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Pb同位素在古金属制品溯源研究中的应用——原理、方法和实例
2025年
追溯古金属制品的矿石来源,探索古代不同文明之间金属流通与文化交流,一直以来都是备受国内外考古学界关注的研究热点。在众多古金属溯源研究方法中,Pb同位素因基础理论和实验方法成熟较早,目前应用最广。本文综述了Pb同位素在古代金属制品溯源研究中应用的原理、方法与重要实例,并简要分析了局限性,展望了应用前景:(1)理论上,Pb同位素能够对不同矿床进行一定程度的区分,且在冶金过程中不会发生显著的分馏,满足古金属制品溯源研究的大部分前提。(2)Pb同位溯源的方法包括简单对比法、特征参数法和等时线法。其中,简单对比法和特征参数法主要适用于古金属制品中Cu,Pb,Ag等金属的矿石来源;而等时线法主要用于示踪锡锭以及低铅富锡青铜器中Sn的矿石来源。(3)Pb同位素溯源研究的局限性包括重叠效应和混合效应。将Pb同位素与Cu,Sn,Ag等非传统同位素以及微量元相结合,采用合理的数理统计方法开展综合溯源研究,是解决重合效应的重要途径和研究方向。跳出将金属制品与地质来源(矿床)进行匹配的固有研究范式,以重现古代文明间金属流通与文化交流路径为目标,开发类似于“牛津研究体系”的解决方案,是解决混合效应的重要途径和研究方向。
程文斌郎兴海欧阳辉彭义伟陈翠华陈翠华苟冰璐李梦林王勇王勇杨超
关键词:PB同位素
也门Dhi Samir铜镍矿床成因——来自流体包裹体、C-H-O-S-Pb同位素特征的制约
2025年
也门DhiSamir铜镍矿床拥有独特的赋矿岩石类型和成矿模式,煌斑岩与铜镍硫化物矿床成矿作用密切相关。也门Dhi Samir铜镍矿区含矿岩体为暗色岩石钠质-弱钾质钙碱性煌斑岩。文章通过对该矿床成矿期及成矿期后的石英脉中流体包裹体的镜下及测温实验观察,表明流体包裹体类型主要有纯液相、气液两相、纯气相、含CO_(2)相、含子矿物三相包裹体5种类型。综合流体包裹体测温结果及稳定同位素测试数据认为,成矿流体来源于岩浆热液和部分变质水,成矿温度在200~400℃之间,为中高温热液体系;成矿流体盐度w(NaCl_(eq))在2%~10%之间,具有富集CO_(2)、低盐度的特征;成矿物质来源于前寒武纪造山带结晶基底,部分来源于下地壳。
左力艳
关键词:煌斑岩流体包裹体
LA-MC-ICP-MS微区原位Pb同位素的分析精度研究:以两种类型检测器为例
2025年
根据样品的Pb含量,本研究建立了法拉第杯-离子计数器(FC-IC)和全法拉第杯(FC)两种杯结构模式微区原位分析Pb同位素比值的方法。因^(206)Pb、^(207)Pb和^(208)Pb在两种模式中均采用FC检测器分析,两种模式下^(20y)Pb/^(206)Pb(y=7、8)值的相对标准误差(2RSE)一致,仅与信号强度有关。同等信号强度下(IC线性范围内),^(20x)Pb/^(204)Pb(x=6、7、8)值的2RSE在FC-IC杯结构模式优于FC杯结构模式,且两种模式下^(20x)Pb/^(204)Pb值的2RSE差异随^(208)Pb信号强度的增加而减少,最终均趋于约0.06%。FC-IC杯结构模式分析在^(208)Pb信号强度为0.10~0.25 V时,或FC杯结构模式分析在^(208)Pb信号强度>0.50 V时,均可获得较好的Pb同位素比值的精度和准确度。对于Pb含量较高(>40μg/g)或者尺寸较大的样品,优先采用激光大束斑结合FC杯结构模式可获得高精度的Pb同位素比值;对于Pb含量较低(≈10μg/g)或者尺寸有限的样品,FC-IC杯结构模式获得的Pb同位素精度优于FC杯结构模式。利用建立的微区原位Pb同位素分析方法,本研究分析了不同Pb含量标样的Pb同位素组成,分析结果在误差范围内均与参考值一致。
余红霞张银慧刘希军吴玲玲洪路兵
关键词:PB含量
大兴安岭南段黄岗梁地区早白垩世正长花岗岩成因及构造启示:锆石U−Pb年龄、岩石地球化学和Sr−Nd−Pb同位素证据
2025年
【研究目的】大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围发育大面积花岗岩类,加强其成岩时代、岩石成因类型、成岩成矿物质来源等研究,有利于探究该区成岩与成矿关系和早白垩世碰撞造山机制。【研究方法】采集大兴安岭南段黄岗梁锡铁矿区及外围样品,进行岩相学、锆石U−Pb测年、岩石地球化学及Rb−Sr、Sm−Nd、Pb同位素研究。【研究结果】获得岩浆结晶年龄为141.9~139.1 Ma,较成矿年龄早约3 Ma,形成于早白垩世。岩石具有高硅、低铝、低镁、富钾少钠特征,为高钾钙碱性A型花岗岩。(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)和^(143)Nd/^(144)Nd值分别介于0.70031~0.70543和0.512572~0.512636之间,ε_(Nd)(t)值为0.07~1.18,Nd同位素模式年龄T_(DM2)为926~838 Ma。【结论】黄岗梁矽卡岩型锡铁矿床成岩物质于新元古代从亏损地幔分离,在上升侵位过程中受到地壳物质混染。大兴安岭南段地区在早白垩世经历了蒙古–鄂霍次克洋碰撞闭合伸展作用和古太平洋高角度俯冲作用叠加。
顾玉超陈仁义杜继宇鞠楠
豫西黄水庵地区碳酸岩中方解石Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义
2025年
黄水庵地区处于华北克拉通南缘,在该地区沿北西向的木头沟—黄水庵背斜的轴部发育碳酸岩脉。本文在详细的矿物学、岩石学研究基础上,研究了黄水庵地区碳酸岩中方解石Sr-Nd-Pb同位素组成。结果表明,黄水庵碳酸岩中方解石的^(87)Sr/^(86)Sr为0.705749~0.706085,平均为0.705894;^(143)Nd/^(144)Nd为0.511619~0.512076,平均为0.511801;^(208)Pb/^(204)Pb为36.351~37.534,平均为37.443;^(207)Pb/^(204)Pb为15.413~15.471,平均为15.443;^(206)Pb/^(204)Pb为17.228~17.319,平均为17.258;μ值(^(238)U/^(204)Pb)为9.25~9.37,平均为9.31。方解石SrNd-Pb同位素组成表明,黄水庵碳酸岩可能来源于富集地幔EMI,在岩浆侵入过程中,可能有少量的壳源物质混染。综合分析该地区发育的稀土和铀地球化学异常,以及秦岭造山带已发现多处印支期形成的矿床,认为黄水庵地区具有寻找与碳酸岩相关矿产的潜力。
李肖龙申硕果李山坡吕国营茹朋郭强
关键词:碳酸岩SR-ND-PB富集地幔
太阳系中^(205)Pb同位素起源的研究
2024年
短寿命核可以提供高精度的年代学信息,对研究太阳系的形成和演化非常重要。^(205)Pb作为独一无二的纯s-过程短寿命核,它的半衰期为17.0(9)My,衰变子体为^(205)Tl。^(205)Pb-^(205)Tl衰变系统可以作为研究太阳系中^(205)Pb起源的时钟。本工作利用ENDF/B-Ⅷ.0数据库中最新的核反应截面评价数据,计算了不同质量和金属性的AGB星演化后期^(205)Pb与204Pb的同位素产额比,通过银河化学演化模型进一步计算得到了早期太阳系中^(205)Pb与^(204)Pb同位素丰度比。并将理论预测结果与太阳系早期陨石的实验测量结果进行了比较。结果显示,太阳系中^(205)Pb同位素主要来源于质量为1.5~2 M_(☉)且金属性Z=0.004~0.008范围的AGB星。
董超李志宏李云居李歌星宋娜陈晨田竣文李家英豪
关键词:S-过程
一种利用水中Pb同位素圈定铀成矿远景区的方法
本发明属于铀矿水化学找矿技术领域,具体涉及一种利用水中Pb同位素圈定铀成矿远景区的方法。本发明包括以下步骤:步骤一、地下水样品采集与分析;步骤二、对数据进行处理;步骤三、绘制相应散点图,圈定异常区域并筛选出异常点;步骤四...
林效宾张云龙刘武生李西得
^(210)Pb同位素在人类世沉积物定年中的应用被引量:1
2024年
人类世作为一个新近被确定的地质年代单位,对其开展相关研究要求较高的时间分辨率,因此需要寻找合适的定年方法。目前主要的定年方法有^(137)Cs、^(210)Pb和^(239,240)Pu定年,相比其他两种方法,^(210)Pb定年适用范围广,在环境中的地球化学行为和分布相对稳定,测年可靠性相对更高,可用于人类世河口、湖泊和海洋等多种沉积环境的定年和沉积速率的估算。总结了^(210)Pb定年方法及其定年原理与模式,分别阐述了^(210)Pb定年法在河口、湖泊和海洋等不同沉积环境中建立人类世年代标尺与沉积速率获取时的应用,并讨论了其影响因,指出了^(210)Pb定年法的误差来源,如沉积速率的变化等,需要深入研究这些误差来源。未来研究可以考虑将^(210)Pb定年与其他定年方法相结合,从而得到更全面和准确的人类世年代框架。总之,^(210)Pb定年法在人类世的研究中将继续发挥重要作用,帮助我们更好地了解人类活动与地球环境演变的关系。
吴亚妮陈旸王野莫朋军高伟斌
关键词:人类世沉积环境
伟晶岩中不同副矿物U-Pb同位素定年和示踪的问题与应用被引量:1
2024年
定年和示踪一直是伟晶岩成岩成矿过程和稀有金属富集机制研究的关键问题。副矿物不仅是伟晶岩中稀有稀土元的重要载体,还蕴含丰富的微量元并常常具有较高的U-Th含量,是研究伟晶岩年代学、成岩成矿过程和物质源区的“理想探针”。伟晶岩中常用的适合于U-Pb同位素定年的副矿物有锆石、铌钽铁矿、独居石、锡石、榍石、褐帘石、磷钇矿和磷灰石等。由于封闭温度、矿物学特性和不同性质流体中元行为的差异,伟晶岩中不同副矿物的U-Pb系统常表现出复杂的年龄谱系,可能记录了伟晶岩中潜在的后期地质过程,如:自交代、后期变质与流体改造等。因此,基于前期光学显微镜、扫描电镜、冷阴极发光、激光拉曼光谱分析等矿物微观结构研究,对不同期次或世代的副矿物进行原位微区U-Pb定年及主微量元同位素地球化学分析,对于全面认知多期地质事件和伟晶岩成岩成矿过程演化历史,进而更准确地构建其构造-岩浆-热液-成矿作用时空框架具有重要的科学意义。
蒋少涌张浩翔刘思祺李雯恬尹燕梁车玉滢苏慧敏
关键词:伟晶岩副矿物U-PB同位素定年地球化学示踪
江苏沿海沙脊群表层沉积物Pb同位素特征及对物源的指示
2024年
为进一步查明江苏沿海沙脊群沉积物的来源,分析了该区域沉积物酸不溶组分Pb同位素特征。结果表明,远岸沙脊群陆向区域沉积物Pb同位素比值与近岸沙脊群相似,暗示其在潮波作用下有向岸运移的趋势。铅钕同位素分析揭示长江及周边河流沉积物在长江冲淡水和东海沿岸流作用下输移至远岸沙脊群海向区域。在苏北沿岸流作用下,老黄河三角洲沉积物输入对近岸沙脊群及远岸沙脊群陆向区域有影响;相反,诸如现代黄河口、济州岛和韩国河流等地沉积物输入对江苏沿海沙脊群的影响较弱。
饶文波洪申申栗天宁茅昌平
关键词:铅同位素表层沉积物

相关作者

薛春纪
作品数:258被引量:2,359H指数:32
供职机构:中国地质大学(北京)地球科学与资源学院
研究主题:地球化学 矿床地质 铅锌矿床 流体包裹体 成矿
黄智龙
作品数:333被引量:2,581H指数:33
供职机构:中国科学院地球化学研究所
研究主题:铅锌矿床 地球化学 煌斑岩 黔西北 成矿流体
段士刚
作品数:45被引量:294H指数:11
供职机构:中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室
研究主题:铅锌矿床 铁矿床 流体包裹体 PB同位素 铁矿
祝新友
作品数:289被引量:1,258H指数:22
供职机构:北京矿产地质研究院
研究主题:铅锌矿床 地球化学特征 地质意义 流体包裹体 钨矿
唐菊兴
作品数:604被引量:3,234H指数:37
供职机构:中国地质科学院矿产资源研究所
研究主题:地球化学 铜多金属矿床 铜金矿床 冈底斯 斑岩