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Li和Cl稳定同位素地球化学及示踪成矿流体来源研究

文献类型:学位论文

作者徐林
答辩日期2019
文献子类博士
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院地球化学研究所
导师温汉捷、罗重光
关键词Li同位素 cl同位素 流体包裹体 成矿流体
其他题名Geochemistry of Li and Cl, and Their Isotope in tracing ore-forming fluids
英文摘要

Li和Cl同位素体系有着多种特殊的地球化学特征,是示踪成矿流体来源的重要的非传统稳定同位素手段之一,能够为反演成矿作用过程提供重要的数据支撑。相比于传统示踪成矿流体的同位素体系(e.g., H-O同位素,S同位素),Li作为最轻的金属元素且以氯化物的络合物形式迁移,其同位素体系对流体来源示踪具有代表性。流体包裹体中Cl同位素结合卤素比值(Cl/Br比值)是讨论成矿流体中盐分来源的重要依据。本文主要通过这两种同位素体系开展了多种类型的矿床中成矿流体来源示踪的研究,主要取得了如下成果:①建立了低含量Br和I的ICP-MS测试方法。ICP-MS测试技术相比于传统的离子色谱法(IC法)有着更多的优势(如:低检出限,高灵敏度,耗时少)。然而,ICP-MS在Br测试过程中容易受到多原子团干扰(40Ar39K和40Ar38Ar1H-79Br),导致普通标准模式下测试结果的偏移。在ICP-MS测试过程中,采用KED模式中将He作为碰撞气能够高效的消除样品溶液中的干扰。同时,H-型树脂处理高基体样品能够将样品的的稀释倍数控制在20倍以下,保证低浓度的测试。②建立了不同样品中Li的纯化方法。由于Li和Na在树脂中具有相似的分配系数,纯化Li最重要的步骤的将Na祛除。本文在已公布的Li同位素分离技术的基础上,发现了在树脂量足够的情况下Na击穿的现象。这种现象可能导致单一的层析柱法无法完成纯化Li的目标。目前,建立的2步树脂法能够有效的纯化不同地质样品中的Li,使得纯化后的测试液中的Na/Li小于5,保证Li同位素的测试精准度。通过该方法对标准物质Li分离后,采用MC-ICP-MS测试Li同位素组成,其测试结果与已经公布的同位素测试值在误差范围内保持一致。③金堡石英脉型Zn-Pb矿床的成矿热液可能为岩浆热液来源,不同于区域上广泛分布的MVT型矿床。根据流体包裹体淋滤液成分,成矿热液可分为两种:1)NaCl主导(崩冲,南省,平门矿床);2)CaCl2主导(平门和排望矿床)。前者的Li同位素组成特征显示成矿热液与深部高度演化的中酸性岩体有关。后者显示出更重的Li同位素组成,可能是岩浆热液与外来流体混合所致。两者的δ37Cl值和Cl/Br比值均显示出岩浆热液的特征。④芦子园Zn-Pb矿床不同成矿期次的矿物中的流体包裹体记录的不同成矿阶段的成矿流体的同位素特征。早期矽卡岩阶段形成的蔷薇辉石的稀土特征和蔷薇辉石流体包裹体淋滤液元素特征,Li和Cl同位素特征均与岩浆热液相关。晚期形成的阳起石淋滤液Li和Cl同位素特征表明矽卡岩晚期阶段可能有大量Li和Cl从流体中进入矿物。热液成矿作用过程中,流体沸腾和少量外来流体的注入可能是导致金属沉淀的原因。⑤铜坑矿区层状矿体和脉状矿体成矿流体在元素与Li同位素组成特征的相似性,表明不同产状的矿体在成因上没有明显的差异。铜坑矿区和高峰矿体与笼箱盖岩体在Li同位素上保持一致,暗示大厂矿田内成矿流体可能为笼箱盖岩体演化过程中出溶的岩浆热液。围岩混入可能是导致部分样品中δ7Li值偏高的原因。铜坑矿区和高峰矿体流体包裹体中Cl/Br比值和δ37Cl值表明了成矿流体在演化过程中发生了相分离过程。⑥川滇黔地区典型MVT型矿床(富乐,会泽,毛坪和天宝山矿床)的流体包裹体Cl/Br比值和δ37Cl值记录了蒸发海水特征。封存在地层中的蒸发卤水在地质应力的驱动下进行长距离的运移,吸收基底地层和沉积盖层中的元素组成,最后在合适的构造位置成矿。 

语种中文
页码199
源URL[http://ir.gyig.ac.cn/handle/42920512-1/10748]  
专题地球化学研究所_研究生
推荐引用方式
GB/T 7714
徐林. Li和Cl稳定同位素地球化学及示踪成矿流体来源研究[D]. 中国科学院地球化学研究所. 中国科学院大学. 2019.

入库方式: OAI收割

来源:地球化学研究所

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