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硫酸盐的氧同位素测量方法 总被引：7，自引：0，他引：7
硫酸盐不仅是常见矿物,还是自然界少数几个具有氧同位素非质量分馏效应的矿物之一。硫酸盐矿物的氧同位素组成,特别是硫酸盐的氧同位素非质量分馏效应,可以为研究其形成过程和条件提供大碹有用信息,揭示一些元素浓度甚至单个同位素比值测量无法获得的特殊作用过程。但由于硫酸盐的氧同位素分析技术难度大,这一方法在国内尚未建立起来。论文介绍了BrF5法测量硫酸盐氧同位素组成的实验装置、分析流程和测量结果。该方法是目前唯一可以同时测量硫酸盐^17O／^16O和^18O／^16O比值的方法。对BaSO4国际氧同位素标准样品NBS-127和一种BaSO4化学试剂进行了多次重复测量。测量的NBS-127国际标样的δ^18Ov-SMOW=（9．20±0．11）‰,与标准值完全一致;BaSO4化学试剂的δ^18Ov-SMOW=（14．64±0．13）‰。分析精度（标准偏差）达到0．13％。（1σ）,优于国外（0．15～0．29）‰（1σ）的水平 相似文献
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自然界中碳酸盐的氧和碳同位素组成取决于形成这种碳酸盐的水体同位素组成,水体的氧、碳同位素组成又直接反映了成岩或含矿流体的性质和来源。菱铁矿是仅次于方解石和白云石的常见碳酸盐矿物,它作为成岩成矿的多相作用产物,在地层中广泛发育。本文试图通过它们的氧、碳同位素组成,探讨我国不同时代地层内层状和层控菱铁矿的成因问题,着重研究菱铁矿的形成环境和成矿作用。 相似文献
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海洋沉积物中由微生物硫酸盐还原作用(MSR)驱动的碳、硫耦合作用及甲烷消耗，是影响全球碳、硫循环和气候变化的关键生物地球化学过程。准确认识微生物硫酸盐还原代谢过程及其环境影响因子，是探究MSR驱动的碳、硫循环及生态环境效应的重要基础。沉积物孔隙水中硫酸盐的硫、氧同位素组成是揭示MSR过程及其驱动的硫循环的重要方法。本文从细胞内代谢途径和胞外硫循环过程角度，厘清影响孔隙水硫酸盐硫、氧同位素组成的硫的生物地球化学过程，阐述其在示踪有机质驱动和甲烷驱动的硫酸盐还原过程类型及“隐秘”硫循环的意义，为探究微生物硫酸盐还原作用在地球表层环境演化中的作用提供新启示。 相似文献
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随着分析测试技术的提高以及同位素分馏理论的进步,氧同位素非质量分馏的应用范围已经从太空拓展到地球,逐渐发展成为研究行星和地球早期演化、地球表面各圈层相互作用的重要途径和手段.硝酸盐和硫酸盐是地球上少数几个具有明显氧同位素非质量分馏效应的矿物.本文测定了新疆吐-哈地区硝酸盐矿床中硝酸盐和硫酸盐矿物的氧同位素组成,结果显示,硝酸盐的氧同位素存在明显的非质量分馏效应,△17O高达14‰,δ18O高达40‰.为该超大型硝酸盐矿床的大气沉积成因提供了可靠依据. 相似文献
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怎样应用硫同位素组成判断金属矿床硫源 总被引：3，自引：0，他引：3
《地质与勘探》1977,(4)
一稳定同位素对确定矿床物质的来源、进而判断矿床成因问题,有其独特的功效.譬如碳同位素组成能说明碳的来源;锶的同位素组成能反映锶的来源;氢-氧的同位素研究能帮助区别成矿溶液中的水是岩浆水、雨水、地下水或大洋水;等等.同样,不同来源的硫,其同位素组成也各有特色,可以借助它判断硫的来源.鉴于硫是许多金属矿床的重要组成元素,有些金属元素的矿石矿物就是含硫化合物,所以硫同位素矿床地质研究在稳定同位素地质领域中占有突出的位置.自然界中我们遇到的硫大体上可以分为:1.陨石、月岩及其它天体物质中的硫.2.来自上地幔、未发生明显的同位素分馏效应的原生硫. 相似文献
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氧同位素组成是一个非常有效的示踪硫酸盐的起源和形成环境的工具.过去主要针对硫酸盐中的氧同位素δ(18O)的研究,近年来,随着硫酸盐中氧同位素质量不相关分馏现象的陆续发现,其δ(17O)的研究成为热点与前沿.在综述了硫酸盐三氧同位素测试技术的研究现状及进展情况后,重点介绍了从硫酸盐中直接提取O2供质谱计同时测定δ(17O)与δ(18O)值的CO2-激光氟化法;同时介绍了硫酸盐中氧同位素异常[Δ(17O)]的研究历程,探讨了硫酸盐中氧同位素质量不相关分馏的机理及三氧同位素的应用前景,展望了今后的研究趋势. 相似文献
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石笋矿物由文石转变为方解石,其碳、氧同位素组成如何变化的认识对于古环境研究具有重要意义。选取江西省神农宫洞石笋SN15进行研究,X衍射分析测试证明其主体部分的矿物组成为文石,部分位置文石转变为方解石。相同层位文石和转变方解石的碳、氧同位素组成分析结果表明,转变方解石与原生文石相比,δ13 C值几乎没有变化;而δ18 O值明显偏负,且不是系统性偏负,偏负范围为0.2‰~1.4‰。因此,原生文石记录的降水氧同位素组成在矿物转变时受到扰动,转变方解石的氧同位素组成信息不能用于高分辨率古气候与古环境研究;碳同位素组成虽然变化很小,使用时也需慎重。 相似文献
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在分析下庄铀矿田成矿地质背景的基础上，对该矿田矿物和包体水的氢，氧同位素组成，岩石蚀变体系的氧同位素组成，沥青铀矿的铅同位素组成和方解石的碳同位素组成进行了较为系统的研究。 相似文献
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海洋天然气水合物系统硫同位素研究进展 总被引：2，自引：2，他引：0
在海洋天然气水合物的地质系统中,甲烷的渗漏作用形成了独特的地球化学微环境。渗漏的甲烷在硫酸根-甲烷氧化还原界面与硫酸根之间发生厌氧氧化反应,同时硫酸盐发生还原反应,形成具有特殊同位素组成的自生碳酸盐、硫化物（AVS、黄铁矿等）和硫酸盐（重晶石、石膏）等。反应过程中硫酸盐还原菌的作用使得产物中硫的同位素发生了强烈分馏,具体表现为低δ34S值的硫化物矿物和高δ34S值的硫酸盐矿物的形成。沉积物中这种独特的硫同位素特征与海洋天然气水合物系统中独特地球化学微环境有关,是硫酸盐还原反应过程中细菌控制的硫酸盐分馏和厌氧细菌对硫的歧化反应（disproportionation）的共同作用结果。 相似文献
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同位素标准物质是同位素分析的基准物质和数据比较的重要依据。方解石811作为碳酸盐碳氧同位素的实验室标准物质,具有良好的适用性,但由于制备时间久远,存量日益减少,且性状信息缺乏,影响了该标准在微区微量分析中的运用。本次研究选用未制备的811方解石(811N)作为研究对象,结合多种分析技术从不同尺度对其矿物组成、元素含量分布、碳氧同位素组成进行分析,揭示其相关信息及规律,并探讨了其Sr同位素组成,从而为下一步811N的制备和使用提供参考信息,有助于该样在不同碳酸盐分析和研究,特别是微区微量元素和同位素中的运用。实验结果表明,方解石811N较为纯净,主要为方解石,只含有微量的白云石、针铁矿、黏土矿物;除主要化学成分(CaCO3)外,含有微量的Mg、Mn、Sr、Si、REE、U、Th等元素,Mg、Mn、Sr含量在整体分布上存在一定的变化,但在局部相对均匀。碳氧同位素组成整体差异程度相对较小,且其差异程度和元素均匀性呈对应关系,主要区域碳氧同位素组成均匀。Sr同位素组成在不同区域中无明显差异。本次研究认为811N是合适的碳酸盐碳氧同位素分析标准物质,该样制备后能够满足碳氧同位素分析和研究的需要,同时该样具备适用于微区微量C、O、Sr同位素分析和研究的潜力。 相似文献
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硫酸钡的氧硫同位素分析方法及有关数据的地质应用实例 总被引：1，自引：0，他引：1
碳粉在高温条件下可还原硫酸钡，使其氧转入ＣＯ２及ＣＯ气体中。此ＣＯ气体在高温镍金属的催化作用下，可转化为ＣＯ２气体。两种ＣＯ２合并后，可用质谱计分析其氧同位素组成。此组成便是硫酸钡的δ（１８）Ｏ值。水体硫酸根的氧、硫同位素值在水环境研究中大有用处。例如，三山岛金矿矿井水中硫酸根的氧、硫同位素数据表明，此水是地下水及海水的混合产物。这就为矿井排水工程的设计提供出某种信息。 相似文献
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G. S. Ripp I. A. Izbrodin E. I. Lastochkin A. G. Doroshkevich M. O. Rampilov V. F. Posokhov 《Geochemistry International》2016,54(9):748-764
Isotope-geochemical study of the Ermakovskoe fluorine–beryllium deposit was carried out to estimate the ore sources and role of host carbonate rocks in its formation. We analyzed oxygen and carbon isotope compositions in marbles, skarn carbonates, ore and post-ore parageneses; oxygen isotope compositions in oxides, silicates, apatite; and sulfur isotope composition in sulfides and sulfates. Sources of fluids participating in the rock and ore formation were determined using hydrogen and oxygen isotope compositions in hydroxyl-bearing minerals: phlogopite from marbles, vesuvian from skarns, eudidymite and bertrandite from ore parageneses, and bavenite of the post-ore stage. Isotopic studies suggest crustal source of sulfur, oxygen, and carbon dioxide, while oxygen and hydrogen isotope compositions in the hydroxyl-bearing minerals points to the contribution of meteoric waters in the formation of the fluorine-beryllium ores. 相似文献
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Oxygen isotope exchange rate between dissolved sulfate and water was experimentally determined at 100, 200 and 300°C. The isotope exchange rate is strongly dependent on temperature and pH of the solution. Combining the temperature and pH dependence of the reaction rate, the exchange reaction was estimated to be first-order with respect to sulfate. The logarithm of apparent rate constant of exchange reaction at a given temperature is a function of the pH calculated at the experimental temperatures. From the pH dependence of the apparent rate constant, it was deduced that the isotope exchange reaction between dissolved sulfate and water proceeds through collision between H2SO04 and H2O at low pH, and between HSO?4 and H2O at intermediate pH. The isotope exchange rate obtained indicates that oxygen isotope geothermometry utilizing the studied isotope exchange is suitable for temperature estimation of geothermal reservoirs. The extrapolated half-life of this reaction to oceanic temperature is about 109 years, implying that exchange between oceanic sulfate and water cannot control the oxygen isotope ratio of oceanic sulfates. 相似文献
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Benjamin Brunner Stefano M. Bernasconi Jutta Kleikemper 《Geochimica et cosmochimica acta》2005,69(20):4773-4785
We present a model of bacterial sulfate reduction that includes equations describing the fractionation relationship between the sulfur and the oxygen isotope composition of residual sulfate (δ34SSO4_residual, δ18OSO4_residual) and the amount of residual sulfate. The model is based exclusively on oxygen isotope exchange between cell-internal sulfur compounds and ambient water as the dominating mechanism controlling oxygen isotope fractionation processes. We show that our model explains δ34SSO4_residual vs. δ18OSO4_residual patterns observed from natural environments and from laboratory experiments, whereas other models, favoring kinetic isotope fractionation processes as dominant process, fail to explain many (but not all) observed δ34SSO4_residual vs. δ18OSO4_residual patterns. Moreover, we show that a “typical” δ34SSO4_residual vs. δ18OSO4_residual slope does not exist. We postulate that measurements of δ34SSO4_residual and δ18OSO4_residual can be used as a tool to determine cell-specific sulfate reduction rates, oxygen isotope exchange rates, and equilibrium oxygen isotope exchange factors. Data from culture experiments are used to determine the range of sulfur isotope fractionation factors in which a simplified set of equations can be used. Numerical examples demonstrate the application of the equations. We postulate that, during denitrification, the oxygen isotope effects in residual nitrate are also the result of oxygen isotope exchange with ambient water. Consequently, the equations for the relationship between δ34SSO4_residual, δ18OSO4_residual, and the amount of residual sulfate could be modified and used to calculate the fractionation-relationship between δ15NNO3_residual, δ18ONO3_residual, and the amount of residual nitrate during denitrification. 相似文献
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通过真空度、湿度、氧产额和反应温度等影响条件的研究，研制出氧化物、硅酸盐类矿物五氟化溴氧同位素分离方法，用该方法测定的氧同位素组成，精度和准确度均在国际允许分析误差范围内。 相似文献
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The objective of this work was to evaluate processes affecting waters from Portman Bay by way of stable isotopic analysis, particularly H and O stable isotopes from water and S and O from dissolved sulfates. In addition, surface waters from Sierra Minera were examined for the purpose of determining if these waters are affected by similar processes. The results obtained indicate that Portman Bay waters are meteoric, and marine infiltration only takes place in the deepest layers near the shore or if water remains stagnated in sediments with low permeability. The main source of sulfate was the oxidation of sulfides, resulting in the liberation of acid, sulfate and metals. In order to assess the mechanism responsible for sulfide oxidation, the stoichiometric isotope balance model and the general isotope balance model were tested, suggesting that the oxidation via Fe3+ was predominant in the surface, and controlled by Acidithiobacillus ferrooxidans, while at depth, sulfate reduction occurred. 相似文献
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硝酸盐氮氧稳定同位素分馏过程记录的海洋氮循环研究进展 总被引：2，自引：1，他引：1
海洋生态系统中的氮素生物地球化学循环主要是由微生物的代谢过程来驱动的,包括氮固定、氮同化、硝化以及反硝化和厌氧氨氧化过程,这些过程都伴随着不同程度的氮氧同位素的分馏,直接影响着海洋硝酸盐中的氮氧稳定同位素组成.因此,通过检测海洋硝酸盐中的氮氧稳定同位素信号,就可以捕捉到海洋中发生的具体氮素循环过程.细菌反硝化法是这一研究最有力的手段,通过细菌的作用把硝酸盐中记录的氮氧稳定同位素信号转化到N2O中,再通过痕量N2O的同位素质谱测定和分析,准确地反映海洋中发生的氮素转化过程.硝酸盐氮氧稳定同位素分馏过程为深入理解海洋氮循环提供了一个重要的工具,有力推动了海洋氮素生物地球化学的研究,在近10年来取得了重要进展. 相似文献