电气石—水体系中D／H交换动力学研究

本文对电气石-水体系氢同位素动力分馏进行了实验研究。研究表明,电气石-水体系氢同位素交换以扩散交换为主。在温度为800～450℃范围内,该体系的氢扩散动力学方程为:logD=-5.96-6.68×10~3/T(圆柱模式),logD=-5.64-6.42×10~3/T(薄板模式),扩散活化能为128.0 kJ/mol(圆柱模式)和123.1 kJ/mol(薄板模式)。     

氢氧同位素在四川气田地层水中的分布特征及其成因分类

气田地层水往往与油气共存于同一地质体,形成气水同产现象。四川盆地自震旦系至白垩系各层系均广泛分布有与天然气伴生的气田地层水,气田地层水中常富含氢氧元素为主的多种微量有用元素。各气田地层水因赋存层系及沉积类型不同,埋藏封闭条件及演化不同,其水化学及同位素地球化学特征各异,成因类型也不同。根据四川盆地气田地层水氢、氧同位素分析值点δD—δ~(18)O 关系研究,可将其地层水划分出四种类型:大气渗入淋滤型气田水、海源沉积型气田水、海源沉积与大气降水叠加型气田水、海源沉积与岩浆水叠加型气田水。用同位素法研究气田地层水成因,分类明确,标志明显,应用效果良好,可弥补水文地化法的不足。     

川东北天然气单体烃氢同位素组成特征

采用气-水平衡法及同位素分馏平衡方程技术标定工作标准气,测定样品的氢同位素比值,使误差控制在5‰以内。采取川东北、鄂西和川西三个地区的天然气样品,分别测定它们的单体烃氢同位素比值。分析表明,川东北普光气田海相成因天然气甲烷氢同位素δD平均值为-126‰(SWOM),比新疆塔河油田海相环境生成的天然气甲烷氢同位素δD平均值-164‰重约40‰。对比研究认为,这与其共存地层水的δD值密切相关,也与这些天然气的成熟度有直接关系。     

江西金山金矿床成矿流体地球化学

江西金山金矿床成矿流体地球化学研究表明，1）含金硅化糜棱岩（或石英脉）中石英主要分布主矿化期受韧性剪切裂隙控制的流体包裹体。2）成矿流体温度变化于230－370℃范围, 表明成矿历经多阶段构造－热液脉动作用。3）流体包裹体成分特征、氢氧同位素组成及其他地质－地球化学证据表明，成矿流体具多源性：①来自地球深部高温、高压深源流体；②再循环大气降水；③变质－变形过程中产生的变质热流体。此外，还有前述3种成因流体派生的有机流体。     

风成沉积物叶蜡氢同位素在揭示东亚季风区干湿变化中的原理及应用

沉积物叶蜡正构烷烃氢同位素是指示气候和环境变化的一种新的生物地球化学指标,由于其存在广泛、成因机制清晰、易于保存等特点,被认为是具有很大潜力的重建古环境的替代指标。分析了正构烷烃的形成过程与其氢同位素的分馏机制,讨论了叶蜡正构烷烃氢同位素在不同气候区指示湿度变化的能力,总结了在东亚季风区半干旱区的一些应用案例。相比于风成黄土中其他气候代用指标,沉积物正构烷烃氢同位素更直接地指示了区域干湿变化,对区域气候和环境变化响应敏感,在长时间尺度上记录了水汽变化过程,并存在显著的太阳辐射岁差周期。正构烷烃氢同位素是一种理想的东亚季风区干旱半干旱地区湿度重建的代用指标,未来需要进一步研究大气降水同位素和本地分馏过程对其变化的控制规律,加强其在古气候定量重建中的研究应用。     

氢在地球演化过程中的同位素分馏

根据地球形成演化模型,从理论上模拟了地球早期去气过程中的氢同位素分异过程。结果表明,在经历了由开放至封闭的地球去气演化过程后,地球水圈、地壳、地幔之间的氢同位素组成产生显着分异:越往地心深处,其δD值越低,即幔源流体具有异常低的δD值。地球形成时的初始δD值为-3‰(相对SMOW)。地球水圈中的水量约占地球总水量的96%。利用氢同位素变化可以进行地震临震预报。     

分流比对烃类单分子氢同位素分析的影响

在单体烃的氢同位素系统测定中,以甲烷为样品,选择不同的分流比(0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0),采用气相色谱-高温热转换-同位素比率质谱对相应的氢同位素比值进行研究。结果表明,不同的分流比对峰形、出峰面积及单体烃的氢同位素值有不同程度的影响,总体上随着分流比的增大,峰宽及峰面积呈现指数方式递减;特别是当分流比较小(小于1)时,导致氢同位素值测定结果的不确定度增大;分流比较大时,氢同位素值趋于稳定。文章对造成这种现象的原因进行了分析,认为在单体烃的氢同位素的分析中,选择较大的分流比不会导致明显的同位素分馏,从而对样品分析更为有利。     

Science研究发现原始陨石可能是地球和太阳系内水的来源

正2014年10月31日,Science发表题为《早期太阳系内部的吸积水来自碳质球粒陨石——可能的来源》(Early Accretion of Water in the Inner Solar System from A Carbonaceous Chondrite-Like Source)的文章指出,伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)研究发现了地球和太阳系内水的第一个证据。研究人员提出了地球上水的另一个潜在来源——碳质球粒陨石。最原始的陨石即碳质球粒陨石,形成于大约46亿年前太阳引发的灰尘、砂     

海洋藻类生物标志物单体氢同位素与表层海水盐度关系研究进展与启示

生物标志物稳定氢同位素组成包含了重要的环境信息,以长链烯酮、甲藻甾醇和中链脂肪酸为代表的生物标志物氢同位素δD值以及氢同位素分馏被越来越多地应用到古海洋盐度重建的工作中。近20年的研究表明,海洋藻类生物标志物δD值受到诸多因素控制,如盐度、种属、温度和光照等。重点介绍表层海水盐度对海洋藻类脂质δD值的影响,通过汇总培养实验以及实地研究中的藻类生标δD值与盐度的关系,以及已有的藻类生标δD值重建古盐度的应用,提出使用该方法重建古表层海水盐度时存在的问题和需要关注的重点。希望通过研究可以更好地理解藻类生标δD值的应用潜力,为生标单体氢同位素研究提供更准确详尽的信息。     

达里诺尔湖水体稳定氢、氧同位素组成变化对结冰过程的响应

利用自然界中广泛分布的环境同位素进行湖泊水体演化过程分析已经成为现代湖泊科学的重要研究方向.通过采集内蒙古达里诺尔湖(简称"达里湖") 2013年1月份的湖冰、湖水, 2012年夏季湖水与湖区大气降水等, 共分析了77个样品中稳定氢(H)、氧(O)同位素值的变化情况, 在此基础上对达里湖水体稳定H、O同位素组成变化及其对结冰过程的响应进行了详细分析, 结果显示: (1)伴随结冰过程的完成, 各站点深层冰体(厚度~65 cm)中δD、δ18O值比表层冰体(厚度~15 cm)中的值出现不同幅度的偏重.而冰下水体中δD、δ18O平均值则比冰体中的平均值分别偏轻约13.85‰、2.23‰.在冰层形成的快速与稳定阶段, δD、δ18O值的变化幅度也存在差异.同时, 冬季外源水体的输入对各站点间同位素值差异的影响比夏季更明显; (2)夏季湖水、冬季湖水与湖冰的同位素值均落在全球大气降水线与湖区大气降水线之外, 显示湖泊冰封之前, 蒸发对湖泊水体同位素偏移存在一定程度的影响; 而冬季湖水与湖冰的同位素值基本位于同一斜率区间, 且全部落在夏季湖水同位素值的右侧, 显示两者之间并不存在明显的蒸发分馏作用, 造成上述现象的因素只能归结于结冰过程.