【摘 要】
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硼同位素是研究外生硼酸盐矿床（火山-沉积硼酸盐、盐湖沉积硼酸盐和富硼卤水）和内生硼酸盐矿床（变质硼酸盐、矽卡岩型硼酸盐）成因的重要手段。但目前缺乏内生-外生地质作用中的硼同位素地球化学行为研究,这严重影响对硼同位素地质意义的认识。本研究结合实验室模拟及典型矿床解析,详细研究内生-外生硼酸盐矿床中硼同位素演化及控制因素,发现认识地质作用中的硼同位素演化才是解译地质意义的关键。基于大苏干湖蒸发实验研究
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硼同位素是研究外生硼酸盐矿床（火山-沉积硼酸盐、盐湖沉积硼酸盐和富硼卤水）和内生硼酸盐矿床（变质硼酸盐、矽卡岩型硼酸盐）成因的重要手段。但目前缺乏内生-外生地质作用中的硼同位素地球化学行为研究,这严重影响对硼同位素地质意义的认识。本研究结合实验室模拟及典型矿床解析,详细研究内生-外生硼酸盐矿床中硼同位素演化及控制因素,发现认识地质作用中的硼同位素演化才是解译地质意义的关键。基于大苏干湖蒸发实验研究蒸发过程中的硼同位素地球化学行为,发现（1）蒸发过程中卤水δ11B值变化量不超过2‰,说明其可以指示补给源δ11B值;（2）碳酸盐δ11B值不受卤水p H值及δ11B值控制,主要与碳酸盐类型有关;（3）石盐、白钠镁矾δ11B值与卤水δ11B值变化同步,说明其可以指示卤水δ11B值的演化过程;（4）碳酸盐、石盐、白钠镁矾与卤水间的硼同位素分馏系数为0.9912～0.9993,其主要受矿物δ11B值控制（R~2=0.91～0.98）;（5）海-陆相间显著的硼同位素地球化学行为差异可能由多聚硼酸盐和镁质碳酸盐造成。统计全球沉积硼酸盐δ11B值及实验室模拟发现:（1）硼酸盐δ11B值主要受硼源δ11B值控制;（2）硼酸盐δ11B值具有钠硼酸盐＞钠-钙硼酸盐＞镁硼酸盐＞钙硼酸盐＞钙-镁硼酸盐的规律,这由硼酸盐结构中BO3/BO4-比例控制;（3）同一矿床中硼酸盐δ11B值受硼酸盐结构、卤水p H值和瑞利过程控制;（4）由原生硼酸盐脱水形成的次生硼酸盐具更低δ11B值,由后期流体改造的硼酸盐与原生硼酸盐间δ11B值具有明显差异。基于大柴旦盐湖沉积物热作用实验、内生硼酸盐热合成实验、辽东变质硼酸盐矿床蚀变分带中硼同位素演化规律研究,发现（1）富硼沉积物的脱水-脱气过程造成超过50%的硼损失,形成高δ11B值的富硼流体;（2）硼源、温度和镁质岩石是形成内生镁质硼酸盐的必要条件,为辽东变质交代成矿提供了理论依据;（3）辽东硼酸盐矿床中δ11B值由金云母透闪石带-金云母蛇纹石带-蛇纹石硼酸盐带逐渐升高,说明随着流体演化11B逐渐富集于热液;（4）辽东变质硼酸盐矿床特殊δ11B值（+6.8‰～+14.5‰）是变质作用及流体演化共同作用的结果,无法直接有效的与海相-非海相沉积硼酸盐δ11B值进行对比。
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