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188宝金博页面版: 盐类矿物结晶水H和O同位素研究的科学意义与测定方法

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内容提示: 第 41 卷第 4 期2013 年 7 月DOI:10. 3876/ j. issn. 1000 1980. 2013. 04. 005盐类矿物结晶水 H 和 O 同位素研究的科学意义与测定方法河 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )Journal of Hohai University(Natural Sciences)Vol. 41 No. 4Jul. 2013摇 摇 收稿日期: 2012 09 28基金项目: 国家自然科学基金(41073034,41173049)作者简介: 谭红兵(1972—),男,甘肃静宁人,研究员,博士,主要从事同位素水文及流体地球化学研究。 E鄄mail:tan72815@ yahoo. com. cn谭红兵,孔摇 娜,张文杰,苏治国(河海大学地球科学与工程学院,江苏 南京摇 210098)摘要: 为建立精...

文档格式:PDF | 页数:8 | 浏览次数:15 | 上传日期:2013-10-11 20:26:08 | 文档星级:
第 41 卷第 4 期2013 年 7 月DOI:10. 3876/ j. issn. 1000 1980. 2013. 04. 005盐类矿物结晶水 H 和 O 同位素研究的科学意义与测定方法河 海 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 )Journal of Hohai University(Natural Sciences)Vol. 41 No. 4Jul. 2013摇 摇 收稿日期: 2012 09 28基金项目: 国家自然科学基金(41073034,41173049)作者简介: 谭红兵(1972—),男,甘肃静宁人,研究员,博士,主要从事同位素水文及流体地球化学研究。 E鄄mail:tan72815@ yahoo. com. cn谭红兵,孔摇 娜,张文杰,苏治国(河海大学地球科学与工程学院,江苏 南京摇 210098)摘要: 为建立精确测定盐类矿物结晶水 H 和 O 同位素组成方法,进一步丰富自然界矿物流体 H 和O 同位素分馏机理,并为发展和推广盐类矿物结晶水 H 和 O 同位素地球化学应用研究打基础,在全面论述盐类矿物结晶水 H 和 O 同位素研究的科学意义及前人研究工作的基础上,以蒸发岩沉积序列中分布普遍、含结晶水量大的石膏(早期沉积阶段矿物)与光卤石(晚期沉积阶段矿物)为代表性矿物,通过实验室等温蒸发条件实验及天然矿物分析,建立了盐类矿物结晶水分离提取及测试的关键技术方法。 实验结果表明,采用当前通用的基于 MAT253 质谱系统连续流进样,可以准确、快速地测定自然界盐类矿物结晶水 H 和 O 同位素组成。关键词: 盐类矿物;结晶水;H 同位素;O 同位素;同位素测定方法中图分类号:P597+郾 2摇 摇 摇 文献标志码:A摇 摇 摇 文章编号:1000 1980(2013)04 0307 08Scientific significance of study of hydrogen and oxygen isotopes inhydration water of salt minerals and determination methodsTAN Hongbing, KONG Na, ZHANG Wenjie, SU Zhiguo(School of Earth Sciences and Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, China)Abstract: This study aims to develop a method for precisely determining hydrogen and oxygen isotopic compositionsin hydration water of salt minerals, to understand the mechanisms of hydrogen and oxygen isotopic fractionations inmineral fluid, and to provide a basis for their geochemical applications. Based on an overview of previous study ofhydrogen and oxygen isotopes in hydration water of salt minerals, two general salt minerals, gypsum (at the earlysedimentary stage) and carnallite (at the late sedimentary stage), were selected as typical minerals. Throughlaboratory experiments on isothermal evaporation conditions and natural mineral analysis, a new method forextraction of hydration water of salt minerals was established. Experimental results show that an online method canbe used for rapid analysis of both stable oxygen and hydrogen isotopic ratios for salt mineral hydration water using acarbon鄄reducing furnace connected to a continuous鄄flow mass spectrometer system (MAT253) after extracting thegypsum hydration water offline.Key words: salt minerals; hydration water; hydrogen isotope; oxygen isotope; isotope determination method矿物中的水是良好而无一替代的液体化石,是揭示岩石(矿物)成因、演化过程及其反演地史时期地质环境的信息载体。 其中,蒸发岩系中的很多盐类矿物具有大半径的阴离子(或络阴离子)和相对较小半径的阳离子,从卤水中析出时由于阴、阳离子半径差别较大而难以形成稳定晶格,因此一般都结合一定数量的水以增加矿物结构的稳定性。 结晶水量比较多,分布广,易于分离提取,其 H 和 O 同位素组成可指示成盐溶液来源、演化过程,古环境演化等信息。 然而,相对于矿物流体包裹体水,人们对结晶水的 H 和 O 同位素组成知之甚少,对其分馏机理、地质指示意义及分析测试方法了解不多。 笔者在论述盐类矿物结晶水 H 和 O 同

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