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1.
镉同位素体系及其在地球科学和环境科学中的应用 总被引：1，自引：1，他引：0
镉是典型的亲硫元素,常赋存于各种硫化物矿床中.在环境体系中,镉是微生物所需的营养物质,其元素的循环受生物活动的影响.已有研究表明蒸发/冷凝过程、生物及无机过程都会导致镉同位素发生分馏,因此镉同位素研究在地球科学、环境科学具有独特的应用前景.与此同时,多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)技术的应用成功地实现了地质样品中镉同位素组成的高精度测量,使得镉同位素地球化学研究获得了蓬勃发展.本文基于当前最新研究成果,对镉同位素体系进行了详细综述,重点探讨镉的地球化学行为及同位素分馏机制,镉同位素在各物质储库中的分布特征及其在地球科学、环境科学中的应用,镉同位素测试技术.镉同位素地球化学的研究尚处于起步阶段,深入开展镉同位素分馏机理、完善镉同位素在各物质储库中的分布、建立统一的同位素标准体系的研究,将推动镉同位素在地球科学和环境科学领域的广泛应用. 相似文献
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土壤镉污染已成为危害人体健康的主要因素之一,要实现精准、快速和有效地防治土壤镉污染,首先必须厘清土壤中镉的来源及其迁移转化行为。近年来,随着镉同位素分析技术的进步及其分馏机制认识的深入,镉同位素在土壤镉示踪中展示出了巨大的应用潜力。本文在前人研究的基础上,归纳了土壤样品镉同位素分析前处理方法以及测试技术的研究进展。对于基质复杂的土壤样品,高温高压密闭消解和微波消解可以满足其镉同位素测试要求。在分离纯化镉回收率足够、干扰元素去除彻底的情况下,应用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)分析镉同位素并采用标准-样品匹配法、外标法或双稀释剂法进行质量歧视校正,均可获得较高精度的土壤镉同位素组成数据。同时,本文概括了土壤多个潜在镉源的镉同位素组成以及典型过程(风化淋滤、吸附、沉淀/共沉淀、络合)镉同位素分馏方向与程度。结合最新研究成果,总结了镉同位素在示踪土壤镉来源及其迁移转化过程中的应用。在未来的工作中,需进一步开发和优化高精度镉同位素分析方法,建立土壤镉同位素指纹图谱,揭示土壤多组分、多界面过程中的镉同位素分馏机制和特征。 相似文献
3.
贵州都匀牛角塘富镉锌矿同位素地球化学研究 总被引：2，自引：0，他引：2
通过对牛角塘富镉锌矿的硫和铅同位素研究发现,该矿床同位素组成与其他含镉铅锌矿床明显不同,其硫同位素组成以富重硫为特征,δ^34S值变化范围不大,集中在 22‰～ 30‰;硫化物单矿物、矿石和乌训组地层岩石具有极其相近的铅同位素组成和高μ值(9．66～9．884)。表明该矿床的硫主要来源于寒武系地层硫酸盐或油田卤水,成矿物质铅主要来自铀钍相对富集的上部地壳岩石即清虚洞组白云岩(含矿地层)下伏地层乌训组页岩夹薄层灰岩,因此,牛角塘富镉锌矿成矿物质主要来源于上地壳即乌训组地层岩石,成矿时代为加里东运动的中晚期。 相似文献
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磷(P)是海洋初级生物不可或缺的营养元素,现代海水中溶解态镉与磷的含量线性关系极好,表明镉可能作为海洋初级生物的营养元素而被利用。浮游生物优先摄取轻的镉同位素,使得海水中的镉同位素变化与海洋初级生产力的变化紧密相关。目前镉同位素已成功应用于二叠纪-三叠纪之交古海洋初级生产力的重建。广西桂林晚泥盆世弗拉期-法门期(Frasnian-Famennian,F-F)之交杨堤剖面的镉同位素数据显示,在F-F灭绝事件前,δ114Cd总体偏重(0.03‰~0.49‰),指示当时海洋具有较强的初级生产力;F-F之交,δ114Cd呈现负偏(-0.44‰^-0.01‰),表明这一时期海洋初级生产力显著下降;F-F灭绝事件后,δ114Cd又逐渐增大(-0.04‰~0.13‰),反映灭绝事件后海洋初级生产力的恢复。海洋初级生产力的下降,导致了海洋生态系统中的食物链受到破坏,从而引发了F-F之交的生物灭绝事件。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2020,(1)
磷(P)是海洋初级生物不可或缺的营养元素,现代海水中溶解态镉与磷的含量线性关系极好,表明镉可能作为海洋初级生物的营养元素而被利用。浮游生物优先摄取轻的镉同位素,使得海水中的镉同位素变化与海洋初级生产力的变化紧密相关。目前镉同位素已成功应用于二叠纪-三叠纪之交古海洋初级生产力的重建。广西桂林晚泥盆世弗拉期-法门期(Frasnian-Famennian, F-F)之交杨堤剖面的镉同位素数据显示,在F-F灭绝事件前,δ~(114)Cd总体偏重(0.03‰～0.49‰),指示当时海洋具有较强的初级生产力;F-F之交,δ~(114)Cd呈现负偏(-0.44‰～-0.01‰),表明这一时期海洋初级生产力显著下降;F-F灭绝事件后,δ~(114)Cd又逐渐增大(-0.04‰～0.13‰),反映灭绝事件后海洋初级生产力的恢复。海洋初级生产力的下降,导致了海洋生态系统中的食物链受到破坏,从而引发了F-F之交的生物灭绝事件。 相似文献
6.
保证Cd的高回收率以及彻底的Sn干扰去除是获得精确镉同位素组成的前提,目前报道的多种Cd分离与纯化方法获得的Cd回收率有较大差异(42.6%~99.8%),且去除Sn干扰的效果也不同(去除率在87.8%~97.4%之间),Cd回收率和Sn去除率均不理想。本文对前人报道的分离方法进行对比实验,发现0.1 mol/L氢溴酸-0.5 mol/L硝酸是分离Cd和Sn的有效试剂,增加该组混合酸的用量可淋洗出样品中更多的Sn且不会损失Cd,当混合酸的淋洗用量增加至30 mL时,Sn的淋洗率达到99.8%以上,Cd的回收率亦达到99.0%±0.5%,可满足土壤样品镉同位素的测定要求。本工作为获得高精度的镉同位素组成奠定了基础,为研究土壤环境中镉的污染来源提供了技术手段。 相似文献
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镉元素在火成岩中的含量多为100×10-9级别,由于基体效应、同质异位素和离子团等的干扰,精确测定火成岩中镉含量一直存在挑战。本研究选取2个国际常用的火成岩标准（BCR-2,玄武岩;OU-3,花岗岩）,通过3种不同的测试方法测定其中的镉含量,包括常规法、树脂分离法和双稀释剂法。结果显示,常规微量方法获得的2个标样的镉含量高于推荐值或报道值2～3倍,但经树脂分离后的测试值与推荐值基本一致。由于树脂分离过程可能存在镉的丢失,双稀释剂法能校正树脂分离过程中造成的镉同位素分馏,校正后的镉含量比树脂分离法获得的镉含量更高,进一步验证了树脂分离过程对镉含量的影响。相较于ICP-MS,由于MC-ICP-MS具有更高的测试精度和准确度,因此,我们推荐BCR-2和OU-3的镉含量分别为195 ng/g和260 ng/g,其中本研究获得OU-3的镉含量比推荐值低（推荐值为380ng/g）,而BCR-2与多数文献报道值接近。本研究对调查火成岩样品中镉及其同位素组成提供了基础。 相似文献
8.
《矿物岩石地球化学通报》2018,(6)
正大气氧对生命大爆发具有重要意义。然而,前人通过Cr同位素研究表明,中元古代时期具有非常低的大气氧浓度(当今氧水平的0.1%),并不足以使得中元古代真核生物大爆发。Cr同位素是揭示大气氧化历史的一个非常有用的办法。由于Cr3+物相发生大陆氧化性风化作用,Cr同位素会发生分馏,重的53Cr同位素会倾向于进入氧化的镉酸盐中(Cr4+),从而使得残留相(Cr3+)中亏损重Cr同位素。现今的海洋和河水中多具有重53Cr同位素特征,而风化土壤则 相似文献
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国际同位素参考物质的定值和原子量标定 总被引：3，自引：0，他引：3
同位素参考物质是同位素地质测量的“砝码”。其同位素组成是同位素测量的基本参数。国际同位素参考物质的建立与定值已有五十多年的历史,其中经历了许多成功与曲折。在20世纪80年代后,国际同位素参考物质的建立与定值进入了健康发展的新时期。在国际原子能机构等国际组织的组织和指导下,许多研究人员积极参与,逐步建立了一批应用广泛的同位素参考物质。采用实验室对比测量和同位素绝对比值测量等方法对这些物质的同位素组成进行了准确定值。这些成果对统一同位素测量的基准和尺度,保证同位素测试数据在国际范围内的可比性起到了巨大的推动作用。同时,对元素原子量标定,乃至阿伏伽德罗常数等基本常数的标定也起了重要作用。 相似文献
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《吉林大学学报(地球科学版)》2015,(Z1)
工业革命以来由人类活动带来的大量化石燃料燃烧导致严重的环境污染,并引起气候变化。我国自1970年代开始大量排放人类活动产生的CO2和SO2,而且现在我国已经成为世界最大的CO2和SO2排放国。树轮碳-硫同位素及硫含量能很好地记录长时间尺度的气候变化,水利用效率,及化石燃料燃烧。本摘要报道了来自南方森林115年全树树轮碳-硫同位素及硫含量,目的在于记录人类活动产生的CO2和SO2历排放历史,及试图探讨人类活动产生的CO2和SO2对树碳同位素及水利用效率的影响。结果显示树轮碳同位素自1940年代后期至2000年代后期持续下降,是由持续增加的化石燃料产生的CO2导致的;大气CO2校正后的树轮碳同位素反映了全年降雨量。此外,树轮细胞内CO2浓度及水利用效率自1940年代后期持续升高,其原因是大气CO2浓度增加。另一方面,树轮硫含量没有明显的变化,表明硫是树的基本元素,而硫同位素自1890年代后期以来持续下降,记录了化石燃料(北方煤)使用历史。与之前发表的数据,显示最近几年或几十年来树轮碳同位素的增加(1.2‰~2.5‰),但不能证明是由大气污染(SO2增加)引起的,因其被气候变化所掩盖。 相似文献
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晚第四纪柴达木盆地东部古湖泊高湖面光释光年代学 总被引：6，自引：0，他引：6
高湖面是湖泊演化的鼎盛期,指示区域的温暖湿润气候。关于青藏高原湖泊高湖面的年代有不同的观点。一种观点(主要是基于14C测年)认为在氧同位素三阶段晚期青藏高原普遍存在"大湖期"或"泛湖期",并且其温度和降水可能比全新世还高。另一种观点(主要基于释光、铀系测年等)认为青藏高原湖泊的最高古湖面出现在氧同位素五阶段,之后湖面逐渐下降。柴达木盆地位于青藏高原的东北部,其高湖面年代的研究可为认识青藏高原环境演化提供基础资料。本文选择柴达木盆地东部的托素湖和尕海湖高出现代湖面的湖相沉积和湖岸砂堤为研究对象,利用石英光释光测年方法建立其年代序列。根据沉积物沉积特征和光释光年代结果认为,尕海湖和托素湖古高湖面出现在82～73ka、63～55ka、34.4ka和全新世早期。通过与青藏高原及周边湖泊高湖面年代记录对比,认为尕海湖和托素湖的最高湖面主体出现在氧同位素五阶段,之后湖面逐渐下降。 相似文献
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稳定同位素分馏的蒸汽压效应（vaporpressureisotopeeffects,简称VPIE）,在地球化学和天体化学上有着非常重要的研究意义。大部分情况下,由于轻重同位素体具有不同的蒸汽压,在经历挥发和蒸发过程时,含有重同位素的物种挥发得慢,轻同位素物种挥发得快,最终结果导致凝聚相富集重同位素,气相含有较多的轻同位素。在地球化学上,VPIE直接同非常重要的地学参数——同位素平衡分馏系数仅联系在一起。本文应用Bigeleisen提出的方法,直接将VPIE和约化配分函数比（RPFR）相联系,只需要通过理论计算获得两种物质的简谐振动频率,就能够得到非高压情况下该物质的VPIE。本文以水和硫镉矿（CdS）为例,详细介绍了如何计算蒸发和气化过程VPIE的方法,并指出了其在天体化学和矿床学中的一些潜在应用。 相似文献
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天然气气-源对比的地球化学研究 总被引：7，自引：0，他引：7
气-源对比是天然气勘探开发和油气理论研究的重要课题,同位素地球化学是气-源对比的重要手段,尤其是碳、氢稳定同位素和稀有气体同位素已经被广泛应用于烃源岩、母质环境、源岩热演化程度、成藏过程和天然气混源判识,系统的介绍了利用碳、氢以及稀有气体同位素判识天然气成因来源,利用甲烷碳同位素与源岩热演化程度数学模式进行气源追索, 利用甲烷氢同位素及其空间分布判识母质环境和成藏过程,利用稀有气体同位素判识是否深部来源气体并利用其年代积累效应进行气-源对比等方法. 相似文献
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四川江油石炭纪锶同位素曲线—年代地层对比和海平面变化 总被引：4，自引：0，他引：4
据从采自四川江油马角坝石炭系剖面中的未蚀变海相岩石样品中获得的22个锶同位素测试数据，建立了剖面的石炭纪锶同位素演化曲线。马角坝剖面的锶同位素曲线与我们在贵州惠水、Denison等在北美建立的同时代锶同位素曲线总体上是一致的，表明了锶同位素曲线对海相地层进行年代地层划分对比的重要性，根据对比结果，讨论了马角坝石炭系剖面的年代地层划分和海平面变化。 相似文献
16.
《岩矿测试》2021,(1)
正非传统稳定同位素地球化学的建立与发展是本世纪地球化学领域的重要进展之一。镉(Cd)同位素分馏主要发生在蒸发/冷凝过程、无机吸附/沉淀过程及生物吸收利用过程。这些Cd同位素分馏效应被成功应用于构建海洋生物地球化学Cd循环体系、反演古海洋环境及初级生产力变化,硫化物矿床成矿流体演化、成矿物质来源示踪及不同成因矿床类型判别研究,环境体系Cd污染源的源区判别、农田面源Cd来源及其运移、循环及储存机制研究。在海洋科学、地球科学、环境科学及农业科学研究上展现出巨大的应用潜力。该文提出下一步应深入开展高精度Cd同位素分析方法研究,探讨Cd同位素分馏机制和分馏模型,尤其是应深入研究微生物作用下Cd同位素分馏效应,建立Cd同位素生物分馏地球化学示踪体系,推动非传统稳定同位素地球化学创新发展。 相似文献
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华北板块北缘元古代年代地层格架及其形成过程 总被引：3，自引：0，他引：3
近年来同位素年代学研究表明，华北板块北缘活动带内存在着２５００～８００Ｍａ的古老地块，可据其同位素等时线年龄初步建立年代地层格架（表１），在此基础上探讨其形成过程。表１华北板块北缘元古代年代地层格架Ｔａｂｌｅ１Ｐｒｏｔｅｒｏｚｏｉｃｃｈｒｏｎｏｓｔｒ... 相似文献
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气-源对比是天然气勘探开发和油气理论研究的重要课题，同位素地球化学是气-源对比的重要手段，尤其是碳、氢稳定同位素和稀有气体同位素已经被广泛应用于烃源岩、母质环境、源岩热演化程度、成藏过程和天然气混源判识，系统的介绍了利用碳、氢以及稀有气体同位素判识天然气成因来源，利用甲烷碳同位素与源岩热演化程度数学模式进行气源追索，利用甲烷氢同位素及其空间分布判识母质环境和成藏过程，利用稀有气体同位素判识是否深部来源气体并利用其年代积累效应进行气-源对比等方法。 相似文献
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都匀牛角塘大型独立镉矿床的地质地球化学特征 总被引：18，自引：3，他引：15
本文通过对都匀牛角塘大型独立镉矿床产出地质构造背景、矿体形状及其与围岩的关系、矿石结构构造和矿物组成、镉的赋存形式和其它元素的关系、包课体特征以及Ｓ、Ｐｂ、Ｃ和Ｏ同位素的研究,认为该矿床属于弱改造的层控矿床,在成矿过程中可能有生物和热水的参与。 相似文献