第七讲 同位素地球化学Re-Os同位素体系.pdf

第七讲 Re-Os同位素体系 锇铱矿(IrOs) 辉钼矿 Molybdenite 自然锇和自然金 • Mineral Rheniite (铼矿，ReS ). 2 • 首次发现地: Kudriavy (Kudryavyi) volcano, Iturup Island, Kuril Islands, Sakhalinskaya Oblast‘, Far-Eastern, Russia 内容提要  Re-Os元素地球化学特征  Re-Os同位素地球化学特征  Re-Os同位素等时线与模式年龄  Os同位素示踪原理与应用 元素地球化学分类 亲石元素(Lithophile Element) 趋于在硅酸盐或氧化物中富集的元素； 亲铜元素(Chalcophile Elements) 趋于在硫化物中富集的元素； 亲铁元素(Siderophile Elements) 趋于在金属相中富集的元素； 亲气元素(Atmophile Elements) 趋于以气态形成存在的元素。 7.1 Re-Os元素地球化学特征 Re和Os均属亲铁元素，同时存在一定程度的亲硫趋向。 这一特征导致两元素主要富集于地核中，使得其在地幔和 地壳中含量较低； Os为铂族元素之一，在6个元素(Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt)中 丰度最低。尽管存在离子半径和电价的区别，6个铂族元 素的行为具有相似性，常用类似于研究REE的方法表达其 组成。 0.1 Os Ir Ru Pt Pd (Re) picrite e 0.01 t i r mantle materials mple / d n ondrite o h -3 spinel peridotite C 10 / e l p m a loess S -4 10 crustal materials -5 10 球粒陨石标准化的地壳和地幔PGE分配曲线 Re-Os元素地球化学特征 地表条件下，Os为+4价，其离子半径为0.69Å ，与其它铂 族元素相似，常在硫化物矿物中富集(形成合金，如硫钌 锇矿) 。Re的电价也为+4价，其离子半径为0.63Å ，与Mo 相似，故常在辉钼矿中富集。然而，在地幔和岩浆中，两 元素趋于呈 +1或0价； Re为中等不相容元素 ，而Os为相容元素 ，即Os在部分熔 融过程中进入岩浆的量十分有限，导致其在地壳中的含量 大大低于其在地核和地幔中的含量。 Re的分配系数(GERM Partition Coefficient (Kd) Database, 2015) Rock Type Mineral Value SD Low High Kd Type Reference Hart Dun