文章系統(tǒng)分析了德興斑巖銅礦熱液蝕變巖的K-Mg同位素組成,發(fā)現(xiàn)蝕變斑巖和圍巖的K-Mg同位素組成變化顯著,其中δ41K值為-1.02～0.38‰,δ26Mg值為-0.49～0.32‰.除少量蝕變巖具有異常低的K-Mg同位素值外,大多數(shù)蝕變巖的K-Mg同位素值都高于相應(yīng)的上陸殼基線值.這指示了在熱液蝕變過程中,蝕變產(chǎn)物尤其是層狀硅酸鹽礦物優(yōu)先富集重的K-Mg同位素.德興斑巖銅礦蝕變巖的K-Mg同位素值與其K-Mg含量以及礦物學(xué)特征之間無相關(guān)性,可能指示了具有不同物理化學(xué)性質(zhì)或同位素組成的流體作用.基于蝕變巖的K-Mg同位素特征,在德興斑巖礦床中識別出了至少三種不同的熱液流體.研究顯示K-Mg同位素可用于示蹤復(fù)雜熱液體系中的不同地質(zhì)流體. 

【文章來源】：中國科學(xué):地球科學(xué). 2020,50(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

德興斑巖礦床地質(zhì)簡圖

白云母和金云母具有不同的晶體結(jié)構(gòu),前者為二八面體型云母,后者為三八面體型云母(Bailey,1984).如果巖石熱液蝕變過程中K同位素分餾主要受礦物結(jié)構(gòu)控制,則有理由推測二八面體型白云母和三八面體型金云母的Δ41K礦物-溶液分餾系數(shù)顯著不同.然而,兩個蝕變圍巖樣品主要含K礦物分別為白云母和金云母,但卻同時具有極低的δ41K值,這種現(xiàn)象似乎不支持礦物學(xué)因素控制了德興斑巖礦床熱液蝕變過程中的K同位素分餾.我們需要更多的研究工作來深入探討熱液蝕變過程中K同位素分餾的礦物學(xué)因素制約.5.1.2 水巖反應(yīng)過程中的K同位素分餾的流體性質(zhì)因素

大量針對巖石風(fēng)化過程的Mg同位素研究表明次生層狀硅酸鹽礦物比水溶液富集重的Mg同位素(Teng,2017),這主要是因為層狀硅酸鹽礦物中Mg-O鍵的鍵能比水溶液中Mg-O鍵更強(Li等,2014).德興斑巖礦床中蝕變巖的δ26Mg值普遍高于新鮮巖漿巖,這與重Mg同位素優(yōu)先富集在次生層狀硅酸鹽礦物中(如伊利石、綠泥石、白云母)相吻合.蝕變巖δ26Mg值偏離巖漿巖基線值最大可達(dá)+0.57‰(圖4和6).熱液實驗研究顯示在250℃時層狀硅酸鹽礦物與含水溶液之間的Δ26Mg礦物-溶液分餾系數(shù)可達(dá)+0.59‰,且這一分餾系數(shù)與層狀硅酸鹽礦物的結(jié)構(gòu)不相關(guān)(Ryu等,2016).這些證據(jù)強有力地支持斑巖礦床中蝕變巖較高的δ26Mg值是由蝕變產(chǎn)物層狀硅酸鹽礦物比熱液流體相對富集重Mg同位素所致.綠泥石族礦物和云母族礦物均含Mg,但是綠泥石的Mg含量高于白云母和伊利石(朱訓(xùn)等,1983).蝕變巖δ26Mg值與綠泥石(002)XRD衍射峰強度不相關(guān)(圖6d),指示了綠泥石豐度并非δ26Mg變化的控制因素,這也與層狀硅酸鹽礦物結(jié)構(gòu)與δ26Mg分餾無關(guān)的實驗結(jié)果(Ryu等,2016)相吻合.值得一提的是,本研究所分析的樣品中有一個蝕變斑巖樣品的δ26Mg值低于巖漿巖基線值.XRD結(jié)果顯示該樣品中無鈉長石,指示了該樣品遭受了強烈的蝕變作用(圖6e).這一異常低的δ26Mg值可能反映了與該樣品所對應(yīng)熱液流體的δ26Mg值與主階段熱液流體顯著不同.

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3054665