硅烷氢同位素分馏的理论计算

应用统计力学方法和较精确的非谐性校正，文章计算了硅烷在不同温度下的还原配分函数比，方程为：ｌｎβ＝－０．１６５９＋０．３６０３ｘ＋０．０４８９ｘ２以及硅烷与水和甲烷的氢同位素分馏方程：ｌｎαＳｉＨ４－Ｈ２Ｏ＝０．１５２３－０．４０６０ｘ＋０．０３１０ｘ２ｌｎαＣＨ４－ＳｉＨ４＝－０．１１５１＋０．２５８８ｘ－０．００２５ｘ２由于硅烷、甲烷中心原子电价相同，构型一致，对它们氢同位素分馏性质的对比讨论是很有意义的；同时，对增量法在氢同位素分馏计算中的应用进行了讨论     

矿物-水体系氢同位素平衡分馏和动力分馏的实验研究

矿物水体系氢同位素平衡分馏系数和动力分馏系数是同位素地球化学研究中的重要参数。这些参数大多由实验测定。氢同位素分馏的实验研究主要包括矿物水体系氢同位素交换实验,交换实验前后矿物、水的氢同位素分析及分馏机理、平衡分馏、动力分馏理论研究。为确保氢同位素分馏系数和一系列动力学参数的准确可靠,实验中防止氢透过容器壁扩散,避免空气中水汽污染样品,正确控制实验温度等都很重要。本研究以石英管代替前人常用的金（银、铂）管作反应容器,建立了一套实验研究羟基矿物水体系氢同位素平衡分馏和动力分馏的新方法,并开展了电气石水、黑柱石水体系氢同位素分馏的实验研究。所得一系列参数的精度明显好于国外报道的资料。此研究方法可广泛应用于羟基矿物水体系的氢同位素分馏的实验研究。     

电气石和水之间的氢同位素分馏

作者对电气-水体系氢同位素平衡分馏和动力学分馏和动力学分馏开展了实验研究，丰富了羟基矿物氢同位素分馏资料。本文对该研究的实验技术、分析方法作了介绍，并对实验结果进行讨论与国外已有的该方面的资料作了对比。在800-650℃时电气石和水之间氢同位素平衡分馏系数与温度间线性关系为103lna电气石-水=-28.24（106/T2）+2.60；交换速率常数与温度间关系为lnk2=-0.19-6.70（103/T）     

水热条件下费托型合成反应氢同位素分馏研究

费托型合成(F-TT)反应是地下烃类的三大成因之一,H同位素组成研究对其生烃过程和成因识别具有重要意义。本研究分别以无机CO和CO₂为碳源,水为氢源,研究在370℃和50 MPa的水热条件下, F-TT反应生烃过程中H同位素分馏情况。结果显示,不管是CO参与的经典F-T反应,还是CO₂参与的F-TT反应,烃类产物H同位素均呈正序分布(δD(C₁)<δD(C₂)<δD(C₃)<δD(C₄)<δD(C₅)<δD(C₆)),符合前人有关地下非生物成因烃的H同位素正序分布特征。本研究分别根据CO和CO₂为碳源的亚烷基机理和羰基插入机理,从反应原理、链增长机制和分馏过程,对2种生烃过程中的H同位素呈正序分布这一规律进行了详细机理阐述。由于热成因气H同位素也呈正序分布,所以烃类气体的H同位素分布特征不能够作为无机烃类来源的判识标志。但是,通过数据对比发现,按照甲烷的H同位素...     

水─岩交换体系氢同位素动力分馏

水─岩交换体系氢同位素动力分馏张理刚，陈振胜，刘敬秀，于桂香（地质矿产部宜昌地质矿产研究所，宜昌４４３００３）关键词氢同位素、动力分馏、水—岩交换体系以往对成矿流体中δＤ值的研究，一般采用测定矿物包裹体水的δＤ值；也有测定含羟基矿物的δＤ值，结合温度...     

某些羟基矿物氢同位素分析样品制备最佳条件的研究

利用高频感应加热法对17种羟基矿物(全岩)进行了氢同位素分析样品制备的条件试验。结合差热和化学分析,提出了样品制备的最佳实验条件,如样品量、加热去气温度和时间,分解脱水温度等,以使样品分析获得最佳效益和精确度。     

中酸性硅酸盐熔体-水体系氢同位素分馏的压力效应

对0．2－2000MPa条件下钠长石熔体，钾长石熔体以及0．2－150MPa条件下流纹岩熔体－－水体系的氢同位素分馏实验数据进行了筹压拟合，发现硅酸盐熔体与水之间的氢同位素分馏存在显著的压力效应，在800，1000和1200度条件下对钠长石熔体，水体系和流夺熔体－－水体系氢同位素分馏压力方程进行的等温拟合表明，只有在特定的压力条件下才可以用钠长石熔体－水体系来近似流纹岩熔体－－水体系的氢同位素分馏行为，当压力超过临界值时，硅酸盐熔体－水体系氢同位素分馏会发生变化，本文拟合的硅酸盐熔体－水体系氢同位素分馏等值线在P－T空间的形态变化特征与矿物－水体系存在较大差异，依据流纹岩熔体与水之间氢同位素分馏的压力效应，成功地模拟了美国西部Glass Creek流纹岩δD值和水含量变化规律与岩浆去气之间的关系。     

针铁矿-四方纤铁矿-水体系氧同位素分馏的实验研究

针铁矿是非常重要的三价铁氧化物之一,其氧同位素组成对于古环境再造具有很大的价值。以4种不同的铁化合物作为Fe3+离子的源物质,于30～120℃范围内,采用强迫水解方法,在不同同位素组成的水中分别实验合成针铁矿和四方纤铁矿。结果表明,以Fe(NO3)3·9H2O、NH4Fe(SO4)2·12H2O、Fe(SO4)3·7H2O为Fe3+源物质合成的是纯针铁矿,而以FeCl3·6H2O为Fe3+源物质合成的是四方纤铁矿。氧同位素分析显示,在30～120℃范围内实验测定的针铁矿-水体系和四方纤铁矿-水体系氧同位素分馏几乎不可区分,并且满足下列分馏关系:103lnα针铁矿-水=9.59×103/T-26.39103lnα四方纤铁矿-水=8.85×103/T-24.44实验测定的针铁矿-水体系氧同位素分馏不仅与前人实验结果一致,而且与增量方法理论计算相近。由于实验采用不同反应途径得到了一致的分馏结果,因此所测定的针铁矿-水体系氧同位素分馏代表了热力学平衡。     

我国某些粘土矿物的电子显微镜研究

粘土矿物用途极广,如冶炼炉中的耐火砖、堵口火泥、坩埚掺合料、铸模、电瓷及陶瓷原料、造纸、橡胶的填充料等,因此,精确鉴定和研究粘土矿物,是有现实意义的.光学显微镜最高放大率只有100～1000倍,研究细小的粘土矿物(>1微米)受到限制.     

物相之间氧同位素分馏的高温高压实验研究

应用理论计算、实验测定和经验估计三种方法均能获取含固体矿物体系的氧同位素分馏系数,其中高温高压实验研究不仅能够得到物相之间的同位素平衡分馏系数,而且能够提供与同位素交换动力学和机理有关的信息。同位素分馏系数的实验校准方法已经由原来的两相体系（矿物Ｈ２Ｏ、矿物ＣＯ２和矿物ＣａＣＯ３）交换发展为三相体系（ＣａＣＯ３矿物流体）交换,化学合成、重结晶和矿物反应技术得到了进一步应用。本文评述了近十年来这一领域的研究进展,着重介绍了Ｈ２Ｏ、ＣＯ２和ＣａＣＯ３作为交换介质进行氧同位素分馏系数校准的技术原理和结果,探讨了热液和碳酸盐交换实验结果不一致的原因。     

茶陵式铁矿中某些矿物的性质及其对选矿工艺的影响

茶陵式鲕状赤铁矿是湖南省的重要铁矿资源之一。研究这种矿石的物质成分及其相互关系,对选择合理的选矿手段及其工艺流程,是十分重要的。近年来,一些单位对茶陵式铁矿进行了多种选矿流程试验。采用通常的重、磁、浮选方法,铁精矿只能达到赤铁矿鲕体的品位,采用直接还原焙烧—磁选法也难获得炼钢所需的合格精料,必须打破赤铁矿鲕体,使有用矿物充分解离,才能获得较好的结果。大多认为鲕状赤铁矿是浅海相胶体沉积的。茶陵式鲕状赤铁矿沉积成矿后,又经历了不同程度的变质作用和表生风化作用,使矿石的结构构造、物质组成更趋复杂。根据七个矿区选矿物料的研究,茶陵式铁矿的矿物组成有:赤铁矿(包括水赤铁矿)、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿、磁黄铁     

海相沉积物的铼-锇分馏系列

在不同的现代海洋中,富含有机质的沉积物样品,锇的浓度范围为0.095×10~(-9)~0.212×10~(-9),~(187)Os/~(186)Os比值变化范围为8.2~8.9。在所有样品中,水成锇的计算馏分超过80%。因而,这些样品~(187)Os/~(186)Os比值反映了海水中的锇同位素含量。测得的~(187)Os/~(186)Os比值的幅度变化,表明在这些采样点,海水的锇同位     

罗河铁矿的硫同位素分馏机制和矿床形成的物理化学条件的研究

罗河铁矿(又称庐枞铁矿)是我国长江中下游火山岩地区大型铁矿床之一,是一种重要的矿床类型。十多年来,各研究单位和生产部门对该矿床进行了多方面、较系统的研究,取得可喜成果(张荣华等,1974;张荣华,1981;陈锦石等,1982)。然而,要进一步阐明这类矿床的成矿机理,还需要对该矿床的蚀变和成矿条件进行深入研究。本文着重讨论罗河铁矿的硫同位素分馏机制,并在此基础上结合地质和矿物包裹体的资料,近似定量地推算该矿床形成各阶段的物理化学条件范围及变化规律。     

不同检测方法对氢氧同位素分馏的影响

氢氧同位素的检测方法由最初的离线双路进样同位素比质谱法(Dual-inlet IRMS),发展到自动化程度较高的连续流水平衡法(Gasbench-IRMS)检测方法以及现阶段正在研究使用的热转换元素分析同位素比质谱法(TC/EA-IRMS)。为了探讨不同检测方法对氢氧同位素分馏的影响以及各方法的优缺点,文章应用Dual-inlet IRMS、GasbenchⅡ-IRMS、TC/EA-IRMS三种检测方法对四种不同水样的氢氧同位素进行检测,并用国际标准和国家标准对检测结果进行校正。结果表明,Dual-inlet IRMS法检测氢同位素的精密度高,重现性好;Gasbench-IRMS法检测氢同位素的结果重现性较差;Dual-inlet IRMS和Gasbench-IRMS法检测氧同位素要比TC/EA-IRMS法的精密度高,重现性好。用TC/EA-IRMS法检测氢氧同位素,分别用国际标准和国家标准校正,δD值的最大绝对偏差为1.13‰,δ18O值的最大绝对偏差为0.27‰。测定不同水样的氢氧同位素时,连续流GasbenchⅡ-IRMS测定氧同位素较有优势,而TC/EA-IRMS测定氢同位素比较有优势。样品测试过程中选用的校正标准不同,检测结果也存在一定的误差。     

长江中下游某些火山岩铁矿微量元素的地球化学

<正> 一、地质概况 长江中下游发育一些中生代陆相火山岩断陷盆地。其中庐枞、宁芜和繁昌等盆地内均发现有铁矿。在铁矿体及蚀变围岩内多种微量元素,均具有明显的垂直分带现象。这种分带规律既说明了成矿条件的特点,又显示了找矿标志的意义。 庐枞盆地的罗河铁矿作为一个大型隐伏铁矿床,它的蚀变和金属原生分带,在玢岩铁矿床中更有典型意义。该盆地内的钾玄岩—粗安岩—粗面岩组合,可划分三个旋回,由早至晚,称为砖桥组、双庙组和浮山组。其中第一旋回是含矿旋回。罗河铁矿与成矿有关的是粗安岩和粗安质凝灰岩。     

植物碳酸酐酶对稳定碳同位素分馏作用的影响

碳酸酐酶（CA）能够可逆地催化CO2和HCO2^-之间的快速转化。长久以来人们忽视了生物体中CA对稳定碳同位素分馏的影响。本文以微藻碳酸酐酶胞外酶为例,说明细胞的区室化和偶联反应可引起CA可逆催化HCO2^-和CO2的转化的不平衡,进而造成稳定碳同位素分馏,并给出体外实验和C4植物实验结果作为依据。此外,本文还讨论了CA对碳同位素分馏的影响的理论和实践意义。     

煤储层物性对甲烷碳同位素分馏的影响

煤层气作为一种吸附气,在储层中解吸扩散运移时甲烷碳同位素发生分馏。笔者通过采集山西晋城和新疆昌吉不同演化程度的煤样进行解吸试验,系统记录整个解吸过程中甲烷碳同位素组成的变化情况,研究了储层物性对甲烷碳同位素分馏的影响。结果表明：对于基质致密的煤样,解吸气体的δ13C1随时间增加逐渐变重,其变化的速率具有先快后慢的阶段性特点。对于基质疏松的煤样,解吸气体的δ13C1随时间增加先轻后重,这是由于取芯操作及煤样解吸过程中的基质收缩变形破坏了煤体原生结构,从而对正常的同位素分馏效应产生了影响。随着成熟度的增高,煤中微孔丰度增加,气体解吸扩散过程中受的限制增强,同位素分馏效果更显著。压裂裂缝的存在影响了煤层甲烷碳同位素的分馏效果,使得试采过程中井口气样δ13C1的变化规律不明显。     

铀与某些粘土矿物之间关系的初步研究

60年代初苏联的研究了蒙脱石、高岭石、蛭石、铝土矿、钠长石等对铀的吸附作用及这些矿物吸附铀与作用时间、温度、氢离子、溶液铀浓度之间的关系。认为粘土吸附铀与这些矿物的离子交换性能密切相关,且其吸附容量从蒙脱石向钠长石逐渐减少。     

“宁芜玢岩铁矿研究”回顾及某些问题的深化研究

本文概略回顾了陈毓川先生在上世纪70年代,作为“宁芜玢岩（火山岩型）铁矿”国家项目主要负责人,对该项目的贡献;介绍了作为该项目主要成果之《宁芜玢岩铁矿》专著的内容;回顾自己参与该项目对提高业务能力、扩展地学知识、增长专业兴趣、提出科学问题等方面所受教益,并举中国东部中生代火山岩之形成构造环境及火山成因铁矿床（特别是富铁“矿浆”）成因说明之;同时,还提出与“玢岩铁矿”有关的几个有待进一步深化研究的科学问题,如①如何“定量”地测定宁芜盆地玄武安山质岩浆是在多大的氧逸度条件下发生分离结晶作用的？②为何有些次火山岩（輝长闪长玢岩）形成铁矿,而有些则未形成铁矿？其原始岩浆各自在什么样的氧逸度条件下和构造环境中发生分离结晶作用的？③中国东部中生代火山岩的岩石系列属性,特别是宁芜盆地玄武安山质岩浆能否归入“橄榄玄粗岩系列（组合）”?