用改进的增量方法计算硫化物中硫的同位素分馏系数

详细信息   

• 责任者：李永兵^c中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室 ; 刘建明 ; 胡玉峰^c中国气象科学研究院华创升达高科技中心 ; 叶杰
• 刊名：岩石学报
• 出版年：2006
• 卷期：22^b2
• 关键词：硫同位素 ; 同位素分馏系数20^a硫化物矿物 ; 同位素分析30^a增量方法 ; Madelung常数
• 页码：449～456
• 索书号：P350.66/357
• 图表：^c表6参46插图
• 分类号：0300
• 文摘期号：2006/10

摘要

增量方法已成功地应用到硅酸盐矿物、金属氧化物、碳酸盐矿物和硫酸盐矿物氧同位素分馏系数的计算中。该文在对硫化物晶体结构与矿物学特点分析的基础上,通过详细分析前人对硅酸盐矿物和金属氧化物中氧同位素分馏的增量计算方法,将氧化物和硫化物的晶体特征加以对比,提出了计算硫化物中硫同位素分馏的增量计算方法。修正的增量方法根据硫化物的晶体化学结构特征,引入了一个重要的参数,即Madelung常数,用于指示不同结构的硫化物对³⁴S的富集能力。该文利用这一修正的增量方法计算出了0～1 000 ℃温度范围内,磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、硫镉矿的10³lnβ和它们之间的分馏系数10³lnα。并给出这五种矿物间的³⁴S富集顺序:磁黄铁矿＞硫镉矿＞闪锌矿＞黄铜矿＞方铅矿。与前人的实验结果对比表明,该次计算结果与实验结果基本吻合。同时,增量计算方法成功地再现了任意硫化物中³²S、³³S、³⁴S和³⁶S这四种同位素之间确实存在一定的分馏比例关系。这说明尽管增量方法存在一定的局限性,但将其扩展到硫化物间硫同位素分馏的理论计算是可行的。