铅同位素示踪在大气降尘重金属污染来源解析中的应用

为了分析大气降尘中铅的污染来源,解析各污染源对大气降尘铅的相对贡献值,在厦门市不同功能区采集了29个大气降尘样品。用热电质谱仪测定了大气降尘的总铅同位素组成,用ICP-MS测定样品酸可溶相铅同位素组成。结果表明,厦门市大气降尘铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值变化较大,为1.111 9~1.173 8;酸可溶相铅²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值与福建土壤残渣相²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值相差较大,表明厦门市大气降尘受人类活动来源铅的影响较大;酸可溶相铅²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值明显小于总量铅²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb值。铅同位素示踪表明,厦门市大气降尘铅主要来源是燃煤,其次是自然来源和汽车尾气。三元混合模型分析表明,燃煤、自然来源、汽车尾气对厦门市大气降尘总量铅的贡献率分别为48.57%、20.29%、31.14%。     

西藏雄村矿集区Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体的硫、铅同位素特征研究及其指示意义

雄村矿区位于西藏冈底斯斑岩铜成矿带，是唯一一个与洋壳俯冲有关斑岩型矿床。通过对雄村斑岩型铜金矿床硫、铅同位素进行研究，揭示成矿物质来源。研究表明上述矿体的金属硫化物的δ³⁴S变化于-2.7‰～2.7‰，平均值为-0.32‰，分布范围较窄，来源单一，成矿热液的δ³⁴S_∑S均表现为深源岩浆硫。矿石金属硫化物的铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.972～18.752，平均值为18.437;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.497～15.733，平均值为15.585;²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.001～39.153，平均值为38.561。另外铅同位素的相关参数表现为异常铅。在铅同位素判别图解中，表明雄村矿区金属硫化物的铅主要来源于地幔物质，可能有少量俯冲沉积物混入。     

西藏则不吓铅锌矿床硫、铅同位素组成及对成矿物质来源的指示

西藏则不吓铅锌矿床位于冈底斯成矿带北缘西部,矿体主要赋存于古近系林子宗群典中组火山碎屑岩中。在分析成矿地质条件的基础上,系统地研究该矿床矿石硫、铅同位素组成特征,探讨其成矿物质来源。结果表明,则不吓铅锌矿床金属硫化物样品的δ³⁴S值变化于-0.6‰~2.7‰之间,变化范围较窄,具有明显的塔式分布特征,显示硫来源较单一,具有岩浆硫的特征,可能与区内花岗斑岩及深部相关的隐伏岩体有关。矿石铅的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb同位素比值十分稳定,变化范围较小,具正常铅特征;根据铅同位素μ值(9.61~10.0)和构造演化模式图投图结果,反映该矿床矿石铅主要来自于上地壳物质。结合区域成岩成矿事件和矿区地质特征,认为该矿床成矿物质很可能来源于印亚大陆主碰撞时期上地壳部分熔融形成的中酸性岩浆。     

闽中梅仙铅锌多金属矿区S、Pb同位素组成及对成矿物质的示踪:以丁家山和峰岩铅锌多金属矿为例

闽中梅仙铅锌多金属矿产于中—新元古代“变质基底天窗”绿片岩系中,目前对其成矿物质来源、矿床成因认识不一。对该矿区的丁家山和峰岩铅锌多金属矿床主成矿期的闪锌矿和方铅矿等金属硫化物进行S、Pb同位素分析,结果表明:丁家山和峰岩矿床的硫、铅同位素组成基本一致,其金属硫化物的δ³⁴S值分别为0.4‰~5.0‰和1.8‰~4.2‰,平均值则分别为2.66‰和2.88‰,表明硫为幔源硫。金属硫化物的铅同位素组成²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值则分别为18.326~18.496和18.378~18.646、15.658~15.817和15.619~15.746、38.724~39.257和38.365~39.009,平均值则分别为18.388和18.447、15.705和15.700、38.880和38.823,表明2矿床铅均为壳幔混合源铅。综合硫、铅同位素分析结果,认为丁家山和峰岩铅锌多金属矿床成矿物质主要来自燕山期花岗(斑)岩。结合矿床、矿体地质特征分析,丁家山和峰岩铅锌多金属矿的形成主要与燕山期花岗(斑)岩侵入接触交代作用有关。     

辽宁省桃源铅锌矿床成矿物质来源——硫、铅同位素组成特征

桃源铅锌矿床是辽东青城子矿集区中部新发现的一个中型铅锌矿床,矿体赋存于古元古界辽河群大石桥组,受地层和断裂控制明显。目前缺乏针对该矿床的成矿物质来源研究,导致对矿床成因认识不清。本文在详细野外调研和室内镜下观察的基础上,系统地研究了桃源铅锌矿床的硫、铅同位素特征。分析结果显示：桃源铅锌矿床中硫化物的δ³⁴S值区间为3.5‰~8.9‰,平均为5.5‰,显示了具有幔源硫的特征;铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为17.969~18.309（均值为18.076）、15.572~15.669（均值为15.617）和38.222~38.371（均值为38.312）,μ值变化范围为9.46~9.62（均值为9.55）,绝大多数低于地壳正常值。在铅同位素判别图解上位于上地壳与地幔铅同位素演化线之间,显示了具有壳幔混合的特点。桃源铅锌矿床的硫、铅同位素组成与青城子铅锌-金银矿集区和印支期岩体类似,成矿热液来自深部岩浆,与辽河群围岩的硫、铅同位素分布有明显的不同。因此,初步认为桃源铅锌矿床是与深部岩浆流体活动有关的岩浆热液型铅锌矿床。     

华北陆块北缘哈毕力格铀矿床S、Pb同位素组成及对成矿作用的指示

哈毕力格铀矿床位于华北陆块北缘中段,主要受乌兰哈达—猴儿山背斜和区内断裂控制。铀矿化主要产于新太古界乌拉山群第二岩段石英岩中,一直被认为是变质成因铀矿床。在分析该矿床成矿地质背景和矿化特征的基础上,系统研究了矿石与围岩中黄铁矿的硫、铅同位素特征。数据表明,硫同位素组成变化于-4.7‰~12.9‰之间,暗示成矿流体主要来自岩浆热液,同时遭受了地层物质的混染。铅同位素组成(²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=36.147~42.968,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.919~34.268, ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=19.488~168.032)远高于单阶段演化模式组成,不同样品的²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb线性关系良好,为典型的二阶段铅同位素演化体系,表明变质地层为成矿作用提供了铀源。通过放射性²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb计算,结合区域岩浆演化,认为古元古代(~1 805 Ma)区域变质作用促使乌拉山群铀发生初步富集,晚古生代(374 Ma)花岗闪长质岩浆分异出大量流体活化萃取变质地层中的铀,在有利构造空间富集成矿。     

西藏拿若铜（金）矿床硫、铅同位素组成及成矿物质来源

为探讨多龙矿集区拿若铜(金)矿床的成矿物质来源,研究矿床成矿机制,本文在详细的野外地质调查和矿石学研究基础上对矿石样品进行硫和铅同位素分析,并对成因意义进行讨论。研究结果表明,17件金属硫化物的δ³⁴S值变化于-2.3‰～2.3‰之间,均值为-0.1‰;其中13件黄铁矿δ³⁴S值变化范围为-2.3‰～2.3‰,均值为0.2‰;4件黄铜矿的δ³⁴S值变化范围为-1.5～-0.8‰,均值为-1.1‰。δ³⁴S值频率直方图总体具有塔式分布特征,平均值接近于零,具幔源硫特征。金属硫化物的²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb介于38.209～38.854之间,平均值为38.635;²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb变化范围为15.541～15.665,平均值为15.605;²⁰⁶Pb/²⁰⁴b为17.942～18.580,平均值为18.461,具有正常铅的特征。铅同位素μ值变化范围为9.40～9.57,均...     

冰冻圈关键地区雪冰化学的时空分布及环境指示意义

采用雪冰常量化学元素示踪体系, 系统分析了冰冻圈关键地区的南极冰盖、北极格陵兰和北极中心地带、以及以青藏高原为中心的高亚洲地区现代降水(表层雪冰)化学的空间分布、季节变化特点. 研究表明, 两极和高亚洲地区雪冰化学反映了全球或局地大气环境本底:南极现代雪冰化学代表了南半球或全球本底, 北极格陵兰地区代表了北半球对流层中部本底, 青藏高原海拔5 000 m以上的高海拔地区雪冰化学则代表中纬度地区对流层中上部本底. 其中, 离子浓度在两极冰盖和喜马拉雅山高海拔地区接近, 而在青藏高原北部高海拔地区则高得多. 三个地区雪冰化学的季节分布特点是: 在南极冰盖, 海盐气溶胶的"丰"季形成雪层化学峰值, 在北极, 冬春季污染物(所谓"北极霾")和漂尘形成季节峰值, 在高亚洲, 主要是春季降尘形成明显污化层. 青藏高原上大风季节与干季重叠, 静风季节与湿季重叠, 决定了干湿沉积过程具有明显季节转换. 总之, 主要阴、阳离子在南、北极和高亚洲雪层中的时空分布揭示了大气气溶胶的源区和传输, 其形成过程与大尺度大气环流、季风和局地尘暴等事件密切相关.     

浙闽沿海早白垩世玄武岩锶、钕、铅同位素特征——古老富集型地幔的证据

浙闽沿海大面积出露的中生代酸性火山岩区有少量早白垩世玄武岩分布,它们具典型钾富集和铌等元素亏损特征,其同位素组成表现为较高ISr(0.7055-0.7106)、低的εNd(1.2--10.6,大多介于-3.2--10.6之间)及富放射性成因铅(²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.355-18.726,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.455-15.799,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.530-39.319).这些特征表明玄武岩源区为一富集型的陆下岩石圈地幔,由古老的俯冲地壳物质再循环进入并交代地幔而形成。没有证据表明本区早白垩世基性和酸性岩浆之间发生过大规模的化学混合,但不排除同位素之间的交换以及局部的化学和机械混合。壳-幔混合与地壳混染仅在少数玄武岩的形成过程中起着较重要的作用。     

内蒙古东乌旗阿尔哈达铅-锌-银矿床硫和铅同位素研究

阿尔哈达铅-锌-银矿床是近年来在内蒙古东乌珠穆沁旗境内发现的一处大型铅-锌-银矿床,其产出环境和形成机理为国内外矿床学家所关注。对该矿床代表性岩（矿）石样品进行了硫和铅同位素分析,并对其变化规律和成因意义进行了讨论。研究结果表明,围岩和矿石中硫化物δ³⁴S值变化范围为1.2‰～8.6‰,具有混源硫特征。根据共生硫化物对所确定的温度表明,该矿床的形成可划分为高温和中-低温两个阶段。17件矿石硫化物样品²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值变化范围分别为18.153~18.431,15.370~15.602和37.653~38.213,其平均值分别为18.271、15.464和37.873;3件围岩硫化物样品²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值变化范围分别为18.281~18.293,15.470~15.484和37.874~37.909,平均值分别为18.288、15.477和37.893。硫和铅同位素研究结果表明,阿尔哈达铅-锌-银矿床成矿物质分别来自泥盆系火山-沉积岩和印支期花岗岩。     

三极地区雪冰中黑碳研究进展

黑碳被认为是除温室气体外对气候变暖贡献最大的辐射强迫因子。三极（北极、南极和青藏高原）地区是全球雪冰分布最集中的区域,沉积至雪冰中的黑碳可反映人类活动的历史变化,并可能导致反照率降低而影响物质能量平衡。通过系统回顾三极地区雪冰黑碳的研究方法、空间分布、时间变化及其造成的辐射强迫,得到的研究结果表明： 由于处于不同的地理位置和环境条件,三极雪冰中黑碳的时空分布及其辐射强迫差异较大,其中青藏高原是浓度和辐射强迫影响最大的地区,也是对水资源和生态安全潜在影响最严重的区域。三极地区雪冰中保存着长时间序列的黑碳沉积记录,是研究自然变率、人类活动影响黑碳沉积历史（如北极与青藏高原冰芯中记录的工业革命以来黑碳沉积的快速上升）的良好介质,同样为模型预测未来变化提供了数据支持。三极地区是全球变化的指示器和放大器,在全球变暖不断加剧的背景下,黑碳必然会在未来的三极地区气候演变中扮演更为重要的角色。     

用铅同位素示踪长春环境铅污染的来源

本文用铅同位素示踪了近几年长春市主要公路两旁交通环境中铅污染的来源及燃煤对周围土壤的污染,由此说明长春市属“尾气型”铅污染的城市,并论述了环境铅污染对人体健康的危害。     

陕西旬阳地区小河金矿硫铅同位素组成及地质意义

小河金矿是近年来在南秦岭中带发现的中型金矿床,矿石类型为微细浸染型,矿床受地层和构造双重控制。在野外工作基础上,根据矿物组合及穿插关系划分了4个成矿阶段:Ⅰ,成矿早期少硫化物石英脉成矿阶段;Ⅱ,石英脉、黄铁矿、毒砂成矿主阶段;Ⅲ,石英脉-多金属硫化物成矿主阶段;Ⅳ,方解石、石英脉成矿晚阶段。其中Ⅱ、Ⅲ阶段是主要金矿化阶段。不同阶段样品的原位硫同位素结果显示:成矿早阶段石英脉期的黄铁矿δ³⁴S值为20.80‰~25.77‰,均值为23.59‰;主成矿期II阶段中黄铁矿、毒砂δ³⁴S值为15.46‰~19.12‰,均值为17.5‰;主成矿期Ⅲ阶段中方铅矿、闪锌矿δ³⁴S值为11.35‰~16.78‰,均值为13.88‰。硫同位素特征指示硫以沉积硫为主,成矿过程可能存在低δ³⁴S值热液的持续加入。金属硫化物Pb同位素测试结果显示²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.882 1~18.367 4,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.614 0~15.674 1,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.016 3~38.934 2,指示小河金矿铅主要源于地壳,同时伴随幔源铅的混入。综合矿床地质特征及硫、铅同位素地球化学特征,认为小河金矿成矿过程可能存在流体混合作用。     

新疆伽师砂岩型铜矿床地质及S、Pb同位素地球化学

西南天山新生代山前盆地中的伽师铜矿是新疆近年发现和开发的一个重要的砂岩型铜矿,矿体产于古近系灰白色含岩屑钙质细砂岩中,呈与地层整合的板状、层状。矿石中硫化物主要为辉铜矿,矿体深部出现斑铜矿,极少量黄铁矿、闪锌矿等,硫化物多交代砂岩中胶结物或碎屑颗粒形成胶结结构,矿石发育稀疏浸染状、团块状、结核状等多种构造。矿石的硫同位素δ³⁴S_V-CDT在-33.4‰~-24.6‰之间。矿石的铅同位素组成²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.376~18.607、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.612~15.655、 ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.475~38.747。铜的硫化物矿化表现为含铜盆地流体(地下水)交代砂岩而沉淀,铜矿体形成于古近系细砂岩成岩晚期,矿石硫来源于细菌还原硫酸盐,矿石铅同位素组成指示成矿金属元素来自沉积盆地周围的蚀源区。     

河南卢氏县拐峪采矿遗址出产绿松石的Sr、Pb同位素产地特征探析

河南卢氏县拐峪绿松石采矿遗址位于伊洛盆地西缘,该遗址的发现为研究中原早期绿松石的来源提供了重要的考古学信息。为判定该古矿产出绿松石的流向,尝试利用热电离质谱仪(TIMS)检测了拐峪古矿绿松石样品的Sr、Pb同位素组成,并结合秦岭5个主要绿松石矿的相关同位素数据,尝试寻找其产地特征。分析结果显示,拐峪绿松石⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值相对较高,整体大于0.719 0,高于其他产地,可视为其产地特征之一;采用²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb-²⁰⁷Pb/²⁰⁸Pb联合示踪可得到较好的结果,在相关图解中拐峪绿松石具有独立的数据聚集区,可作为判断其产地证据之一;采用²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr和²⁰⁷Pb/²⁰⁸Pb-⁸⁷Sr/⁸⁶Sr联合示踪,也得到了较好的判别效果,拐峪绿松石与其他产地界线清...     

杭州大气铅主要污染源的铅同位素示踪

杭州大气铅主要污染源的铅同位素示踪陈好寿裴辉东张霄宇王林森（浙江大学地球科学系,杭州３１００２７）（中国地质大学,武汉４３００７４）关键词大气铅污染源同位素示踪杭州铅对人类的危害作用主要是损害大脑、神经和肾脏,特别是对儿童和孕妇危害极大。铅中毒会导...     

云南金平铜厂金矿床地质特征和成矿物质来源

铜厂金矿床位于哀牢山造山带金平古生代盖层构造单元的中南部.金矿化分布于奥陶系下统复理石碎屑岩和志留系中-上统白云岩之间的北西走向断裂破碎带中.含金矿物主要为自然金和银金矿,附着于黏土矿物或赋存于石英、黄铁矿、毒砂裂隙和胶结物的颗粒间.矿石为细脉状、浸染状和团块状构造.围岩蚀变为碳酸盐化、硅化、绢云母化等.金矿石黄铁矿δ³⁴S为0.337‰~3.113‰,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb分别为39.3814~40.1504、15.7093~15.7727和19.002~19.5492.矿区石英正长斑岩δ³⁴S为-1.118‰~-0.161‰,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb分别是39.0817~39.2278、15.653~15.6805和18.8186~18.8612.金矿石黄铁矿的硫不是来源于石英正长斑岩,铅来源于上地壳.石英正长斑岩铅为上地壳和下地壳或上地幔混合来源铅.金矿床可能是在新生代岩浆-构造作用晚期,断裂构造中循环的热液汲取上地壳沉积围岩中的金等成矿物质形成的含矿流体,在断裂构造带压力和温度较低部位通过充填和交代作用形成的.     

贵州贵定半边街锌矿床地球化学特征与找矿进展

贵定半边街锌矿床位于湘西—黔东铅锌成矿带西南部黄丝背斜西翼,赋存于泥盆系碳酸盐岩中。该矿床矿物组成简单,主要由闪锌矿和碳酸盐矿物（方解石、白云石）组成,黄铁矿和方铅矿次之。矿物结构以半自形-他形粒状、交代、港湾状等为主,矿石构造多为块状、纹层状和脉状。硫化物（闪锌矿、黄铁矿和方铅矿）单矿物颗粒法和LA-MC-ICPMS原位法获得的δ³⁴S值介于-20.35‰～-4.65‰,具有明显的亏重硫同位素特征,暗示该矿床成矿流体中的硫很可能来自赋矿围岩中的海相硫酸盐矿物,且经历了海相硫酸盐矿物的细菌还原作用（BSR）。方铅矿LA-MC-ICPMS原位Pb同位素组成变化范围较窄,且其²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb比值介于18.362～18.365,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值介于15.714～15.723,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb比值介于38.275～38.286,壳源特征明显,暗示成矿流体中的金属地壳来源且来源单一或多来源但均一化程度很高。通过与潜在源区及...     

云南中甸红山铜-多金属矿床新生代热泉喷流沉积型矿床

红山铜-多金属矿床位于滇西中甸红山一带,主矿体是一个石榴子石型夕卡岩矿床。野外考察中发现了一个叠加在夕卡岩矿体之上的热泉喷流构造,它保存了具典型热泉喷流特征的喷口。喷口附近产出近水平层状的含铁硅质岩中硫化物的硫同位素δ³⁴S为3.73‰~5.57‰,平均值5.08‰;铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb比值分别为18.670~18.808和15.614~15.784,其硫、铅同位素组成与滇西地区喜马拉雅期斑岩和斑岩矿床的硫、铅同位素组成相似,暗示红山矿区有新生代的岩浆活动和成矿作用。该区新生代热泉喷流成矿作用的发现既丰富了对滇西中甸地区成矿作用的认识,也对红山铜-多金属矿床的成因有了更全面的了解,为该区进一步扩展找矿远景提供了重要依据。     

黑龙江省东宁县五道沟金矿成矿流体特征及矿床成因

五道沟金矿位于太平岭金-铜多金属成矿带,矿体呈脉状赋存于下二叠统双桥子组碳质板岩中,并严格受NE向断裂控制。根据野外观察和岩相学研究,将五道沟金矿成矿划分为早期石英阶段、石英-黄铁矿阶段、石英-碳酸盐阶段3个阶段,其中石英-黄铁矿阶段为主要成矿阶段。石英流体包裹体显微测温和拉曼光谱分析表明,金成矿期流体为中低温、低盐度的含CO₂流体。氢氧同位素分析表明,成矿流体是岩浆水和大气降水的混合流体。黄铁矿微量元素特征表明矿区内黄铁矿为岩浆热液成因;矿石硫同位素数据显示其具有岩浆硫和地层硫的混合特征。铅同位素组成图上,矿石铅、围岩铅和岩浆岩铅三者呈线性关系,具有同源特征,矿石中²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb值明显高于围岩的相应值,暗示了矿石铅为围岩铅淋滤产物。矿石同位素特征表明双桥子组碳质板岩应为金矿矿源层。综合矿床地质特征、流体包裹体和H-O-S-Pb同位素分析,认为五道沟金矿为造山型金矿。