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不同元素在离子交换树脂的分配系数是元素纯化和分离的基础,不同酸中各元素分配系数差异可用于设计高效的元素提纯流程,从而被广泛应用于现代高精度同位素分析。本文以AG?50W-X8阳离子树脂为研究对象,以分配系数(Kd)作为量化指标,通过系统实验研究不同元素在该树脂中的分配行为。在前人研究基础上,本实验增加了元素数量和酸的种类,涵盖了金属、类金属、非金属和稀土元素。结果表明：在盐酸和硝酸介质中,几乎所有元素的Kd都与酸度呈负相关,当酸度达到6mol/L时,除Th和Ca以外的所有元素都会被酸洗脱。稀土元素(REEs)和高场强元素在0.1～0.5mol/L稀硝酸和稀盐酸中强烈吸附在树脂上;而一些过渡金属、类金属和非金属元素(如Mo、W、Re、Ir、Sb、Ge、As、Se、Te等)在酸溶液中会形成含氧阴离子,不与阳离子树脂发生吸附。Al、Fe、Se、Pd、Cd、In等元素在盐酸中易与氯离子形成配位化合物或离子团,导致这些离子在盐酸中的分配系数显著降低。在硝酸和盐酸与氢氟酸的混合酸中,除稀土元素外,绝大部分元素随酸度增加Kd迅速降低。稀土元素在盐酸-氢氟酸混合介质中,随着盐酸的浓度增加(从0.1mo... 相似文献
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流体包裹体研究:进展、地质应用及展望 总被引：8，自引：1，他引：7
在多数地质作用过程中,流体都担任着元素迁移的载体、化学反应的活化荆的角色.大量研究表明,岩石、矿物以及元素在有无流体的情况下会表现出迥异的物理和化学性质,所以对于认识某一地质过程而言,流体方面的研究往往能够提供极其重要的信息.流体包裹体则以其直接反映古流体的成分,在各种矿物中的普遍存在性,以及对各种后期改造有一定的抵抗力等特点而成为研究古地质流体的最佳样本,并已经被成功地应用到各种地质过程的研究中.从基本概念出发,讨论了流体包裹体的种类和原生、次生流体包裹体的区分,对流体包裹体的岩相学观察要点以及流体包裹体研究的最新进展做了简要的综述,着重介绍了研究中常用的分析方法及变质岩中流体包裹体的研究,并举例说明了流体包裹体在矿床学、石油地质学中的应用,以及近期的一些关于流体包裹体中保存生物标志和生物遗迹化石的研究,最后对未来流体包裹体研究的发展方向作了简单的展望. 相似文献
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矽卡岩矿床的年代学信息对研究矽卡岩矿床的矿床成因、演变过程、成矿规律和找矿勘查具有重要的指示意义。石榴子石是矽卡岩矿床中的常见矿物,它具有一定的U含量,但是由于其普通铅高以及铀分布不均一的原因,导致激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)点分析获得年龄成功率不高。针对点分析定年遇到的深度分馏和剥蚀点选取、普通铅校正等问题,本文提出一种利用LA-ICP-MS面扫描分析数据的虚拟点构建技术,在Tera-Wasserburg(TW)图中实现普通铅校正来确定含普通铅石榴子石年龄。通过理论推导、数值模拟和实验分析研究发现,利用相关联的^(208)Pb、^(232)Th、^(238)U测量数据校正生成^(208)Pb_(c)/^(238)U指标并据此对TW图中的数据进行数据分组抽样构造虚拟测量点,可以有效地把面扫描测量数据转换为与点分析测量类似但放射母子比例展布更优的数据。利用此方法对长江中下游成矿带鄂东矿区铜绿山大型Cu-Fe-Au矽卡岩矿床石榴子石进行面扫描分析。仅使用15min的样品面扫描数据,在获得了微量元素含量分布的同时,也获得了同位素比值虚拟点,交点年龄为139.2±2.9Ma(MSWD=0.7,n=126),与前人矿床研究结果相一致,验证了此方法的可行性。利用LA-ICP-MS面扫描定年技术不仅可以获得样品元素含量的二维分布图,有利于对样品期次的筛选,剔除包裹体等异常数据;还可以避免点分析中深度分馏和繁复的选点流程及二次分析等步骤,在获得样品元素含量分布的同时获得矿物年龄,为当前矽卡岩型矿床相关的关键金属研究提供了更为便捷的方法。 相似文献
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铙钹寨镁铁-超镁铁质岩体被认为是北大别地体下方岩石圈地幔的碎块,并随着三叠纪的华北和华南的大陆碰撞而一同经历了深俯冲和折返过程,对其进行详细的研究可以为我们更好地理解陆-陆碰撞过程中的壳幔相互作用、物质迁移、多期变质和熔流体交代等地球动力学过程提供信息。本文应用电子探针和LA-ICP-MS对铙钹寨榴辉岩进行了系统的元素环带、出溶结构和熔体包裹体研究,揭示出该岩体至少经历了三期变质事件,两期矿物出溶和两期熔体交代过程。峰期变质矿物组合为含金红石出溶体的石榴石核部+其内包裹的绿辉石,石榴石中金红石±磷灰石矿物出溶体和绿辉石包裹体中的金红石±石英±磷灰石出溶片晶指示该岩体确定经历过超高压变质作用,流体活动以高盐度的卤水±氮气的流体为主,峰期变质作用过程中无熔体活动痕迹。高压麻粒岩相变质矿物组合为Ⅱ期石榴石+紫苏辉石+基质具有出溶石英片晶结构的富Na单斜辉石,流体活动以CO2流体为主,熔体包裹体记录了在折返初期,高压麻粒岩相变质之前存在一期小规模的硫化物熔体活动。晚期角闪岩相退变质矿物组合为透辉石+角闪石+长石,流体活动以低盐度水溶液为主,并伴随着一期壳源的硅酸盐熔体交代事件。根据矿物环带、出溶结构和熔体包裹体化学组合及分布特征,并结合前人的研究成果,我们得出了该岩体较为完整的变质演化和熔-流体交代的P-T-t-E/F/M轨迹。 相似文献
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钾(K)是主要造岩元素之一，高水溶性，高活动性，同时具有高度的不相容性。尽管K同位素组成的测试始于20世纪初，但其高精度测试一直发展缓慢，直到近年来得益于多接收电感耦合等离子体质谱(MC- ICP- MS)的快速发展， K同位素的分析精度得到显著提升，极大地促进了K同位素地球化学的发展。目前已经基本查明地球各主要储库的K同位素组成，并对一些地质和物理化学过程中的K同位素分馏开展了研究工作。研究结果表明海水的K同位素组成(均值0. 11‰±0. 08‰)显著高于硅酸盐地球的K同位素组成(估计值-0. 44‰±0. 04‰)；而主要地质过程中，低温风化过程中风化壳一般富集轻的同位素，而与之平衡的水体富集重的同位素；高温岩浆分异过程中目前尚未观察到显著的同位素分馏。目前K同位素已经被广泛应用于俯冲循环地壳物质或板片流体活动的示踪上，如幔源岩浆的地幔源区过程示踪等。由于浅部物质的K含量远高于地幔源区，在俯冲循环过程中，地幔源区的K同位素组成对于交代、混染等过程比较敏感。因此，K同位素在示踪地幔组成变化方面可能会具有广阔的应用前景。 相似文献
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一维到三维密度分布函数及其可视化在大数据分析中的应用——以苦橄质玄武岩等为例 总被引：1，自引：1，他引：0
提出不同维度的密度分布函数的计算方法和可视化方案,以解决不同数量级和不同测量误差的岩石样本数据分析对比困难的问题。通过SiO_2、全碱和MgO指标的三维密度分布函数和t-分布随机邻域嵌入可视化方法对GEOROC和PETDB数据库进行发掘,发现大洋岩(oceanite)和富辉橄玄岩(ankaramite)与苦橄质玄武岩(basalt, picritic)成分相近,而铁质苦橄岩(picrite,ferro)与侵入的橄榄辉长岩和苦橄岩(picrite)成分相似。利用二维密度分布函数和可视化技术,对比分析了不同岩石在TAS图解和硅镁图上的数据分布状态和数据集中核心区域。发现总体分布上,更富镁的苦橄岩的SiO_2含量高于苦橄质玄武岩,超基性的苦橄岩(picrate)核心区域主要分布在TAS图解的B区,这与以SiO_2=45%划分基性岩和超基性岩界线的观点矛盾。 相似文献
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近年来,得益于多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的快速发展,钾(K)同位素的分析精度得到显著提升,极大地促进了K同位素地球化学的发展,在示踪大陆风化、壳幔物质循环等方面已经展现出良好的应用前景。目前,样品分离提纯过程繁琐,耗时长,以及ArH+对K的直接干扰导致的分析精度不足依旧是K同位素得到更广泛应用的最大阻碍。在使用盐酸、硝酸以及氢氟酸将样品彻底溶解后,利用装有约2.7 mL AG50W-X8(BioRadTM,200～400目)阳离子交换树脂的定制石英离子交换柱,以及0.5 mol/L硝酸作为淋洗液可以有效地将地质样品中的K与Na、Ti、Mg、Mn、Al、Ca等主要基体元素一次性分离开来,从而有效分离提纯常见地质样品中的K(高Cr样品除外)。在仪器分析方面,为达到最大程度降低测试过程中的ArH+产率以及提高仪器测试的稳定状态,分别采用了高分辨模式、高分辨加连续采集模式以及低分辨下扣除ArH+干扰模式进行测试,结果表明低分辨模式下测试成本较低,测试稳定时间最长且能达到与高分辨率测试相... 相似文献
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对东秦岭地区河南嵩县一带进行地质调查,发现了一系列具有一定规模的含稀土碱性碳酸岩矿脉并在其中发现一种特殊的钡解石矿物。依据该钡解石主量元素组成,计算分子式为Ba_1._(04) Ca_0._(81)Sr_(0.14)(CO_3)_2,为锶钡解石,LA-ICP-MS分析表明其富Na、K、Mn、Pb、REE、Y等元素,稀土元素总量最高为4 080×10-6,总体表现为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损。该矿物与常见于沉积岩中的钡解石存在显著差别。钡解石呈现出与霓辉石共生(钡解石正晶型,霓辉石围绕钡解石生长;霓辉石正晶型,钡解石围绕霓辉石生长),或与石英、方解石、磷灰石共生(它形)两种状态。早期方解石与钡解石共生,形成于碱性岩演化早期的碳酸盐与硅酸盐不混溶阶段;晚期方解石则以布丁状分布于钡解石和霓辉石中,为碳酸盐交代阶段产物。霓辉石、钾长石、钠长石、辉石、磷灰石、方解石、石英和钡解石共生的组合与已知火成碳酸岩的矿物组合相似。该区碳酸岩富集REE、Ba和Sr,与已知大型富稀土碳酸岩矿床(如牦牛坪稀土矿)特征一致。结合已发现矿脉地质特征,认为该区有较大的成矿潜力,为东秦岭地区寻找火成岩型稀土矿提供了依据。 相似文献
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花岗岩的源区、温压条件及与其他岩石的共生组合的研究可以限定其形成构造背景,了解其形成的深部动力学过程。本文对浙江中部中生代芙蓉山花岗斑岩及其暗色包体开展了全岩主微量元素、锆石U-Pb年代学和Hf同位素、Ti温度计和全岩Sr-Nd同位素研究,探讨芙蓉山花岗斑岩的成因类型、源区特征及其与镁铁质包体之间的关系,并进一步限定其构造背景。锆石U-Pb定年结果显示芙蓉山花岗斑岩加权平均年龄为133.6±1.6 Ma (MSWD = 2.1,2σ),镁铁质包体加权平均年龄为130.3±4.2 Ma (MSWD = 5.8,2σ),其成岩年龄基本一致,形成于早白垩世。全岩地球化学表明芙蓉山花岗斑岩属于亚碱性系列,同时具有低的Ga/Al(<2.6),高的Na2O含量(2.75%-4.5%,平均3.78%),较高的全碱含量(Na2O + K2O = 7.93%-8.75%),以及较低的锆石Ti饱和温度特征（631-690℃）,这些特征显示芙蓉山花岗斑岩为I型花岗岩,而非A型花岗岩。芙蓉山花岗斑岩中锆石Hf同位素有比较大的范围[εHf(t)=-10.9~-1.1],全岩[n(87Sr)/ n(86Sr)]i = 0.7062-0.7078,相对富集的εNd(t)=-5.6 ~ -4.7值;而包体表现为均一的[n(87Sr)/ n(86Sr)]i=0.7071-0.7079和弱富集的εNd(t)=-3.8 ~-2.8特征。野外及岩相学和元素地球化学特征显示典型的岩浆混合特征。镁铁质包体源区可能来自于俯冲交代地幔,芙蓉山花岗斑岩则形成于古老富钾地壳熔体和交代地幔熔体混合后的结晶分异。混合模型计算表明混合比例为：~80%的地幔端元和~ 20%地壳端元。浙江中部芙蓉山富钾I型花岗斑岩与镁铁质包体共生可能指示其形成于古太平洋板块俯冲后撤初始弱伸展拉张的构造背景。 相似文献