绿松石低温生长过程中Cu同位素特征及其对产地溯源的意义

作     者：雷天婷 汪在聪 李妍 Lei Tianting;Wang Zaicong;Li Yan

作者机构：中国地质大学珠宝学院湖北武汉430074 中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 

出 版 物：《地球科学》 (Earth Science)

年 卷 期：2022年第47卷第4期

页      面：1371-1382页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：国家重点研发计划资助(No.2018YFF0215400) 江西海昏侯墓出土琥珀的产源研究项目(No.CIGTXM-03-202104)。 

主　　题：绿松石 生长条带 Cu同位素 氧化作用 产地溯源 地球化学. 

摘      要：绿松石(CuAl_(6)(PO_(4))_(4)(OH)_(8)·4(H_(2)O))是重要的表生宝石矿物,已有研究采用绿松石主量元素Cu的同位素进行产地溯源,但是溯源机理不明确.此外,绿松石生长过程复杂,该过程是否造成Cu同位素组成的显著变化还不甚清楚,这限制了其产地溯源的应用.湖北省竹山县是全球最大的宝石级绿松石产出地,采用MC-ICP-MS对竹山县条带状绿松石的生长条带进行高精度Cu同位素测试.结果表明:绿松石δ^(65)Cu值较高,然而不同条带没有明显变化(δ^(65)Cu=10.99‰~11.54‰).绿松石含矿热液沉淀过程分馏有限(1‰),这指示绿松石Cu同位素显著变化主要发生在含矿热液的形成过程.原生硫化物的δ^(65)Cu=0±1‰,显著低于绿松石样品测定值,推测引起含矿热液Cu同位素显著分馏的主要原因是原生硫化物发生氧化作用.全球典型绿松石矿区的数据整体与该结果一致,表明绿松石Cu同位素组成主要受源区环境的控制;同一矿区中形成的绿松石,即使经历周期生长产生条带状结构,其Cu同位素组成基本一致.该研究深入探究了Cu同位素示踪绿松石矿区的机理,同时也加深了对低温过程Cu同位素分馏的认识.