Pt-Os同位素体系在地球科学研究中的应用.pdfVIP

Pt—Os同位素体系在地球科学研究中的应用 杨刚1‘2，杜安道2，陈江峰1 (1．中国科学技术大学地球和空间科学学院化学地球动力学实验室，安徽台肥230026 2．国家地质实验测试中心，北京100037) 摘要：”。Pt通过a衰变生成”6 OS，目前采用的衰变常数^一1．542×10_12a_1是由诺里尔斯克矿床 的PpOs等时线确定的。『IAB群铁陨石的ⅢP卜脚os等时线年龄为(4290±284)Ma(珏)，说明Pt Os定年方法可能主要适合于古老样品。P卜Os体系的示踪研究以夏威夷现代地幔柱和诺里尔斯克 9～ 矿床(与西伯利亚地幔柱有关)等为例，夏威夷苦橄岩的N(”50s)／N(”80s)值为o，119833 o．119852 6，y(()s)为L23～9．06，诺里尔斯克矿石的N(”60s)／N(“80s)为o．119849，7(os)为8， 这种”。Os／”8 Os一”70s／”80s双异常现象揭示了地幔柱物质中有来自地球外核的Os的贡献，这是迄 今为止Pf()s体系对地球科学研究的最大贡献。P卜()s体系在壳源岩石方面的研究以肖德贝里c小 Ni硫化物矿床为例。研究支持肖德贝里的矿石主要来自地壳的结论，并可用二二元混合模型(太古宙 苏必利尔省和元古宙HuIollhn省的沉积变质岩)来解释其”70s／“8()s同位素组成。但是该矿区的莱 些矿床的”60s／”80s比值偏高t需要有古老的Pt／()s比高的镁铁质岩的加人来懈释。 关键词：P卜Os同位素体系}”60s／1翮08}”7Os／啪Os；地幔柱；核幔相互作用 中图分类号：P597文献标识码：A文章编号：1005—2321(2004)02一0445一08 Pt和Os均是铂族元素，由”oPt通过。衰变形性。地幔熔融时，Re具有不相容性，趋向于进人熔 成”60s，构成P卜Os体系，由此体系可对富含铂族体。Os具有相容性，趋向于保留在残余地幔。在核 元素的金属矿床、铁陨石和石铁陨石进行直接定年。 幔分异的过程中，os在地核中高度富集。Pt的相 该体系不仅对研究铂族元素矿床而且对研究地幔演 容性介于Re和Os之间。 化、核幔相互作用、地幔柱源区、地核演化以及陨石 成因和太阳系早期演化有重要指示意义“]。由于 Pt含量低，”oPt的相对丰度低，且半衰期长，因此自 然界”60s／”80s比值变化小，要求的测定精度高，所 丰度最低，故其相对丰度的误差较大。Walker等01 以国内外关于…Pt-”60S体系的文献较少。但是随着 得到”oPt的丰度为o．012 4％，本文采用这一数据。 实验技术和仪器的不断改进和发展，Pt-Os同位素体 系作为一种新的研究手段正在快速发展，有可能成 为”7Rr”70s同位素体系的重要补充，而特别在研 究地幔柱源区和演化过程方面更具有优越性。 站90s 瑚Os ”20s (16．15％)， (26．26％)和 (40．78％)[“。 1 Pt—Os体系 Re是亲硫元素，Pt和Os既有亲铜性又有亲铁 衰变常数，Walker等口1对西伯利亚的诺里尔斯克 收稿日期：2003—10一28}修订日期：2004一ol—08 基金项目：国家自然科学基金资助项目(499730】7)