电气石族矿物与流体间硼同位素平衡分馏的理论研究
硼有两个天然稳定同位素,10B和11B,地壳丰度分别为20％和80％.硼具有强烈的流体迁移性,在地质过程中,10B和11B之间10％的质量差异会引起强烈的硼同位素分馏,从而造成天然矿物岩石之间高达100‰的硼同位素组成差异.因此,B同位素在模拟地球化学循环和示踪地质过程方面具有很大的潜力.通过建立矿物及流体的周期性边界模型和团簇模型，结合量子力学计算和从头算分子动力学模拟，对不同成分电气石-流体体系的硼同位素平衡分馏进行了理论研究。根据吉布斯自由能预测的电气石分带序列，从内到外随着电气石固溶体中Mg/(Fe+Mg)比值的增加，化学成分对同位素分馏因子(ɑTur-fluid)的影响越来越大；电气石固溶体和高温流体之间的平衡硼同位素分馏与电气石B-O键长呈良好的正相关性，与电气石固溶体X、Y占位金属离子的质量电荷比线性相关。在稳定流体条件下，电气石化学成分对硼同位素分馏的影响不超过2‰(600K)，电气石硼同位素组成可以有效指示流体物源。自然界普遍存在的分带电气石硼同位素组成变化(＞2‰)应包含更多的物理化学信息(温度、压力、PH等)，随着技术的进步，研究将为电气石硼同位素组成的精细化分析提供依据.
电气石族矿物 硼同位素 平衡分馏系数 流体体系
李银川 魏海珍 陆建军 蒋少涌 马晶
南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,南京210023 南京大学化学与化学工程学院,教育部介观化学重点实验室,南京210023 中国地质大学(武汉)资源学院地质过程与矿产资源国家重点实验室,武汉430074
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2019-04-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）