铜镍硫化物铼-锇标准物质定值的溯源性讨论及总不确定度评估

对按国家一级标准物质技术规范研制的铜镍硫化物Re-Os标准物质定值的溯源性及其总不确定度进行讨论与评估。铜镍硫化物标准物质样品采用Carius管溶解,高精度的TRITON同位素质谱仪、MAT-262热电离质谱仪、四极杆等离子体质谱仪、多接收器等离子体质谱仪和高分辨四极杆等离子体质谱仪测量Re、Os含量和Os同位素比值,其中Re-Os含量可以溯源至基准物质,而187Os/188Os同位素比值可以溯源至国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)。在定值数据误差计算时,采用国际通用的ISOPLOT软件利用加权的方法对数据进行处理;在合成总不确定度时,考虑了物质的均匀性和稳定性,同时考虑了稀释剂标定和同位素丰度以及称量误差等影响测定因素的不确定度。标准值的不确定度由三部分组成:第一部分是通过所有参与定值数据,采用ISOPLOT软件,利用加权的方法对数据进行计算处理得到的不确定度;第二部分是物质的均匀性和稳定性的不确定度;第三部分是影响测定其他因素的不确定度。     

太平洋多金属结核及沉积物标准物质研制

太平洋多金属结核及深海沉积物标准物质,ＧＳＰＮ－２,３和ＧＳＭＳ－２,３,４个样品已研制完成。ＧＳＰＮ－２,３和ＧＳＭＳ－２采自太平洋ＣＣ区,ＧＳＭＳ－３采自中太平洋海盆（ＣＰ区）。原样被加工成－２００目（７４μｍ）的均匀粉未,其均匀性采用高精度的Ｘ射线荧光光谱法检测。样品的特性值采用国内外多实验室协同分析的方式定值,有包括台湾大学在内的１４个国内实验室和１８个国外实验室参加了合作分析。测试组分分别达７９和８１个,定值组分６３个。全组分的百分总和分别为：９９．７％,９９．５％,９９．８％和９９．７％。这４个标准物质已于１９９７年被国家技术监督局批准为国家一级标准物质,序号分别为ＧＢＷ０７２９５,ＧＢＷ０７２９６,ＧＢＷ０７３１５和ＧＢＷ０７３１。     

云南保山金厂河铁铜铅锌多金属矿床S-Pb同位素特征

滇西金厂河铁铜铅锌多金属矿床位于云南省保山地块北部、NS向保山—施甸复背斜与NNW向澜沧江断裂的锐角交汇部位的南部。文章在以往工作的基础上,研究金厂河铁铜铅锌多金属矿床的S-Pb同位素特征,这对分析该矿床成矿物质来源及探究成矿过程具有十分重要的意义。采样及测试结果显示,该矿床硫化物的δ³⁴S值为+2.5‰~+11.1‰,平均+5.65‰,说明矿床硫化物硫的来源为深部幔源岩浆硫和混合硫（复杂硫）;共生含硫矿物中富集δ³⁴S的均值为：黄铜矿（+5.65‰） > 闪锌矿（+5.38‰） > 方铅矿（+3.45‰）,表明矿床硫同位素分馏未达到平衡。²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb—²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb—²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb铅同位素模式图中样品点分布位置及朱炳泉Δβ—Δγ变化范围图解结果表明,该矿床铅同位素主要来源于上地壳,此外和深部岩浆的侵入活动相关。     

西藏冈底斯-念靑唐古拉成矿带典型矿床硫化物Pb同位素特征——对成矿元素组合分带性的指示

冈底斯-念青唐古拉成矿带矿床成矿元素组合由南向北存在着Cu-Au、Cu-Mo向Pb-Zn-Cu-Fe、Pb-Zn过渡的变化规律,但引起该变化规律的原因目前少研究。本文通过对成矿带典型矿床Pb同位素特征较为系统的总结,并结合成矿年代学和区域构造演化研究成果,从成矿物质来源的角度对该分带性进行了初步探讨。研究表明成矿带由南到北成矿物质来源存在着差异:最南端Cu-Au矿床Pb同位素组成具幔源特征(207Pb/204Pb和208Pb/204Pb平均值分别为15.490和38.016),反映成矿物质来自于俯冲过程中的交代地幔楔;最北端的Pb-Zn矿床Pb同位素组成与念青唐古拉群基底片麻岩相近(207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别变化于15.641～15.738和38.976～39.362),反映成矿物质来自于基底片麻岩。Pb-Zn-Cu-Fe矿床Pb同位素组成介于幔源Pb和上地壳Pb之间,且具混合线特征,反映了同碰撞期成矿物质同时从俯冲板片和念青唐古拉基底片麻岩活化的混源模式;而Cu-Mo矿床不具混合线特征的造山带Pb同位素组成,反映了成矿物质来源于俯冲阶段楔形地幔部分熔融并底侵到地壳底部与地壳发生物质交换后所形成的新生下地壳源区。甲马Cu多金属矿床Pb同位素组成具幔源和造山带两个端元,推测除新生下地壳源区提供成矿物质外,叶巴组火山岩也提供了部分成矿物质。由南向北成矿物质来源的差异很大程度上与板片俯冲的"距离效应"有关,正是由于成矿物质来源的差异导致成矿带成矿元素分带性的形成。     

青海玉树莫海拉亨铅锌矿床S、Pb、Sr-Nd同位素组成: 对成矿物质来源的指示——兼与东莫扎抓铅锌矿床的对比

青海玉树地区莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床均位于青藏高原金沙江缝合带和班公湖-怒江缝合带夹持的羌塘地体东北缘,是"三江"北段铜铅锌多金属成矿带铅锌矿床的2个典型代表。笔者曾通过对东莫扎抓铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素组成特征研究,认为其成矿物质来源于沉积地层。本文在野外地质观察基础上,亦对莫海拉亨铅锌矿床的矿石矿物和重晶石进行了S同位素组成分析,对矿石矿物、脉石矿物和区域地层进行了Pb同位素组成分析,对脉石矿物进行了Sr-Nd同位素组成分析。分析结果表明,硫化物δ³⁴S值为-30.0‰~7.4‰,峰值为-18‰~-2‰,反映了总体富轻硫的特征,而重晶石δ³⁴S值为20.2‰~+24.2‰,来自于第三纪陆相盆地。宽的δ³⁴S变化可以解释为流体在盆地内活动期间与不同地层单元发生相互作用,从而继承了不同物质单元的S同位素特点,还原硫应主要来自于硫酸盐的细菌还原或者含硫有机质的热还原,反映硫来自沉积盆地。矿石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.298~18.694、15.298~15.721、38.169~38.894,而脉石矿物的²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb和²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb分别为18.418~18.672、15.418~15.719、38.403~38.845。矿石矿物和脉石矿物的Pb同位素组成介于区域上地壳Pb组成范围内,总体类似于MVT矿床,显示Pb等金属元素来源于上地壳岩石。脉石矿物的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i、ε_Sr(t)、(¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd)_i和ε_Nd(t)分别为0.70851~0.70906、57.4~65.2、0.512265~0.512361、-6.5~-4.6。Sr-Nd同位素特征亦显示脉石矿物的物质来源于上地壳岩石。总体来说,莫海拉亨铅锌矿床的S-Pb-Sr-Nd同位素特征均与东莫扎抓铅锌矿床的一样,显示均来自沉积地层。并结合矿床地质特征和地球化学特征,讨论了莫海拉亨铅锌矿床和东莫扎抓铅锌矿床形成的动力学背景。     

新疆阿尔泰南缘泥盆纪多金属成矿带Sr-Nd-Pb同位素地球化学与构造背景探讨

新疆阿尔泰南缘晚古生代火山岩区分布着多个金属成矿带，其中以阿舍勒成矿带和可可塔勒成矿带最为著名，矿床地质研究表明，产于早-中泥盆统的多金属硫化物矿床大多具有VMS型矿床的特征。通过测定部分典型矿床的Sr-Nd-Pb同位素组成，发现从乔夏哈拉至可可塔勒矿区初始锶逐渐升高，由0．704407到0．714485；而εNd（t）由正值变为负值。反映成矿物质来源以幔源为主，过渡到壳源物质的混入逐渐增加。从Pb同位素特征来看，成矿带内的大多数矿床具有火山岛弧区成矿的特征，矿石铅同位素组成显示正常铅，但可可塔勒铅锌矿床矿石铅具有放射性成因铅的加入。结合成矿带内各主要块状硫化物矿床的地质和地球化学特征，本文认为阿舍勒铜锌矿可能产于与俯冲有关的弧内（弧间）盆地环境，可可塔勒铅锌矿、蒙库铁（铜）矿和铁木尔特铜铅锌矿产于弧后盆地环境。而乔夏哈拉铜铁矿Sr—Nd—Pb同位素组成显示其具有MORB特征，这与其“塞浦路斯型”块状硫化物矿床的特征相吻合。     

中国东部主要河流稀土元素地球化学特征

在2007年底至2008年初的枯水期间,系统采集了中国东部流域面积和径流量较大的33条河流沉积物、悬浮颗粒物和水样,采用等离子质谱法、X荧光光谱法等方法测定了14种稀土元素含量以及常量组分和水体pH值等理化指标。研究发现中国河流稀土元素浓度总体高于世界均值,且南方河流沉积物、悬浮物稀土元素含量高于北方河流,南方河流悬浮物态中稀土、重稀土呈现一定程度的相对富集,与我国上地壳稀土丰度和稀土矿产种类的南北分异相吻合。展示了以中国东部泥质岩稀土元素丰度标准化后的稀土配分模式及Ce、Eu异常特征,发现河流沉积物的中、重稀土元素相对富集,悬浮物轻稀土相对富集,溶解相重稀土富集的特征;北方河流溶解相稀土元素浓度明显大于南方河流,且除小清河外,溶解相Eu不同于沉积物与悬浮物而呈强烈的正异常,主要与河水理化性质影响下的稀土分异有关。研究发现小清河等少数河流沉积物中稀土元素为异常高值,经Al标准化处理、计算拟合剩余值后,认为小清河等河流稀土元素已受人为污染的影响。     

广东化州大坡高岭土矿的物质成分和矿物学特性及其对造纸应用的影响

广东化州大坡高岭土矿属花岗岩风化残积型矿床,矿石矿物成分简单,以高岭石和石英为主,两者在粒级分布上差异明显,很易分选。精选后的高岭土中,高岭石含量可达91%,石英为1%以下。高岭石有序度较高,晶形规则,大多以叠片状和蠕虫状产出,但经机械处理后大部分可剥离成细小的高岭石单晶。矿石化学成分中Fe2O3,TiO2含量低,使高岭土具有较高的自然白度。造纸涂布试验表明高岭土的涂布性能良好,涂布纸具较高的平滑度,但涂料粘度偏高,这些性能和高岭石的矿物学特征有关。     

东太平洋CC区多金属结核物质来源和分布规律

对东太平洋CC区(Clarion-Clipperton Zone)多金属结核丰度、品位、多波束地形测量、深拖光学覆盖率探测、地震勘探等一系列调查资料综合研究表明:①东区和西区结核在其化学成分和形态上有差异,但是聚类分析结果表明不能按区域断然分开;②因子分析得出东、西两区结核4种主因子是Mn组元素Mn、Cu、Ni、Zn,Fe组元素Fe、Co、Ti、Sr,岩源组元素Si、Al、K,生物元素Ca、P;③西区结核成矿物质主要来源于上覆海水中金属元素的化学沉淀,火山成矿作用使结核富集和丰度增加,趋势面和人工神经网络分析表明结核主要分布在海底坡度≤5°地区,该地区的结核量占总结核量的89.62％,坡度>5°地区结核量占10.38％;④东区结核丰度、覆盖率、地形三者变化一致,重大相变距离为10～15km,来自地幔成矿物质通过玄武质洋壳裂隙和断层,为多金属结核的形成和生长提供了丰富的物质来源,地球深部地质作用过程如基底岩浆房活动可能对结核分布产生重要影响;⑤东太平洋CC区多金属结核矿带的形成应归于海底板块扩张活动的一种资源效应和经后期表生地质作用改造的结果。     

甘孜—理塘蛇绿混杂岩带中段理塘地区混杂岩物质组成及其洋盆演化史

理塘混杂岩位于甘孜-理塘蛇绿混杂岩带中段新龙县-理塘县一带,其内部保存有完整的混杂岩系,包括蛇绿岩残片、洋岛残块、洋内弧残块、复理石建造、裂谷残片、高压变质岩等,是恢复和反演甘孜-理塘洋盆演化的理想地区。在总结前人研究的基础上,结合笔者近年来的研究成果,详细阐述了理塘混杂岩的物质组成、构造环境及形成时代,进一步约束了甘孜-理塘洋盆的时空、性质以及演化历程。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,甘孜-理塘混杂岩带内蛇绿岩年龄为（346±17）Ma、（286.2±5.1）Ma、（219.5±2.2）Ma、（216.1±2.3）Ma,洋岛年龄为（271±10）Ma、（245.1±1.5）Ma、（211.8±1.8）Ma,在侏罗纪瑞环山组粉砂岩夹层中测得碎屑锆石最新年龄为（196±3）Ma,结合大量的古生物化石鉴定结果,分析认为理塘混杂岩最早的年龄记录可追溯至中泥盆世,最晚可延至早白垩世,是甘孜-理塘洋盆中泥盆世-早白垩世连续演化的记录。综合以上研究成果,笔者还大致建立了甘孜-理塘洋盆晚古生代-中生代的演化过程模式。