硫同位素地球化学

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研究天然物质中硫同位素的丰度、变异规律及其地质意义。
中文名
硫同位素地球化学
稳定同位素
32S、33S、34S和36S
丰    度
95.02、0.75、4.21和0.02%
硫同位素
δ34S

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  1. 1 正文

硫同位素地球化学正文

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自然界硫有4个稳定同位素32S、33S、34S和36S,它们的丰度分别为 95.02%、0.75%、4.21%和0.02%。硫同位素组成以δ34S表示,标准采用CDT(见稳定同位素地球化学)。天然物质中δ34S的分布如图所示。由图看出,沉积岩的δ34S变化范围最大,沉积岩中含硫化合物包括硫酸盐硫化物自然硫和有机硫,由于低温分馏和生物同位素效应,δ34S很分散,最轻的硫化物δ34S为-65‰,最重的硫酸盐δ34S为+95‰,变化范围达160‰。
 硫可以呈多种价态(如S2-、S卆、S0、S4+和S6+等)出现于含硫化合物中。不同价态含硫原子团富集34S的能力不同,即由高价到低价δ34S依次降低,其顺序为表明在同位素交换平衡条件下,34S倾向富集在具有较强硫键的化合物中。硫化物-H2S达到平衡时,硫化物中δ34S富集的顺序是辉钼矿>黄铁矿>闪锌矿(磁黄铁矿)>黄铜矿>铜蓝>方铅矿>辰砂>辉铜矿(辉锑矿)>辉银矿。在地表条件下,微生物的还原作用会产生明显的同位素分馏,是δ34S变化的重要因素之一。
  硫同位素的地质应用包括下列几个方面:①硫同位素地质温度计。可分为共生硫化物矿物对计温法(如黄铁矿-闪锌矿)、共生硫酸盐-硫化物计温法(如重晶石-闪锌矿)和 3种共生硫化物体系计温法(如方铅矿-闪锌矿-黄铁矿)。其温度灵敏度的顺序是:硫酸盐-硫化物>黄铁矿-方铅矿>闪锌矿-方铅矿>黄铁矿-黄铜矿>黄铁矿-闪锌矿。②判断热液硫化物矿床成因及其硫源。③判别有机矿产的形成机理,如中的有机硫是与淡水硫酸盐还是海水硫酸盐的还原作用有关;以及判断石油的源岩及其古环境等。
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