成矿热液硫同位素的混合模式及其地质应用

一、混合模式两种成矿热液与其相互混合之产物的硫同位素组成关系未系统讨论过。若R_α为第一种热液硫的S~(34)/S~(32)比值,R_b为第二种热液硫的S~(34)/S~(32)比值,R_(a b)为X_α摩尔份数第一种热液硫同X_b摩尔份数第二种热液硫均匀混合后产物的S~(34)/S~(32)比值,那么,     

热液矿床共生矿物的硫同位素平衡分馏模式

本文提出一个热液矿床共生矿物的硫同位素平衡分馏模式,为前人的高温外推法提供了理论依据,同时也纠正了他们的错误。 现在,人们已经了解热液中硫的地球化学行为。Ohmoto和Ryc指出,高温热液(T(?)     

硫化矿物同时从还原型硫热液中晶出时的硫同位素分馏规律

本文总结硫化矿物同时从还原型硫热液中晶出时的硫同位素分馏规律。对硫而言,本文把这种只含还原型硫的热液分为开放性的和封闭性的两种。所谓开放性热液,系指因硫含量高或可源源不断地得到补充,而致使总硫同位素组成不因晶出硫化矿物而发生变化的热液;所谓封闭性热液系指所含硫在晶出过程中全部以一定比例分配给硫化矿物的热液。     

云南金满热液脉状铜矿床Cu同位素组成的初步测定

报道产于兰坪-思茅盆地中侏罗系沉积砂岩、泥岩中的金满低温热液脉状铜矿床中含Cu硫化物的Cu同位素组成,发现其δ^65Cu值较低,变化范围为-3.70‰～0.30‰,明显不同于高温岩浆热液铜矿床（δ^65Cu值为-0.62‰～0.40‰）和大洋底块状硫化物矿床（δ^65Cu值为-0.48‰～1.15‰）,根据研究结果认为：较低的成矿温度、不同的成矿物质来源、不同的成矿阶段和有机质参入成矿等因素,可能是造成金满型低温热液脉状铜矿床Cu同位素分馏的原因。     

新疆西准噶尔包古图金矿中的自然砷及其矿床成因意义

自然砷是一种较罕见的矿物, 新疆西准噶尔包古图金矿中大量发育自然砷, 呈它形粒状与梳状石英和辉锑矿共生. 自然砷中As含量为98 wt%~98.7 wt%, 是包古图金矿主要的载金矿物. 银金矿为包古图金矿中最主要的含金矿物, 呈显微粒状存在于自然砷中或与自然砷, 辉锑矿和梳状石英共生. 包古图金矿的热液成矿期可划分为3个阶段, 自然砷仅形成于主要金矿化阶段(阶段Ⅱ), 该阶段形成的主要矿物组合为自然砷-辉锑矿-银金矿-毒砂-辉锑银矿-银黝铜矿-磁黄铁矿-黄铁矿. 根据自然砷及其共生矿物组合推断包古图金矿主要金矿化阶段的温度为230~170℃, logfO₂为−42~ −56.5, log f S2为−13.3 ~ −16.6. 从成矿早期(阶段Ⅰ)到主要金矿化阶段(阶段Ⅱ), 成矿流体的温度和硫逸度明显降低, 伴随S²⁻浓度降低, 砷浓度升高. 包古图金矿中的银金矿与自然砷共生, 且含As (0.5 wt%~1.3 wt%), 说明成矿热液中S²⁻浓度降低时, 其中溶解的砷增大了金的溶解度. 自然砷结晶促使热液体系中的金沉淀形成包古图金矿.     

土壤-植物体系中锌镉稳定同位素分馏研究进展

稳定同位素分馏技术对于示踪土壤-植物体系中重金属的迁移转化过程具有重要作用.本文阐述了土壤-植物体系中锌镉迁移转化主要涉及的土壤根际过程、根系吸收过程和根部-地上部转运过程及其对应产生的同位素分馏特征.在土壤根际过程,土壤固相对锌、镉的吸附解吸反应影响重金属在土壤溶液中的移动性和同位素组成:锌轻同位素、镉重同位素倾向于被土壤固相释放进入土壤溶液;植物根系活化作用则导致土壤固相结合的锌重同位素的释放.根系吸收过程影响土壤-植物间的同位素分馏:质外体吸附锌重同位素,共质体吸收过程中低亲合力转运系统产生锌轻同位素富集,高亲合力转运系统基本不产生分馏或略产生锌轻同位素富集;植物根系存在含硫基团结合镉,并且仅有低亲合力转运系统对镉轻同位素进行吸收转运.在根部-地上部转运过程,根部区室化作用影响植物体内重金属的迁移和地上部同位素组成:锌重同位素、镉轻同位素倾向于在根部储存,导致锌轻同位素、镉重同位素向地上部迁移.在土壤-植物体系中,锌镉同位素分馏现象存在明显差异,反映出植物对锌镉元素不同的吸收、转运和储存机制.     

胶东地区玲珑金矿矿石和载金矿物Rb-Sr等时线年龄与成矿时代

采用亚样品(sub-sample)取样及载金矿物-黄铁矿直接定年技术,研究胶东地区典型矿床玲珑金矿主成矿期载金矿物(黄铁矿)的形成时代.黄铁矿亚样品Rb-Sr同位素年龄为(121.6± 8.1) Ma,矿石(黄铁矿石英脉)及矿石-矿物的Rb-Sr同位素年龄却集中在120.0~122.5 Ma和110.0~111.7 Ma两个年龄段之间.结合矿床地质特征和矿石矿物学特征认为,矿石和矿石-矿物的同位素年龄是混合线,121.6 Ma应当为玲珑金矿主成矿期——含金黄铁石英脉阶段的成矿时代. 研究表明,利用亚样品取样技术直接测定载金矿物黄铁矿的Rb-Sr同位素年龄用于确定热液成因石英脉型金矿床的成矿时代是可行的.     

贵州不同汞污染区表层土壤汞同位素组成变化

贵州是目前我国汞污染非常严重的地区.本研究报道了贵州省典型汞污染区(如汞矿区、锌冶炼区、燃煤电厂及自然背景区)表层土壤的汞同位素组成特征,并对比了自然界主要汞排放源(如热液矿床、煤及大气样品等)的汞同位素组成.研究发现,不同汞污染区表层土壤的汞同位素组成存在较明显的差异.其中,汞同位素质量分馏(δ202Hg)差异可达2.0‰,汞同位素非质量分馏(Δ199Hg)差异可达0.25‰,表明汞同位素"MDF-MIF"二维体系可以成为示踪环境中汞的有效手段.     

曲面在4-流形中的嵌入(Ⅰ)

一、引言 我们在本文中研究S~2和不可定向曲面在单连通闭4-流形中的微分嵌入。对于S~2,我们仅考虑由S~2到M~4的哪些映射同伦类包含有嵌入的问题,或者等价地说,在H_2(M~4)=H_2(M~4,Z)中哪些类可由嵌入的球面来表示,这是因为嵌入的法Euler数是由它们所代表的同调类唯一确定的。假如N~2为闭和不可定向的,那么存在由给出的一一对应[N~2,     

热液管状蠕虫的早期矿化机制及微生物在矿化过程中的作用

热液喷口动物群是现代海底热液体系的重要组成部分, 它们依赖于热液无机环境生存, 与无机环境之间存在着密切的相互作用, 并可参与现代热液点的成矿过程. 热液喷口动物群(特别是Vestimentiferan和Polychaete管状蠕虫)矿化后的产物常以化石的形式保存于各时代的地质体中. 开展热液大型动物的早期矿化过程研究, 对于理解热液环境中矿物与生物的相互作用以及地质化石的形成和保存机制具有重要的意义. 以胡安·德富卡洋脊热液场中采集的管状蠕虫Vestimentiferan Ridgeia piscesae为对象, 对它的早期生物矿化特征和机制进行了研究. 研究表明, 大量的丝状微生物不均匀地分布在Ridgeia piscesae管状蠕虫的内壁表面和壁内空隙层中, 并在一些部位形成微生物薄层. 微生物细胞表面和降解后的产物在管状蠕虫矿化早期起着重要的作用. 在矿化程度较低的管状蠕虫管壁, 普遍发现有半透明的含硫有机质薄层和球粒状颗粒硫的存在. 这种含硫有机薄层的降解产物在管状蠕虫早期矿化过程中的作用可能同样不容忽视. 微区化学分析表明, 管状蠕虫管壁对成矿元素的富集具有选择性, 主要从周围热液环境中富集Fe, P, Ca和Si等元素, Fe与P, Ca和Si等元素具有共变关系. 由于S主要来源于管状蠕虫组织体中共生微生物对H₂S的生物氧化的作用, 它可作为研究管状蠕虫管壁矿化过程的一种很好的生物标志物. 根据不同矿化程度管状蠕虫的矿化特征, 提出管状蠕虫的早期矿化过程主要受微生物诱导生物矿化作用和管壁降解生物矿化作用控制.     

四川盆地威远气田硫化氢的成因及其证据

威远震旦系灯影组气藏是我国发现的储层最古老的大型整装含硫气田, H₂S含量在0.8%~1.4%; 近期在灯影组上部新发现的寒武系洗象池组气藏也普遍含H₂S, 天然气的地球化学特征与灯影组相似, 但H₂S的硫同位素却存在差异. 气藏解剖发现震旦系和寒武系气藏虽不属于同一气藏, 但是气源都是来自寒武系. 天然气较高的干燥系数、烃类较重的碳同位素值、硫化物的硫同位素值以及气藏的低充满度、地层水特征、储层性质与H₂S的分布关系等证据表明, 威远气田震旦系和寒武系气藏的H₂S属于TSR成因. 硫酸盐的硫同位素分析表明, H₂S形成于各自的储层中, 即烃类充注到气藏后分别与震旦系灯影组和寒武系洗象池组的石膏发生硫酸盐热化学反应(TSR)形成H₂S. 灯影组气藏H₂S比该层硫酸盐的δ³⁴S偏轻8‰左右, 而洗象池组气藏H2S比该层硫酸盐的δ³⁴S偏轻12‰左右, 这与各储层TSR发生的温度差异有关, 寒武系洗象池组储层温度始终比震旦系灯影组温度偏低40℃左右, 温度在TSR过程中对硫同位素的分馏和H₂S的生成量具有控制作用.     

Mo同位素对中低温热液成矿作用的指示: 以粤西大降坪黄铁矿矿床为例

报道了粤西大降坪黄铁矿矿床的Mo同位素组成, 其Ⅲ号矿体的δ^97/95Mo变化范围较小, 为-0.02‰~0.29‰, 平均为0.18‰ (n=3); Ⅳ号矿体的δ^97/95Mo变化范围大, 为-0.70‰~0.62‰ (n=8), 尤其是主矿层处的5个样品均以富集轻同位素为特征. Ⅲ号矿体与Ⅳ号矿体明显不同的Mo同位素组成可能反映了两个矿体形成于不同的成矿环境, 并可能具有不同程度的后期热液改造和叠加作用. Ⅲ号矿体可能形成于一种开放的生物作用较强烈的缺氧环境, 而Ⅳ号矿体形成于一种封闭或半封闭的弱氧化的局限环境. Ⅳ号矿体主成矿层位的δ^97/95Mo整体偏负且具有随成矿层位的升高而增大的特点, 反映了在局限环境条件下Mo同位素的分馏不同于海洋开放环境, 可能存在Mo的动力学分馏效应. Ⅳ号矿体Mo同位素组成变化范围大于Ⅲ号矿体, 还可能反映该矿体海底喷流沉积形成后, 受到了较强的后期热液改造和叠加作用. 因此, Mo同位素可以作为一种指示成矿流体以及成矿环境的有效示踪剂.     

我国大气降水的氢氧稳定同位素研究

一、引言地球上不同地区大气降水中氢氧稳定同位素的组成是不同的,降水同位素的经典模式认为这种同位素值的差别是由于云团的冷凝遵循瑞利分馏的过程,即降水在云团中平衡冷凝后迅速从其中分离出来,造成不同地区降水中的同位素分馏,降水中同位素值的瑞利分馏简化公式如下:     

云南马厂箐铜矿床氦同位素组成研究

众所周知,氦同位素对示踪地壳现代流体(如地下水、温泉、地热体系、海底热液、火山气体和天然气等)中有无幔源组分加入十分灵敏.但是,在示踪地壳古流体(如成矿流体)方面,则因长期以来难以评估氦在扩散丢失过程中所产生的同位素分馏,以及难以扣除原地放射性衰变对流体初始氦同位素组成的影响,而一直未发挥出应有的作用.只是80年代末至90年代初以来,随着对这些问题认识程度的加深,一些学者才先后以矿床中的矿物流体包裹体为测定对象,研究了部分成矿古流体的氦同位素组成,从而开拓了氦同位素在成矿古流体研究中的应用.这些工作主要包括对秘鲁Casapalca Ag-Pb-Zn-Cu矿床和Pasto Bueno W-贱金属矿床、韩国Dae Hwa W-Mo矿床以及一些洋中脊热水沉积黄铁矿等的研究.不过,至今国际上被研究过的矿床和矿种都极其有限.     

Toeplitz算子与Hankel算子

在文献[1]中,证明了对Hardy空间H~2(T)上Toeplitz算子T_φ与Hankel算子H_φ,若R(T_φ)R(H_φ)时,必有T_φ=0.本文主要讨论对与平移算子相关的Hankel算子与Toeplitz算子有关的问题,不但将它推广到一般情况,而且还讨论了与Beurling问题相对应的问题.记号见文献[2]. 设S为Hilbert空间上单向平移算子,K为对应的生成子空间,即K=Ker S~*.=     

同位素取代水混合液的红外吸收光谱

作者之二曾研究了四种同位素取代水H_2~(16)O,D_2~(16)O,H_2~(18)O,D_2~(18)O的红外吸收光谱,今进一步对四对(1:1)同位素水的混合液,即H_2~(16)O+H_2~(18)O,D_2~(16)O+D_2~(16)O,H_2~(16)O+D_2~(16)OH_2~(18)O+D_2~(16)O进行红外光谱的实验。后两种混合液由于同位素交换反应,有下列平衡存在:     

闪锌矿-方铅矿硫同位素地质温度计的实验标定

硫同位素地质温度计在矿床成因研究中应用很广。闪锌矿和方铅矿在矿床中往往紧密共生,并较常达到和保持同位素平衡状态,是硫同位素测温时优先考虑的对象。自60年代以来,Grootenboer和Schwarcz用金属和自然硫合成硫化物法,Kajiwara和Krouse用硫化物干体系直接交换法,Czamanske和Rye用热液环境中硫化物直接交换法,先后对闪锌     

关于Na2O-Al2O3-SiO2-H2O系的平衡固相

Na_20-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系相图对铝冶金、硅酸盐化学和热液成矿理论均有重要意义.Деревякин等研究Na_2O-Al_2O_3-SiO_2-H_2O系水热条件下的平衡固相并发表了相图.认为含氧化硅的铝酸钠-氢氧化钠溶液析出的平衡固相主要是“铝酸盐方钠石”(Aluminate-Sodalite,3[Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2]NaAl(OH)_4·H_2O)和“碱性方钠石”(Basic Sodalite,3[Na_2O·Al_2O_3·2SiO_2]NaOH·H_2O),并在相图中划分了二者各自的初晶区.其中“碱性方钠石”实际上就是沸石化学文献中在方钠石β笼中嵌入NaOH的羟基方钠石(Hydroxy-Sodalite).它早已见诸文献,并为我们的实验验证.至于“铝酸盐方钠石”,显然是Дервякин为了解释低Na_2O/Al_2O_3比的溶液析出的方钠石样品SiO_2/Al_2O_3比小于2.0(一般可达1.6～1.9)     

电气石和水之间氢同位素分馏的实验研究

电气石作为一种有用的岩石成因和成矿环境的指示矿物已引起广大地质工作者的重视,并作了大量研究工作。但实验测定电气石的氢同位素分馏系数尚少,仅有Blamart等人测定了500和600℃两个温度点的电气石和水之间氢同位素平衡分馏系数。此外,Kotzer等人利用不同地质环境中共生的石英和白云母的氧同位素平衡温度获得了350～600℃温度范围内,电气石的氢同位素平衡分馏经验方程式。     

涉及分子内交换的复杂两化合物体系同位素交换反应的动力学方程

很多作者导出两种化合物之间同位素交换反应的动力学方程,并用于讨论象低温热液中硫化物和硫酸盐之间硫同位素交换和矿物或岩石与流体之间氧同位素交换这样的地球化学上同位素不平衡的问题.然而,某些矿物或化合物,象明矾石KAl_3(SO_4)_2(OH)_6和醋酸CH_3COOH,由于它们可交换的氧和碳原子分别出现在不等价结构位置,存在着分子内同位素效应.这里我们将推导分子间和分子内同位素交换都可发生的复杂两化合物体系中的速度方程和它们的解.