西藏驱龙斑岩铜矿床岩浆演化过程中的Cu同位素分馏

随着同位素测试技术的发展,高温下重同位素分馏逐渐运用到地球化学领域.为了探索岩浆演化过程中是否会发生Cu同位素分馏,文章对西藏驱龙斑岩铜矿床同来源、不同演化阶段的两套岩浆岩(闪长岩包体和花岗闪长岩)进行了Cu同位素测试.测试结果显示,闪长岩包体的δ65Cu值集中在+0.08‰-+0.35‰之间,平均值为+0.25‰,花岗闪长岩的δ65Cu值为+0.42‰～+0.87‰,平均值为+0.60‰.△65Cu花岗闪长岩-闪长岩包体≈+0.4‰,并且δ65Cu值与样品w(SiO)变化存在一定的正相关性.结合地质学及同位素方面考虑,花岗闪长岩和闪长岩包体的Cu同位素组成差异可能是岩浆演化过程中发生了Cu同位素分馏所致.在驱龙矿区中新世岩浆演化过程中,随着岩浆去气作用,63Cu随HS-、Cl-等挥发分优先进入气相,导致残留岩浆熔体相对富集65Cu.此外,两者的Cu同位素组成差异也可能与岩浆演化过程中斜长石、角闪石、黑云母等矿物的不断结晶分离有关,矿物结晶分离时,基性矿物富集63Cu,而残余熔体则富集65Cu.     

Salinity reflux and dolomitization of southern Australian slope sediments: the importance of low carbonate saturation levels

Anomalously saline waters in Ocean Drilling Program Holes 1127, 1129, 1130, 1131 and 1132, which penetrate southern Australian slope sediments, and isotopic analyses of large benthic foraminifera from southern Australian continental shelf sediments, indicate that Pleistocene–Holocene meso‐haline salinity reflux is occurring along the southern Australian margin. Ongoing dolomite formation is observed in slope sediments associated with marine waters commonly exceeding 50‰ salinity. A well‐flushed zone at the top of all holes contains pore waters with normal marine trace element contents, alkalinities and pH values. Dolomite precipitation occurs directly below the well‐flushed zone in two phases. Phase 1 is a nucleation stage associated with waters of relatively low pH (ca 7) caused by oxidation of H₂S diffusing upward from below. This dolomite precipitates in sediments < 80 m below the sea floor and has δ¹³C values consistent with having formed from normal sea water (? 1‰ to + 1‰ Vienna Pee Dee Belemnite). The Sr content of Phase 1 dolomite indicates that precipitation can occur prior to substantial metastable carbonate dissolution (< 300 ppm in Holes 1129 and 1127). Dolomite nucleation is interpreted to occur because the system is undersaturated with respect to the less stable minerals aragonite and Mg‐calcite, which form more readily in normal ocean water. Phase 2 is a growth stage associated with the dissolution of metastable carbonate in the acidified sea water. Analysis of large dolomite rhombs demonstrates that at depths > 80 m below the sea floor, Phase 2 dolomite grows on dolomite cores precipitated during Phase 1. Phase 2 dolomite has δ¹³C values similar to those of the surrounding bulk carbonate and high Sr values relative to Phase 1 dolomite, consistent with having formed in waters affected by aragonite and calcite dissolution. The nucleation stage in this model (Phase 1) challenges the more commonly accepted paradigm that inhibition of dolomitization by sea water is overcome by effectively increasing the saturation state of dolomite in sea water.     

豫西东闯金矿床流体包裹体及稳定同位素研究

东闯金矿床位于华北板块南缘的小秦岭金成矿带中部地区。矿体呈脉状、透镜状赋存于东西向压扭性断裂中,赋矿围岩为太古界太华群变质岩系。成矿作用可分为4个阶段,从早到晚,流体包裹体均一温度分别为296~342℃、257~341℃、250~314℃和175~267℃;对应流体盐度w(NaCleq)为5.23%~6.63%、1.63%~8.77%、3.38%~8.61%和8.55%~11.1%,以5%~9%为主,流体成分以H2O-NaCl-CO2为主。估算成矿压力为100~160MPa,静岩压力深度3.6~5.3 km。包裹体水的δDV-SMOW值为-49‰~80.2‰,多数在50‰~60‰之间,δ18O水计算值为3.33‰~7.88‰。碳酸盐矿物δ13CV-PDB为-5.1‰~-1.3‰,δ18OV-SM为9.9‰~15.29‰。矿石硫化物的δ34SV-CDT为-2.75‰~5.52‰,均值1.11‰,而其206Pb/204Pb=16.973‰~17.068‰、207Pb/204Pb=15.322‰~15.394‰、208Pb/204Pb=37.323‰~37.491‰。流体包裹体研究以及H-O、S、C、Pb同位素结果表明,东闯金矿床的成矿流体主要来自深部岩浆,矿质主要来自太华群地层。该矿床为低盐度、中成、中高温岩浆热液型金矿床。     

新疆西天山查岗诺尔铁矿床稳定同位素特征及其地质意义

查岗诺尔铁矿是西天山阿吾拉勒铁成矿带的一大型磁铁矿床,赋存于石炭系大哈拉军山组火山-沉积岩系,根据矿石组构和矿物组合特征,可以划分为岩浆期和热液期(包括矽卡岩亚期)两个成矿期.该矿的矿床地球化学研究比较薄弱,本文针对不同成矿阶段的磁铁矿、黄铁矿、黄铜矿和方解石,利用同位素质谱测试方法,开展C、O、S等稳定同位素特征研究.结果表明:从岩浆期到矽卡岩期,磁铁矿的δ18OSMOW主要表现出岩浆热液的特征,但呈降低的趋势(2.4‰～1.9‰),指示围岩蚀变等热液活动对成矿流体的改变;岩浆成矿期和矽卡岩期δ34SV-CDT主要显示岩浆来源(0.8‰～7.3‰),但岩浆期可能有少量地层硫或海水硫的混入(δ34SV-CDT＞ 10‰);成矿晚期阶段的方解石δ13CPDB-δ18OSMOW呈正相关,指示可能存在不同类型NaCl浓度混合或流体-围岩之间的水岩反应,大理岩为成矿作用提供了部分的成矿物质.研究认为成矿早期以岩浆流体的结晶分异作用为主,而晚期阶段矽卡岩化及其退蚀变作用是铁富集成矿的主导因素.     

高Rb/Sr岩石样品中Sr同位素多接收等离子体质谱分析校正方法研究

在利用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)进行Sr同位素研究中,⁸⁷Rb对于⁸⁷Sr干扰严重。岩石样品经化学分离后,若Rb/Sr≤0.0005,可以采用传统的Rb干扰扣除方法对⁸⁷Sr/⁸⁶Sr测定值进行准确校正;但如果样品经化学分离后仍含有较高的Rb/Sr比,同量异位素的干扰不能完全消除,则无法准确校正⁸⁷Sr/⁸⁶Sr测定值,直接影响测试结果的准确度。本文针对Rb含量较高的地质样品设计两组实验,确定了⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值与Rb/Sr元素含量比值的关系曲线,并在理论分析的基础上,提出包含同位素分馏校正在内的重叠干扰校正方法。通过实际地质样品验证,该校正方法在较高含量Rb元素共存(Rb/Sr<0.2)的Sr纯化液中,能够较为准确地测量⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值,降低了MC-ICPMS分析地质样品中Sr同位素时对化学分离步骤的要求。而对于Rb/Sr>0.2的地质样品,因仪器分馏效应和记忆效应影响,测试精确度大大降低,无论采用何种校正方法均无法得到准确的Sr同位素组成。     

山东金刚石碳同位素组成的二次离子质谱显微分析

华北克拉通山东金刚石晶体生长的多阶段性及碳同位素组成已被人们关注,但很少有人对不同阶段金刚石及其内部的碳同位素组成变化进行分析。本文利用二次离子质谱(SIMS)微区分析技术对山东金刚石晶体内部不同阶段生长的δ13C进行了原位测试分析,得出山东金刚石δ13C的变化范围在-5.6‰～-2.01‰,平均值为-3.63‰,与前人对华北克拉通金刚石碳同位素组成测试值(δ13C在-14.71‰～-0.46‰,主要集中在-9‰～-4‰之间)大致相同,位于全球橄榄岩型金刚石及幔源碳同位素组成主要范围(-8‰～-2‰)内。结合金刚石生长环带阴极发光图像,认为金刚石自核心部位至边缘,在同一期生长环带内,其δ13C值呈变重趋势;在多期复杂生长环带之间,δ13C值因结晶时的地质环境不同而存在差异。δ13C值的这种变化揭示了该地区金刚石复杂的生长环境,为解析华北克拉通地幔碳循环提供了定量数据。     

双误差回归模型在ICP-MS测定饮用水中锶的不确定度评定的简化应用

在计算电感耦合等离子体质谱法测定饮用水中锶的浓度(x)时,由于标准系列配制和仪器检测过程中信号(y)漂移产生的不确定度会传递给最终的计算结果。普通的一次或多次线性拟合结果不能真实地反映对于x、y值都含误差的数据拟合情况。文章对标准曲线进行了双误差回归计算,从双误差回归线性方程推导出校准曲线拟合过程产生不确定度的计算公式,建立了方法检出限与曲线拟合参数(x、y、曲线截距和斜率)及其相关不确定度之间的关系式,依据误差连续传递公式及不确定度分量计算公式简化了合成不确定度的表达式。从合成不确定度计算公式中可得出,水样中锶含量的浓度越低,其对应的不确定度越大;标准系列配制过程不细致、仪器灵敏度低,方法检出限越差,与实际测试情况符合。     

黄旗海湖泊沉积记录的早中全新世大湖期环境的差异性

内蒙古黄旗海H6剖面揭示了最近间冰期古湖泊涨缩的一个完整旋回。基于OSL年代、粒度并结合沉积物地球化学等数据,分析了黄旗海在早、中全新世（约（11.4±1.1～6.7±0.7）ka）大湖期指标记录特点与环境意义。研究认为黄旗海全新世大湖期可分为三个阶段:1）（11.4±1.1～9.3±0.9） ka BP,半深水环境、湖水盐度低、流域存在有利于化学风化的湿润气候条件;2）（9.3±0.9～7.7±0.7） ka BP,湖水变浅、湖泊萎缩、湖泊盐度升高,流域可能存在不利于化学风化的干燥气候;3）（7.7±0.7～6.7±0.7） ka BP,大湖期结束,指标记录存在剧烈波动,揭示气候具有宽幅震荡特征。同时,研究初步认为Mn/Li比值可以作为流域化学风化的指标指示。     

湖南金船塘锡铋矿床辉钼矿Re-Os同位素测年及其地质意义

湖南东坡矿田位于南岭成矿带的西段,构造位置上处于扬子板块与华夏板块的对接地带,矿田内以千里山岩体为中心,发育一系列与燕山期花岗质岩浆作用有关的超大型、大型和中型钨锡钼铋多金属矿床。金船塘锡铋矿床是东坡矿田内一个以锡铋为主的大型矽卡岩型多金属矿床。本文对该矿床的矽卡岩型矿石中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年。结果显示,辉钼矿Re-Os同位素模式年龄范围为157.2±2.8Ma至162.4±2.4Ma,加权平均值为159.8±2.9Ma,对应的Re-Os等时线年龄为158.8±6.6Ma;这些年龄数据与柿竹园矿床辉钼矿的Re-Os等时线年龄(151.0±3.5Ma)在误差范围内基本一致,亦与区内千里山岩体锆石U-Pb年龄(152±2Ma)接近,指示金船塘Sn-Bi矿床与区内花岗岩具有密切的时间和成因关系。结合区域上已有的研究成果,包括金船塘矿床在内的东坡矿田的成岩成矿作用主要集中在149～161Ma,与南岭地区大规模的钨锡多金属成矿作用时限(150～160Ma)一致;另外,区域上的研究表明,幔源物质广泛参与了湘南钨锡矿集区晚中生代的成岩成矿作用,指示该区中-晚侏罗世爆发式的成岩成矿作用可能是区域地壳拉张-岩石圈伸展减薄背景下,强烈的壳幔相互作用的结果。     

粤东地区早白垩世花岗质岩浆作用及其成因演化

粤东地区出露有大埔黑云母花岗岩、大埔黑云母钾长花岗岩和揭西黑云母钾长花岗岩3种岩石类型,大埔黑云母花岗岩和揭西黑云母钾长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为136.3±0.6Ma和134.9±0.4Ma,属于晚中生代早白垩世,而非前人认为的晚侏罗世;3种岩石在主量元素上总体具有富硅、铝,碱含量中等,贫铁、镁、钙、钛、磷的特征,属于高钾钙碱性的弱过铝质岩石;大埔黑云母花岗岩的δEu负异常中等,具略向右倾的轻稀土富集模式,可能是由时代相当于元古宙的富砂屑岩部分熔融形成的;大埔黑云母钾长花岗岩、揭西黑云母钾长花岗岩具有中等—强的δEu负异常,稀土配分模式为海鸥型,二者在野外分布上紧密共生,时间上比较接近,在地球化学上表示出连续变化的趋势,具有相似的同位素组成,可能是由时代相当于元古宙的陆壳富泥质变质沉积岩部分熔融形成的,是同一岩浆演化到不同阶段的产物.