俯冲带硫的地球化学行为及硫循环SCIEI北大核心CSCD

俯冲带是全球最大的物质循环系统,控制着硫(S)在地球内部圈层及表层的循环,影响着大气圈、水圈、生物圈、岩石圈的稳定性以及地球的宜居性。厘清S在俯冲带中的地球化学行为和循环特征对理解地球各储库的氧化还原状态、岩浆作用与演化、成矿物质聚集、以及地球大气成分等具有重要意义。本文首先总结了进入俯冲带之前的大洋岩石圈的S结构模型,对S在大洋板片中的分布状态和地球化学特征进行了系统归纳。随后,系统阐述了俯冲带高压-超高压变质岩记录的板片变质及脱水过程中硫的地球化学行为。岩石学研究表明俯冲板片中的S多以硫化物相存在,硫酸盐矿物在弧前深度就已被释放或分解。相较于熔体,俯冲带流体中S的溶解度更高,是运移硫的更有效方式。DEW模型计算结果显示,流体中S含量总体较低,但在俯冲板片~90km处其含量有一个峰值(浓度0.5%~1.0%)。岩相学证据、地球化学测试结果、磷灰石S近边吸收结构(S-XANES)特征以及模拟结果都显示俯冲深部流体中S多以HS^(-)及H_(2)S形式存在,不含大量的SO_(4)^(2-)及硫酸盐;中f_(S_(2))流体有利于S迁移出俯冲板片,从而促进俯冲带大规模S循环,而高f_(S_(2))流体在流-岩交换过程沿流体通道发生S的锁固作用而不利于俯冲带S循环。质量平衡计算显示全球俯冲带S输入通量为4.65×10^(13)g/yr,弧下深度板片S输出通量为2.91×10^(12)g/yr,板片-岛弧S循环效率仅6.3%。俯冲板片在弧下深度可能存在一个短暂高效的S释放窗口,释放流体的δ^(34)S值为-2.1±3.0‰。基于高压-超高压变质岩中硫化物的研究,初步厘清了俯冲板片中S的地球化学行为,首次从板片角度全面、定量地限定了俯冲带的脱硫通量、效率、种型和同位素特征,提出俯冲带循环的S不是岛弧岩浆的氧化剂,与岛弧环境的正δ^(34)S值也无直接因果联系,对解析俯冲带S循环和理解地球长期的S循环具有重要意义。最后,本文还展望了俯冲带S循环的未来发展方向,应在俯冲带流体氧化还原性质(硫酸盐的命运)、俯冲沉积物对S循环的制约、俯冲带环境下多硫同位素的分馏效应、S循环与其它挥发分(如C等)循环之间的耦合关系、地球历史上深部S循环等方向做出探索,更深入地理解俯冲带及全球S循环过程。     

粤北大宝山多金属矿床成矿流体的He-Ar-Pb-S同位素示踪

大宝山多金属矿床是粤北地区典型的巨厚型及细脉带型矿化的多金属硫化物矿床.层状和脉状黄铁矿的氦氩同位素表明:3He/4He的R/Ra值为0.60～4.13,40Ar/86Ar=327～411,反映该成矿流体是大气饱和水(海水)与地幔流体混合作用的结果.铅和硫同位素都揭示了层状(块状)和脉状矿体可能来自不同时期的成矿流体.其中层状矿体为泥盆纪海底火山喷发沉积作用所致,脉状矿体可能来自燕山期岩浆热液充填叠加形成,古大陆碎屑物质和部分有机质的还原对后期成矿流体具有较大的影响作用.     

X射线荧光光谱分析中不同价态硫对测定硫的影响及地质试样中全硫…

研究工作表明在粉末压片试样中，由于不同价态的硫所发射的Ｘ射线谱发生位移，Ｋａ／ｋβ谱线强度比不一致；以及粉末压片－ＸＰＥ测定硫的结果随保存时间的增长发生变化，导致了分析地质试样中全硫时的测定误差，提出采用熔融粉末压片法制样，试样中硫全面部转为在硫酸盐硫，克服了谱线位移和试样不稳定问题，提高了全硫分析结果的准确性。     

甘肃北山老金厂金矿床载金矿物特征、原位硫同位素组成及其对成矿的指示意义

老金厂金矿床是北山成矿南带最具代表性的中低温岩浆热液型金矿床之一,其规模为中型。依据脉体穿插、矿物共生组合和矿石结构构造等特征,将矿床矿化作用过程划分为石英-黄铁矿阶段（Ⅰ）、石英-含砷黄铁矿-毒砂阶段（Ⅱ）、石英-黄铁矿-多金属硫化物阶段（Ⅲ）和石英-方解石阶段（Ⅳ）。利用电子探针研究了不同成矿阶段载金矿物的元素组成及其分布规律。Ⅰ阶段：黄铁矿以粗粒自形立方体为主,粒度为0.50~1.50 mm,贫As、Au;毒砂含量极少,呈细粒他形。Ⅱ阶段：含砷黄铁矿周围常有大量毒砂产出,含砷黄铁矿多为立方体、五角十二面体,粒度为0.30~1.00 mm,富As、Au;该阶段矿化最为强烈,毒砂主要形成于此时期,多呈棱柱状、柱状、放射状集合体,显示富S亏As特征。Ⅲ阶段：多以黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿共生组合脉的形式产出,黄铁矿多呈长条状,以富S、Cu、Zn、Au和贫Fe、As为特征。Ⅳ阶段：矿化作用极弱,毒砂、黄铁矿含量极少,为细粒他形。原位硫同位素组成显示：Ⅰ阶段黄铁矿δ³⁴S_V-CDT值为-3.8‰~-2.9‰,均值为-3.3‰;Ⅱ阶段黄铁矿和毒砂δ³⁴S_V-CDT值为-4.7‰~2.6‰,均值为-3.3‰;Ⅲ阶段黄铁矿和闪锌矿δ³⁴S_V-CDT值主要分布于-1.9‰~1.0‰之间,均值为0.1‰。此3个阶段硫同位素组成反映了成矿期硫主要来源于幔源岩浆,混入了部分地层硫。综合前人研究成果,认为成矿早期至晚期,成矿流体总体上由富S贫As向富As贫S演化。Ⅰ阶段体系处于中性稳定的环境,硫源充足;Ⅱ阶段为贫S富As的高氧逸度环境,由于大气降水对地层的淋滤渗透,混入富As流体,Au可能与As结合形成Au-As络合物,在成矿有利部位富集沉淀;Ⅲ阶段成矿元素种类丰富,体系为富S贫As的弱还原环境,Au很可能与HS^-、S^-形成络合物进入黄铁矿晶格。     

Li_2S─B_2O_3（─LiBr）玻璃的结构表征

用ＮＭＲ和ＸＰＳ技术研究了Ｌｉ２Ｓ─Ｂ２Ｏ３（─ＬｉＢｒ）体系硫氧化物玻璃的结构，结果指出，４─配位硼分数Ｎ４仅仅由玻璃Ｌｉ２Ｓ／Ｂ２Ｏ３摩尔比决定．而与ＬｉＢｒ含量无关，这表明Ｌｉ２Ｓ作为变形剂参与了玻璃网络形成，而ＬｉＢｒ仅作为参杂剂溶解于玻璃基体中，并进入网络间隙。含ＬｉＢｒ玻璃７ＬｉＮＭＲ谱运动变窄说明Ｌｉ＋离子是移迁离子．Ｓ２ｐ的ＸＰＳ解析谱证实了玻璃中桥硫和非桥硫的存在．Ｌｉｌｓ结合能值显示出Ｌｉ＋离了迁移的化学环境。     

柴达木盆地那棱格勒河及其尾闾盐湖锂成矿物源：来自水化学和锶、硫同位素证据

柴达木盆地那棱格勒河尾闾盐湖(一里坪干盐滩、东台吉乃尔盐湖、西台吉乃尔盐湖和察尔汗盐湖别勒滩区段)赋存了我国目前最大的卤水锂矿床。那棱格勒河及其尾闾盐湖锂的物源仍存在一定争议,主要有围岩风化、古湖残留、含盐系地层淋滤、油田水、深部水等,目前缺乏有力的地球化学证据。本文系统采集了那棱格勒河流域及其尾闾盐湖不同水体样品16件,分析了其主、微量元素含量及锶、硫同位素组成。结合前人的研究成果,对区域水体中锂的来源进行了探讨,得出结论如下:那棱格勒河水锂含量(0.45～0.79 mg/L)比楚拉克阿拉干河支流(0.00～0.05 mg/L)高出一个数量级,其高锂含量主要受洪水河支流的补给;洪水河高锂含量与其上游热泉水的补给有关,该热泉水锂、锶含量高、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值偏高,δ³⁴S值偏低,与青藏高原典型热泉水地球化学特征(锂含量0.4～34.8 mg/L,锶含量0.07～4.24 mg/L,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值0.71224～0.71259,δ³⁴S值-10....     

硫介导细菌还原载砷铁矿对砷迁移转化的影响

硫在铁和砷的生物地球化学循环中发挥着重要作用,但地下水系统中硫循环的中间产物S(0)对细菌转化铁和砷的影响尚不清楚.采用室内模拟实验,研究硫参与下细菌D2201对液相和载砷针铁矿中Fe(Ⅲ)和As(Ⅴ)的还原作用.结果表明:细菌D2201具有很强的铁还原能力,可以将液相中74％的Fe(Ⅲ)还原;加入硫后,细菌还原S(0...     

硫铜铁矿的发现及其地质意义

产于磁铁矿矿床中的硫铜铁矿的发现，在国内属首次报导，矿物呈他形粒状，粒径为0.054-0.074mm,硬度H＝4.01g/um^2，反射色为桔黄色，均质性，比重4.13g/cm^3,化学成分Fe31.030,Cu34.038,S34.042.,Co0.037,Ni0.01,Zn0.025,Ag0.013(%), 总量99．195％，化学式为Cu1.008Fe1.0464S2，颜色指数Rvis=28.38%,(x=0.4142.y=0.4022,Pe=0.4507,λd=580nm);X-射线分析数据为3．038（10），2.610(1),1.860(8),1.590(5),晶胞参数a=5.306(A)，共生存物主要有磁铁矿，赤铁矿，黄铜矿，黄铁矿，菱铁矿等，并进一步探讨了矿物成因。     

因硫碲铋矿在中国的首次发现

在陕西黄龙金矿发现了多粒碲铋矿物,根据电子探针分析数据,其中有几粒的成分与因硫碲铋矿相近,颗粒大小为十几到几十微米,与黄铁矿、闪锌矿、赤铁矿等共生。Au与Bi在矿石和围岩中的含量呈共消长关系,Te与Bi可能对Au的迁移富集起了重要作用。