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岩石学报 2014年第5期30卷 1269-1278页

作者：孙剑朱祥坤李志红陈福雄中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 海南矿业股份有限公司海口572700

海南石碌铁矿是我国著名的富铁矿床。由于其复杂的地质特征,矿床的形成机制和富集机理一直存在争议。本文对石碌铁矿的碧玉和铁矿石进行了详细的矿相学和岩相学研究,特别是对肉眼无法识别的微小的碧玉进行了识别和观察。结果发现,碧玉... 详细信息

海南石碌铁矿是我国著名的富铁矿床。由于其复杂的地质特征,矿床的形成机制和富集机理一直存在争议。本文对石碌铁矿的碧玉和铁矿石进行了详细的矿相学和岩相学研究,特别是对肉眼无法识别的微小的碧玉进行了识别和观察。结果发现,碧玉除了在铁矿层的露头中有发育,在微观尺度上,微小的碧玉在铁矿石中也普遍发育,并和铁矿具有密切的共生关系,说明碧玉是石碌矿床重要的组成部分。由于碧玉是一种与火山-热液活动有关的化学沉积产物,因此可以明显地排除铁矿的矿浆喷溢型成因模式和矽卡岩型成因模式观点,表明原始的石碌铁矿是一套化学沉积的Si-Fe建造,从而为矿床的火山-热液沉积模式提供了直接有力的证据。由于Si-Fe质沉积过程有可能直接沉积形成富铁矿,所以石碌矿床的富铁矿是否像前人所提出的由构造去硅作用富集形成,值得进一步研究。

关键词：铁矿碧玉火山沉积矿床成因海南石碌

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氮的生物地球化学循环及氮同位素指标在古海洋环境研究中的应用

氮的生物地球化学循环及氮同位素指标在古海洋环境研究中的应用

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中国地质学会同位素地质专业委员会成立三十周年暨同位素地质应用成果学术讨论会

作者：王丹朱祥坤凌洪飞中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室南京大学地球科学与工程学院南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室

氮元素(N)不仅是氨基酸、核酸、色素等生物分子的重要成分,也是生物的限制性营养元素,对生物生产力和生命的演化具有重要作用。在不同的氧化还原环境下,氮的生物地球化学循环模式和氮同位素的分馏显著不同,因此,保存在海洋沉积物中有机... 详细信息

氮元素(N)不仅是氨基酸、核酸、色素等生物分子的重要成分,也是生物的限制性营养元素,对生物生产力和生命的演化具有重要作用。在不同的氧化还原环境下,氮的生物地球化学循环模式和氮同位素的分馏显著不同,因此,保存在海洋沉积物中有机质的氮同位素组成具有示踪氧化还原环境和海洋分层结构的潜力。近年来,氮(N)的生物地球化学循环及氮同位素指标在重建古海洋环境方面发

关键词：生物地球化学循环氧化还原环境氮同位素厌氧氨氧化反硝化作用古海洋环境氮同位素组成

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玄武岩钛同位素分析标准物质研制

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岩石矿物学杂志 2014年第4期33卷 779-784页

作者：唐索寒李津闫斌中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037

同位素标准物质是进行同位素准确分析的基础和关键,其同位素组成是同位素测量的基本参数。本文报道了玄武岩钛同位素标准物质的研制过程和定值结果,包括标准物质的选择、均匀性和稳定性检验、定值分析及测定数据的统计性检验等。玄武岩... 详细信息

同位素标准物质是进行同位素准确分析的基础和关键,其同位素组成是同位素测量的基本参数。本文报道了玄武岩钛同位素标准物质的研制过程和定值结果,包括标准物质的选择、均匀性和稳定性检验、定值分析及测定数据的统计性检验等。玄武岩钛同位素标准物质的主要特性量值的推荐值及95%置信水平的不确定度为:δ^(47)Ti(‰)=-0.53±0.07,δ^(48)Ti(‰)=-1.05±0.09,δ^(49)Ti(‰)=-1.57±0.16,δ^(50)Ti(‰)=-2.10±0.18。该标准物质可用于地质样品钛同位素测定中化学流程评价和验证、质谱仪的校正及整个过程的分析质量控制。

关键词：钛同位素玄武岩标准物质标准值

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安徽姑山矿浆型铁矿床Fe同位素初步研究

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矿床地质 2014年第4期33卷 689-696页

作者：王跃朱祥坤毛景文程彦博中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

文章报道了宁芜矿集区内姑山矿浆型铁矿床中的铁氧化物、辉石闪长玢岩和赋矿围岩的Fe同位素组成,其δ57Fe的总体分布范围为-0.05‰～0.79‰.结果显示,姑山铁矿床的铁氧化物赤铁矿和镜铁矿均比硅酸盐岩浆结晶产物（辉石闪长岩）富集重的F... 详细信息

文章报道了宁芜矿集区内姑山矿浆型铁矿床中的铁氧化物、辉石闪长玢岩和赋矿围岩的Fe同位素组成,其δ57Fe的总体分布范围为-0.05‰～0.79‰.结果显示,姑山铁矿床的铁氧化物赤铁矿和镜铁矿均比硅酸盐岩浆结晶产物（辉石闪长岩）富集重的Fe同位素,并且硅酸盐岩浆的Fe同位素组成比已报道的火山岩的平均Fe同位素组成更富集轻的Fe同位素,表明在岩浆不混溶的过程中Fe同位素发生了分馏,富铁熔体相对富集重的Fe同位素,而硅酸盐熔体相对富集轻的Fe同位素;相对于赋矿地层（黄马青组石英砂岩）和辉石闪长玢岩,赤铁矿和镜铁矿更富集重的Fe同位素,围岩地层和闪长岩岩体则富集轻的Fe同位素.因此,姑山铁矿床的铁质不大可能来自于地层或闪长玢岩岩体,而主要来源于深部岩浆房.

关键词：地球化学 Fe同位素岩浆不混溶矿浆姑山铁矿

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铜陵矿集区冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床成矿作用过程中的Cu同位素地球化学行为初步研究

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地质学报 2014年第12期88卷 2413-2422页

作者：王跃朱祥坤毛景文程彦博李志红中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ^65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜... 详细信息

本文报道了长江中下游铜陵矿集区内冬瓜山斑岩-矽卡岩型Cu-Au矿床中硫化物、石英闪长岩体和赋矿围岩的Cu同位素组成特征.其中,硫化物的δ^65 Cu变化范围为-0.54‰～0.95‰,变化范围较大,达1.5‰,表明高温成矿体系下铜同位素发生分馏,铜同位素具有示踪高温成矿作用过程的潜力.不同空间位置的黄铜矿的铜同位素组成呈现出空间分带特征,表现为从岩体和斑岩型矿体→近岩体矽卡岩→矽卡岩型矿体,随着远离岩体,黄铜矿的铜同位素组成逐渐变重.导致斑岩-矽卡岩型矿床铜同位素出现空间分带的主要原因是矿化过程中铜同位素发生分馏.并且,对于冬瓜山矿床来讲,导致铜同位素组成空间分带的分馏不是发生在Cu在气-液两相之间分配的过程中,而是发生在硫化物从流体中沉淀出来的过程中.在硫化物的沉淀过程中,铜的重同位素优先在流体中富集,轻同位素在沉淀中富集,随着流体向外迁移,硫化物沉淀的进行,残余热液流体会逐渐富集铜的重同位素.硫化物的铜同位素组成可以用来反演和指示成矿流体的迁移方向.

关键词：冬瓜山矿床斑岩-矽卡岩型矿床 Cu同位素硫化物沉淀成矿流体迁移

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东升庙多金属硫化物矿床主要含矿岩系地质地球化学特征及对矿床成因的指示意义

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岩石矿物学杂志 2014年第5期33卷 825-840页

作者：高兆富朱祥坤罗照华孙剑张飞飞高文革王炳林钟畅怀中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 内蒙古东升庙矿业有限责任公司内蒙古巴彦淖尔015543

东升庙矿床是内蒙古狼山-渣尔泰山成矿带上最大的锌多金属矿床,主要含矿岩系是狼山群第2岩组。通过对矿区地质现象的野外观察和钻孔样品地球化学特征的研究,结合国际上同类矿床最新研究进展,对东升庙矿床主矿体的成矿过程提出了新观点... 详细信息

东升庙矿床是内蒙古狼山-渣尔泰山成矿带上最大的锌多金属矿床,主要含矿岩系是狼山群第2岩组。通过对矿区地质现象的野外观察和钻孔样品地球化学特征的研究,结合国际上同类矿床最新研究进展,对东升庙矿床主矿体的成矿过程提出了新观点。岩、矿石样品的岩相学研究结果显示,不同岩段的岩、矿石有不同的组构特征:第4岩性段中部菱铁矿矿石为典型的细粒镶嵌结构和块状构造,具明显的化学沉积特征;第4岩性段底部2号矿体中的闪锌矿矿石具半自形-它形晶粒结构或溶蚀结构,多为角砾状构造或块状构造,有明显的充填-交代现象;第3岩性段以绢云石墨片岩为主的黑色岩系网脉状矿化普遍,常见后期热液充填现象。岩矿石样品的地球化学研究结果显示,菱铁矿矿石和闪锌矿矿石有相似的微量元素富集特征和稀土元素配分曲线,可能具有同一物质来源。而第3岩性段的绢云石墨片岩有不同的微量元素富集特征和稀土元素配分曲线,可能是多期热液活动作用的结果。值得一提的是,在2号主矿体硫化物矿石中不但发现有来自于矿体下部的有一定磨圆度的绢云石墨片岩碎屑角砾,还有一些来自上部围岩的含炭质白云大理岩角砾。此类碎屑角砾可能是交代残余或者交代过程中垮塌的产物,无法用同时沉积解释。综合分析认为第3岩性段的网脉状矿化是后期热液充填的结果,而第4岩性段底部的2号矿体是含矿热液选择性交代碳酸盐地层而成矿,菱铁矿矿体是富铁热液运移到海底后沉积生成。相对于传统的喷流沉积成矿方式,本文认为交代作用对东升庙主矿体的形成起到了关键作用。

关键词：狼山成矿带东升庙多金属矿床地质和地球化学特征选择性交代

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贵州省松桃县道坨超大型锰矿床的发现及其成因探讨

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矿床地质 2014年第4期33卷 870-884页

作者：安正泽张仁彪陈甲才覃英潘文吴桂武彭乾云郑超张飞飞朱祥坤王海宾贵州省地质矿产勘查开发局103地质大队贵州铜仁554300 中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 鹰泰集团有限公司广东广州510613

贵州省松桃县道坨锰矿床是新发现的一个超大型全隐伏锰碳酸盐矿床。文章阐述了该矿床的发现概况及基本的地质和地球化学特征,并应用锰矿石和含锰黑色页岩的元素和碳同位素地球化学特征对菱锰矿的形成机制提出了制约。道坨超大型锰矿床... 详细信息

贵州省松桃县道坨锰矿床是新发现的一个超大型全隐伏锰碳酸盐矿床。文章阐述了该矿床的发现概况及基本的地质和地球化学特征,并应用锰矿石和含锰黑色页岩的元素和碳同位素地球化学特征对菱锰矿的形成机制提出了制约。道坨超大型锰矿床的发现是填图及对区域地质资料综合分析的结果。该矿床具有品位高、厚度大、呈层性好及展布广等特点。其锰矿石的主量元素特征为Al2O3、TiO2、Fe2O3含量较低,P2O5中等程度富集,MnO、MgO含量相对较高,Fe/Mn比值低。在微量元素方面,锰矿石显示出较为明显的Co富集,含锰黑色页岩则显示出较为明显的Co、Mo富集;在稀土元素方面,锰矿石具有较高的稀土元素总量,轻微的"帽式"稀土元素PAAS标准化配分模式及明显的Ce正异常,含锰黑色页岩的稀土元素总量与PAAS接近,其稀土元素PAAS标准化配分模式较为平坦,无Ce异常。碳同位素测试结果显示出菱锰矿富集碳的轻同位素,表明在菱锰矿形成过程中存在有机碳的参与。文章表明,道坨锰矿床内的锰是以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,菱锰矿是在缺氧且富含有机物质的成岩环境中转化而成。

关键词：地球化学南华纪大塘坡式锰矿床地质特征稀土元素碳同位素形成机制贵州道坨

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高REE-Nb-Fe-Mn样品Mg同位素测定的化学分离方法

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吉林大学学报（地球科学版） 2013年第1期43卷 142-148页

作者：李世珍房楠孙剑陈岳龙朱祥坤中国地质科学院地质研究所/国土资源部同位素地质重点实验室/大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 中国地质大学地球科学与资源学院北京100083

利用多接收电感耦合等离子体质谱仪测定Mg同位素比值时,样品溶液中的基质元素可影响Mg同位素比值的准确测定。根据白云鄂博样品富含REE、Nb、Fe(REE质量分数可达10%、Nb质量分数可达0.1%)等元素的特性,本研究在评估测试溶液中Nd(REE)、M... 详细信息

利用多接收电感耦合等离子体质谱仪测定Mg同位素比值时,样品溶液中的基质元素可影响Mg同位素比值的准确测定。根据白云鄂博样品富含REE、Nb、Fe(REE质量分数可达10%、Nb质量分数可达0.1%)等元素的特性,本研究在评估测试溶液中Nd(REE)、Mn元素质量比对Mg同位素比值影响的基础上,建立了适用于富含REE、Nb、Fe等元素的特殊样品中Mg同位素的化学纯化方法。研究表明,当m(Nd)/m(Mg)>0.2、m(Mn)/m(Mg)>0.2时,REE和Mn的存在明显影响Mg同位素测定值的准确性,应予以去除。所建纯化方法首先是利用AG MP-1阴离子交换树脂,以10mol/L HCl+0.001%H2O2溶液为上样介质和淋洗液,接取前2.5mL淋洗液,去除样品中Fe、Mn等杂质元素;然后利用AG50W-X12阳离子交换树脂,以2mol/L HCl为上样介质和淋洗液,去除REE、Nb等杂质元素。所建方法满足多接收器等离子体质谱进行高REE-Nb-Fe-Mn样品中Mg同位素测定的要求。

关键词：基质效应分离纯化 Mg同位素高REE-Nb-Fe-Mn样品同位素白云鄂博

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安徽新桥矿床矿相学与Fe同位素特征及其对矿床成因的制约

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吉林大学学报（地球科学版） 2013年第6期43卷 1787-1798页

作者：王跃朱祥坤程彦博李志红中国地质科学院地质研究所/国土资源部同位素地质重点实验室/大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037 中国地质科学院矿产资源研究所/国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037

对安徽新桥矿床进行系统的野外地质调查和矿相学研究发现,层状矿体中的胶状黄铁矿交代矽卡岩磁铁矿矿体,为探讨层状硫化物矿床是早期沉积成因还是岩浆热液成因提供了新的地质约束。对铜陵矿集区内的新桥矿床层状菱铁矿矿体和凤凰山矽卡... 详细信息

对安徽新桥矿床进行系统的野外地质调查和矿相学研究发现,层状矿体中的胶状黄铁矿交代矽卡岩磁铁矿矿体,为探讨层状硫化物矿床是早期沉积成因还是岩浆热液成因提供了新的地质约束。对铜陵矿集区内的新桥矿床层状菱铁矿矿体和凤凰山矽卡岩型矿体中的菱铁矿开展了Fe同位素组成的对比研究,结果显示:新桥矿床菱铁矿与典型低温热液脉型矿床和沉积铁矿中的菱铁矿在Fe同位素组成特征上有所不同,而与凤凰山矽卡岩型矿床中的菱铁矿更为接近;新桥矿床中胶状黄铁矿和菱铁矿相对于磁铁矿富集Fe的轻同位素,表明磁铁矿不是过去认为的由胶状黄铁矿和菱铁矿矿胚层经热液改造形成,而是与典型的岩浆热液有关。新桥矿区层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体中,近岩体矽卡岩和最早形成的金属矿物磁铁矿比岩体更为富集Fe的轻同位素,而赋矿围岩比岩体更为富集Fe的重同位素。同时,不同矿化阶段形成的含铁矿物和不同空间位置的硫化物中的Fe同位素组成呈现出时空分带现象,Fe同位素组成的时空演化特征与流体出溶、流体演化非常一致,并且符合同位素分馏的基本理论,表明层状硫化物矿体和矽卡岩型矿体具有相同的成矿物质来源,为同一流体体系演化的产物。新桥矿区岩相学的研究结果和Fe同位素组成特征均表明,新桥层状硫化物矿床不是海西期喷流沉积成矿作用的产物,而是燕山期热液成矿作用的产物,为一个典型的热液成因矿床。

关键词：新桥矿床矿相学菱铁矿 Fe同位素矿床成因

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广东湛江湖光岩地区玄武岩风化壳Fe同位素研究

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地质学报 2013年第9期87卷 1461-1468页

作者：王世霞朱祥坤中国地质科学院地质研究所国土资源部同位素地质重点实验室大陆构造与动力学国家重点实验室北京100037

本文对广东湛江湖光岩地区厚度分别为4m和7m的两个不同喷发时代玄武岩形成的风化壳样品进行Fe同位素分析,分析结果显示：厚度4m风化壳样品Fe同位素组成δ~57 Fe范围为0.17‰~0.57‰;厚度7m风化壳样品Fe同位素组成δ~57Fe范围为0.20‰~0... 详细信息

本文对广东湛江湖光岩地区厚度分别为4m和7m的两个不同喷发时代玄武岩形成的风化壳样品进行Fe同位素分析,分析结果显示：厚度4m风化壳样品Fe同位素组成δ~57 Fe范围为0.17‰~0.57‰;厚度7m风化壳样品Fe同位素组成δ~57Fe范围为0.20‰~0.68‰,相对于标准物质IRMM-014,不同深度风化壳样品均显示Fe的重同位素富集。两风化壳剖面自下而上,随风化程度增大,风化壳样品中Fe同位素分馏程度也呈现逐渐增大的趋势,表明风化壳样品中Fe的重同位素富集趋势与风化壳的发育程度正相关,风化壳土壤中Fe同位素组成是反映土壤风化程度的指标。另一方面,风化过程可将地球外部圈层（岩石圈、水圈、生物圈）有机结合起来,风化壳土壤Fe同位素组成变化是表生植物和水淋滤共同作用的结果,对化学风化过程中Fe同位素研究,将会极大地补充表生过程中同位素地球化学的知识,同时Fe同位素可作为表生过程中物质的循环、环境的变化等过程中有力的示踪/指示技术手段加以应用。

关键词：湖光岩地区玄武岩风化壳植物 Fe同位素分馏

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