古盐度复原法综述

古盐度的复原是恢复古环境、认识环境变化过程与机理的一种重要方法。其中包括适用于半咸水环境的沉积磷酸盐法 ,目前应用广泛的同位素法 (主要是氧同位素法和碳同位素法 )。微量元素法也是一种重要的古盐度复原法 ,其依据采样环境不同可分为硼元素法 (适用于粘土性矿物 )和Sr/Ca法 (常用于对湖泊沉积物进行分析 )等。由于古环境是一个开放体系 ,因此不可避免地要受到外界环境的干扰 ,为了使古盐度复原更加接近实际 ,上述方法应该综合使用。     

稳定同位素地球化学及其在矿床研究中的应用

自然界千差万别的各种物质、我们研究的种种岩石与矿物都是由九十多种元素构成的,赤铁矿(Fe_2O_3)、磁铁矿(Fe_3O_4)是由氧(O)及铁(Fe)两种元素构成的,每一个元素由于其原子核及外电子层结构不同而性质有差异。同位素则是其原子核中质子数相同而中子数不同的一些元素。一个元素可以有一个或几个同位素,例如氧有O~(16)、O~(17)、O~(18)三个同位素。一个元素的不同同位素的原子核内质子数相同,因此核的正电荷数相同,外电子壳层的电子数及其结构相同,它们的原子序数相同,在元素周期表中处     

海南岛戈枕金矿带煌斑岩的岩石地球化学研究

对海南岛戈枕金矿带与金矿脉在空间上紧密共生的暗色脉岩的地质特征、矿物学、主要元素、微量元素、同位素地球化学的研究,确定这种脉岩为煌斑岩。岩石类型以钙碱性煌斑岩为主,呈现两种稀土配分模式,即平坦向右倾斜型和星四重效应的W型;Sr、Nd同位素及元素地球化学综合研究表明,本区煌斑岩可划分为两组类型,它们时代相同但地幔源区相异,可能形成于特殊的构造环境。     

古盐度昨原法综述

古盐度的复原是恢复古环境，认识环境变化过程与机理的一种重要方法。其中包括适用于半咸水环境的沉积磷酸盐法，目前广泛的同位素法（主要是氧同位素法和碳同位素法）。微量元素法也是一种重要的古盐度复原法，其依据采样环境不同可分类硼元素法（适用于粘土性矿物）和Sr/Cr法（常用于对湖泊沉积物进行分析）等。由于古环境是一个开放体系，因此不可避免地要受到外界环境的干扰，为了使古盐度复原更加接近实际，上述方法应该综合使用。     

蒸发岩非传统稳定同位素研究综述

蒸发岩是海水/卤水蒸发浓缩的产物,不同的水化学环境下析出的蒸发岩类型不同,其在不同的地质历史时期都有分布,是重要的古海水和古环境记录载体。蒸发岩研究的主要问题包括:蒸发岩的物质来源、形成时代、蒸发盆地和卤水的演化历史、蒸发岩矿物所记录的环境变化。一些矿物、元素及同位素指标可用于解决这些问题,其中稳定同位素对于示踪蒸发岩的物质来源与形成过程具有不可替代的作用。近20年来,非传统稳定同位素地球化学获得快速发展,并在蒸发岩研究中获得成功应用,这些同位素体系包括阴离子元素B、Cl和Br,以及阳离子元素Mg、K和Ca。本文综述了多个非传统稳定同位素在蒸发岩领域的研究,主要包括:蒸发岩矿物与溶液之间的同位素分馏系数、蒸发岩的同位素信息重建古海水同位素组成及示踪蒸发岩成因和时代等。     

碳、氧稳定同位素在沉积学中的应用

同位素 ISOTOPE 一词,源出于希腊字 is-和 topos(place),意谓在元素周期表中占有相同位置而质量不同的原子。换言之,也就是原子序数相同而原子量不等,或者质子数相等而中子数不等的原子。同位素有两种,一种是放射性同位素或称不稳定同位素;另一种是非放射性同位素,即稳定同位素。迄今为止,已发现的稳定同位素有300多种,原子量一般小于40。     

激光剥蚀-等离子体质谱技术及其在地球化学宇宙化学和环境研究中的应用

激光剥蚀-等离子体质谱(LA-ICPMS)已成为地球化学、宇宙化学和环境研究领域元素和同位素原位分析最重要的技术之一。文章介绍了多种类型的质谱仪及其使用的激光器。用途最广的LA-ICPMS仪器之一是单接收器扇形磁场质谱仪,配有Nd:YAG激光剥蚀系统(激光波长分为193 nm和213 nm两种),MPI Mainz实验室使用的就是这套系统,文章对此作一详细介绍。文中阐述了数据优化技术及其多种校正过程;介绍LA-ICPMS在痕量元素和同位素分析领域的一些应用,包括参考物质的研制,Hawaiian玄武岩、Martian陨石、生物骨针和珊瑚虫中痕量元素分析及熔融包裹体和富钙-铝碳质球粒陨石中的铅和锶同位素测量。     

铬同位素在高温岩浆过程中的研究进展

铬(Cr)属于氧化还原敏感元素,在岩浆过程中是一种中度相容和轻度亲铁元素。Cr在硅酸盐地球中主要有三种价态:Cr²⁺、Cr³⁺和Cr⁶⁺。Cr存在于不同来源的矿物和岩石中,其氧化还原状态和同位素组成可以为其成因、氧化还原条件和相关成矿历史提供有价值的信息。近年来,铬同位素越来越多地应用到现代环境、古环境、行星的演化以及高温地质过程等领域中,而高温地质过程中储库的铬同位素及其分馏机理研究是其他工作的基础。尤其是随着质谱技术的发展,Cr同位素在高温环境中的分馏机制及行为也引起了更多的关注。本文主要介绍不同储库的Cr同位素组成及高温岩浆过程中Cr同位素研究的最新进展。     

生物对环境微量元素和稳定同位素的选择性及研究实例

生物对其生活环境中的不同元素和同位素存在不同程度的选择性吸收、利用和富集。其影响因子分为内因和外因两大类。具体选择机制可以从生物的形态构造直至分子水平上加以解释。当环境中元素、同位素含量发生变化时,生物因其对各元素生态幅和耐受限度的差异而并不完全对环境中化学因子的变化产生一致性的响应。生物对其耐受限度较小的元素保持较高的属内有效性和特异性选择;而对于生态幅较宽的元素,生物属内的特异性选择弱化,生态幅可能与它属生物发生部分重叠。部分生物壳体"第二层"与其围岩碳、氧同位素比值及其变化趋势保持着较好的一致性。上述认识不同程度地在Rhynchospirifer属和Stringocephalus属为代表的腕足动物及其围岩的研究中得到验证。     

同位素水文学与水资源、水环境

同位素水文学 (ｉｓｏｔｏｐｅｈｙｄｒｏｌｏｇｙ)是 2 0世纪 5 0年代发展起来的一门新兴学科 ,它主要利用同位素技术解决水文学中一些关键问题 .众所周知 ,同位素是指原子核内质子数相同中子数不同的那些原子 ,可分为稳定同位素和放射性同位素 2种 .前者指目前尚未发现存在放射性衰变的同位素 ,而后者则指具有放射性衰变的同位素 .存在于自然界的上述 2种同位素称为天然同位素或环境同位素 ,目前在水文学中常用的环境同位素有2 Ｈ、3 Ｈ、3 Ｈｅ、4Ｈｅ、13 Ｃ、14Ｃ、18Ｏ、3 4 Ｓ、3 6Ｃｌ等 .不同类型的水 (海水、湖水、河水、地下水 ,…     

地球化学—判定玄武质岩石古构造环境的指示器

采自板块构造环境已知的现代玄武质岩石的地球化学特征,包括同位素特征,为判定古代类似岩石形成的构造环境提供了基本的佐证。这些应用通常包括下列一种或多种技术:a.利用几种特征元素的绝对丰度或比值进行定性比较;b.经验式地采用二元和三元构造辨别图解,这些辨别图解以相对于活动的相容元素(如Cr、Ni)和高场强的不相容元素(Ti、zr、P、Nb、Ta、Y)尤其是不相容元素的比值为依据;c.稀土模式;d.利用由平均     

同位素水文地球化学

最近三十年来,由于同位素分析技术的发展,水的同位素分析已经成为水文地质学的现代研究方法之一。水文地质工作者不仅研究水的化学组成,即溶解于水中的盐类的化学组成(水文地球化学)而且进而研究水本身及某些溶解盐类的同位素组成,以获得传统方法不可能得到的一些重要水文地质信息。 同位素技术应用于水文地质学领域,已形成一门新的学科——同位素水文地质学(Isotope Hydrogeology),或称为同位素水文学(Isotope Hydrology)。同位素水文地质学包括用人工同位素示踪研究局部地区的水文地质条件,以及用环境同位素研究较广泛的水文地质学和地球化学问题两个完全不同的学科分支,后一个学科分支就是同位素水文地球化学。     

广西横县六景吉维特期腕足类Rhynchospirifer和Stringocephalus的环境元素和稳定同位素生物效应

利用现代生物学研究模式,对比了吉维特期不同层位中原地埋藏的Rhynchospirifer属壳体次生层（纤维层）与其围岩之间元素和碳、氧稳定同位素变化,探讨了不同时期同属腕足类的古环境元素和稳定同位素生物效应及其变化趋势;通过对比同层位Rhynchospirifer属和Stringocephalus属化石壳体次生层及其围岩之间的元素变化,探讨了同时期、同生境不同属腕足类的古环境元素生物效应。当环境元素含量发生变化时,Rhynchospirifer因其对各元素生态幅和耐受限度的差异而并不完全对环境中各化学因子的变化产生一致性的响应,而当跨越牙形石Lower varcus和Middle varcus亚带后,其属内适应性变异造成属内特异性选择发生一定程度的变化。Stringocephalus和Rhynchospirifer对其耐受限度较小的Al,K,Sc,Co等元素保持较高的属内有效性和特异性选择;对其耐受限度和生理有效性中等、可被其他元素替代的Mn,P,Ni,Cu等元素,其特异性选择有限,并可能与有效性原则和丰度作用相叠加;对于生态幅较宽的V,Cr,Sr,Pb等元素,属内的特异性选择弱化。当与同时期生态龛比邻属种对比时,彼此的生态幅发生部分重叠,部分元素如Mg,Na,As,Pb等的含量甚至较不同时期同属生物更加接近。Rhynchospirifer壳体次生层与其围岩碳、氧同位素比值分别保持着较好的同步性和一致性,即不存在碳、氧同位素生物效应。     

金属同位素质谱分析中样品处理的基本原则与方法

二十年来,国内外相继建立了多种金属(铁铜锌镁钙锂钼硒汞铬镉矾钡钛等)同位素的分析方法。金属同位素分析中的样品处理包括两个过程:样品的消解和样品中待测元素的分离纯化。为了获得真实、准确的金属同位素数据,样品处理过程必须遵守两个基本原则:(1)不引入待测元素以及可能会对待测元素同位素分析产生干扰的元素;(2)待测元素不发生损失。金属同位素分析常用的样品消解方法是酸溶法(包括高压闷罐法和微波消解法)。待测元素的分离纯化主要使用离子交换分离法。相同的树脂可以用于不同元素的化学分离,同一种元素也可以使用不同的树脂进行化学分离。不同类型样品的基质差异较大,需要不同的流程对待测元素进行分离。研究人员可以通过改变前人的分离流程,包括改变树脂的用量、变换淋洗液或用量、增加分离步骤等方法来满足不同样品的分离要求。本文提出了金属同位素样品处理中需要注意的一些细节:(1)如果消解样品时使用了高氯酸,必须将高氯酸在高温下彻底去除,因为残余的高氯酸具有强氧化性会使后续化学分离中使用的离子交换树脂失效,影响分离效果;(2)同一体积的树脂放入不同内径的交换柱中,树脂柱越细越长,淋洗液流速越慢、洗脱时间越长,并且待测元素洗脱出来越滞后;(3)离子交换过程中,每次加入的试剂体积越小,淋洗出来的元素越集中,分离效果越好。     

金属同位素质谱中分析样品处理的基本原则与方法

二十年来,国内外相继建立了多种金属（铁铜锌镁钙锂钼硒汞铬镉矾钡钛等）同位素的分析方法。金属同位素分析中的样品处理包括两个过程：样品的消解和样品中待测元素的分离纯化。为了获得真实、准确的金属同位素数据,样品处理过程必须遵守两个基本原则：①不引入待测元素以及可能会对待测元素同位素分析产生干扰的元素;②待测元素不发生损失。金属同位素分析常用的样品消解方法是酸溶法（包括高压闷罐法和微波消解法）。待测元素的分离纯化主要使用离子交换分离法。相同的树脂可以用于不同元素的化学分离,同一种元素也可以使用不同的树脂进行化学分离。不同类型样品的基质差异较大,需要不同的流程对待测元素进行分离。研究人员可以通过改变前人的分离流程,包括改变树脂的用量、变换淋洗液或用量、增加分离步骤等方法来满足不同样品的分离要求。本文提出了金属同位素样品处理中需要注意的一些细节：①如果消解样品时使用了高氯酸,必须将高氯酸在高温下彻底去除,因为残余的高氯酸具有强氧化性会使后续化学分离中使用的离子交换树脂失效,影响分离效果;②同一体积的树脂放入不同内径的交换柱中,树脂柱越细越长,淋洗液流速越慢、洗脱时间越长,并且待测元素洗脱出来越滞后;③离子交换过程中,每次加入的试剂体积越小,淋洗出来的元素越集中,分离效果越好。     

《同位素周期表》的试作

元素周期表是按原子的质子数目排列,它们的电子层结构主要体现了元素化学性质的规律,它说明元素与元素之间的差别。当质子数目相同而质量不同或是说中子数目不同时,一般称为同位素。不同数目的质子、电子和中子相结合--质子、电子、中子的矛盾统一体,它反映着原子的结构。因此,根据原子核中的质子、中子组成及其能量分布特征排列成顺序,它可以反映原子的结构和性质,并且反映了原子的形成、发展、转化过程的规律,即说明原子与原子之间纵的关系。     

准确标定硫同位素绝对比值,修订硫的原子量——矿产资源研究所和同位素地质开放实验室作出重要贡献

元素的原子量是十分重要的物理和化学基本参数 ,准确的原子量数据不但在科学上有重要意义 ,而且在技术、计量和商业方面有重要意义。因此准确测定元素的原子量一直是物理和化学工作者的一项重要任务。对于只含一个同位素 (核素 )的元素来说 ,同位素的质量即是元素的原子量。测准了该同位素的质量 ,就得到了元素的准确原子量。对含两种以上同位素 (核素 )的元素而言 ,情况就有所不同。这时 ,元素的原子量为各同位素质量的加权平均值。为得到元素的准确原子量 ,不但需要准确知道它的每一种同位素的质量 ,而且需要准确知道它的各种同位素的丰度…     

固相萃取低硼环境样品硼同位素分离和测定

<正>硼的原子序数为5,原子量为10.811,在自然界有两种稳定的同位素:11B和10B,丰度分别为:80.22%和19.78%(IUPAC,1991)。硼是自然界同位素相对质量差最大的元素之一。由于两种同位素之间存在着较大的质量差异,加上硼易溶于水,具有活泼的化学性质,因此在不同的地质环境下,其在各种地质过程中产生较大的同位素分馏,变化范围从-70‰到+75‰。这样,硼同位素作为一种灵敏的示踪剂成功     

铜同位素地球化学及研究新进展

多接收杯电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICPMS)的应用极大地提高了铜(Cu)同位素的分析精度和效率,推进了铜同位素地球化学的发展和应用。文中对Cu同位素地球化学进行了全面的综述,并更新了铜同位素研究的最新进展及其在地质与环境过程中的应用。自然界中铜同位素(δ65Cu)的变化范围可达20‰以上,高温下铜同位素分馏较小,而在低温条件下,铜同位素能产生巨大的同位素分馏,其主要取决于低温下铜的氧化还原反应。作为最重要的金属成矿元素之一、重要的重金属元素和重要的挥发性元素,铜同位素在矿床地球化学、环境地球化学和天体化学领域均显示了巨大的应用潜力。     

缺氧沉积物及其衍生物的Re-Os同位素定年与示踪

Os属铂族元素,其不同于亲石元素的地球化学性质使得Re-Os同位素体系在金属矿床和超基性-基性岩浆岩的定年与地球化学示踪研究中得到了广泛应用。Re、Os元素具有亲铁和一定程度的亲铜性质,能在还原环境中与硫化物和/或有机物结合而发生相对富集,因此可应用Re-Os同位素体系对缺氧环境中形成的富有机质沉积物及其衍生物进行定年与示踪研究。本文综述了近年来Re-Os地球化学在这一领域的研究新进展,包括黑色页岩中Re-Os富集机制的探讨,沉积岩的等时线法定年,风化作用、烃类成熟度和变质作用等对黑色页岩等富有机质沉积岩Re-Os同位素体系的影响,沉积环境的Os同位素示踪以及黑色页岩Os模式年龄的意义等,并对这些研究成果在石油、沥青等有机矿产的成因研究及其勘查工作中的应用前景进行了评述。