氢氧同位素扩散动力学的实验研究

本文概述了氢氧同位素扩散交换动力学参数的两种研究方法 :1采用积分性质扩散方程的常规质谱分析方法 ;2采用微分性质扩散方程的离子探针分析方法。并对同位素交换实验设备、样品制备及实验技术等作了介绍。

氢氧同位素交换动力学及其地质意义

氢氧同位素交换动力学是同位素地球化学学科的前沿。它使同位素地球化学的研究由静态向动态、定性向定量、封闭体系向开放体系发展 ;为各种天然地质过程的研究定量提供有关的时间、温度、作用机制、演化途径及地质体的冷却史等重要信息。本文概述了氢氧同位素交换动力学参数、同位素交换动力学模式、在地学研究中的应用及实验测试新技术等。

河北小觉地区阜平岩群斜长角闪岩及深熔产物的稀土和Nd同位素地球化学研究

工作中重点对河北平山小觉地区阜平岩群两类角闪质岩石深熔作用的地球化学进行了研究。一类为厚层状斜长角闪岩 ,相邻新生浅色体常量元素组成上向TTG花岗质岩石方向转化 ,稀土和高场强元素含量明显降低 ,轻重稀土分离程度增高 ,tDM减小 ,εNd(t0 )增大。另一类为与黑云变粒岩 片麻岩互层的条带状、石香肠状斜长角闪岩 ,相邻新生浅色体与之存在不同的地球化学关系 :①稀土总量相对增高 ,轻重稀土分离程度有所降低 ;②稀土总量和轻重稀土分离程度都有明显增高。后者Nd同位素组成与斜长角闪岩也存在很大区别。这些现象可用熔融母岩。

大别山超高压变质岩形成深度的同位素限制

大别山超高压变质岩形成深度是各国地质学家十分关心的问题。它不仅影响对碰撞造山带形成机制和演化过程的认识 ,而且影响对地球深部状况及地球动力学的研究。该文对大别山超高压变质岩已有同位素资料进行了分析与讨论。大别山榴辉岩的 εNd为 - 6 .2～ - 1 7,εSr为 1 8～ 42 ,且显示明显的 Nd同位素的不平衡现象。大别山榴辉岩的氧同位素组成研究表明 ,这些榴辉岩的原岩在超高压变质前 ,不同程度地与贫 1 8O的大气降水 (或海水 )发生过氧同位素交换 ,且在超高压变质过程中依然保留了这些痕迹。除一个样品外 ,大别—苏鲁地区的榴辉岩的3He/4He比值都落在 0 .79× 1 0 - 7～ 9.35× 1 0 - 7范围内 ,显示陆壳岩石来源 He的重要贡献。所有 Sr- Nd、O和 He同位素研究均表明 :超高压变质岩保存着表壳岩石原岩的同位素特征 ,而未显示变质时受到地幔物质的明显影响。对于超高压变质岩的上述同位素特征 ,有人认为是由于大别山造山带俯冲和折返的速度太快造成的。由于造山带俯冲和折返的速度太快 ,表壳岩石原岩变质时来不及与地幔物质发生交换 ,故没有留下地幔物质参与的痕迹。该研究认为这种解释有些勉强 ,因为大别造山带俯冲和折返时间至少需要 1 5 Ma。在如此长的时间内 ,在 1 0 0多公里地幔深处高于 70 0℃?

河北平山县小觉地区阜平岩群黑云变粒岩——片麻岩深熔作用地球化学研究

本文重点对河北平山县小觉地区阜平岩群黑云变粒岩—片麻岩及相关岩石深熔作用的地球化学进行了研究。相对于熔融母岩,新生浅色体常量元素组成总体向低共熔区方向演化,稀土和高场强元素含量降低,Nd同位素组成也有不同程度的变化。本文对出现这些现象的原因进行了讨论。同时还讨论了黑云变粒岩—片麻岩地球化学组成的地质意义。

乙硫醇与金表面相互作用的TOF-SIMS研究

利用飞行时间型静态二次离子质谱 (TOF- SIMS) ,以乙硫醇为代表 ,在二次离子质谱的特定条件下 ,分析了乙硫醇与金的表面相互作用 ,发现了丰富的、有一定规律性的金硫团簇 .从而首次在质谱中再现了硫醇与金的分子自组装过程 .这一结果不仅表明高性能静态二次离子质谱能够用于分子自组装 ;而且 ,有可能用于新类型自组装分子的探索 .

鞍山太古宙具异常稀土组成长英质岩石的发现及其意义

近年来鞍山地区发现了一系列具异常稀土组成的太古宙长英质岩石,包括花岗质岩石和变质沉积岩两大类。稀土模式可划分为5种类型:Ⅰ—轻稀土相对富集出现强正铕异常;Ⅱ—轻稀土相对富集无明显铕异常;Ⅲ—轻稀土相对富集出现负铕异常;Ⅳ—轻稀土相对亏损出现负铕异常;Ⅴ—中稀土相对亏损出现强负铕异常。高SiO_2,低ΣFeO、MgO、CaO和TiO_2,稀土总量低是它们的共同特征。岩石铕异常和钡异常之间存在明显的相关关系。部分岩石出现无意义t_(DM)年龄。本文重点讨论了类型Ⅳ和Ⅴ两类岩石的成因。它们在中国华南及世界其他地区也有分布,但多为年轻花岗岩。鞍山地区的这类岩石形成于太古宙阶段,部分甚至可能形成于中太古代,这一现象在全球范围内也十分的罕见。它们的存在表明该区至少在太古宙晚期就具有与同类年轻花岗岩形成类似的地质和物理化学条件。与其具有很长地质演化历史相吻合。