环境地球化学研究近十年若干新进展 被引量：9

1

作者 冯新斌 曹晓斌 +7 位作者 付学吾 洪冰 关晖 李平 王敬富 王仕禄 张干 赵时真 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期253-289,共37页

环境地球化学学科在中国生态文明和美丽中国建设、国际环境公约履约及过去全球变化研究中发挥着越来越大的作用。本文简要回顾了中国过去十年在环境地球化学领域的部分研究进展,介绍了汞、持久性有机污染物和其他重金属污染物长距离传... 环境地球化学学科在中国生态文明和美丽中国建设、国际环境公约履约及过去全球变化研究中发挥着越来越大的作用。本文简要回顾了中国过去十年在环境地球化学领域的部分研究进展,介绍了汞、持久性有机污染物和其他重金属污染物长距离传输研究进展;总结了汞、镉、锑、铊等非传统稳定同位素在地表生物地球化学循环过程中的同位素分馏规律及污染来源和环境过程示踪方面的研究进展;回顾了传统稳定同位素地球化学与污染示踪及过去全球变化方面的研究进展。指出了以上研究方向还存在的问题及未来研究方向。 展开更多

关键词 长距离传输 重金属 持久性有机污染物 传统稳定同位素 全球变化 非传统稳定同位素

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页岩气压裂返排液/采出水同位素地球化学特征与鉴别指标 被引量：3

2

作者 倪云燕 姚立邈 +1 位作者 隋建立 陈建平 《天然气地球科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期78-91,共14页

中国页岩气资源丰富,主要分布在人口密集的南方海相碳酸盐岩分布区,地质地表条件复杂,生态环境脆弱,水资源匮乏或分布不均,大规模压裂开采存在很高水资源利用压力和严重水环境污染风险。综合分析页岩气压裂返排液/采出水的氢、氧、硼、... 中国页岩气资源丰富,主要分布在人口密集的南方海相碳酸盐岩分布区,地质地表条件复杂,生态环境脆弱,水资源匮乏或分布不均,大规模压裂开采存在很高水资源利用压力和严重水环境污染风险。综合分析页岩气压裂返排液/采出水的氢、氧、硼、锂、锶等传统与非传统稳定同位素地球化学特征显示:四川盆地返排液/采出水的氢氧同位素与寒武系、二叠系和三叠系的须家河组、嘉陵江组、雷口坡组常规井采出水演化趋势相近,与震旦系常规井采出水不同,表明四川盆地返排液/采出水为压裂注入液与滞留在志留系页岩中的地层卤水的混合产物,其高盐度端元化学组成更接近寒武系地层卤水,但其δ^(11)B值要高于后者。四川盆地页岩气压裂返排液/采出水δ^(11)B值与美国Marcellus的相近,都与蒸发相海水有关,与盆地内不同层系常规井采出水有一定的重合,无法进行精确区分,但其δ^(11)B和B/Cl值与河水和非海相的柴达木盆地页岩气井返排液/采出水能够明显区分。四川盆地页岩气压裂返排液/采出水δ^(7)Li值稍高于美国Marcellus的,与长江水的δ^(7)Li值有一定重合。威远页岩气示范区返排液/采出水^(87)Sr/^(86)Sr均值为0.7197,长宁示范区则为0.7193,远高于不同层系常规井采出水的^(87)Sr/^(86)Sr值,这是因为志留系页岩受到陆源硅质沉积物和下伏富Sr流体的影响,导致四川盆地南部志留系地层实测^(87)Sr/^(86)Sr值偏高,这使得^(87)Sr/^(86)Sr值成为鉴别四川盆地页岩气压裂返排液/采出水与常规气井采出水和浅层地下水的有效指标。 展开更多

关键词 压裂返排液 传统稳定同位素 非传统稳定同位素 鉴别指标 四川盆地

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非传统稳定同位素地球化学的创建与发展 被引量：72

3

作者 朱祥坤 王跃 +4 位作者 闫斌 李津 董爱国 李志红 孙剑 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期651-688,共38页

本世纪的第一个十年见证了非传统稳定同位素地球化学的诞生和快速发展。该领域在过去十年的开创性工作可归纳为测试方法研发、分布范围调查、分馏过程与机理研究和应用潜力探索等方面。本文在历史回顾的基础上,以镁、铁、铜、锌、钼等... 本世纪的第一个十年见证了非传统稳定同位素地球化学的诞生和快速发展。该领域在过去十年的开创性工作可归纳为测试方法研发、分布范围调查、分馏过程与机理研究和应用潜力探索等方面。本文在历史回顾的基础上,以镁、铁、铜、锌、钼等同位素为例,从后三个方面对这一分支学科进行了简介。 展开更多

关键词 非传统稳定同位素 镁同位素 铁同位素 铜同位素 锌同位素 钼同位素

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镁同位素地球化学研究新进展及其应用 被引量：26

4

作者 柯珊 刘盛遨 +2 位作者 李王晔 杨蔚 滕方振 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期383-397,共15页

作为一种新兴的地质示踪剂,Mg同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。Mg同位素地球化学研究已取得了巨大的进展,近期研究工作主要包括两个方面。首先,调查了地球各主要储库和陨石的Mg同位素组成特征,结果表明陨石和地球地幔具有均一并... 作为一种新兴的地质示踪剂,Mg同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。Mg同位素地球化学研究已取得了巨大的进展,近期研究工作主要包括两个方面。首先,调查了地球各主要储库和陨石的Mg同位素组成特征,结果表明陨石和地球地幔具有均一并且相似的Mg同位素组成,平均δ26Mg值分别为-0.28±0.06‰和-0.25±0.07‰;相反,上地壳和水圈的Mg同位素组成很不均一,δ26Mg值变化范围分别为-4.84‰～+0.92‰和-2.93‰～+1.13‰。其次,对一些地质和物理化学过程中Mg同位素的分馏行为进行研究,结果表明:(1)地表风化作用可以造成大的Mg同位素分馏,导致重Mg同位素残留在风化产物中而轻Mg同位素进入水圈;(2)岩浆分异过程中Mg同位素平衡分馏很小;(3)高温化学扩散和热扩散过程中Mg同位素会发生显著的动力学分馏。基于这些研究成果,Mg同位素体系已经被初步应用于示踪早期地球形成和壳内物质再循环等过程,并有望在不久的将来应用于示踪大陆地壳的化学演化和地质温度计等研究领域。 展开更多

关键词 MG同位素 非传统稳定同位素 同位素分馏

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近十年我国非传统稳定同位素地球化学研究进展 被引量：18

5

作者 韦刚健 黄方 +4 位作者 马金龙 邓文峰 于慧敏 康晋霆 陈雪霏 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-44,共44页

非传统稳定同位素是过去十年国际上地球化学学科发展非常迅猛的方向,我国科研人员也以自主创新的方式参与到这一前沿研究的大潮中,研究队伍不断扩大,已成为这一学科方向的重要研究力量。本文回顾了过去十年(2010—2020)我国非传统稳定... 非传统稳定同位素是过去十年国际上地球化学学科发展非常迅猛的方向,我国科研人员也以自主创新的方式参与到这一前沿研究的大潮中,研究队伍不断扩大,已成为这一学科方向的重要研究力量。本文回顾了过去十年(2010—2020)我国非传统稳定同位素分析技术研发方面的进展,同时对一些重要研究方向的代表性应用研究成果进行了总结。在分析技术方面,我国主要的相关实验室对众多非传统稳定同位素体系的高精度测试技术进行了探索,开拓了一些具备国际先进甚至领先水准的分析技术方法;在应用研究方面,不同的研究团队侧重于各自关注的研究领域和同位素体系,发展进程有所差别,但总体上处于蓬勃发展阶段,上升势头迅猛。有理由相信未来我国的非传统稳定同位素地球化学仍会继续快速发展,技术上会对已有的方法优化提高,并不断开拓新的体系,应用研究上将更深入探索地质、环境过程中的分馏机制,同时将在地球科学的相关研究领域得到更广泛的应用。 展开更多

关键词 非传统稳定同位素 分析技术 应用研究 研究进展

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高温下非传统稳定同位素分馏 被引量：17

6

作者 黄方 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期365-382,共18页

过去十几年来,非传统稳定同位素地球化学在高温地质过程的研究中取得了的重大进展。多接收诱导耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)的应用引发了稳定同位素分析方法的重大突破,使得精确测定重元素的同位素比值成为可能。本文总结了以Li、Fe和Mg... 过去十几年来,非传统稳定同位素地球化学在高温地质过程的研究中取得了的重大进展。多接收诱导耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)的应用引发了稳定同位素分析方法的重大突破,使得精确测定重元素的同位素比值成为可能。本文总结了以Li、Fe和Mg同位素为代表的非传统稳定同位素在岩石地球化学研究中的应用。Li同位素目前被广泛地用于地幔地球化学、俯冲带物质再循环和变质作用的研究中,可以用来示踪岩浆的源区性质和扩散等动力学过程。不同价态的Fe在矿物熔体相之间的分配可以产生Fe同位素分馏,可以发生在地幔交代、部分熔融、分离结晶等过程中。岩浆岩的Mg同位素则大致反映其源区的特征,地幔的Mg同位素组成比较均一,这为研究低温地球化学过程中Mg同位素的分馏提供一个均一的背景。此外,Cl,Si,Cu,Ca,U等等同位素体系也具有广阔的应用前景。对同位素分馏机制的实验研究和理论模拟为理解非传统稳定同位素数据提供了必要的指导。实验表明,高温下具有不同的迁移速度的轻、重同位素可以产生显著的动力学同位素分馏,这一分馏可以在化学扩散、蒸发和凝华等过程中发生;同位素在矿物和熔体以及流体相中化学环境的差异使得不同相之间可以发生平衡分馏。而最近的硅酸盐岩浆的热扩散和热迁移实验则揭示了一种"新"的岩浆分异和同位素分馏机制。沿着温度梯度,硅酸盐岩浆可以发生显著的元素和同位素分异,湿的安山岩可以通过这种方式演变成花岗质成分,因此这个过程可能对陆壳的产生和演化有重大影响。如果温度梯度在岩浆作用中能长期存在,热扩散就可以产生稳定同位素的分馏,这一机制有别于传统的平衡和动力学同位素分馏。而多个稳定同位素体系的正相关关系是示踪热迁移过程的最有力证据。在热扩散过程中,流体承载的物质� 展开更多

关键词 非传统稳定同位素 多接收诱导耦合等离子体质谱 岩浆作用 同位素分馏 热扩散 热迁移 索瑞系数

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锑的地球化学行为以及锑同位素研究进展 被引量：13

7

作者 孟郁苗 胡瑞忠 +2 位作者 高剑峰 毕献武 黄小文 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期339-348,共10页

锑被广泛用于生产各种阻燃剂、玻璃、橡胶、颜料、陶瓷、半导体原件等。锑在火成岩中属于分散元素,但可以富集在沉积岩中（如深海黏土、页岩及碎屑岩）。锑常出现在与辉长质深成岩有关的岩浆硫化物矿床、与花岗岩有关的硫化物矿床、碎屑... 锑被广泛用于生产各种阻燃剂、玻璃、橡胶、颜料、陶瓷、半导体原件等。锑在火成岩中属于分散元素,但可以富集在沉积岩中（如深海黏土、页岩及碎屑岩）。锑常出现在与辉长质深成岩有关的岩浆硫化物矿床、与花岗岩有关的硫化物矿床、碎屑岩-碳酸岩赋矿的钨-锑-汞层控矿床及热液铅锌矿床中。目前高精度锑同位素的分析测试方法已基本成熟,即酸溶、阳离子树脂交换柱结合硫醇棉纤维法或阴阳离子交换柱法分离富集锑、氢化物发生器MC-ICP-MS测定锑同位素。仪器的质量歧视校正通常采用标样-样品匹配法、In内标法和Sn内标法。不同地质储库端元的锑同位素组成变化较大（达18‰）,海水为-3.7‰,硅酸岩为0.9‰-2.9‰,硫化物（辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿）为-1.9‰-16.9‰。且来自不同国家的辉锑矿具有不同的锑同位素组成,不同产地玻璃的锑同位素组成也不同。锑同位素在氧化还原过程（或硫化物沉淀）和无机吸附过程会发生明显分馏,分别达-9‰和-4‰。因此,锑同位素有可能作为一种灵敏的地球化学示踪剂,对示踪成矿物质来源、刻画与氧化还原等过程有关的成矿过程和探讨矿床形成机理、矿区重金属锑污染的治理以及考古等方面具有重要指示作用。 展开更多

关键词 锑同位素 地球化学 非传统稳定同位素 同位素分馏

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新世纪十年地幔地球化学研究进展 被引量：12

8

作者 周新华 张宏福 +5 位作者 郑建平 夏群科 刘勇胜 汤艳杰 黄方 刘传周 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期379-391,共13页

本文在简要回顾上世纪地幔地球化学学科形成历史及新世纪十年地幔地球化学研究重大进展基础上,着重概述了我国相关领域的研究进展。重点对地球深部理论研究与途径探讨,大陆岩石圈地幔研究,地幔熔/流体与地幔交代作用,地球深部中水的存... 本文在简要回顾上世纪地幔地球化学学科形成历史及新世纪十年地幔地球化学研究重大进展基础上,着重概述了我国相关领域的研究进展。重点对地球深部理论研究与途径探讨,大陆岩石圈地幔研究,地幔熔/流体与地幔交代作用,地球深部中水的存在及其地质意义,非传统稳定同位素在地球深部研究中应用,地幔体系Re-Os同位素应用,地幔地球化学数据库应用等方面的研究进展逐一作了讨论。重点讨论了各领域研究理论与实验方法的进展,及其在地幔研究中的应用;进而将对当前研究中的存在问题进行剖析并对今后十年的重要研究方向作一展望。 展开更多

关键词 地幔地球化学 大陆岩石圈地幔 地幔流体熔体 地球深部水 非传统稳定同位素 RE-OS同位素体系 地球化学数据库

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游离态Fe(Ⅱ)驱动赤铁矿晶相重组的Fe原子交换机制：稳定Fe同位素示踪研究 被引量：11

9

作者 刘承帅 韦志琦 +1 位作者 李芳柏 董军 《中国科学：地球科学》 CSCD 北大核心 2016年第11期1542-1553,共12页

土壤中游离态Fe(Ⅱ)与铁(氢)氧化物矿物之间的原子交换是最近发现的重要的铁循环化学过程.但是,结晶度高、性质稳定的赤铁矿,与游离态Fe(Ⅱ)之间的原子交换过程及其矿物晶相变化仍然未知.本研究中,我们采用控制实验,以^(5 7)Fe同位素示... 土壤中游离态Fe(Ⅱ)与铁(氢)氧化物矿物之间的原子交换是最近发现的重要的铁循环化学过程.但是,结晶度高、性质稳定的赤铁矿,与游离态Fe(Ⅱ)之间的原子交换过程及其矿物晶相变化仍然未知.本研究中,我们采用控制实验,以^(5 7)Fe同位素示踪方法研究厌氧体系中游离态Fe(Ⅱ)与赤铁矿中结构态Fe(Ⅲ)之间的原子交换机制.结果表明,游离态Fe(Ⅱ)与赤铁矿中的结构态Fe(Ⅲ)能发生明显的Fe原子交换,即游离态Fe(Ⅱ)进入到赤铁矿结构形成结构态Fe(Ⅲ),而赤铁矿中原来的部分结构态Fe(Ⅲ)被还原释放,进入到溶液体系形成游离态Fe(Ⅱ).这一反应体系中Fe原子交换率受pH和游离态Fe(Ⅱ)初始浓度的影响;与酸性环境相比,pH 7.5的中性环境更有利于Fe原子交换的发生;在相同pH条件下,Fe原子交换率首先随游离态Fe(Ⅱ)初始浓度的升高而提高,但是过高的Fe(Ⅱ)浓度导致在赤铁矿表面吸附的Fe(Ⅱ)超过单层吸附位覆盖量,在一定程度上抑制Fe原子交换.Fe(Ⅱ)作用下Fe原子交换发生的同时,赤铁矿晶相发生重组.更为重要的是,通过X射线衍射表征研究发现,游离态Fe(Ⅱ)驱动赤铁矿晶相重组过程中形成新的赤铁矿和针铁矿;进一步通过穆斯堡尔谱研究证实,新的赤铁矿晶体主要形成机制为晶体同质外延生长,针铁矿形成机制为异质外延生长.本研究发现的游离态Fe(Ⅱ)驱动性质稳定的赤铁矿晶相转变及其Fe原子交换过程,可为揭示以稳定态铁(氢)氧化物为主要含铁矿物分布的热带亚热带土壤元素环境地球化学过程机制提供重要理论基础. 展开更多

关键词 铁循环 非传统稳定同位素 原子交换 赤铁矿 晶相转变 穆斯堡尔谱

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硼同位素分析测试技术研究进展 被引量：5

10

作者 冯林秀 李正辉 +3 位作者 曹秋香 田世洪 黄文夏 王田 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期16-38,共23页

硼(B)是一个质量较轻的流体活动性元素。它有2个稳定同位素:10B和11B,两者之间相对质量差较大,导致自然界显著的硼同位素分馏。因此,硼同位素作为强有力的非传统稳定同位素示踪工具,在化学、环境、生物、地球及行星科学等研究领域具有... 硼(B)是一个质量较轻的流体活动性元素。它有2个稳定同位素:10B和11B,两者之间相对质量差较大,导致自然界显著的硼同位素分馏。因此,硼同位素作为强有力的非传统稳定同位素示踪工具,在化学、环境、生物、地球及行星科学等研究领域具有广泛的应用。近二十年来,国内外硼同位素分析测试技术不断改进并取得了诸多重要进展。然而,获取高质量硼同位素数据,在样品消解、分离纯化以及质谱测试三个主要环节中仍然存在很多挑战。因为硼具有易挥发性及其在不同pH值环境中因配位不同导致同位素分馏,样品消解和分离纯化对硼同位素准确测量有很大影响。样品消解法主要有高温水解法、酸溶法、碱熔法和灰化法,其中酸溶法与碱熔法是最常用的方法。分离纯化法主要包括离子交换法、硼酸甲酯蒸馏法和微升华法。这些样品前处理方法各有利弊。质谱测试方法主要有两类:一类是溶液法,即热电离质谱法(TIMS)或多接收电感耦合等离子体质谱法(MC-ICP-MS);另一类是微区原位分析法,即二次离子质谱法(SIMS)或激光剥蚀法(LA)-MC-ICP-MS。不同的测试方法对样品前处理要求不同:溶液法要求去除基质;微区原位分析法要求样品与标样的成分匹配。这些测试方法也存在不同技术挑战:TIMS分析过程中容易产生同位素分馏。而SIMS和LA-MC-ICP-MS分析过程中存在缺少标准样品、样品表面污染、低含量样品精度有限及高含量样品重现性差等问题。基于MC-ICP-MS测量低含量样品中硼同位素的独特优势,本文深入探讨了基体效应、记忆效应和质量歧视效应三方面的现存挑战,通过梳理文献和数据对比,在总结现有硼同位素地球化学研究方法的基础上提出一些分析测试技术发展方向的建议。 展开更多

关键词 硼同位素 非传统稳定同位素 消解 纯化 TIMS MC-ICP-MS SIMS

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镁同位素示踪表生地质过程的原理及应用 被引量：6

11

作者 黄康俊 滕方振 +4 位作者 沈冰 马龙 张宏宇 张攀 王琦 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期213-234,共22页

镁(Mg)是流体活动性元素及生物必需元素,广泛参与地球表层圈层所涉及的物理、化学和生物过程。最近二十年发展起来的镁稳定同位素技术为研究表生地质过程中Mg的迁移转化过程,以及相应的生态环境效应提供了新的视野。利用镁同位素在全球... 镁(Mg)是流体活动性元素及生物必需元素,广泛参与地球表层圈层所涉及的物理、化学和生物过程。最近二十年发展起来的镁稳定同位素技术为研究表生地质过程中Mg的迁移转化过程,以及相应的生态环境效应提供了新的视野。利用镁同位素在全球物质迁移与循环过程中的同位素分馏效应来示踪表生地球化学过程,对于理解生物地球化学循环、全球碳循环和气候变化等具有重要的科学意义。本文系统介绍了镁同位素分析测试技术、表生地质过程镁同位素分馏机理、镁同位素示踪表生地质过程的研究进展及其存在的问题,并对其潜在的发展方向进行了展望,以期对镁同位素体系的未来研究提供借鉴。 展开更多

关键词 镁同位素 非传统稳定同位素 大陆风化 碳循环 地球宜居性

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硅酸盐化学风化强度评估的沉积物指标与方法研究进展 被引量：7

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作者 傅寒晶 简星 梁杭海 《古地理学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1192-1209,共18页

风化作用是源-汇沉积体系中的重要环节,气候、构造、地形、植被和岩性在不同程度上控制着地表硅酸盐化学风化,量化硅酸盐化学风化强度有助于开展全球性的实例研究对比。本研究归纳总结了基于碎屑沉积物的化学风化强度指标,包括岩石学和... 风化作用是源-汇沉积体系中的重要环节,气候、构造、地形、植被和岩性在不同程度上控制着地表硅酸盐化学风化,量化硅酸盐化学风化强度有助于开展全球性的实例研究对比。本研究归纳总结了基于碎屑沉积物的化学风化强度指标,包括岩石学和矿物学指标、元素地球化学指标和非传统稳定同位素指标,并指出了指标在应用中存在的问题。这些指标中:砂质沉积物骨架颗粒组成、粉砂级碎屑的矿物组成和矿物表面结构特征从矿物组成和结构上直观地反映了化学风化强度,运用不多但值得关注;黏土矿物组合和主微量元素指标如CIA、Rb/Sr、α^(AlE)等在实例研究中运用广泛,同时也显现出易受物源和水动力分选影响等弊端;新近开发的利用锂、硼、钾、镁、硅等同位素示踪化学风化强度的方法具有广阔的应用前景,同位素的分馏机理有待完善。源-汇体系中的其他过程如物源供给、水动力分选、成岩作用、再旋回作用、成土作用、物理淋滤和生物利用等会影响化学风化指标的使用效果,通过多指标的综合运用和相互验证,可以有效提升化学风化强度评估的准确性。 展开更多

关键词 化学风化强度 地球化学 岩石学 矿物学 非传统稳定同位素

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传统稳定同位素技术在环境科学领域的应用及研究进展 被引量：7

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作者 王万洁 侯兴旺 +1 位作者 刘稷燕 江桂斌 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3640-3650,共11页

本文回顾了同位素技术的发展历史、简介了传统稳定同位素技术的应用原理与主要分析仪器.重点介绍了传统稳定同位素技术在污染物溯源、识别转化历程和指示反应程度,以及重建古环境信息,构建生态系统营养结构和探索生态物质循环等环境科... 本文回顾了同位素技术的发展历史、简介了传统稳定同位素技术的应用原理与主要分析仪器.重点介绍了传统稳定同位素技术在污染物溯源、识别转化历程和指示反应程度,以及重建古环境信息,构建生态系统营养结构和探索生态物质循环等环境科学领域的应用与最新研究进展,提出了当前传统稳定同位素技术面临的挑战并对未来的发展方向进行了展望. 展开更多

关键词 传统稳定同位素技术 污染物溯源 示踪技术 环境信息构建 环境应用

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Ba同位素在花岗质岩浆演化及流体活动中的应用与展望

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作者 唐宗源 陈琛昌 +2 位作者 华山 李杰 魏浩 《河北地质大学学报》 2024年第1期1-10,共10页

钡(Ba)作为一种非传统的稳定同位素,逐渐展现出其作为示踪花岗质岩浆演化和流体活动的独特优势。目前,Ba同位素的地球化学储库已经基本建立。地壳的重熔过程可以分馏出Ba同位素,导致生成的熔体富集重Ba同位素。然而,在喜马拉雅康巴淡色... 钡(Ba)作为一种非传统的稳定同位素,逐渐展现出其作为示踪花岗质岩浆演化和流体活动的独特优势。目前,Ba同位素的地球化学储库已经基本建立。地壳的重熔过程可以分馏出Ba同位素,导致生成的熔体富集重Ba同位素。然而,在喜马拉雅康巴淡色花岗岩中观察到的轻δ^(138/134)Ba值(-1.32‰~+0.12‰)很可能与来自大型深层岩浆储库的流体有关。深层岩浆储库释放的流体对康巴浅色花岗岩的岩浆演化过程产生了重要影响,导致了较低的轻Ba同位素组成(<0)。这些流体不仅改变了浅色花岗岩的Ba同位素组成,还可能输运了一些可溶性金属元素,有助于稀有金属矿床的形成。与花岗岩熔体相比,钾长石富含轻Ba同位素。高分异花岗岩中的钾长石分离结晶会导致明显升高的δ^(138/134)Ba值(>0),而具有岩浆-热液特征的高分异花岗岩的δ^(138/134)Ba值明显低于大陆地壳(~0‰)。在俯冲带流体过程中,Ba同位素可以大量分馏,轻Ba同位素优先富集在矿物中,导致变质流体的δ^(138/134)Ba值远高于俯冲物质(如蚀变洋壳)。俯冲带中重Ba同位素(>0)可能与蚀变洋壳的流体贡献有关,而轻Ba同位素(<0)可能反映了俯冲碎屑沉积物的增加。超高压变质岩和高压脉可以记录俯冲带变质作用和流体—岩石相互作用过程中的Ba同位素分馏,而变质再平衡则可以改变地幔楔和弧火山岩的Ba同位素组成。然而,在使用Ba同位素来量化不同来源的贡献时,尤其是涉及变质脱水和流体活动时,需要仔细考虑。综上所述,总结了Ba同位素在花岗岩及流体活动中的应用现状和进展,并针对未来的研究方向和挑战进行了展望。 展开更多

关键词 非传统稳定同位素 Ba同位素 花岗岩 流体活动 穿地壳岩浆系统

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非传统稳定同位素在碳酸岩研究中的应用

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作者 孙源 《地球科学前沿（汉斯）》 2024年第4期419-428,共10页

非传统稳定同位素高精度测试技术的快速发展,为非传统稳定同位素在碳酸岩来源方面的研究提供了全新的技术手段。越来越多的学者通过结合非传统稳定同位素,如Mg、Ce、B同位素来探讨碳酸岩研究中的相关问题。研究通过使用Neptune MC-ICP-M... 非传统稳定同位素高精度测试技术的快速发展,为非传统稳定同位素在碳酸岩来源方面的研究提供了全新的技术手段。越来越多的学者通过结合非传统稳定同位素,如Mg、Ce、B同位素来探讨碳酸岩研究中的相关问题。研究通过使用Neptune MC-ICP-MS,TIMS,Nu Plasma II MC-ICP-MS等仪器对不同研究区碳酸岩的非传统稳定同位素组成特征进行讨论分析,得到了Mg同位素特征在研究碳酸岩的来源和形成过程中的重要指示意义,Ce同位素在证明大洋碳酸岩母岩浆主要来源于再循环碳酸盐中的重要作用。B同位素与Sr-Nd-Pb同位素体系结合在有效识别碳酸岩的地幔组织组成中的重要作用。同位素实验证据都表明,碳酸岩的来源是地幔,且与地幔柱活动有时间及空间上的联系。 展开更多

关键词 碳酸岩 来源 地幔 非传统稳定同位素

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植物的非传统稳定同位素前处理及测定技术研究进展 被引量：1

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作者 李杨子 黄华宇 +6 位作者 贺茂勇 张婧雯 张帆 邓丽 李峥岩 张宁 周江迪 《地球环境学报》 CSCD 2023年第3期284-296,共13页

一直以来植物都是多领域的研究重点,随着非传统稳定同位素的不断发展,植物非传统稳定同位素研究日益增加。但因植物样品中有机物含量高,同位素分馏复杂,样品前处理及测定中存在诸多难题。本文对植物样品非传统稳定同位素工作中常用的前... 一直以来植物都是多领域的研究重点,随着非传统稳定同位素的不断发展,植物非传统稳定同位素研究日益增加。但因植物样品中有机物含量高,同位素分馏复杂,样品前处理及测定中存在诸多难题。本文对植物样品非传统稳定同位素工作中常用的前处理方法和测定技术进行了总结。综述了直接萃取法、湿法消解和高温灰化法的原理、操作和优缺点;以K、Ca、Mg、Fe、B等典型非传统稳定同位素为例介绍了非传统稳定同位素常用测定技术,旨在为植物样品的非传统稳定同位素测定进行梳理,最后对其应用方向和测试方法的发展方向进行了展望。 展开更多

关键词 植物 非传统稳定同位素 植物消解 同位素测定

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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：1

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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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煤炭的非传统稳定同位素研究进展 被引量：1

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作者 张婧雯 刘海娇 +3 位作者 李杨子 贺茂勇 杨凯源 程原原 《地球环境学报》 CSCD 2023年第1期38-48,共11页

煤炭在世界各国的能源结构中都占有极其重要的地位,被工业界誉为“黑色的金子”。中国能源结构也以煤为主,煤炭资源的利用对人们的生产生活有着举足轻重的作用,其存放、运输和燃烧过程中向环境中排放大量有害、有毒物质,影响人体健康。... 煤炭在世界各国的能源结构中都占有极其重要的地位,被工业界誉为“黑色的金子”。中国能源结构也以煤为主,煤炭资源的利用对人们的生产生活有着举足轻重的作用,其存放、运输和燃烧过程中向环境中排放大量有害、有毒物质,影响人体健康。非传统稳定同位素作为一种新兴的示踪剂,可以为上述过程提供示踪,逐渐在煤炭研究中得到应用。本文拟对煤炭研究中成熟的非传统稳定同位素(Li、B、K、Mo和Hg)的应用进行综述,包括不同地区煤中同位素特征以及煤中非传统稳定同位素在环境示踪方面的潜力。最后对煤中非传统稳定同位素前处理消解存在的问题、不同赋存状态、其他非传统稳定同位素和激光原位研究进行展望。 展开更多

关键词 煤炭 非传统稳定同位素 示踪剂 源 环境污染 进展

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非传统稳定同位素锶(δ^(88/86)Sr)的地球化学研究进展 被引量：5

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作者 李富山 韩贵琳 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期585-591,共7页

锶有4个稳定同位素:84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。但其中的非传统稳定同位素(δ88/86Sr)成为近年来国际同位素地球化学领域的研究热点。本文根据国际众多学者的研究,阐述了大多数实验室新近采用双稀释剂和TIMS方法来获得高精度δ88/86Sr数... 锶有4个稳定同位素:84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。但其中的非传统稳定同位素(δ88/86Sr)成为近年来国际同位素地球化学领域的研究热点。本文根据国际众多学者的研究,阐述了大多数实验室新近采用双稀释剂和TIMS方法来获得高精度δ88/86Sr数据的原理,并综述自然界δ88/86Sr变化,列出一些影响锶同位素分馏的因素。综合讨论其在地质方面的应用:(1)根据冷水珊瑚稳定锶同位素重建古海洋温度;(2)联立87Sr/86Sr和δ88/86Sr来研究海洋中锶的地球化学循环;(3)利用骨骼中的锶稳定同位素研究古营养学。 展开更多

关键词 锶的非传统稳定同位素 分馏 地质应用

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用非传统稳定同位素探索全球大洋玄武岩、深海橄榄岩成因和地球动力学的几个重要问题 被引量：4

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作者 牛耀龄 龚红梅 +11 位作者 王晓红 肖媛媛 郭鹏远 邵凤丽 孙普 陈硕 段梦 孔娟娟 王国栋 薛琦琪 高雅洁 洪迪 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期111-127,共17页

2017年中国科学院海洋研究所"大洋岩石圈与地幔动力学实验室"建成。未来5年,该实验室在国家自然科学基金重点项目(编号:41630968)的资助下,用珍贵的太平洋、大西洋和印度洋洋中脊玄武岩(MORB)、辉长岩和深海橄榄岩(MORP)研究... 2017年中国科学院海洋研究所"大洋岩石圈与地幔动力学实验室"建成。未来5年,该实验室在国家自然科学基金重点项目(编号:41630968)的资助下,用珍贵的太平洋、大西洋和印度洋洋中脊玄武岩(MORB)、辉长岩和深海橄榄岩(MORP)研究地球化学和地幔动力学的几个基本科学问题:1用Ti-Zr-Hf稳定同位素验证"Nb-Ta和Zr-Hf元素对质量分异的假说";2从MORB演化过程和地幔熔融过程检验目前对铁同位素分馏的基本假说,即重Fe同位素与Fe3+有亲和性,且比轻Fe同位素和Fe2+更不相容;3提出并试图检验地幔高氧逸度是板块构造的结果,即含有大量Fe3+的蛇纹石化大洋岩石圈地幔橄榄岩俯冲到深部地幔所致;4对代表性的MORB样品和中国东部新生代碱性玄武岩样品进行铀同位素研究,检验Andersen等(2015)有关地球演化过程中壳幔循环导致的内、外动力地质过程的相互关系。 展开更多

关键词 大洋玄武岩 深海橄榄岩 壳幔循环 地幔动力学 非传统稳定同位素

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