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氧的非质量同位素分馏及其地学应用 被引量：4
1
作者 熊志方 胡超涌 +2 位作者 黄俊华 谢树成 甘义群 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第2期51-58,共8页
氧的非质量同位素分馏(mass-independe nitsotop feractionation)为全球变化研究提供了新方法。在介绍非质量同位素分馏的基础上,评述了氧同位素异常[Δ(17O)]的表示方法以及氧的非质量同位素分馏的产生机制,重点综述了氧的非质量同位... 氧的非质量同位素分馏(mass-independe nitsotop feractionation)为全球变化研究提供了新方法。在介绍非质量同位素分馏的基础上,评述了氧同位素异常[Δ(17O)]的表示方法以及氧的非质量同位素分馏的产生机制,重点综述了氧的非质量同位素分馏在地球科学中的应用。基于Δ(17O)评估的生物圈生产力是全球总的生物生产力,打破了以往只能孤立地评估陆地或海洋生物生产力的瓶颈,奠定了在更广时空尺度上评估生物生产力的基础;Δ(17O)能量化形成气溶胶硫酸盐和硝酸盐的气相与液相氧化反应路径的相对比例,为研究气溶胶和气候的互馈作用提供了新途径;冰芯中S同位素和Δ(17O)的联合运用,不仅解决了冰芯中硫酸盐、硝酸盐的来源和运移问题,而且还为其形成的氧化过程提供了细节信息;而干旱区硫酸盐、硝酸盐矿物中Δ(17O)的发现在解决一些长期有争议的沉积物成因和来源问题中起关键作用。氧的非质量同位素分馏还将在(古)大气臭氧活性、火山喷发柱化学和O、S、N生物地球化学循环等研究中发挥更大作用。 展开更多
关键词 氧 非质量同位素分馏 氧向位素异常[△(^17O)] 全球变化 硫酸盐和硝酸盐
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非质量同位素分馏效应及其应用 被引量：1
2
作者 李延河 丁悌平 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期289-293,共5页
物理、化学和生物作用引起的热力学和动力学同位素分馏几乎均为与质量有关的分馏。与质量有关的同位素分馏遵守质量分馏方程,分馏系数lnα与同位素的相对质量差(m~*—m)/(m~*·m)成正比。非质量同位素分馏效应最早是由Clayton(1973)... 物理、化学和生物作用引起的热力学和动力学同位素分馏几乎均为与质量有关的分馏。与质量有关的同位素分馏遵守质量分馏方程,分馏系数lnα与同位素的相对质量差(m~*—m)/(m~*·m)成正比。非质量同位素分馏效应最早是由Clayton(1973)在Allende碳质球粒陨石的富钙—铝包体(CAIs)中观测到的,δ^(17)O≈δ^(18)O;与地球物质中与质量有关的氧同位素分馏形成鲜明对照(δ^(17)O=0.52δ^(18)O)。后来Thiemens(1983)在分子氧(O_2)形成臭氧(O_3)的光化学反应实验中观测到了与CAIs中相似的氧同位素非质量分馏效应。现在非质量同位素分馏效应已被用于示踪一些元素浓度,甚至单个同位素比值测量无法揭示的特殊的作用过程。 展开更多
关键词 非质量同位素分馏效应 光化学反应
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汞同位素地球化学概述 被引量：30
3
作者 冯新斌 尹润生 +2 位作者 俞奔 杜布云 陈玖斌 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期124-135,共12页
汞同位素是一个新兴的地球化学示踪手段。过去十多年来,随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得了引人注目的进展,主要体现在如下两个方面。(1)实验及理论地球化学研究表明,汞生物地球化学循环的一系列过程都能导致显著的汞... 汞同位素是一个新兴的地球化学示踪手段。过去十多年来,随着质谱技术的飞跃发展,汞同位素地球化学研究取得了引人注目的进展,主要体现在如下两个方面。(1)实验及理论地球化学研究表明,汞生物地球化学循环的一系列过程都能导致显著的汞同位素质量分馏。此外,汞还是自然界少数存在同位素非质量分馏的金属元素之一。汞同位素非质量分馏对识别某些特殊地球化学过程(如光还原作用、挥发作用等)具有重要指示意义。(2)自然样品的汞同位素测试表明,自然界汞同位素组成(δ202 Hg和Δ199 Hg)变化可达>10‰。目前,汞同位素地球化学已被应用于汞污染源示踪、汞生物地球化学过程判别等领域,并有望在不久的将来在汞的大气化学、生物地球化学等领域得到更为广泛的应用。 展开更多
关键词 汞 汞同位素 同位素质量分馏 同位素非质量分馏 地球化学示踪
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锌稳定同位素地球化学综述 被引量：11
4
作者 王中伟 袁玮 陈玖斌 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期84-93,共10页
锌是生物生命必需的微量元素和与人类活动息息相关的金属元素。随着样品纯化技术的提高和新一代质谱仪的开发应用,锌同位素体系已成为近年发展起来的金属(非传统)稳定同位素地球化学的一个热点领域,得到国内外学者的广泛研究。对最新的... 锌是生物生命必需的微量元素和与人类活动息息相关的金属元素。随着样品纯化技术的提高和新一代质谱仪的开发应用,锌同位素体系已成为近年发展起来的金属(非传统)稳定同位素地球化学的一个热点领域,得到国内外学者的广泛研究。对最新的锌稳定同位素研究结果进行了系统总结,分别从分析方法、分馏理论、储库同位素组成以及应用等方面进行了论述。锌同位素已被广泛应用到天体化学、海洋、大气以及地球深部等诸多地球科学研究领域,大大提高人们对全球锌及其他重金属元素生物地球化学循环的认识。锌同位素在宇宙化学、环境地球化学、古气候环境重建以及健康及生物医学领域将具有非常大的应用前景。 展开更多
关键词 锌同位素 同位素质量分馏 地球化学循环 储库 示踪
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钛同位素地球化学综述 被引量：5
5
作者 赵新苗 唐索寒 +4 位作者 李津 朱祥坤 王辉 李志汉 张宏福 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期68-77,共10页
随着分析技术的进步,非传统稳定同位素体系在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域的应用日益广泛。钛(Ti)是一个非常重要的过渡族金属元素,在地球和其他类地球行星中广泛存在。但是由于Ti是一种难熔的、流体不活动性元素,高温... 随着分析技术的进步,非传统稳定同位素体系在地球化学、天体化学和生物地球化学等研究领域的应用日益广泛。钛(Ti)是一个非常重要的过渡族金属元素,在地球和其他类地球行星中广泛存在。但是由于Ti是一种难熔的、流体不活动性元素,高温地质过程中Ti同位素分馏很小。人们对Ti同位素体系的地球化学应用的关注相对其他非传统稳定同位非常有限。而近年来,随着化学纯化方案的优化以及双稀释剂方法的改进和仪器质谱性能的提高,Ti同位素组成的高精度测试已经能够实现。天然样品中Ti同位素组成的变化随之得以发现,使得学者们能够利用这一新的稳定同位素体系来解决与高温和低温地球化学相关的问题。很快Ti同位素体系地球化学研究成为当前国际地质学界的前沿研究课题和新的发展方向之一。本文首先在简要介绍Ti元素和Ti同位素体地球化学性质的基础上,介绍了Ti元素化学分离和Ti同位素分析方法。随后笔者总结了已有的不同类型球粒陨石和地球样品的质量相关Ti同位素组成研究结果,对硅酸盐地球的Ti同位素组成做了初步评估。前人对高温地质样品的Ti同位素组成研究初步探明Ti同位素在岩浆演化过程,例如部分熔融和结晶分异等重要地质过程中的分馏行为。笔者在此基础上探讨了结晶分异过程中引起Ti同位素分馏的主要控制因素,指出Ti同位素是潜在的研究岩浆演化过程的新工具。最后笔者探讨了Ti同位素地球化学未来的发展方向,以加速我国在Ti同位素地球化学方面的应用研究。 展开更多
关键词 钛 钛同位素 同位素质量分馏 地球化学示踪
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双稀释剂测定钼同位素比值的方法研究
6
作者 李津 朱祥坤 唐索寒 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第S1期1006-1007,共2页
Mo有7个稳定同位素,分别是92 Mo、94 Mo、95 Mo、96 Mo、97 Mo、98 Mo和100 Mo。由于92 Mo与100Mo间的核质量差异(～8.00%)较大、自身有多个价态(+2、+3、+4、+5、+6)和易形成共价键的性质,Mo被认为是容易发生同位素质量分馏的元素(Anba... Mo有7个稳定同位素,分别是92 Mo、94 Mo、95 Mo、96 Mo、97 Mo、98 Mo和100 Mo。由于92 Mo与100Mo间的核质量差异(～8.00%)较大、自身有多个价态(+2、+3、+4、+5、+6)和易形成共价键的性质,Mo被认为是容易发生同位素质量分馏的元素(Anbar,2004;Anbar et al.,2007a)。研究表明。 展开更多
关键词 双稀释剂 同位素地球化学 同位素组成 同位素比值 标定结果 测定 稳定同位素 实验室 化学纯化 同位素质量分馏
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高温地质过程镍同位素地球化学研究进展 被引量：3
7
作者 段庆 陈列锰 +1 位作者 周生华 康健 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期914-930,共17页
镍(Ni)具有独特的地球化学性质,其同位素在示踪早期地球的演化、大氧化事件、雪球地球、生物大灭绝、岩浆硫化物矿床成矿作用等方面显示出重要的潜力。本文系统综述了当前高温地质过程Ni同位素研究进展。已有研究初步查明了不同地质储库... 镍(Ni)具有独特的地球化学性质,其同位素在示踪早期地球的演化、大氧化事件、雪球地球、生物大灭绝、岩浆硫化物矿床成矿作用等方面显示出重要的潜力。本文系统综述了当前高温地质过程Ni同位素研究进展。已有研究初步查明了不同地质储库的Ni同位素变化范围。基于已发表的地幔橄榄岩、MORB、OIB和科马提岩的Ni同位素数据,估算全硅酸盐地球(Bulk Silicate Earth, BSE)的δ60NiBSE均值为0.10‰±0.18‰(2SD,n=179)。根据上述已有的Ni同位素数据,并结合实验岩石学和模拟计算,发现:(1)核幔分异过程不会产生可分辨的Ni同位素分馏;(2)地幔部分熔融和玄武质岩浆结晶分异过程不会产生显著的Ni同位素分馏;(3)地幔的Ni同位素组成明显不均一,可能与地幔交代和再循环物质加入相关;(4)岩浆硫化物熔离和分离结晶可能是导致Ni同位素分馏的重要过程。本文最后介绍了最新的Ni同位素研究实例,并尝试指出研究中存在的科学问题和探讨未来的发展前景。 展开更多
关键词 镍同位素 非传统稳定同位素 同位素质量分馏 地球化学示踪 研究进展
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金刚石中的硫化物包裹体:对地球早期演化及古老地壳物质再循环的示踪
8
作者 丁永康 丘志力 +2 位作者 邓小芹 马瑛 孙媛 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第1期85-102,共18页
地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长... 地球早期演化及古老地壳物质再循环是地球科学领域研究的热点和难点问题之一。研究该科学问题的关键在于能否找到直接的物质记录。而形成于新太古代到中生代,主要分布于克拉通岩石圈地幔(可以延伸到过渡带甚至下地幔)的金刚石具有生长时间跨度长,分布范围广的特点。金刚石及其生长过程中所捕获的地幔矿物成为其最理想的研究载体。其中,金刚石生长过程中捕获的俯冲沉积硫化物和地幔原始硫化物,为与金刚石形成有关的克拉通早期形成与演化过程以及超大陆旋回背景下的俯冲事件提供了来自年代学及同位素地球化学的独特指示。近二十年来的研究表明:①硫化物包裹体主要有地幔原生来源和古老壳源俯冲物质来源两大类;②硫化物包裹体的Re-Os等时线年龄限定了金刚石的形成时代,大量定年工作为早期板块构造的启动时间提供了关键性证据;③硫化物包裹体的非质量分馏S同位素(MIF-S)记录了大氧化事件发生前贫氧大气环境下的壳源沉积硫化物信号,为建立地球早期硫循环模型和板块构造过程提供了重要依据。此外,本文在综合分析国际金刚石硫化物包裹体研究成果的基础上,提出了当前研究仍存在的问题以及对我国金刚石硫化物包裹体研究的思考。 展开更多
关键词 金刚石 硫化物包裹体 RE-OS定年 非质量分馏S同位素 古老地壳物质再循环 板块构造
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Algoma型和Superior型硅铁建造地球化学对比研究 被引量：39
9
作者 李延河 侯可军 +1 位作者 万德芳 张增杰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期3513-3519,共7页
前寒武纪条带状硅铁建造(BIFs)是世界上最重要的铁矿资源类型和地球早期特有的化学沉积建造类型,广泛分布于太古代-古元古代(3.2～1.8Ga),记录了地球早期岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的状态及演化。前人根据BIFs的岩石组合和构造地质... 前寒武纪条带状硅铁建造(BIFs)是世界上最重要的铁矿资源类型和地球早期特有的化学沉积建造类型,广泛分布于太古代-古元古代(3.2～1.8Ga),记录了地球早期岩石圈、水圈、大气圈和生物圈的状态及演化。前人根据BIFs的岩石组合和构造地质环境将其划分为Algoma型和Superior型。本文对比研究了Algoma型和Superior型BIFs的硅、氧、铁和多硫同位素特征。不同时代和不同类型BIFs的硅氧同位素组成非常相似,强烈亏损30Si,δ30SiNBS-28为较大的负值。二者的铁同位素和硫同位素非质量分馏效应明显不同。Algoma型BIF的Δ33S多为负值,而Superior型BIF的Δ33S多为正值;Algoma型BIF富集重铁同位素,δ56FeIRMM-144多为高正值,而Superior型BIF相对富集轻铁同位素,δ56FeIRMM-144多为负值或小正值。研究提出无论是Algoma型,还是Superior型BIFs都是由地球早期的海底火山热液喷气作用形成的,二者属于同一成矿系统,相对而言,Algoma型BIF与火山活动关系更密切,距离同期火山活动中心更近,多形成于深水盆地,环境更加还原。 展开更多
关键词 条带状硅铁建造BIFs 硅铁同位素 硫同位素非质量分馏
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