伊利石矿物中不同部位氧的同位素分馏:一种潜在的单矿物温度计

Hamza和Epstein的实验结果表明,含水硅酸盐内部的氧同位素分馏可作为一种潜在的单矿物温度计。本文介绍了测定硅酸盐矿物中羟基组分氧同位素比例的方法研究。用真空提取法和改进的、Hamza和Epstein首次介绍的氟化技术对参考物质商品高岭石进行了检验,结果的一致性证明,在脱羟基过程中不存在氧同位素分馏。因此真空析出法可用于测量不含亚铁矿物的内部分馏。为了标定内部同位素分馏,对加拿大隆格尔(Lone Gull)铀矿床和瑞士洛伊格尔恩(Leuggern)勘探钴孔中热液成因的伊利石进行了研究。热液矿化的形成温度可由矿物共生组合、伊利石的结晶程度及共生矿物相中氧同位素分馏来确定。对从这两个地区挑选出的几个伊利石样品中不同部位氧的同位素分馏进行了分析,结果表明,伊利石-OH间的氧同位素分馏与温度存在线性关系,并可用下述方程来表示: 1000lnα(伊利石-OH)=-0.076t+30.42(t为温度,℃)。 利用这个第一次标定的伊利石-OH分馏,可确定热液矿物集合体的形成温度。为了检验该标定曲线,测量了纳米比亚纳马(Nama)统伊利石样品的内部分馏。据测定出的分馏计算出的温度与根据矿物共生顺序和伊利石结晶度估计的温度是一致的。用Schütze的增长法也计算出了相似的伊利石-OH分馏。     

碳同位素与矿物成因

<正> 含碳矿物的成因或起源常可用碳同位素分析来推断。传统方法主要是简单的统计类比。多年来,人们积累了自然界各地质体碳同位素组成的大量统计资料,对未知成因的碳矿物及含碳矿物,可以其δC~(13)值与上述统计资料对比而推断出碳源。随着对碳同位素分馏机理认识的深化,推断也更趋可靠。近年来,和其他地球化学研究手段相配合,碳同位素还被用来进     

关于同位素地质年龄采样的几个问题

<正> 利用现代的分析测试技术,可以根据放射性衰变方程计算出多种岩石和矿物的同位素年龄数值。然而只有当这些数值能反映出一定的地质作用事件时,才能称之为该地质事件的同位素地质年龄。年龄数据的可靠性,在很大程度上取决于岩石和矿物样品的代表性。     

有关推导热液体系全硫同位素组成的几个问题

<正> 一硫同位素方法广泛应用于金属硫化物矿床研究,如探讨成矿物质的来源,指示成矿作用的物理化学条件,划分矿床类型和指导找矿。其中热液流体的全硫同位素组成(δ~(34)S_(∑ ))是重要参数之一。但过去发表的大部分研究成果主要采用简单的统计类比法,即假定硫化矿物的硫同位素组成δ~(34)S代表成矿热液的硫同位素组成δ~(34)S_(∑ ),并据各地质体δ~(34)S的统计分布,凡硫化矿物δ~(34)S变化小,且近零值的一类矿床均归之于岩浆热液成因;δ~(34)S变化大,且偏离零值的,     

稳定同位素的动力学分馏——2.固体矿物-流体间的同位素动力学分馏

<正> 在地球化学研究中,由固相矿物和流体(特别是含水流体)组成的体系具有特别重要意义。岩浆热液过程、沉积过程以及风化过程都与固相矿物-含水流体体系有关。虽然目前已发表了一些关于重要造岩矿物与水之间的同位素平衡分馏方程,但有关它们的同位素动力学分馏性质的研究工作却做得不多,这主要     

氧同位素温度计校正

矿物A和矿物B之间平衡的氧同位素分馏可表达成两个函数f_A和f_B之代数差,f_A和f_B是这两种矿物的简化同位素配分函数比(reduced isotopic partition function ratios)的对数。利用很宽的温度区间的实验室实验和统计热力学计算相结合的方法,获得了这些函数。对几种主要的造岩矿物,以下多项式在温度高于400K时非常接近于这些矿物的简化同位素配分函数比:方解石 f_(ca)=11.781x-0.420x~2+0.0158x~3石英 f_(Qz)=12.116x-0.370x~2+0.0123x~3钠长石 f_(Ab)=11.134x-0.326x~2+0.0104x~3钙长石 f_(An)=9.993x-0.271x~2+0.0082x~3透辉石 f_(Di)=9.237x-0.199x~2+0.0053x~3镁橄榄石 f_(Fo)=8.326x-0.142x~2+0.0032x~3磁铁矿 f_(Mt)=5.674x-0.038x~2+0.0003x~3式中 x=10~6T~(-2)(T用K度量)。     

硅酸盐矿物Rb、Sr同位素的离子探针分析

<正> 许多硅酸盐矿物均含有微量Rb和sr,但用一般常规方法很难予以测定。笔者最近采用离子探针(IMA)这一新技术,初步进行了辉石、黑云母Rb,sr同位素分析,并用所测定的(Sr~(87))/Sr~(86)比值对矿物成因作了探讨。     

氚在黏土矿物等多孔介质中的滞留机制

通过电感耦合等离子体光谱(ICP)、热重(TG)等分析方法对黏土矿物的结构成分、加热特性等进行了检测;通过蒸馏冷凝等实验,实现了对吸附后黏土矿物的吸附水、层间水、结构水的分离,检测了氚在黏土矿物结构内外各类型水中的分布;通过红外吸收光谱(IR)等分析方法对氚在黏土矿物结构中的吸附位置及形态进行了检测研究;通过同位素效应...     

根据印度某些矿床的铅同位素研究来探讨内生矿床的成因

<正> 引言 本研究有两个目的。一是使人们对过去几年内新出现的某些应用铅同位素地球化学方法研究矿床的可能性引起注意,其二是对苏联科学院矿床地质、岩石、矿物和地球化学研究所(IGEM)最近所获得的印度地盾某些内生矿床的铅同位素数据进行讨论。 铅同位素和矿化时代 矿床的铅同位素组成与形成时代的依赖关系已为人们所熟知。这种关系可以用以下铅的同位素比值的逐渐增大来表示:矿床从老到新,其~(206)Pb/~(204)Pb,     

铅同位素成分随时间变化的某些概念

<正> 岩石和矿物具有的同位素比值,如果把它们反映在~(207)pb/~(204)Pb-~(206)Pb/~(204)Pb图上,就会表现出两种类型的趋势:第一种,时代相同的样品,铅同位素成分点沿直线排列;第二种,不同时代的样品点则顺曲线分布,该曲线接近于所描述的放射性衰变的简单规律。     

地质年代学第三讲——铀-钍-铅法地质年龄测定

<正> 铀-钍-铅法是最早用来测定地质年龄的放射性方法之一。在一九○七年加拿大学者波尔特伍德就开始利用铀的放射性衰变规律进行矿物年龄测定的研究,他根据铀的衰变速率和铀矿物中铀、铅的含量计算矿物的年龄,建立了化学铀-铅法(称粗铅法)。一九三五年尼尔用改进的质谱计分析了铀、钍、铅的同位素组成后,建立了同位素铀-钍-铅法。许多学者对影响年龄的因素进行了广泛深入地研究,进一步改进了铀、钍、铅的测定技术,同时研究了数据处理方法,使铀-钍-铅法的应用范围迅速扩大。 铀-钍-铅法既适用于古老岩体和矿物的年龄测     

金矿床的同位素地球化学模式

在金-硫化物建造(Ⅰ)和石英-金-硫化物建造(Ⅱ)矿床的典型剖面中,根据硫化矿物沉淀时的物理-化学条件以及硫化矿物集合体的成分,将单元矿带表现出的同位素地球化学分带划分出四个同位素地球化学组合,建立了这两种建造金矿床的同位素地球化学模式。该模式可用于评价矿床深部层位和矿田异常地段的金矿化远景,解释矿化带的内部结构及确定矿化带的侵蚀面水平。     

根据同位素年龄与封闭温度研究地质体的热历史与磁历史

根据各种同位素地质年龄测定方法和不同的矿物测定对象,所得到的年龄往往不一定能代表岩石的生成年龄。因为同位素计时方法主要是测定矿物对衰变子体(或衰变径迹)保持封闭体系以来的时间。早在六十年代,不少作者根据实验和地质证据就发现了不同矿物对各种衰变子体的保存性是受温度控制的。矿物形成后冷却到一定温度以下,     

阿尔卑斯东部和南部重晶石的硫同位素组成

<正> 对硫酸盐矿物和含硫化物矿石的硫同位素研究在许多方而对解释矿床成因可起很大作用。常见的重晶石矿物(硫酸钡)主要在沉积的、或者是深热液环境中形成(Puchelt,1967)。根据硫同位素组成可确定,硫酸盐是否来源于海水,并且也能据此获得矿化的年龄级,因为从现有的蒸发岩中了解到的海水的δ~(34)S值在地球发展历史过程中发生过变化(Thode和Monster,1965,等等)。比如拿康顿的克罗伊特铅矿山的铅锌矿床来说,用几个精选出来的样品,就可以作出这种推断。 因此,本文的目的就是要对阿尔卑斯东部和南部     

应用方解石及其他常见含锶矿物测定富铷岩石中矿床的铷-锶年龄

<正> 我们试验了一种Rb-Sr法,它可以利用象方解石和萤石那样的常见脉石矿物测定矿床的年龄。矿床必须满足的条件只有两条:1)有低Rb/Sr比值的矿物;2)被有高Rb/Sr比值的围岩包围着。因为热液矿物获得的锶同位素组成通常与围岩相似,具有低Rb/Sr比值的矿物应当把围岩在矿化期间具有的同位素组成记录并保存下来。该Rb/Sr比值与现在围岩的Rb/Sr     

加拿大艾伯塔省彭比纳Ⅰ普尔底部贝利河组砂岩成岩作用的氧同位素研究

<正> 彭比纳Ⅰ普尔(I-Pool)(底部贝利河组砂岩)自生粘土矿物和碳酸盐矿物的氧同位素组成提供了该单元成矿作用的有用的限制条件。早期成岩绿泥石的δ~(18)O值为+4.2—6.3(SMO     

Sm-Nd法及Nd同位素在地质学中的应用

与研究历史较长的K-Ar、U-Th-Pb和R_b-S_r等同位素年代法相比,Sm-Nd法还是一门新兴的方法,仅有4—5年的研究历史。 Sm-Nd法的根据是天然放射性同位素Sm~(147)经过一次α衰变〔T_(1/2)=1.060±0.008×10~(11)年(1σ)〕以后生成稳定的Nd~(143)。于是应用这一对母-子体同位素则可进行岩石和矿物的年龄测定。此外,还可用Nd~(143)作为地质“示踪剂”来研究岩石成因,成岩物质来源,以及探讨天体及地壳与上地幔的演化。     

云南金顶铅锌矿碳、氧、硫同位素地球化学特征及其地质意义

本文对金顶铅锌多金属矿床矿石中硫化物硫同位素及碳酸盐胶结物中碳、氧同位素进行了研究分析,结果表明:成矿流体中的CO2与沉积有机物和海相碳酸盐岩有关,源自碳酸盐岩热解作用和去碳作用以及沉积有机物的氧化作用和脱羧基作用。矿床的矿石矿物组成反映了成矿环境为高氧逸度环境。硫同位素特征研究表明:矿床中石膏矿体中的硫可能来自三叠系古大洋硫酸盐矿物。而金属硫化物矿物中的硫具有多源性,其主要来源为生物或细菌还原地层中膏盐(石膏、硬石膏、有机质等)的还原硫、壳源硫和有机硫。同位素研究表明金顶铅锌多金属矿的成矿物质应源自地壳。     

一些含铀酰基团的次生铀矿物的生成自由能与稳定常数的预测

<正> 前言在计算含铀矿物的溶液-矿物平衡时,由于得不到其稳定常数而进行了估算。Tardy 和 Garrels(1974,1976)已描述过常用的、预测氢氧化物和硅酸盐的生成自由能的方法。他们由构成矿物的金属氧化物和水合阳离子的自由能得出一个经验参数△O,这个参数与矿物的自由能有关。将这个方法稍加修改,使之适用于含铀矿物(磷酸盐、钒酸盐、砷酸盐和碳酸盐)的生成自由能的计算。作出     

闪锌矿和方铅矿硫同位素地质温度计简介

闪锌矿和方铅矿是金属硫化物矿床中常见的矿物。根据实验地球化学的研究,在闪锌矿和方铅矿紧密共生的条件下,上述两个矿物中硫同位素(S~(34))的差值,即△S_(SPb-G1)~(34)(Sph 为闪锌矿,G1为方铅矿,下同)与温度是一直线关系。因此,只要测出上述两矿物的 S~(34)值,即可求出该矿物形成的温度,因此它可以作为地质温度计。