1 硫同位素概述
硫是元素周期表中16号元素，属于稳定同位素。硫以四种稳定同位素的形式存在于不同地质体中，其相对丰度分别为32S（95.02%）、33S（0.75%）、34S（4.21%）、36S（0.02%）[1]。在目前研究中，因为33S和36S 两种同位素在自然界中的丰度低，而且33S和36S 在不同地质体中的丰度变化在测定时受各种因素影响较大，因此，在硫同位素研究时，一般考虑分布最广泛、丰度较大的34S/32S，用δ34S表示：
δ34S（‰）=［（34S/32S）样/（34S/32S）标-1］×1000[4]
一般把迪亚布洛峡谷铁陨石中陨硫铁（CDT）为早期硫同位素所选用的标准，34S/32S一般为0.0450045±93，δ34S = 0‰[2]。δ标记能清楚的反映出同位素组成变化的方向和程度，假若硫化物样品中δ34S=+5‰，说明样品中34S/32S比标准高，34S较为富集，反之则32S更富集。
2 硫同位素的分布
了解硫同位素在自然界的分布特征及其变异规律，对于利用岩石或矿物的硫同位素组成来判断成矿物质来源，阐明矿床成因等是必不可少的。由于硫元素是变价元素，同位素分馏效应十分明显，因而自然界中各种地质体的硫同位素组成变化很大，有的相差可达数量级[3]。
2.1 硫同位素在岩石中的分布
2.1.1 火成岩
硫同位素在火成岩中的分布差异很大，其主要影响因素有：岩浆源区的物质成分、岩浆结晶分异作用、同化混染作用。
①超基性-基性岩：一般认为，超基性-基性岩来自上地幔，其δ34S值与陨石硫接近，变化较小。据实验推测地幔初始δ34S约为-3‰~+3‰［4-6］。
②中酸性岩：侵入岩δ34S组成变化很大，约为-13.4‰~+26.7‰，喷出岩的δ34S值则处于超基性和基性岩之间，平均为1.9‰。
2.1.2 沉积岩
沉积岩硫δ34S变化范围非常大，最大可达150‰，常见的δ34S正负极值均见于沉积岩。这是由硫复杂的地球化学循环造成的，最主要的分馏过程为细菌还原硫酸盐与硫化物。
2.1.3 变质岩
变质岩δ34S值变化很大，总体大约为-20‰～+20‰之间。硫同位素迁移与变质岩原岩、变质过程同位素交换和水—岩反应、变质去气等过程有关。
3硫同位素示踪成矿物质来源的应用
3.1 硫同位素示踪成矿物质来源
应用硫同位素示踪时，确定成矿溶液硫同位素组成需要注意以下几点。
3.1.1 矿物硫同位素值δ34S不代表成矿溶液硫同位素组成
在成矿作用过程中，当热液中不同含硫矿物处于同位素分馏平衡时，由于受成矿热液系统中物理化学条件的制约，其硫同位素组成会产生一系列的变化。因此热液形成的硫化物的δ34S 一般不等于热液中的δ34S∑S[8]。
在实际工作中，先测定其不同含硫矿物含量，如果矿床中δ34S 依黄铁矿-闪锌矿-黄铜矿-方铅矿的顺序递减，则表明不同硫化物之间基本达到同位素分馏平衡。再结合各硫化物的δ34S 值的曲线总和∑S，取平均值得出δ34S∑S，通过对比矿床中硫的来源变化范围，推测其成矿物质来源。
如蔡应雄等[10]利用平克尼-拉夫特法求得卜口场、狮子山、松桃三个矿床成矿热液中总硫同位素值；3个矿床的δ34S平均值为31.4‰，这个数值非常接近下寒武统海相硫酸盐的δ34S变化范围，认为其矿质来源于碳酸盐围岩。
从上面可知其初始所测定的硫化物中δ34S与从图解上所得成矿流体δ34S∑S具有明显的区别，矿物硫同位素值并不代表成矿溶液硫同位素组成。
3.1.2 矿物组合简单且缺少硫酸盐矿物时，热液总硫与金属硫化物大致相当
一般来说，当矿床符合以下条件，（1）热液中矿物组合较简单（2）矿床中缺少硫酸盐矿物，则可看作热液总硫与金属硫化物大致相当，可以通过成矿流体的δ34S∑S来判断硫源。
如李壮等[11]研究西藏浦桑果铜铅锌多金属矿床时，研究发现矿石中并没有硫酸盐存在且矿床中大量发育较为简单的矿物共生组合，近似用硫化物的δ34S代表热液的总硫同位素组成。
3.1.3 高氧逸度下，热液总硫与硫酸盐大致相当
成矿热液处于高氧逸度（fo2）的环境下，硫元素主要以硫酸根形式（SO42-）存在，矿石中含硫矿物以重晶石为主，则此时热液中的δ34S∑S大致≤重晶石的δ34S值，而其硫化物δ34S<<热液的δ34S∑S。
如张云新等[12]研究乐红铅锌矿床硫同位素特征时，通过重晶石的δ34S判断成矿流体的δ34S∑S约为27.4‰。由于硫酸盐热化学还原作用（TSR）产生的还原硫可以使其δ34S降低0~15‰[12]，矿石硫化物平均值为21.3‰低于围岩中重晶石的δ34S平均值27.4‰，且重晶石与震旦纪灯影期海水硫酸盐的δ34S基本一致。因此推测金属硫化物中硫主要来自于海水硫酸盐的TSR作用。
但是对于硫的来源还需结合地质特征进行具体分析。
如路睿等[13]研究清水塘铅锌矿床时，通过重晶石的δ34S推测出成矿流体的δ34S∑S在12‰左右，但矿床主要赋存于上寒武至奥陶系地层中，海相碳酸盐沉积并不发育。
结论
（1）硫同位素作为一种良好的示踪剂，被很好地应用于示踪金属矿床成矿物质的来源。许多研究利用硫同位素特征对金属矿床或矿集区的成矿物质来源及成矿成因等进行了深入分析。同样，硫同位素示踪方法在应用时也遇到一些问题，其成矿流体的δ34S∑S的获取方法错误或者不当，都会导致对硫源的判断失误。
（2）在实践应用中，任何一个金属矿床中硫的形成环境都有所差别，改变硫同位素组成的外界因素不一样，硫的源区也不相同。因此如何分别研究不同地质体中各种形态硫的δ34S∑S，进而讨论其成矿物质来源、形成环境及形成过程仍是发展趋势。目前，获取准确成矿流体的δ34S∑S都建立在硫同位素分馏平衡的基础上，在实际的地质过程中，部分金属矿床并未能达到硫同位素分馏平衡，其成矿流体的δ34S∑S与物理化学规律也缺较系统的阐述。在此情况下确定的成矿流体的δ34S∑S可能与地质事实不相符合。
参考文献
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作者简介：胡起华（1998.07-），男，汉族，江西赣州人，在读硕士研究生，成都理工大学地球科学学院，研究方向：地质学（矿物学、岩石学、矿床学）。