Fe同位素分馏机理及其在地学应用中的研究进展.pdfVIP

矿 物 学 报 2013年 Fe同位素分馏机理及其在地学应用中的 研究进展 曹锐1，彭秀红2田雪松1，梁耀方3 F成都 (1．成都理工大学能源学院，四川成都610059；2．成都理工大学核技术与自动化工程学院，I四)I 610059：3．重庆燃气集团梁平天然气公司，重庆梁平405200) 随着同位素分析测试技术方法的重大突破， 没有细菌参与的条件下，无机反应过程也可以产 A Fe同位素体系已经在地学研究领域显示出优越 生较大的Fe同位素分馏(AnbarD，2008)。 性，成为具有巨大应用前景的一种新的地球化学 Strike热液区热液 Rouxel等(2004)对Lucky 手段。下面就Fe同位素的分馏机理，及其在地 演化过程中的Fe同位素组成研究表明，在高温 学方面的应用作简要论述。 ．0．2‰～．0．5‰，没有发生明显的Fe同位素分馏； 1Fe同位素的分馏机理 中温热液流体(100℃)沉积出的黄铁矿，其656Fe 明显降低(．1‰～．2％0)。黄铁矿比黄铜矿更富集 Skulan等(2002)研究了在98℃时，酸性的 d生成赤铁矿的过程中Fe 轻Fe同位素，黄铜矿、黄铁矿的656Fe值与se Fe(III)aq水解1～100 含量呈正相关，se富集的样品矿6Fe值接近玄武 同位素的分馏情况，发现沉淀速率越大同位素分 馏越大，由此认为分馏是动力效应的结果，在沉 岩，而Se亏损的样品明显富轻同位素，说明热 液流体因为温度降低、硫化物的沉积而发生了明 淀与溶液间的同位素动力分馏为O,Fe(III)aq-赤铁矿= 显的Fe同位素分馏，656Fe值降低。 eta1．。2002)。Wiesli等(2004)研 一1．00132(Skulan 大洋钻探(ODP)801站点的岩芯中，强烈蚀 究了20℃时由re(II)aq形成菱铁矿(FeC03)过程 中的Fe同位素分馏。实验分快速沉淀和缓慢沉 变的玄武岩(Fe亏损可以达80％)相对未蚀变的 淀两类进行：快速沉淀实验是通过碳酸氢钠与高 玄武岩明显富铁的重同位素(656Fe可达1．3‰) 氯酸亚铁混合，在10 (Rouxel等，2003)，表明水一岩反应过程中优先淋 min内使15％的Fe快速生 滤Fe的轻同位素，溶解态的Fe2+与残余Fe矿物 成菱铁矿，结果发现Fe(II)aq与菱铁矿之间没有 的同位素分馏在0．5‰～1．3％o范围内。蚀变矿物 同位素分馏；缓慢沉淀实验是将Fe(II)aq加入碳 如蒙脱石、绿泥石等优先富集重Fe同位素而导 酸氢钠溶液中或是将碳酸氢钠缓慢加入Fe(II)aq 中，在不同的实验阶段取出小部分沉淀物及溶 致流体中富集轻Fe同位素(最低656Fe可达 液，分别进行Fe同位素分析测试，结果发现沉 -1．98％。)。 淀物与溶液间的F