Deciphering the metal stable isotope record of Sn-W ore deposits: a complementary approach based on experiments and case studies

破译锡钨矿床的金属稳定同位素记录:基于实验和案例研究的补充方法

基本信息

项目摘要

Enrichment, transport and crystallisation of metals in Sn-W deposits results from a complex combination of melt- and fluid-driven processes in highly evolved magmatic-hydrothermal systems. However, the exact conditions and controlling parameters in the various stages of ore formation are not yet well constrained. In addition to structural and classical geochemical and mineralogical investigations, the stable isotope fractionation of the metals may provide important information on crucial changes during metal transport that finally result in metal deposition, as their fractionation critically depends on changes in their bonding environment. Thus, provided that the relationship between metal bonding changes and resulting isotopes fractionation is well understood, or even calibrated, isotopic signature may fingerprint the conditions of metal transport and crystallisation. Here, we propose a complementary approach, combining experiments and case studies (1) to better understand and calibrate the fractionation of Li isotopes between melt-fluid and Li-micas in well-designed laboratory experiments and (2) to apply the Li and Sn isotope proxy to two already well-characterized, but chemically and structurally distinct granitic Sn-W-Li deposits (Sadisdorf, Erzgebirge and Argemela, Portugal). For Li isotopes (mostly) Li micas and for Sn isotopes cassiterite will be analysed, both in situ with femtosecond laser-ablation (LA-) MC-ICP-MS. We expect complementary information from these two isotope systems: Li isotopes are expected to be sensitive to the nature of the fluid and to fractionate during melt-fluid exsolution (first and second boiling) or between to fluids (vapour-brine), which will be experimentally calibrated. Sn isotopes are expected to mostly fractionate as a result of a redox change (from Sn2+ to Sn4+), during vapour-brine separation or during the crystallization of cassiterite (as indicated by several studies of the literature). The experimental and analytical set up for the investigations planed in this study are already established in Hannover and application of the Li and Sn isotope systems to their host minerals in Sn-W-Li deposits is expected to provide very valuable information on the conditions of metal transport and crystallization. If time allows we plan to establish in situ W isotope analyses of wolframite with LA-MC-ICP-MS, validated with high-precision solution double spike analyses of the same wolframite crystals (in Cologne). As W isotope fractionation during the crystallization of wolframite, which is frequently associated with cassiterites in hydrothermal veins, is not controlled by a redox process, the isotope compositions of W may allow us to constrain the role of decreasing temperatures during the metallogenic evolution.
锡钨矿床中金属的富集、输运和结晶是高度演化的岩浆-热液系统中熔融和流体驱动过程的复杂组合。然而,目前还没有很好地限定各个成矿阶段的确切条件和控制参数。除了构造和经典的地球化学和矿物学研究外,金属的稳定同位素分馏可以提供金属运输过程中最终导致金属沉积的关键变化的重要信息,因为它们的分馏关键取决于它们的结合环境的变化。因此,假设金属键变化与同位素分馏之间的关系被很好地理解,甚至被校准,同位素特征可以识别金属运输和结晶的条件。在这里,我们提出了一种互补的方法,将实验和案例研究相结合:(1)在精心设计的实验室实验中更好地理解和校准熔融流体和锂云母之间的Li同位素分异;(2)将Li和Sn同位素代理应用于两个已经很好表征但化学和结构上不同的花岗岩Sn- w -Li矿床(Sadisdorf, Erzgebirge和Argemela,葡萄牙)。用飞秒激光烧蚀(LA-) MC-ICP-MS原位分析Li同位素(主要是Li云母)和锡石的Sn同位素。我们期望从这两种同位素系统中获得互补的信息:Li同位素预计对流体的性质和熔体-流体析出(第一次和第二次沸腾)或两种流体(蒸汽-盐水)之间的分馏反应敏感,这将进行实验校准。预计锡同位素主要是由于氧化还原变化(从Sn2+到Sn4+),在汽卤分离或锡石结晶过程中(如文献中的几项研究所示)。在汉诺威已经建立了本研究计划中调查的实验和分析装置,并且将Li和Sn同位素系统应用于Sn- w -Li矿床的宿主矿物有望提供关于金属运输和结晶条件的非常有价值的信息。如果时间允许,我们计划用LA-MC-ICP-MS对黑钨矿进行原位W同位素分析,并对相同的黑钨矿晶体(在科隆)进行高精度溶液双尖峰分析。在黑钨矿的结晶过程中,W同位素分馏不受氧化还原过程的控制,而黑钨矿通常与热液脉中的锡石有关,因此W的同位素组成可以限制温度降低在成矿演化中的作用。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr. Stefan Weyer, Ph.D.其他文献

Professor Dr. Stefan Weyer, Ph.D.的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr. Stefan Weyer, Ph.D.', 18)}}的其他基金

Stromatolites as archives for metal mobilization and early life metabolisms? Uranium and Mo isotope studies of modern and Archean stromatolites and carbonates.
叠层石作为金属动员和早期生命代谢的档案?
  • 批准号:
    404682152
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Fate of tetravalent uranium under reducing conditions
四价铀在还原条件下的归宿
  • 批准号:
    283167820
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
The Origin of Metal and Chondrules in CH and CB Chondrites - Evidence from Fe, Ni and Mg isotopes
CH 和 CB 球粒陨石中金属和球粒的起源 - 来自 Fe、Ni 和 Mg 同位素的证据
  • 批准号:
    248714675
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Nucleosynthetic sources and the age of the solar system: U isotope variations in meteorite components
核合成来源和太阳系的年龄:陨石成分中的 U 同位素变化
  • 批准号:
    145777827
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Priority Programmes
Natural variations of the 238U/235U isotope composition: A new paleoredox tracer?
238U/235U 同位素组成的自然变化:一种新的古氧化还原示踪剂?
  • 批准号:
    63424437
  • 财政年份:
    2008
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
The combined Lu-Hf and Sm-Nd mineral-whole rock, and zircon U-Pb, REE and Hf isotope study of ultra high pressure rocks from the CCSD program
CCSD 项目对超高压岩石进行 Lu-Hf 和 Sm-Nd 矿物-全岩以及锆石 U-Pb、REE 和 Hf 同位素联合研究
  • 批准号:
    21971348
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Infrastructure Priority Programmes
Molybdenum isotope signatures of mid-Cretaceous black shales: Implications on the spatial dimension of anoxic events?
白垩纪中期黑色页岩的钼同位素特征:对缺氧事件空间维度的影响?
  • 批准号:
    29979009
  • 财政年份:
    2006
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Infrastructure Priority Programmes
"High field strength" Elemente in Eklogiten als Tracer für die Entwicklung von Kruste und Mantel
榴辉岩中的“高场强”元素作为地壳和地幔发育的示踪剂
  • 批准号:
    12961628
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Hoch-Temperatur-Fraktionierung der Eisenisotope und die Variation der Eisenisotopie im Sonnensystem
铁同位素的高温分馏和太阳系铁同位素的变化
  • 批准号:
    5420477
  • 财政年份:
    2003
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

Mn-Ni-Cu系all-d-metal Heusler合金的设计制备与磁性形状记忆效 应研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Metal-Na2WO4/SiO2催化甲烷氧化偶联的密度泛函理论研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Metal@ZnO-WO3复合纳米纤维微结构调控及对人呼气检测研究
  • 批准号:
    61901293
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
d-metal Heusler磁相变合金NiMnTi(Co)的多相变路径弹热效应研究
  • 批准号:
    51801225
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
狭叶香蒲重金属转运蛋白HMA(Heavy Metal ATPase)类基因的分离鉴定及功能分析
  • 批准号:
    31701931
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
植物重金属污染的磁学响应及机理研究
  • 批准号:
    40972216
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    50.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
"锁住"的金属中心手性-手性笼络合物的动态CD光谱研究与应用开发
  • 批准号:
    20973136
  • 批准年份:
    2009
  • 资助金额:
    34.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
TB方法在有机和生物大分子体系计算研究中的应用
  • 批准号:
    20773047
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
钌苯络合物的配位立体化学及其氢转移催化性能研究
  • 批准号:
    20773098
  • 批准年份:
    2007
  • 资助金额:
    28.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

Development of highly efficient and stable photon-counting type X-ray detectors using single crystal metal halide perovskite semiconductors
利用单晶金属卤化物钙钛矿半导体开发高效稳定的光子计数型X射线探测器
  • 批准号:
    24K15592
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
CAREER: Identifying reaction mechanisms for the formation of stable interphases in lithium metal batteries
职业:确定锂金属电池中形成稳定界面的反应机制
  • 批准号:
    2338202
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Development of a method for detecting traces of biological activity using multi-transition metal stable isotopes
开发使用多过渡金属稳定同位素检测生物活性痕迹的方法
  • 批准号:
    23K17707
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Research Initiation Award: Highly Stable Nanoparticle-Doped Metal-Organic Frameworks for Applications in Water Purification
研究启动奖:用于水净化应用的高度稳定的纳米颗粒掺杂金属有机框架
  • 批准号:
    2344742
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Activation of metal-metal bonds in stable metal cluster compounds with closed-shell configuration.
具有闭壳结构的稳定金属簇化合物中金属-金属键的活化。
  • 批准号:
    22KJ2607
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
To separate and bind: Chelators for extraction and stable coordination of radioactive metal ions
分离和结合:用于放射性金属离子的萃取和稳定配位的螯合剂
  • 批准号:
    2885098
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Studentship
Engineering of Stretchable Neural Interfaces Using Liquid Metals for Stable Electrical Communication and Adaptive Stiffness Transformation
使用液态金属实现稳定电通信和自适应刚度变换的可拉伸神经接口工程
  • 批准号:
    10666925
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Metal-Mediated C-H Radiofluorination for Rapid Access to PET Imaging Agents
金属介导的 C-H 放射性氟化用于快速获得 PET 成像剂
  • 批准号:
    10369752
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Columbia University and Northern Plains Partnership for the Superfund Research Program
哥伦比亚大学和北部平原超级基金研究计划合作伙伴关系
  • 批准号:
    10707887
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Health Effects of Metals in Native American Communities: A Longitudinal Multi-omics Study
金属对美洲原住民社区健康的影响:一项纵向多组学研究
  • 批准号:
    10707904
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了