于δ34S值较高的郭家岭岩体和变粒岩。II和III阶段黄铁矿粒径变化较大(3μm~2.5mm),晶形主要为五角十二面体,反映其处于中-低温度(200~300℃)、成矿流体过饱和度高、高氧逸度和硫逸度、缓慢冷却同时物质供应充分的成矿环境。其中,II阶段黄铁矿δ34S值变化范围为7.7‰~9.7‰,均值为8.7‰,表明矿石硫源除郭家岭岩体和变粒岩外,δ34S值较低的长英质脉岩可能也提供了部分硫源。III阶段硫化物δ34S值变化范围较大(4.3‰~9.4‰,均值为7.1‰),闪锌矿-方铅矿硫同位素热力学平衡温度范围为180~282℃,氧逸度约为10-37.3~10-36.8,反映了矿石硫源自于郭家岭岩体、变粒岩和长英质脉岩,硫化物δ34S值变化范围较大可能是硫同位素分馏达到平衡的结果。IV阶段黄铁矿粒径最小(1~5μm),为晶形完好、表面光滑的立方体晶形,表明其处于较低温度(200℃),成矿流体的过饱和度较低、氧逸度和硫逸度较低、物质供应不足的成矿环境。     

陕北盐盆中奥陶统马五段蒸发岩硫同位素特征及其古环境意义

奥陶纪时期陕北盐盆位于华北海与祁连海的连接处,该地区在中奥陶世沉积了巨厚的蒸发岩-碳酸盐岩相,其马家沟组五段岩性以中薄层泥晶-细粉晶白云岩-硬石膏岩、中厚层粗粉晶白云岩与灰岩、中厚层石盐-硬石膏、硬石膏-石盐-泥岩的组合特征。本文对马五段蒸发岩-碳酸盐岩层硬石膏硫同位素特征开展了系统的研究工作,研究表明陕北盐盆奥陶系马五段硬石膏硫同位素值普遍较高,马五段大部分硬石膏硫同位素值其分布范围为25.03‰~29.25‰,落于奥陶纪全球海水δ~(34)S值范围内。硫同位素值的大小与岩性密切相关,硬石膏δ~(34)S值具体表现为灰岩/白云岩段均值为27.28‰(25.77‰~29.25‰)泥岩段均值为26.22‰(25.49‰~28.08‰)石盐段均值为25.41‰(25.03‰~26.04‰)。多种因素影响蒸发岩盆地硬石膏同位素值差异,研究区海侵阶段具有δ~(34)S高值,主要受海相沉积作用、古气候及缺氧状态下MSR作用等因素影响;海退阶段封闭环境具有相对较低δ~(34)S值,卤水形成封闭循环及淡水溶解地层原有硫酸盐矿物形成的混合卤水的加入等因素影响。     

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床成因:原位S和Pb同位素证据

青海沱沱河地区多才玛铅锌矿床是西南三江特提斯北段新生代铅锌矿集区的典型矿床之一,本文首次应用飞秒激光剥蚀多接受器等离子体质谱法对多才玛铅锌矿床中金属硫化物的原位S和Pb同位素进行了测定。结果显示:黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的原位S同位素的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-26.34‰～4.24‰之间,均值-12.15‰(n=20),其中闪锌矿的δ~(34)S_(V-CDT)值介于-10.30‰～-3.52‰,均值-7.39‰(n=9);方铅矿的δ~(34)S_(V-CDT)值为-26.34‰～-11.74‰,均值-20.36‰(n=9);黄铁矿的δ~(34)S_(V-CDT)值分别为2.50‰,4.24‰。矿床δ~(34)S数据范围较宽,总体表现为富集负值硫的特征,说明有机质可能参与成矿。岩浆热液期发育的黄铁矿δ~(34)S值具有深源特征,沉积热液期发育的方铅矿和闪锌矿的δ~(34)S值表明成矿过程存在还原作用,指示盆地地层还原流体的混入,综上可认为多才玛铅锌矿床硫具有混合来源的特征。方铅矿原位Pb同位素结果为~(206)Pb/~(204)Pb=18.866～18.929,~(207)Pb/~(204)Pb=15.674～15.689,~(208)Pb/~(204)Pb=39.052～39.174。方铅矿与地层的Pb同位素组成一致,位于上地壳平均Pb演化线之上,具上地壳和地幔混合俯冲带铅的特征,表明其成矿物质的来源多样。结合矿床学、矿物学及同位素数据,本文认为多才玛铅锌矿床S元素主要来源于赋矿围岩,Pb金属元素主要来源于藏北钾质火山岩,侵入地层岩浆与盆地流体的混合是金属硫化物沉淀的重要机制。     

湘南宝山铅锌银矿床硫同位素的地球化学特征及地质意义

成矿热液的总硫同位素组成(ΣS)可以更加准确地反映成矿流体中硫的来源。本文通过对湖南宝山矿床硫同位素以及总硫同位素的研究发现,金属硫化物样品的δ~(34)S值绝大多数为正值,变化区间为6.40‰~6.91‰,一般为-6.40‰~5.29‰,均值为2.22‰,其中黄铁矿δ~(34)S变化范围为-1‰~4.61‰,均值为2.92‰;方铅矿δ~(34)S变化范围为-0.80‰~1.70‰,均值为0.53‰;闪锌矿δ~(34)S变化范围为1.80‰~4.31‰,均值为2.69‰。具有集中的δ~(34)S值分布以及单一的峰值,表明硫的来源比较单一,具有岩浆硫特点,同位素组成具有δ~(34)S_(黄铁矿)δ~(34)S_(闪锌矿)δ~(34)S方铅矿的特征,证明成矿物质沉淀时基本达到了硫同位素分馏平衡。通过总硫同位素的分析,得出高温与低温两组数据,通过Pinckney图解计算获得中低温阶段的δ~(34)S_(ΣS)为1.28‰,高温阶段的δ~(34)S_(ΣS)为1.68‰。表明成矿流体的硫同位素组成变化很小,仅有0.4‰,且其总硫同位素组成为1.78‰,均显示矿床成矿流体具有地幔硫的特点,表明矿床中的硫可能来自地幔。