鈣同位素在地幔中的分餾
發(fā)布時間:2021-11-07 00:24
鈣是地幔和地殼的主要造巖元素之一,也是生物必須的營養(yǎng)元素之一,在地球各個圈層分布廣泛。從上世紀90年代開始,鈣同位素逐漸成為同位素地球化學的一個研究熱點。目前對大量自然樣品的鈣同位素觀測顯示,自然界中存在著約~4‰的分餾,揭示了鈣同位素在示蹤多種地質過程的應用前景。目前與鈣同位素相關的研究應用主要集中在低溫領域,這些研究發(fā)現(xiàn)礦物風化,碳酸鹽沉淀,生物礦化反應等過程中存在顯著的鈣同位素分餾,這預示鈣同位素有潛力作為一種表生物質再循環(huán)的示蹤劑。為了使鈣同位素更好的應用于固體地球科學的研究中,我們需要充分了解深部地球的鈣同位素組成,但目前高溫鈣同位素的研究應用較少,地幔儲庫的組成,鈣同位素在高溫地質過程中的行為等基本問題依然不清楚。目前主要存在的問題有:(1)地幔巖中含鈣礦物如單斜輝石,斜方輝石,石榴子石,橄欖石的礦物間鈣同位素分餾機制尚不清楚;(2)前人對全硅酸鹽地球(bulk silicateearth,簡稱BSE,指核幔分異,地球經歷去揮發(fā)分過程后的殘留硅酸鹽組分)的鈣同位素組成的厘定工作較為粗略;(3)除去橄欖巖外的其他地幔巖如輝石巖,榴輝巖等的鈣同位素組成尚沒有工作報道;(4)不清...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:140 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3從丨935年起到2015年發(fā)表的鈣同位素地球化學文章數量(摘自Wombacheretal.,2016)??
.-.,^5?ngCa)點至載帶中部,等待樣品蒸干。??(3)用移液槍。?pi?10%(v/v)H3P〇4覆蓋至樣品上,等待激發(fā)劑蒸干。??(4)緩慢提升電流至1.5?A后,保持1分鐘。??(5)緩慢提升電流至2.2?A后,保持1分鐘。??(6)緩慢提升電流直至載帶出現(xiàn)暗紅現(xiàn)象,并保持丨5秒鐘,然后緩慢降低電流??至0,點樣結束,將點好的帶依次排列在塑料盒中放在防潮柜中保存。??2.3.4.2測試條件??鈣同位素測定是在廣州地球化學研究所的TIMS陽離子模式下進行的。由于??Ca的6個穩(wěn)定同位素具有非常大的相對元素質量差異(40-48,?20%),法拉第杯設??置如下:第一序列為wCa、41K、42Ca、43Ca及44Ca,中心杯測定4IK?(圖2.1)。??
?遭受了多階段再循環(huán)太古代陸殼物質的改造(Zhang?etal.,?2006)。地質簡圖以及采??樣地點見圖3.1。??▲?110°E?120°E??丨?N?Xing^nMongo^^^1^。。蓿??/^iannu〇ba?)??^racr:in?^??Yangtze?Craton?^^^^dhanghai?3〇°n?■??圖3.1.中國東部地質簡圖以及本研宄中采樣地點??根據NCC的奧陶系富金剛石金伯利巖以及其地幔包體的研宄,古生代時的??NCC可能是一個厚(200km)而冷的克拉通。但是,地球物理的研宄顯示,現(xiàn)在的??NCC巖石圈厚度很。ǎ茫瑁澹?et?aL,2008,?2009),這說明NCC巖石圈地幔至少從古??生代開始到現(xiàn)在減薄了?100?km以上。另一項中國東部的重大地質事件是NCC和??YC在三疊紀時沿著秦嶺-大別-蘇魯造山帶發(fā)生大陸碰撞,形成了中國中部造山帶??(e.g.,Li?et?al.,1993)。??24??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱電離質譜(TIMS)測定Ca同位素時Sr干擾影響的實驗評價[J]. 張晨蕾,祝紅麗,劉峪菲,劉芳,張兆峰. 質譜學報. 2017(05)
[2]熱電離質譜測定鈣同位素過程中雙稀釋劑的選擇[J]. 劉芳,祝紅麗,譚德燦,劉峪菲,康晉霆,朱建明,王桂琴,張兆峰. 質譜學報. 2016(04)
[3]鈣同位素化學分離方法研究[J]. 劉峪菲,祝紅麗,劉芳,王桂琴,許繼峰,張兆峰. 地球化學. 2015(05)
[4]鈣同位素地球化學綜述[J]. 祝紅麗,張兆峰,劉峪菲,劉芳,康晉霆. 地學前緣. 2015(05)
[5]漢諾壩幔源橄欖巖包體的微量元素和Re-Os同位素地球化學:SCLM的性質和形成時代[J]. 夏瓊霞,支霞臣,孟慶,鄭磊,彭子成. 巖石學報. 2004(05)
本文編號:3480803
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:140 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3從丨935年起到2015年發(fā)表的鈣同位素地球化學文章數量(摘自Wombacheretal.,2016)??
.-.,^5?ngCa)點至載帶中部,等待樣品蒸干。??(3)用移液槍。?pi?10%(v/v)H3P〇4覆蓋至樣品上,等待激發(fā)劑蒸干。??(4)緩慢提升電流至1.5?A后,保持1分鐘。??(5)緩慢提升電流至2.2?A后,保持1分鐘。??(6)緩慢提升電流直至載帶出現(xiàn)暗紅現(xiàn)象,并保持丨5秒鐘,然后緩慢降低電流??至0,點樣結束,將點好的帶依次排列在塑料盒中放在防潮柜中保存。??2.3.4.2測試條件??鈣同位素測定是在廣州地球化學研究所的TIMS陽離子模式下進行的。由于??Ca的6個穩(wěn)定同位素具有非常大的相對元素質量差異(40-48,?20%),法拉第杯設??置如下:第一序列為wCa、41K、42Ca、43Ca及44Ca,中心杯測定4IK?(圖2.1)。??
?遭受了多階段再循環(huán)太古代陸殼物質的改造(Zhang?etal.,?2006)。地質簡圖以及采??樣地點見圖3.1。??▲?110°E?120°E??丨?N?Xing^nMongo^^^1^。。蓿??/^iannu〇ba?)??^racr:in?^??Yangtze?Craton?^^^^dhanghai?3〇°n?■??圖3.1.中國東部地質簡圖以及本研宄中采樣地點??根據NCC的奧陶系富金剛石金伯利巖以及其地幔包體的研宄,古生代時的??NCC可能是一個厚(200km)而冷的克拉通。但是,地球物理的研宄顯示,現(xiàn)在的??NCC巖石圈厚度很。ǎ茫瑁澹?et?aL,2008,?2009),這說明NCC巖石圈地幔至少從古??生代開始到現(xiàn)在減薄了?100?km以上。另一項中國東部的重大地質事件是NCC和??YC在三疊紀時沿著秦嶺-大別-蘇魯造山帶發(fā)生大陸碰撞,形成了中國中部造山帶??(e.g.,Li?et?al.,1993)。??24??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熱電離質譜(TIMS)測定Ca同位素時Sr干擾影響的實驗評價[J]. 張晨蕾,祝紅麗,劉峪菲,劉芳,張兆峰. 質譜學報. 2017(05)
[2]熱電離質譜測定鈣同位素過程中雙稀釋劑的選擇[J]. 劉芳,祝紅麗,譚德燦,劉峪菲,康晉霆,朱建明,王桂琴,張兆峰. 質譜學報. 2016(04)
[3]鈣同位素化學分離方法研究[J]. 劉峪菲,祝紅麗,劉芳,王桂琴,許繼峰,張兆峰. 地球化學. 2015(05)
[4]鈣同位素地球化學綜述[J]. 祝紅麗,張兆峰,劉峪菲,劉芳,康晉霆. 地學前緣. 2015(05)
[5]漢諾壩幔源橄欖巖包體的微量元素和Re-Os同位素地球化學:SCLM的性質和形成時代[J]. 夏瓊霞,支霞臣,孟慶,鄭磊,彭子成. 巖石學報. 2004(05)
本文編號:3480803
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