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^*

来源：地球科学, 2022, 47(04): 1371-1382.

• 绿松石
• 生长条带
• Cu同位素
• 氧化作用
• 产地溯源
• 地球化学

绿松石(Cu Al6(PO4)4(OH)8·4(H2O))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δ65Cu值较高，然而不同条带没有明显变化(δ65Cu=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δ65Cu=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.

• 单位
  地质过程与矿产资源国家重点实验室