怎样应用硫同位素组成判断金属矿床硫源

一稳定同位素对确定矿床物质的来源、进而判断矿床成因问题,有其独特的功效.譬如碳同位素组成能说明碳的来源;锶的同位素组成能反映锶的来源;氢-氧的同位素研究能帮助区别成矿溶液中的水是岩浆水、雨水、地下水或大洋水;等等.同样,不同来源的硫,其同位素组成也各有特色,可以借助它判断硫的来源.鉴于硫是许多金属矿床的重要组成元素,有些金属元素的矿石矿物就是含硫化合物,所以硫同位素矿床地质研究在稳定同位素地质领域中占有突出的位置.自然界中我们遇到的硫大体上可以分为:1.陨石、月岩及其它天体物质中的硫.2.来自上地幔、未发生明显的同位素分馏效应的原生硫.     

东秦岭成岩成矿作用的硫铅同位素研究

自1949年索特(Thode et al)等人发现了天然岩石标本中硫同位素组成有很大差异后,近卅年来硫同位素地质已成为研究某些地质体,矿物形成条件和富集过程越来越有成效的手段,而铅同位素地质学的发展对成岩成矿历史过程和岩源矿源地球化学特征提供了大量新的资料,因而同位素地质学已从一个探索性的新领域进展到地质学中的一门重要的学科。     

硫同位素分析方法在矽卡岩铜矿找矿工作中的意义

为了探索硫同位素组成变化的地质意义及其用于矽卡岩铜矿找矿工作的可能性,本所与中国科学院贵阳地球化学研究所合作,在最近两年中研究了二十多个矽卡岩矿床数目不等的标本.目前工作尚在继续进行,但已发现了一些有意义的线索.这里根据已有资料,就硫同位素组成变异的地质意义和找矿前景作一概略介绍.表1列举了21个矿区近40O个硫同位素组成测定的整理结果,其分析误差为O.05%.一、矽卡岩铜、铁矿床中硫同位素组成的基本情况在所研究过的标本中,硫化物的硫同位素组成变化有一个极为显著的特点,即S~(32)/S~(34)与硫化物的生成时期有关.硫化物     

硫同位素示踪与热液成矿作用研究

具有明显分馏效应的硫同位素以各种含硫物种广泛赋存于热液成矿作用过程中,因此硫同位素示踪成为热液成矿作用研究的重要途径之一.在总结前人研究基础上,综述了硫同位素在热液成矿作用中成矿物理化学条件、成矿物质来源、矿体剥蚀程度、矿化富集部位、矿床成因类型等的示踪意义,认为硫同位素示踪应用须在了解热液矿床基础地质前提下,准确区分成矿期次,判别硫同位素分馏平衡状态,结合Ohmoto模式综合研究影响成矿热液体系的各种因素才可以赋予同位素准确的地质内涵.     

硫同位素地质介绍

硫同位素地质研究工作开始于四十年代末期,第一批研究成果于1949年分别由H·G·舍德、J·麦克纳马拉、C·B·柯林斯在加拿大和A·B·特洛菲莫夫在苏联发表.硫同位素地质研究工作虽然开始较晚,但二十多年来发展迅速,目前研究的完善程度、应用范围以及投入的研究力量等方面,都超过了较早开始研究的氧、碳、氢等元素而与铅成为稳定同位素地质研究中最重要的两个元素.自然硫有四种同位素,它们的丰度分别为:S~(32)-95.O%, S~(33)-O.74%,S~(34)-4.2%, S~(36)-O.014%.S~(33)、S~(36)含量少,其丰度变化难于测定,所以在同位素地质工作中以S~(32)/S~(34)比值代     

我国硫同位素地质标准样

我国硫同位素地质研究工作是稳定同位素地质领域内开展较早,工作做得较多的一个项目。现在已积累了大量硫同位素数据,涉及到铁、铜、镍、铬、钴、铂、铀、钍、钨、锡、钼、锑、铅、锌、金、银、汞、稀有金属、硫、石英、石油、天然气等二十多个矿种,在解决成矿物质来源、划分成矿带、解决矿床成因、判断成矿环境找矿条件、指导普查找矿等一系列矿床地质问题方面,取得了一定成绩;近年在海洋地质、内陆湖泊、地下热水、陨石学等方面,硫同位素地球化学研究工作也相继开展。广大地质工作者对硫同位素地球化学研究工作的兴     

稳定同位素地质温度计

H.Urey(1947)在其经典著作《同位素物质的热力学性质》中曾预言,轻元素的稳定同位素在化学性质上的微小差异将被用于地质测温。四十年过去了,稳定同位素地球化学作为一门比较年轻的科学得到了蓬勃发展,稳定同位素地质测温法也在地球科学的各个领域得到了广泛应用。本文拟在大量收集稳定同位素地球化学理论受其地质应用等方面资料的基础上,从热力学角度推导同位素分馏与温度的关系,扼要概述氧硫碳氢同位素地质温度计及其有关评述。     

重大地质转折期的碳、硫循环与环境演变

碳、硫在表层储库和地质储库以不同的形式相互转换,在这个过程中都伴随着一定的同位素分馏。碳同位素的分馏主要受到光合作用以及海水溶解无机碳与大气CO2交换的控制,而硫同位素的分馏则主要受控于硫酸盐细菌还原作用。表层储库碳、硫同位素的组成通过地质作用被很好地保存在地质储库中,因此通过对地质储库中碳、硫同位素的分析和研究,可以很好地了解地球各圈层相互作用的规律,重塑地质历史特别是重大关键转折时期的演化过程。同时文中借助一些碳、硫同位素应用实例,进一步加深理解影响碳、硫同位素组成和变化的原因,以提高对不同时期全球环境变化的认知程度。     

硫同位素地质标准的变动及换算

在硫同位素地质研完工作中,样品的硫同位素组成,习惯上用下式表示:各S”4样品=(S”毛/S”2样品一S”‘/5 32标准 S”4/532标准)·10,编 1962年举行的“硫同位素生物地球化学国际科学讨论会”上,决定把美国亚利桑纳州Canyon Diabl。陨石中的陨硫铁(缩写CDT)作为国际统一标准样品,其硫同位素组成为: 乙S之己T=0 .0筋,532/53‘=22.220,53‘/S’“=0.0450045。 1977年8月,中国科学院同位素地质考察组从加拿大获得少量CDT样品。次年1月,全国硫同位素地质标准样品测试会议对CDT进行了测试,决定从同年2月1日起,全国各硫同位素地质实验室统…     

德兴斑岩铜(钼)矿田同位素地质特征及其找矿意义

随着社会主义革命和建设的深入发展,斑岩铜矿已成为我国当前铜矿资源的重要类型之一.我们在进行德兴矿田地质勘探、矿山采掘和矿床地质特征研究的同时,对矿田同位素地质特征进行了初步探索;其目的在于进一步深化矿床成矿地质特征的认识、探索硫同位素组成、同位素地质年龄的地质特征及其用于斑岩铜矿找矿工作的可能性.现就已有资料,对德兴斑岩铜(钼)矿田硫同位素组成特征、侵入体的同位素地质年龄及矿床形成时代作一初步讨论.本文所用硫同位素和同位素地质年龄数据,均由桂林冶金地质研究所同位素地质组测定.     

十八倾壕金矿床硫同位素组成的构造学意义

十八倾壕金矿有两种类型矿体:糜棱岩型矿体和石英脉型矿体.糜棱岩型矿石硫同位素比值变化于-5.8‰～ 0.8‰之间,峰值集中在0‰附近,具有幔源硫的特点.结合矿床地质特征分析,其来源应该是作为围岩的绿岩带变质镁铁质-超镁铁质岩石,其成矿作用可能与韧性剪切变质变形作用有关.石英脉型矿石硫同位素比值变化于 3.0‰～ 11.0‰之间,峰值集中在 4‰ 和 8‰附近,具有与中酸性侵入岩有关的矿床的硫同位素组成的特点.十八倾壕金矿是两种不同性质的成矿作用叠加的结果.这也从硫同位素组成上证明了前人关于该矿床是"不同层次叠加构造控矿"的观点.     

硫同位素在地球化学异常成因研究中的应用

地球化学异常成因研究是评价其成矿前景、矿化类型的基础资料。本文借鉴稳定同位素示踪成矿物质来源的原理和方法,将硫同位素引入到地球化学异常成因研究中,通过对乌奴格吐山和垦山试验区Cu矿化体、Cu异常地段硫同位素组成特征的研究,发现在乌奴格吐山试验区Cu矿化及Cu异常地段硫的来源是一致的,表明应用硫同位素组成特征判断地球化学异常成因是可行的;对比发现,垦山试验区Cu异常地段硫同位素值较乌奴格吐山试验区偏高,推断该Cu异常是由后期热液作用形成的,由此针对该异常的地质找矿及工作部署应该围绕热液矿床进行。     

广州地区酸雨硫源的硫同位素示踪研究

为研究酸雨硫源，本文对广州地区大气降水、大气SO2和气溶酸、工业用煤和重油及其燃烧产物样品进行了硫同位素组成测定。对煤和重浊在燃饶过程中的硫同位素分馏效应进行了试验研究，发现重油在燃烧过程中有明显的类似于煤的硫同位素分馏效应，其燃烧产物SO2气体富集轻硫同位素，而固体颗粒物则富集重硫同位素。依据同位素质量平衡，定量计算了四种硫源(人为成因硫、天然生物硫、海雾硫和远距离传输硫），对广州地区酸雨的贡献。上述结果，对研究全球环境地球化学有重要意义，其硫同位素组成为识别和跟踪污染硫源的循环提供了“内标”。     

中国典型金矿集区硫同位素组成及相关问题思考

在过去十年找矿突破战略行动上,金矿勘查在我国取得了重大的进展,展现出了巨大的金找矿潜力。矿化剂元素硫与金矿的形成密切相关,已有国内外学者证明硫是矿床形成过程中最重要的元素。硫同位素被广泛用于示踪金矿中的矿质来源,不同的金矿具有不同的地质背景,硫同位素的组成特征受不同硫源控制,金矿中的硫同位素可以反映成矿的地质背景。矿集区尺度的硫同位素在时间—空间分布特征上具有理论意义,在指导找矿勘查方面也具有重要作用。我国的金矿资源可以划分为42个金矿集区,其中胶东、小秦岭、滇黔桂3个金矿集区最为典型,梳理和总结3个典型金矿集区硫同位素特征的异同,可为今后的金矿找矿勘查提供理论和方法支撑。     

硫同位素在示踪金属矿床成矿物质来源中的应用

确定金属矿床成矿物质的来源才能更好的探讨金属矿床的矿床成因、总结其成矿规律、为地质找矿服务。目前在成矿物质来源研究中常需要依据其他科学方法来间接测定和推断矿质的大致来源,硫同位素示踪研究就是其方法之一。应用硫同位素可以有效示踪金属矿床中成矿物质的来源、成矿流体搬运及成矿机制、矿床成因等。但硫同位素在示踪金属矿床中成矿物质来源时,因不同金属矿床的地质特征、成矿流体演化的物理化学条件以及矿物组合规律差异都会对判断硫源有影响,因此不但要选择合适方法成功获取成矿流体的δ34S∑S数据,还需具体的分析金属矿床的地质特征,采用多元的示踪方法相结合,让示踪结果更准确地接近地质事实,这样才能更好的确定金属矿床中成矿物质的来源。     

我国主要类型铜矿的硫同位素分布特征

建国以来,我国铜矿地质普查和研究工作取得了很大成绩.十多年来,我们对我国各种类型铜矿的一百一十多个矿区和矿化点做了硫同位素组分测定,积累了二千多个硫同位素组成数据.现将这些数据综合整理,并讨论若干类型铜矿床的硫同位素分布特征.同位素组成采用CH_4/58-Ⅳ型质谱计用双进样比较法测定;在真空系统中以CuO为氧化剂,用直接氧化法制备SO_2.重复实验结果表明,整个流程的测试精度为±0.02%.全部数据以Canyon Diablo陨石陨硫铁为标准进行计算.     

我国斑岩铜矿的硫同位素地质研究(摘要)

本文综合研究了本所实验室多年积累的我国三十多个斑岩铜(钼)矿床(点)近一千余个硫同位素组成数据.这些矿床产在不同的地质构造单元,遍布全国十七个省、市(区);根据地质依据及同位素地质年龄,它们形成时代纵贯吕梁期至喜山期.这些地处不同地质背景、时代各异的众多矿床,其硫同位素组成却有着许多共同的特征:(1)δS~(34)值变化范围狭窄、绝对值小:近一千个硫化物的δS~(34)值在-5.5— 7.6‰内变化.其中95%以上数据的δS~(34)的绝对值小于4‰.     

非质量硫同位素分馏效应研究进展

非质量硫同位素分馏效应是目前国际上最前沿的稳定同位素地球化学研究领域之一。在简要介绍非质量分馏理论的基础上,对近几年非质量硫同位素分馏效应的最新研究成果进行总结和分析。关于非质量硫同位素分馏的微观来源机制存在较多争议,有待于进一步探索;采用SF6为工作气体是现有硫同位素高精度测定的主要制样技术;非质量硫同位素分馏效应研究为火星大气演化及火星生命痕迹探询、古代大气氧化条件、地球早期硫循环、火山活动对气候的影响等重大地质科学问题的解释开辟了一条独特的新途径。最后对非质量硫同位素分馏领域研究趋势进行了探讨。     

共生矿物对的硫同位素组成及其应用

硫是一种变价元素,在不同的物理化学系统中,形成各种不同价态的含硫化合物。由于各种含硫化合物之间存在着明显的硫同位素分馏效应,热液矿物的硫同位素组成通常不同于成矿溶液的全流平均同位素组成(δS_(∑s)~(34)),H.Ohmoto(1972)指出,在同位素平衡条件下,矿物的硫同位素组成是热液溶液pH、fo_2,温度,离子强度及全硫平均同位素组成的函数。因此,热液矿物的硫同位素资料可以用来解释成矿的物理化学条件和硫源。矿床硫同位素研究的主要任务之一是确定成矿溶液的全硫平均同位素组成,它是判断硫     

硫同位素地质特征及其在湖南省铜矿床成矿物质来源示踪中的应用

硫是铜矿床的重要成矿物质,硫同位素特征可用于示踪含硫矿物或流体来源,从而为矿床成因和成矿预测研究提供支持。本文简述了硫同位素特征在地质勘查中的应用进展,并将湖南省以铜为主要矿种的铜矿床分为岩浆热液型和砂页岩型两大类,对矿床的基本地质特征和硫同位素特征进行了分析,总结了硫同位素的分布特征:矽卡岩型铜矿床矿石矿物中硫化物δ34S分布较为集中,峰值通常位于3~5‰之间,热液交代型铜矿床含硫矿物中δ34S的分布范围和峰值与矽卡岩型铜矿床有明显区别;砂岩型铜矿床中δ34S分布范围一般较广,峰值通常为较大的负值。硫同位素特征在湖南省铜矿床成矿作用研究中可以发挥更大的作用。