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非传统同位素体系标准物质研发进展 预览 被引量:1
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作者 王军 逯海 +2 位作者 周涛 任同祥 赵墨田 《质谱学报》 EI CAS CSCD 2010年第4期 193-201,共9页
新一代多接收同位素质谱仪为非传统同位素的高精度测量提供了有利的条件,进而使得非传统同位素体系在地学、环境学、海洋学、医学等领域的应用迅速发展,但由于目前尚缺乏相关的同位素计量基、标准,使如何获得可靠和可比的测量结果成... 新一代多接收同位素质谱仪为非传统同位素的高精度测量提供了有利的条件,进而使得非传统同位素体系在地学、环境学、海洋学、医学等领域的应用迅速发展,但由于目前尚缺乏相关的同位素计量基、标准,使如何获得可靠和可比的测量结果成为非传统同位素应用研究中的主要问题。因此,研究发展、推广使用准确可靠的非传统同位素体系标准物质是支撑非传统同位素体系良好应用发展的关键要素之一。本文重点阐述了非传统同位素测量存在的主要问题,有证非传统同位素标准物质的研发现状及其发展趋势,旨在提高对研发和正确使用有证同位素标准物质重要性的认识,促进我国同位素计量标准的良好发展和保障测量量值溯源作用的充分发挥。 展开更多
关键词 非传统同位素 有证标准物质
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非传统同位素体系在地幔地球化学研究中的重要性及其前景 预览 被引量:9
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作者 张宏福 汤艳杰 +1 位作者 赵新苗 杨岳衡 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期,共21页
非传统同位素体系(如Hf、Os、Li、Fe、Ti、Mg、He、Ar等)是相对于传统同位素体系(如Sr、Nd、Pb、O等)而言的,即新近发展起来的同位素体系。随着同位素测试技术的进步和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)、二次离子质谱仪(SIMS)... 非传统同位素体系(如Hf、Os、Li、Fe、Ti、Mg、He、Ar等)是相对于传统同位素体系(如Sr、Nd、Pb、O等)而言的,即新近发展起来的同位素体系。随着同位素测试技术的进步和多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)、二次离子质谱仪(SIMS)以及激光剥蚀技术配合MC-ICP-MS(LA-MC-ICP-MS)等测试手段的开发应用,多种同位素体系(包括放射性同位素和稳定同位素体系)的示踪作用在地学研究中得到了日益广泛的应用。在简要介绍传统同位素体系的基础上,旨在总结报道近年来国际上有关非传统同位素体系在地幔地球化学研究中取得的重要成果,展示这些同位素体系在地幔地球化学研究中的重要性及其可能的应用前景,以加速我国在非传统同位素地球化学方面的应用研究。 展开更多
关键词 非传统同位素 地幔地球化学 玄武质岩石
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Cu同位素示踪技术应用于环境领域的研究进展 预览
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作者 刘靳 涂耀仁 +1 位作者 段艳平 张浩 《环境保护科学》 CAS 2020年第2期85-92,共8页
精准鉴别重金属污染来源是重金属污染防治研究中的关键问题。在污染来源交错复杂的环境中,传统以多元统计分析重金属污染种类、浓度、形态及空间分布特征的方法无法正确评估其污染来源与迁移途径。采用稳定同位素源解析的分析手段是对... 精准鉴别重金属污染来源是重金属污染防治研究中的关键问题。在污染来源交错复杂的环境中,传统以多元统计分析重金属污染种类、浓度、形态及空间分布特征的方法无法正确评估其污染来源与迁移途径。采用稳定同位素源解析的分析手段是对重金属污染进行源解析的最佳手段之一。文章系统介绍Cu同位素源解析的示踪原理与方法,进一步阐述其相关理论与研究进展,并在单一同位素无法判别污染来源的情况下,补充论述Cu同位素与其他非传统稳定同位素联用的源解析应用实例,最终提出现今同位素源解析的研究趋势与未来展望,对当前环境领域内的重金属污染防治工作具有重要意义. 展开更多
关键词 重金属 Cu同位素 源解析 污染物示踪 非传统稳定同位素
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用非传统稳定同位素探索全球大洋玄武岩、深海橄榄岩成因和地球动力学的几个重要问题
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作者 牛耀龄 龚红梅 +11 位作者 王晓红 肖嫒媛 郭鹏远 邵凤丽 孙普 陈硕 段梦 孔娟娟 王国栋 薛琦琪 高雅洁 洪迪 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期111-127,共17页
2017年中国科学院海洋研究所“大洋岩石圈与地幔动力学实验室”建成。未来5年,该实验室在国家自然科学基金重点项目(编号:41630968)的资助下,用珍贵的太平洋、大西洋和印度洋洋中脊玄武岩(MORB)、辉长岩和深海橄榄岩(MORP)研... 2017年中国科学院海洋研究所“大洋岩石圈与地幔动力学实验室”建成。未来5年,该实验室在国家自然科学基金重点项目(编号:41630968)的资助下,用珍贵的太平洋、大西洋和印度洋洋中脊玄武岩(MORB)、辉长岩和深海橄榄岩(MORP)研究地球化学和地幔动力学的几个基本科学问题:①用Ti-Zr-Hf稳定同位素验证“Nb-Ta和Zr-Hf元素对质量分异的假说”;②从MORB演化过程和地慢熔融过程检验目前对铁同位素分馏的基本假说,即重Fe同位素与Fe^3+有亲和性,且比轻Fe同位素和Fe^2+更不相容;③提出并试图检验地幔高氧逸度是板块构造的结果,即合有大量Fe^3+的蛇纹石化大洋岩石圈地幔橄榄岩俯冲到深部地幔所致;④对代表性的MORB样品和中国东部新生代碱性玄武岩样品进行铀同位素研究,检验Andersen等(2015)有关地球演化过程中壳幔循环导致的内、外动力地质过程的相互关系。 展开更多
关键词 大洋玄武岩 深海橄榄岩 壳幔循环 地幔动力学 非传统稳定同位素
锑的地球化学行为以及锑同位素研究进展 预览 被引量:4
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作者 孟郁苗 胡瑞忠 +2 位作者 高剑峰 毕献武 黄小文 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期339-348,共10页
锑被广泛用于生产各种阻燃剂、玻璃、橡胶、颜料、陶瓷、半导体原件等。锑在火成岩中属于分散元素,但可以富集在沉积岩中(如深海黏土、页岩及碎屑岩)。锑常出现在与辉长质深成岩有关的岩浆硫化物矿床、与花岗岩有关的硫化物矿床、碎屑... 锑被广泛用于生产各种阻燃剂、玻璃、橡胶、颜料、陶瓷、半导体原件等。锑在火成岩中属于分散元素,但可以富集在沉积岩中(如深海黏土、页岩及碎屑岩)。锑常出现在与辉长质深成岩有关的岩浆硫化物矿床、与花岗岩有关的硫化物矿床、碎屑岩-碳酸岩赋矿的钨-锑-汞层控矿床及热液铅锌矿床中。目前高精度锑同位素的分析测试方法已基本成熟,即酸溶、阳离子树脂交换柱结合硫醇棉纤维法或阴阳离子交换柱法分离富集锑、氢化物发生器MC-ICP-MS测定锑同位素。仪器的质量歧视校正通常采用标样-样品匹配法、In内标法和Sn内标法。不同地质储库端元的锑同位素组成变化较大(达18‰),海水为-3.7‰,硅酸岩为0.9‰-2.9‰,硫化物(辉锑矿、闪锌矿、黄铁矿、白铁矿)为-1.9‰-16.9‰。且来自不同国家的辉锑矿具有不同的锑同位素组成,不同产地玻璃的锑同位素组成也不同。锑同位素在氧化还原过程(或硫化物沉淀)和无机吸附过程会发生明显分馏,分别达-9‰和-4‰。因此,锑同位素有可能作为一种灵敏的地球化学示踪剂,对示踪成矿物质来源、刻画与氧化还原等过程有关的成矿过程和探讨矿床形成机理、矿区重金属锑污染的治理以及考古等方面具有重要指示作用。 展开更多
关键词 同位素 地球化学 非传统稳定同位素 同位素分馏
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游离态Fe(Ⅱ)驱动赤铁矿晶相重组的Fe原子交换机制:稳定Fe同位素示踪研究 被引量:2
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作者 刘承帅 韦志琦 +1 位作者 李芳柏 董军 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2016年第11期1542-1553,共12页
土壤中游离态Fe(Ⅱ)与铁(氢)氧化物矿物之间的原子交换是最近发现的重要的铁循环化学过程.但是,结晶度高、性质稳定的赤铁矿,与游离态Fe(Ⅱ)之间的原子交换过程及其矿物晶相变化仍然未知.本研究中,我们采用控制实验,以^57Fe同位... 土壤中游离态Fe(Ⅱ)与铁(氢)氧化物矿物之间的原子交换是最近发现的重要的铁循环化学过程.但是,结晶度高、性质稳定的赤铁矿,与游离态Fe(Ⅱ)之间的原子交换过程及其矿物晶相变化仍然未知.本研究中,我们采用控制实验,以^57Fe同位素示踪方法研究厌氧体系中游离态Fe(Ⅱ)与赤铁矿中结构态Fe(Ⅲ)之间的原子交换机制.结果表明,游离态Fe(Ⅱ)与赤铁矿中的结构态Fe(Ⅲ)能发生明显的Fe原子交换,即游离态Fe(Ⅱ)进入到赤铁矿结构形成结构态Fe(Ⅲ),而赤铁矿中原来的部分结构态Fe(Ⅲ)被还原释放,进入到溶液体系形成游离态Fe(Ⅱ).这一反应体系中Fe原子交换率受pH和游离态Fe(Ⅱ)初始浓度的影响;与酸性环境相比,pH 7.5的中性环境更有利于Fe原子交换的发生;在相同pH条件下,Fe原子交换率首先随游离态Fe(Ⅱ)初始浓度的升高而提高,但是过高的Fe(Ⅱ)浓度导致在赤铁矿表面吸附的Fe(Ⅱ)超过单层吸附位覆盖量,在一定程度上抑制Fe原子交换.Fe(Ⅱ)作用下Fe原子交换发生的同时,赤铁矿晶相发生重组.更为重要的是,通过X射线衍射表征研究发现,游离态Fe(Ⅱ)驱动赤铁矿晶相重组过程中形成新的赤铁矿和针铁矿;进一步通过穆斯堡尔谱研究证实,新的赤铁矿晶体主要形成机制为晶体同质外延生长,针铁矿形成机制为异质外延生长.本研究发现的游离态Fe(Ⅱ)驱动性质稳定的赤铁矿晶相转变及其Fe原子交换过程,可为揭示以稳定态铁(氢)氧化物为主要含铁矿物分布的热带亚热带土壤元素环境地球化学过程机制提供重要理论基础. 展开更多
关键词 铁循环 非传统稳定同位素 原子交换 赤铁矿 晶相转变 穆斯堡尔谱
土壤中非传统稳定同位素研究进展 预览 被引量:3
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作者 黄方 南晓云 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期87-100,共14页
过去十几年来,非传统稳定同位素在地球表生环境中的应用得到广泛关注.土壤处于地球表层特殊的空间位置,与其他各圈层不间断地进行物质和能量交换.结合已有的相关研究,本文对非传统稳定同位素在土壤中的分馏行为和重要应用潜力进行了论述... 过去十几年来,非传统稳定同位素在地球表生环境中的应用得到广泛关注.土壤处于地球表层特殊的空间位置,与其他各圈层不间断地进行物质和能量交换.结合已有的相关研究,本文对非传统稳定同位素在土壤中的分馏行为和重要应用潜力进行了论述,重点以Mg,Fe,Si和Hg等元素同位素为代表,从风化和成土过程、营养元素在植物-土壤之间的循环及重金属污染三个方向阐述土壤基础研究存在的重要科学问题.简要总结了近几年的研究现状,指出目前土壤中非传统稳定同位素值得深入研究的方向.非传统稳定同位素在土壤研究中的应用,是将稳定同位素地球化学与土壤学、环境生态学等学科交叉与融合的典型范例,是土壤学科发展的一个重要趋势。 展开更多
关键词 土壤 非传统稳定同位素 同位素分馏 风化-成土过程 植物 重金属污染
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非传统稳定同位素地球化学的创建与发展 预览 被引量:28
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作者 朱祥坤 王跃 +4 位作者 闫斌 李津 董爱国 李志红 孙剑 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期651-688,共38页
本世纪的第一个十年见证了非传统稳定同位素地球化学的诞生和快速发展。该领域在过去十年的开创性工作可归纳为测试方法研发、分布范围调查、分馏过程与机理研究和应用潜力探索等方面。本文在历史回顾的基础上,以镁、铁、铜、锌、钼等... 本世纪的第一个十年见证了非传统稳定同位素地球化学的诞生和快速发展。该领域在过去十年的开创性工作可归纳为测试方法研发、分布范围调查、分馏过程与机理研究和应用潜力探索等方面。本文在历史回顾的基础上,以镁、铁、铜、锌、钼等同位素为例,从后三个方面对这一分支学科进行了简介。 展开更多
关键词 非传统稳定同位素 同位素 同位素 同位素 同位素 同位素
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新世纪十年地幔地球化学研究进展 预览 被引量:4
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作者 周新华 张宏福 +5 位作者 郑建平 夏群科 刘勇胜 汤艳杰 黄方 刘传周 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期379-391,共13页
本文在简要回顾上世纪地幔地球化学学科形成历史及新世纪十年地幔地球化学研究重大进展基础上,着重概述了我国相关领域的研究进展。重点对地球深部理论研究与途径探讨,大陆岩石圈地幔研究,地幔熔/流体与地幔交代作用,地球深部中水的存... 本文在简要回顾上世纪地幔地球化学学科形成历史及新世纪十年地幔地球化学研究重大进展基础上,着重概述了我国相关领域的研究进展。重点对地球深部理论研究与途径探讨,大陆岩石圈地幔研究,地幔熔/流体与地幔交代作用,地球深部中水的存在及其地质意义,非传统稳定同位素在地球深部研究中应用,地幔体系Re-Os同位素应用,地幔地球化学数据库应用等方面的研究进展逐一作了讨论。重点讨论了各领域研究理论与实验方法的进展,及其在地幔研究中的应用;进而将对当前研究中的存在问题进行剖析并对今后十年的重要研究方向作一展望。 展开更多
关键词 地幔地球化学 大陆岩石圈地幔 地幔流体熔体 地球深部水 非传统稳定同位素 RE-OS同位素体系 地球化学数据库
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镁同位素地球化学研究新进展及其应用 预览 被引量:10
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作者 柯珊 刘盛遨 +2 位作者 李王晔 杨蔚 滕方振 《岩石学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第2期383-397,共15页
作为一种新兴的地质示踪剂,Mg同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。Mg同位素地球化学研究已取得了巨大的进展,近期研究工作主要包括两个方面。首先,调查了地球各主要储库和陨石的Mg同位素组成特征,结果表明陨石和地球地幔具有均一并... 作为一种新兴的地质示踪剂,Mg同位素正受到国际地学界日益广泛的关注。Mg同位素地球化学研究已取得了巨大的进展,近期研究工作主要包括两个方面。首先,调查了地球各主要储库和陨石的Mg同位素组成特征,结果表明陨石和地球地幔具有均一并且相似的Mg同位素组成,平均δ26Mg值分别为-0.28±0.06‰和-0.25±0.07‰;相反,上地壳和水圈的Mg同位素组成很不均一,δ26Mg值变化范围分别为-4.84‰~+0.92‰和-2.93‰~+1.13‰。其次,对一些地质和物理化学过程中Mg同位素的分馏行为进行研究,结果表明:(1)地表风化作用可以造成大的Mg同位素分馏,导致重Mg同位素残留在风化产物中而轻Mg同位素进入水圈;(2)岩浆分异过程中Mg同位素平衡分馏很小;(3)高温化学扩散和热扩散过程中Mg同位素会发生显著的动力学分馏。基于这些研究成果,Mg同位素体系已经被初步应用于示踪早期地球形成和壳内物质再循环等过程,并有望在不久的将来应用于示踪大陆地壳的化学演化和地质温度计等研究领域。 展开更多
关键词 MG同位素 非传统稳定同位素 同位素分馏
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高温下非传统稳定同位素分馏 预览 被引量:6
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作者 黄方 《岩石学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第2期365-382,共18页
过去十几年来,非传统稳定同位素地球化学在高温地质过程的研究中取得了的重大进展。多接收诱导耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)的应用引发了稳定同位素分析方法的重大突破,使得精确测定重元素的同位素比值成为可能。本文总结了以Li、Fe和M... 过去十几年来,非传统稳定同位素地球化学在高温地质过程的研究中取得了的重大进展。多接收诱导耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)的应用引发了稳定同位素分析方法的重大突破,使得精确测定重元素的同位素比值成为可能。本文总结了以Li、Fe和Mg同位素为代表的非传统稳定同位素在岩石地球化学研究中的应用。Li同位素目前被广泛地用于地幔地球化学、俯冲带物质再循环和变质作用的研究中,可以用来示踪岩浆的源区性质和扩散等动力学过程。不同价态的Fe在矿物熔体相之间的分配可以产生Fe同位素分馏,可以发生在地幔交代、部分熔融、分离结晶等过程中。岩浆岩的Mg同位素则大致反映其源区的特征,地幔的Mg同位素组成比较均一,这为研究低温地球化学过程中Mg同位素的分馏提供一个均一的背景。此外,Cl,Si,Cu,Ca,U等等同位素体系也具有广阔的应用前景。对同位素分馏机制的实验研究和理论模拟为理解非传统稳定同位素数据提供了必要的指导。实验表明,高温下具有不同的迁移速度的轻、重同位素可以产生显著的动力学同位素分馏,这一分馏可以在化学扩散、蒸发和凝华等过程中发生;同位素在矿物和熔体以及流体相中化学环境的差异使得不同相之间可以发生平衡分馏。而最近的硅酸盐岩浆的热扩散和热迁移实验则揭示了一种"新"的岩浆分异和同位素分馏机制。沿着温度梯度,硅酸盐岩浆可以发生显著的元素和同位素分异,湿的安山岩可以通过这种方式演变成花岗质成分,因此这个过程可能对陆壳的产生和演化有重大影响。如果温度梯度在岩浆作用中能长期存在,热扩散就可以产生稳定同位素的分馏,这一机制有别于传统的平衡和动力学同位素分馏。而多个稳定同位素体系的正相关关系是示踪热迁移过程的最有力证据。在热扩散过程中,流体承载的 展开更多
关键词 非传统稳定同位素 多接收诱导耦合等离子体质谱 岩浆作用 同位素分馏 热扩散 热迁移 索瑞系数
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非传统稳定同位素锶(δ88/86Sr)的地球化学研究进展 被引量:2
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作者 李富山 韩贵琳 《地球与环境》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期 585-591,共7页
锶有4个稳定同位素:84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。但其中的非传统稳定同位素(δ88/86Sr)成为近年来国际同位素地球化学领域的研究热点。本文根据国际众多学者的研究,阐述了大多数实验室新近采用双稀释剂和TIMS方法来获得高精度δ88/86... 锶有4个稳定同位素:84Sr、86Sr、87Sr和88Sr。但其中的非传统稳定同位素(δ88/86Sr)成为近年来国际同位素地球化学领域的研究热点。本文根据国际众多学者的研究,阐述了大多数实验室新近采用双稀释剂和TIMS方法来获得高精度δ88/86。Sr数据的原理,并综述自然界δ88/86Sr变化,列出一些影响锶同位素分馏的因素。综合讨论其在地质方面的应用:(1)根据冷水珊瑚稳定锶同位素重建古海洋温度;(2)联立87Sr/86Sr和δ88/86Sr来研究海洋中锶的地球化学循环;(3)利用骨骼中的锶稳定同位素研究古营养学。 展开更多
关键词 锶的非传统稳定同位素 分馏 地质应用
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