硫同位素地球化學

研究天然物質中硫同位素的豐度、變異規律及其地質意義。

正文

　自然界硫有4個穩定同位素32S、33S、34S和36S，它們的豐度分別為 95.02％、0.75％、4.21％和0.02％。硫同位素組成以δ34S表示,標準採用CDT（見穩定同位素地球化學）。天然物質中δ34S的分布如圖所示。由圖看出，沉積岩的δ34S變化範圍最大，沉積岩中含硫化合物包括硫酸鹽、硫化物、自然硫和有機硫，由於低溫分餾和生物同位素效應，δ34S很分散，最輕的硫化物δ34S為-65‰,最重的硫酸鹽δ34S為+95‰，變化範圍達160‰。

硫同位素地球化學

硫可以呈多種價態（如S2-、S卆、S0、S4+和S6+等）出現於含硫化合物中。不同價態含硫原子團富集34S的能力不同，即由高價到低價δ34S依次降低，其順序為

表明在同位素交換平衡條件下，34S傾向富集在具有較強硫鍵的化合物中。硫化物-H2S達到平衡時,硫化物中δ34S富集的順序是輝鉬礦＞黃鐵礦＞閃鋅礦（磁黃鐵礦）＞黃銅礦＞銅藍＞方鉛礦＞辰砂＞輝銅礦（輝銻礦）＞輝銀礦。在地表條件下，微生物的還原作用會產生明顯的同位素分餾，是δ34S變化的重要因素之一。
硫同位素的地質套用包括下列幾個方面：①硫同位素地質溫度計。可分為共生硫化物礦物對計溫法（如黃鐵礦-閃鋅礦）、共生硫酸鹽-硫化物計溫法(如重晶石-閃鋅礦)和 3種共生硫化物體系計溫法（如方鉛礦-閃鋅礦-黃鐵礦）。其溫度靈敏度的順序是：硫酸鹽-硫化物＞黃鐵礦－方鉛礦＞閃鋅礦-方鉛礦＞黃鐵礦-黃銅礦＞黃鐵礦－閃鋅礦。②判斷熱液硫化物礦床成因及其硫源。③判別有機礦產的形成機理，如煤中的有機硫是與淡水硫酸鹽還是海水硫酸鹽的還原作用有關；以及判斷石油的源岩及其古環境等。

配圖

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