非传统稳定同位素4铜锌同位素.pptxVIP

1; 铜和锌同位素地球化学;一、 铜同位素地球化学;铜是自然界中的主要过渡金属元素之一，以不同的价态（0，+1，+2）赋存于各类岩石、矿物、流体和生物体中，并广泛参与多种地球化学和生物化学过程，不仅是矿床学研究中重点关注的元素，也是生命活动必不可少的元素之一。;铜有两种稳定同位素，在自然界的丰度为： ;非传统稳定同位素MC–ICP-MS 测定的开始;1.铜同位素在自然界中的分布;地球与太阳系总体：陨石 地幔下地壳：地幔包体、玄武岩 上地壳：黄土、页岩、花岗岩 ;;;水圈中的δ65Cu变化范围约为-1.52~3.14‰，变化可达4.6‰。 现代海水和河水的Cu同位素组成变化较大，并且相对地球平均值总体富集Cu的重同位素，富集程度约为ca.1.0‰。 Cu源中，除了大气尘降的δ65Cu在整体硅酸盐地球平均值附近，其他物源（河水等）总体上都整体硅酸盐地球富集Cu的重同位素，富集程度约为ca.0.7‰。 沉积物中，碎屑沉积物的δ65Cu在0附近，热液硫化物、铁锰结壳均相对整体硅酸盐地球富集Cu的重同位素，富集程度为ca.0.3‰。;;2.铜同位素的主要分馏过程;氧化还原过程： Cu在自然界中有三种价态：0价、+1价和+2价。Cu的氧化还原反应是重要的地球化学和生物化学过程。;氧化还原过程： ;氧化还原过程： ;Schwarzwald矿区含铜矿物的铜同位素组成;无氧条件下，在过量的CuSO4中加入Na2S溶液还原生成铜蓝(CuS)的沉淀实验;硫化物沉淀过程： ;Δ65Cu淋滤液-矿物可达2‰;吸附过程： ;生物过程： ;革兰氏阳性菌（Bacillus subtilis）和革兰氏阴性菌（Escherichia coli）以及不同环境下的微生物在细胞吸收过程中的Cu同位素分馏实验.;植物在生长过程中优先吸收铜的轻同位素;植物在生长过程中优先吸收铜的轻同位素;△65Cu植物根部-营养液;3.铜同位素地球化学循环;4.铜同位素示踪应用;不同含铜矿物中的铜同位素组成;a.自然铜-赤铜矿矿物对中的铜同位素组成 ;铜同位素在共生硫化物间的分布（黄铜矿-斑铜矿矿物对）;不同类型矿床中黄铜矿矿物的铜同位素组成;示踪成矿源区变化 ;1.已经停止活动的烟囱富集铜的轻同位素，正在活跃的烟囱富集铜的重同位素； 2.同一烟囱，从底部到顶部，铜同位??组成逐渐变轻。;示踪成矿流体迁移方向 ;中心;37;38;靠近岩体内矽卡岩中浸染状的黄铜矿要比远端的样品富集轻铜同位素。;40;41;示踪次生富集 ;43;44;低温环境下的氧化还原反应;46;斑岩铜矿风化-次生富集过程中的Cu同位素组成变化;48;49;？ ;51;52;53;考古:铜是铜矿的主要成矿元素之一，相对于其他同位素，铜同位素将可能更为直接地示踪古代器物的铜料来源。;55;56;57;58;59;60; 锌同位素标准： JMC3-0749L溶液(普遍使用) 国际标准物质IRMM-3702 δ66ZnIRMM=δ66ZnJMC-Lyon -0.33‰ ;1. 锌同位素在自然界中的分布;;;;;2.锌同位素的主要分馏过程;吸附过程： ;吸附过程： ;吸附过程： ;沉淀过程： ;沉淀过程： ;73;扩散过程： ;还原过程： ;76;生物过程： ;生物过程： ;生物过程： ;生物过程： ;3.锌同位素地球化学循环;4.锌同位素示踪应用;太阳星云演化:;太阳星云演化:;月球起源:;月球起源:;月球起源:;;地球环境演化:;90;海洋生物活动:;海洋生物活动:;在第一阶段，雪球地球事件之后，超温室效应下强烈的风化作用使得陆源输入控制着表层海水的Zn供给，海洋表层海水的δ66Zn值逐渐向大陆地壳平均值演化 。分层的海洋有效地抑制了海水的垂向混合，减弱了生物泵作用，从而引起δ66Zn值降低。同时，分层也将抑制热水来源的Zn上涌，其同位素组成明显的不同于陆壳平均值。在盖帽白云岩的底部一些富集锌的重同位素的值(0.1‰~0.2‰)，不能用陆源或热液源来解释，而暗示在冰融的早期阶段生物泵重新开始起动。 在第二阶段，温度逐渐变暖增强了风化作用，加大了营养物质的输入，促进了初级生产力的繁盛，锌同位素组成受到强烈的生物泵作用影响，使得海洋表层水体富集锌的轻同位素。红藻是雪球地球后海洋有机物质的主要来源。红藻的繁盛使得表层海水强烈地亏损锌的轻同位素。 ;成矿作用过程:;(Fujii et al.,2014);不同类型矿床中闪锌矿的锌同位素组成;与SEDEX、MVT型铅锌矿成矿作用有关的主要分馏过程： 淋滤过程：淋滤出的溶液相对于原岩富集重锌同位素 蒸发过程：蒸发相富集轻锌同位素 ;示踪成矿流体迁移方向 ;99;100;101;102;103;104;