金属稳定同位素示踪关键金属的运移和超常富集

1

作者 胡霞 邓庚辛 +2 位作者 陈栩琦 盛佳儒 黄方 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1550-1572,共23页

关键金属矿产对于国家经济和安全意义重大,然而其富集机制仍然存在争议,即受控于岩浆的结晶分异作用还是热液流体作用。传统的地球化学手段只能间接制约成矿物质的来源,难以区分分离结晶和岩浆热液作用对成矿的影响,而Rb、Ba、Sr、U等... 关键金属矿产对于国家经济和安全意义重大,然而其富集机制仍然存在争议,即受控于岩浆的结晶分异作用还是热液流体作用。传统的地球化学手段只能间接制约成矿物质的来源,难以区分分离结晶和岩浆热液作用对成矿的影响,而Rb、Ba、Sr、U等流体活动金属的同位素体系则对这两种机制具有不同的响应。笔者分别对喜马拉雅和华南地区的富关键金属花岗岩进行了Rb和Ba同位素研究,结果表明,当矿物结晶时,残留熔体中Ba同位素变重,Rb同位素不变;而当岩浆热液作用时,花岗岩中Ba同位素变轻,Rb同位素变重。此外,深部岩浆出溶的热液流体对亲流体易迁移的关键金属元素的富集具有重要贡献。上述研究表明,金属稳定同位素(尤其是流体活动金属的同位素)对于示踪岩浆-热液作用和成矿流体来源具有非常好的效果。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 关键金属 超常富集 岩浆-热液作用 同位素示踪

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蚀变洋壳的金属稳定同位素研究进展

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作者 胡凌志 康晋霆 黄方 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期577-594,共18页

蚀变洋壳在形成过程中会经历热液蚀变和低温风化,是高温和低温地质系统耦合的产物。通过研究蚀变洋壳的化学组成,可以反演热液对洋壳的改造。结合海水及地幔衍生岩浆岩的研究,可以制约地球内部岩石圈与外部水圈间的化学循环。随着质谱... 蚀变洋壳在形成过程中会经历热液蚀变和低温风化,是高温和低温地质系统耦合的产物。通过研究蚀变洋壳的化学组成,可以反演热液对洋壳的改造。结合海水及地幔衍生岩浆岩的研究,可以制约地球内部岩石圈与外部水圈间的化学循环。随着质谱分析技术的发展,诸多金属稳定同位素体系开始应用于蚀变洋壳的研究。金属稳定同位素的分馏受到地质过程中物理和化学条件的控制,因此金属同位素可以反演水岩相互作用的历史。前人已对蚀变洋壳的Li、Mg、Ca、Cu、Zn、K、Fe、V和Si的同位素特征进行了初步研究。目前取得的认识有:流体活动性强的元素(如Li、Mg、Ca、Si和K)的同位素组成受到温度和水岩比的控制;变价的过渡族金属元素(如Cu、Fe和V)的同位素分馏效应受到氧逸度的控制。随着研究的深入,金属同位素的应用将为探讨蚀变洋壳的形成与演化、洋壳–海洋–地幔相互作用过程提供更多重要的信息。 展开更多

关键词 蚀变洋壳 金属稳定同位素 水岩反应 平衡同位素分馏 动力学同位素分馏

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金属稳定同位素运用在医学中的研究进展

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作者 陶慧 周倩倩 《广东化工》 CAS 2024年第20期87-88,79,共3页

近些年来,随着质谱分析技术的进步与发展,高精度的金属稳定同位素测量变得可能,从而被广泛地应用于医学领域的相关研究中。目前已应用的同位素体系包括Fe、Cu、Zn和Ca等,并在阿尔茨海默症研究以及不同类型的癌症的早期诊断中取得了不错... 近些年来,随着质谱分析技术的进步与发展,高精度的金属稳定同位素测量变得可能,从而被广泛地应用于医学领域的相关研究中。目前已应用的同位素体系包括Fe、Cu、Zn和Ca等,并在阿尔茨海默症研究以及不同类型的癌症的早期诊断中取得了不错的进展。因此,本文对已有的金属稳定同位素在医学研究中的成果进行综述。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 医学 癌症

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金属稳定同位素标记生物分析进展 被引量：2

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作者 刘睿 吕弋 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1346-1353,共8页

细胞和组织的很多特定功能都由其在不同的生理条件下的生物分子含量决定,极少数分子的改变就有可能影响细胞生物功能并触发疾病生理过程,因此高灵敏的生物分子检测技术在疾病机理研究和疾病早期诊断方面具有重要作用。金属稳定同位素和... 细胞和组织的很多特定功能都由其在不同的生理条件下的生物分子含量决定,极少数分子的改变就有可能影响细胞生物功能并触发疾病生理过程,因此高灵敏的生物分子检测技术在疾病机理研究和疾病早期诊断方面具有重要作用。金属稳定同位素和放射同位素化学性质相近,借鉴放射同位素标记的成功经验,通过金属稳定同位素标记多组分生物分子,可以用原子质谱高灵敏地检测多组分生物分子。作为灵敏准确的金属元素检测工具,电感耦合等离子体质谱检出限低、基体效应低、线性范围广、同位素谱线分辨率高,因此适用于金属元素标记生物分子检测。金属稳定同位素标记已经被广泛应用到蛋白质、核酸、酶活性、生物小分子、甚至单个细胞的检测中,取得了一些可喜的进展,并展现了广阔未来应用前景。金属稳定同位素标记生物分析方法有三个特性:高灵敏度-大多数金属的稳定同位素有较高的标记灵敏度,并且可以通过纳米材料标记等方法实现信号放大;多组分同时分析-质谱仪同位素谱线高分辨率提供了多组分分析能力;高准确度-同位素稀释法提供了可溯源到SI国际单位制的高准确度检测结果。为了更好的推动相关研究,简要介绍金属稳定同位素标记生物分析的进展,主要内容包括以下几个部分:金属稳定同位素检测工具-无机质谱、金属稳定同位素标记高灵敏度分析、金属稳定同位素标记多组分同时分析、金属稳定同位素标记高准确度分析、金属稳定同位素标记单细胞分析的进展。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 生物分析 电感耦合等离子体质谱 标记

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若干金属稳定同位素体系的研究进展:以中国科大实验室为例 被引量：9

5

作者 黄方 田笙谕 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期793-811,共19页

多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的应用,引发了金属稳定同位素分析技术的重大突破,使得高精度测定众多金属元素的稳定同位素组成成为可能,金属稳定同位素地球化学因此成为最近二十年来国际上最激动人心、发展最迅速的地球科学新... 多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的应用,引发了金属稳定同位素分析技术的重大突破,使得高精度测定众多金属元素的稳定同位素组成成为可能,金属稳定同位素地球化学因此成为最近二十年来国际上最激动人心、发展最迅速的地球科学新兴领域。本文以中国科技大学金属稳定同位素实验室近年来在Mg、Si、Ca、V、Zn、Cu、Ba等体系的研究进展为例,说明该领域的工作方法、重要问题和发展趋势。金属稳定同位素地球化学的主要功能是示踪物质迁移和地质过程。首先,要根据MC-ICP-MS的特点,建立高精度的分析方法。其次,要研究同位素示踪的基本原理,包括测定地球主要储库的同位素组成,掌握同位素分馏机理。最后,在前两项工作的基础上,针对重要的地质问题开展应用。可以预见,金属稳定同位素地球化学有良好的发展前景,在地球科学乃至其他学科都有广泛的交叉和应用。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 多接收电感耦合等离子体质谱 分析方法 同位素示踪 地球化学储库

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金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环 被引量：4

6

作者 刘盛遨 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1512-1522,共11页

俯冲带挥发分的循环不仅深刻影响着地球各圈层之间的相互作用,而且在成矿金属元素迁移-富集以及全球气候变化等重要地质和环境过程中扮演着重要的角色。近年来,金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环受到了广泛关注,取得了众多进展,但大... 俯冲带挥发分的循环不仅深刻影响着地球各圈层之间的相互作用,而且在成矿金属元素迁移-富集以及全球气候变化等重要地质和环境过程中扮演着重要的角色。近年来,金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环受到了广泛关注,取得了众多进展,但大多针对单个挥发性元素开展某个特定金属同位素的示踪研究。本文根据不同金属元素的地球化学性质差异及其与多种挥发分之间的结合形式,系统归纳了金属稳定同位素在示踪俯冲带不同挥发分循环方面的特点。整体上讲,镁和锌同位素体系示踪俯冲带碳循环最为有效;锂、镁、钾、钡、钼等金属同位素体系在示踪俯冲带水(流体)循环方面则具有各自的特点;锌同位素在示踪俯冲带硫循环方面有巨大潜力;铬同位素示踪俯冲带氯循环有独特优势;铁、铬、铜等变价金属同位素体系对挥发分的氧化还原状态较为敏感,有望示踪俯冲带氧循环。这些同位素体系对理解俯冲带挥发分循环提供了全新的视角,有望成为未来地球系统科学的重要研究方向。 展开更多

关键词 挥发分 物质循环 俯冲带 金属稳定同位素

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来华留学生“金属稳定同位素分馏机制及地质应用”英文课程建设探索与实践

7

作者 王达 邱昆峰 《中国地质教育》 2022年第4期38-43,共6页

随着“一带一路”倡议的提出,沿线国家地球科学类专业技术人才供不应求,越来越多的留学生来我国地质类高校攻读专业学位。然而,国内地球科学相关高校来华留学生英文课程体系尚不健全,缺乏针对“一带一路”国家留学生的具有特色的地球科... 随着“一带一路”倡议的提出,沿线国家地球科学类专业技术人才供不应求,越来越多的留学生来我国地质类高校攻读专业学位。然而,国内地球科学相关高校来华留学生英文课程体系尚不健全,缺乏针对“一带一路”国家留学生的具有特色的地球科学相关的英文课程。在这种背景下,在中国地质大学(北京)国际合作与交流处英文课程建设项目的支持下,课程团队对“金属稳定同位素分馏机制及地质应用”英文课程的建设进行了探索与实践。本文从课程建设目标与方案、课程组织评价与成绩评定、课程建设存在问题与解决方案等方面进行了总结归纳。 展开更多

关键词 英文课程 课程建设 来华留学生 金属稳定同位素

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核酸工具酶辅助的金属稳定同位素标记方法在生物分析中的应用

8

作者 周静 李紫嫣 +2 位作者 胡建煜 刘睿 吕弋 《中国无机分析化学》 CAS 北大核心 2022年第4期55-62,共8页

主要概述了近年来核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法在生物分析中的发展和应用,简要介绍了该方法在蛋白质、核酸及一些生物小分子检测中的应用。最后对核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记... 主要概述了近年来核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法在生物分析中的发展和应用,简要介绍了该方法在蛋白质、核酸及一些生物小分子检测中的应用。最后对核酸工具酶辅助的基于金属稳定同位素标记的电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测方法的发展前景作了展望。 展开更多

关键词 ICP-MS 金属稳定同位素标记 核酸工具酶 生物分析

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金属稳定同位素技术与法庭科学应用展望

9

作者 郭洪玲 梅宏成 +4 位作者 王萍 胡灿 郑继利 李亚军 朱军 《中国司法鉴定》 2023年第6期48-55,共8页

传统稳定同位素H、C、O、N、S检验技术应用成熟,已广泛应用于不同领域。随着无机质谱技术的发展,金属稳定同位素在地质、环境、食品、医疗等领域均有了较为深入的研究,特别是在地质材料来源推断以及变化过程推理、精准鉴别重金属污染物... 传统稳定同位素H、C、O、N、S检验技术应用成熟,已广泛应用于不同领域。随着无机质谱技术的发展,金属稳定同位素在地质、环境、食品、医疗等领域均有了较为深入的研究,特别是在地质材料来源推断以及变化过程推理、精准鉴别重金属污染物来源、判别食品来源产地以及假冒伪劣鉴别、人体内元素代谢机理研究等方面取得显著的研究成果。针对金属同位素比值检验在以上领域开展的研究进行综述,并对该技术目前在法庭科学领域的应用以及将来应用展望进行探讨,以期为解决法庭科学领域中相关物证溯源以及地域推断等方面的问题提供新思路。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 法庭科学 来源推断 电感耦合等离子体质谱

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铜锌稳定同位素对特殊生命过程:癌症的指示意义

10

作者 刘文奇 王柱红 +5 位作者 刘洋 马宁 陈岩 郑旺 刘红 陈玖斌 《地学前缘》 北大核心 2025年第3期408-424,共17页

微量金属元素在生命过程中扮演重要角色,其含量和分布由生物系统严格调节,并直接受到外部环境的影响。铜和锌在免疫调节、蛋白质合成和催化反应等方面发挥特定作用,其稳态失衡可能导致氧化应激反应、炎症损伤甚至疾病。研究表明,金属稳... 微量金属元素在生命过程中扮演重要角色,其含量和分布由生物系统严格调节,并直接受到外部环境的影响。铜和锌在免疫调节、蛋白质合成和催化反应等方面发挥特定作用,其稳态失衡可能导致氧化应激反应、炎症损伤甚至疾病。研究表明,金属稳定同位素在地质、环境过程中普遍发生分馏,成为环境金属来源的有效示踪手段。而生物新陈代谢过程中,氧化还原反应、配体结合能改变等也会造成明显金属稳定同位素分馏。因此,研究生物体金属稳定同位素的组成、分布与平衡,有助于深入理解金属稳态及相关代谢过程。本文在系统总结了人体铜、锌同位素分布特征,阐述了性别、年龄、饮食习惯和环境暴露等因素对铜、锌同位素分馏影响的基础上,主要总结和讨论了癌症演进过程中人体铜、锌同位素稳态失衡的过程机制。结果表明,在癌症发展过程中,铜和锌同位素除分别受到性别和饮食习惯影响外,癌症患者相对健康人群血液明显富集轻铜同位素,而尿液富集轻锌同位素,展示了金属稳定同位素在癌症诊断和预后方面的巨大潜力。未来,应在标准化样品处理流程的基础上,完善人体金属同位素数据库,明确生命过程金属同位素分馏机理,为金属稳定同位素在临床疾病如癌症中的诊断应用奠定理论基础。 展开更多

关键词 铜 锌 金属稳定同位素 癌症

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土壤活性组分界面重金属同位素分馏行为研究进展

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作者 殷辉 殷明 +2 位作者 严欣然 全越洋 涂书新 《核农学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期603-611,共9页

近年来,多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)及分离纯化技术的发展使得精确测量重金属稳定同位素组成成为可能,大大促进了其在重金属污染物来源识别、土壤-植物系统重金属迁移和纳米颗粒环境行为示踪等方面的应用。但是,许多表生... 近年来,多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)及分离纯化技术的发展使得精确测量重金属稳定同位素组成成为可能,大大促进了其在重金属污染物来源识别、土壤-植物系统重金属迁移和纳米颗粒环境行为示踪等方面的应用。但是,许多表生环境地球化学过程会引起不同程度的同位素分馏,从而模糊不同重金属储库的同位素指纹特征,使得对环境样品同位素组成的理解变得复杂,被称为“同位素分馏黑箱”。揭示同位素分馏黑箱对于重金属非传统稳定同位素的应用具有重大意义。尽管重金属在各种土壤活性组分界面反应过程中的重金属同位素分馏已有一些研究,但有关矿物结构发生同晶替代过程中的分馏机制尚不清楚,且存在许多不一致或矛盾的地方。本综述系统总结了典型重金属污染物Cd、Zn、Ni在土壤活性组分界面,尤其是铁锰氧化物矿物界面的同位素分馏行为和机制,并指出未来应关注的方向。相关研究的深入将加深对重金属污染物环境地球化学行为的理解,推进对土壤同位素分馏黑箱的理解和非传统稳定同位素在土壤重金属污染物溯源、示踪等过程中的应用,为土壤重金属污染的治理、修复和安全利用等提供科学依据和理论支撑。 展开更多

关键词 土壤 界面反应 重金属稳定同位素 吸附 同晶替代

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大洋缺氧事件金属稳定同位素研究进展 被引量：3

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作者 李聪颖 吴思璠 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1127-1140,共14页

白垩纪大洋缺氧事件记录了地球气候和古海洋环境的显著变化,是全球碳循环的主要扰动事件,受到了国内外学者的广泛关注。近20年来,随着金属稳定同位素测试技术的发展,越来越多的金属稳定同位素(例如钼同位素、锌同位素、铀同位素、铬同... 白垩纪大洋缺氧事件记录了地球气候和古海洋环境的显著变化,是全球碳循环的主要扰动事件,受到了国内外学者的广泛关注。近20年来,随着金属稳定同位素测试技术的发展,越来越多的金属稳定同位素(例如钼同位素、锌同位素、铀同位素、铬同位素、镉同位素和钙同位素等)被用于研究大洋缺氧事件期间的环境变化。通过系统总结钼同位素(δ^(98)Mo)、锌同位素(δ^(66)Zn)和铀同位素(δ^(238)U)的地球化学性质以及在大洋缺氧事件中的研究进展,发现钼同位素主要用于指示局部海洋硫化和非硫化环境的转变过程;锌同位素多用于区分局部海洋对初级生产力、大陆风化以及沉积物埋藏/分解等过程的不同响应情况;铀同位素可以估算全球海底缺氧面积占海底总面积的比例,同时可以结合碳—磷—铀耦合模型模拟全球海洋对大火成岩省形成、大陆风化、生物活动等过程的响应机制。但目前这些金属稳定同位素在海洋体系中的循环分馏机制尚未完善,且研究对象主要聚焦于大洋缺氧事件OAE2的沉积记录,未来还需要更系统全面的研究。 展开更多

关键词 大洋缺氧事件 金属稳定同位素 钼同位素 锌同位素 铀同位素

原文传递

稳定同位素示踪土壤中重金属环境行为的研究进展 被引量：7

13

作者 张妙月 尹威 +3 位作者 王毅 杨文俊 汤叶涛 仇荣亮 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1215-1227,共13页

随着以多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)为代表的高精度质谱分析技术的革命性突破,稳定同位素的研究取得了跨越式发展。重金属稳定同位素成为了示踪土壤环境介质中重金属地球化学循环的有效工具,在识别污染来源、解析关键过... 随着以多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)为代表的高精度质谱分析技术的革命性突破,稳定同位素的研究取得了跨越式发展。重金属稳定同位素成为了示踪土壤环境介质中重金属地球化学循环的有效工具,在识别污染来源、解析关键过程、跟踪环境行为等方面展现出极大的应用潜力。从同位素基本概念出发,系统介绍了利用重金属稳定同位素示踪土壤环境重金属污染的来源与归趋、土壤-植物体系重金属元素的迁移转化以及金属纳米颗粒的环境过程等方面的研究进展,并进一步总结了氧化还原、沉淀溶解、吸附解吸、络合反应、生物作用等影响重金属稳定同位素分馏的相关机制,最后针对当前应用和研究现状,提出了拓展稳定同位素示踪重金属环境行为的潜在研究方向和研究内容,对土壤重金属污染防治及修复具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 重金属稳定同位素 环境过程 土壤-植物体系 金属纳米颗粒 同位素分馏

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基于金属稳定同位素的矿冶影响区土壤重金属污染源解析研究进展 被引量：5

14

作者 夏亚飞 刘宇晖 +1 位作者 高庭 刘承帅 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期331-348,共18页

矿冶影响区重金属的迁移和富集造成了严重的土壤重金属污染问题。深入了解矿冶影响区土壤中重金属的来源和迁移途径是开展土壤重金属污染高效治理的科学基础。近年来飞速发展的金属稳定同位素在识别土壤重金属污染来源和明确重金属迁移... 矿冶影响区重金属的迁移和富集造成了严重的土壤重金属污染问题。深入了解矿冶影响区土壤中重金属的来源和迁移途径是开展土壤重金属污染高效治理的科学基础。近年来飞速发展的金属稳定同位素在识别土壤重金属污染来源和明确重金属迁移过程等方面有较大的应用优势。对金属稳定同位素分析技术、示踪原理及溯源模型进行系统分析,综述了矿产开采及冶炼过程(高温冶炼、电化学工艺和尾矿风化)导致的金属稳定同位素分馏研究进展,并总结了金属稳定同位素在矿冶影响区土壤重金属污染源解析的代表性应用成果。V同位素体系处于初期研究阶段,土壤重金属源解析应用研究相对缺乏;Zn、Cd和Hg同位素在识别高温冶炼过程相关的重金属污染源时有较大优势;Cu、Tl和Ni同位素可直接指示土壤中矿石的输入。但是,目前还存在部分金属稳定同位素分析难度大、溯源模型应用限制多、金属同位素易发生分馏导致源不确定等问题。在未来的工作中,需进一步探索和优化金属同位素分析方法,建立更多金属稳定同位素指纹图谱,开发适用性更强、结果更精确的溯源模型,明确复杂界面过程和反应中的金属稳定同位素分馏特征及机理,加强金属稳定同位素在追溯土壤重金属污染形成的时间尺度等方面的实际应用。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 矿冶活动 源解析 土壤重金属污染

原文传递

汞的稳定同位素分馏机理 被引量：11

15

作者 郑旺 赵亚秋 +1 位作者 孙若愚 陈玖斌 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1087-1106,I0003,共21页

汞是唯一能够以气态单质形式进行长距离传输的有毒重金属元素,其环境行为和健康危害受到广泛关注。近十多年来发展起来的汞稳定同位素技术为研究环境中汞的来源、迁移转化过程以及相应的生态环境效应提供了新的视野。汞同位素是自然界... 汞是唯一能够以气态单质形式进行长距离传输的有毒重金属元素,其环境行为和健康危害受到广泛关注。近十多年来发展起来的汞稳定同位素技术为研究环境中汞的来源、迁移转化过程以及相应的生态环境效应提供了新的视野。汞同位素是自然界中唯一表现出多种显著非质量分馏(MIF)的独特金属同位素体系,对汞同位素的研究一直偏重应用,而对其分馏机理的认识十分有限。本文从汞稳定同位素分馏理论、分馏实验研究和实际环境过程的汞同位素分馏三方面系统阐述了近十多年来关于汞同位素分馏机理的研究成果、最新进展和未来发展方向。尽管目前的研究普遍认为无机汞的光化学氧化还原和甲基汞的光化学降解是环境中汞同位素MIF的主要产生机制,然而MIF程度和方向的影响因素还不完全清楚,其量化理论还未完全建立,实际环境过程中的分馏机理研究还相对缺乏。未来需要结合理论和实验研究进一步明确大气、陆地、海洋、极地、古环境等实际环境体系中的汞同位素分馏机理,进而拓展汞同位素的应用。 展开更多

关键词 汞 汞同位素 金属稳定同位素 非质量分馏 稳定同位素地球化学

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Fe-Cu-Zn同位素在矿床学和找矿勘查中的应用 被引量：5

16

作者 王达 Mathur Ryan +2 位作者 吴洪杰 任欢 倪金海 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1684-1704,共21页

金属稳定同位素已经广泛应用于矿床学研究以及找矿勘查。金属来源及其成矿过程是金属矿床研究以及找矿勘查中重点关注的基本核心问题。金属稳定同位素这项新技术进一步提高了我们对地壳中金属来源、迁移和富集的认识。这项新技术的优点... 金属稳定同位素已经广泛应用于矿床学研究以及找矿勘查。金属来源及其成矿过程是金属矿床研究以及找矿勘查中重点关注的基本核心问题。金属稳定同位素这项新技术进一步提高了我们对地壳中金属来源、迁移和富集的认识。这项新技术的优点是我们可以直接从矿石矿物本身获取信息。在本文中,我们重点关注矿石、水、岩石、土壤、植物等测量出的Fe-Cu-Zn同位素分馏,聚焦于Fe-Cu-Zn同位素从最深部岩浆系统开始一直向上延伸到浅部表生系统的过程中Fe-Cu-Zn同位素如何应用于矿床学研究以及找矿勘查,试图展示这些相对较新的技术可以提供的潜在应用范围。经过系统研究和总结,我们认为金属稳定同位素数据可以从三方面加以利用。首先,地表的植物、水、风化的岩石以及土壤中产生的较大的同位素分馏可以作为地下矿产勘查的指示标志;第二,矿区范围内金属稳定同位素往往具有系统的空间变化规律,可以指示成矿热液空间演化模式和矿体延伸方向;第三,金属元素作为成矿元素,其同位素可以直接有效地约束矿石的形成过程、成因以及源区特征。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 Fe-Cu-Zn同位素 同位素分馏 矿床学 找矿勘查

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色谱与MC-ICP-MS联用在线同位素分析的研究进展 被引量：4

17

作者 杜媛媛 朱振利 +1 位作者 郑洪涛 刘星 《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-42,共11页

近年来,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的发展,金属同位素分析逐渐成为研究金属元素循环,深入了解其迁移转化及开展污染溯源与示踪的有效工具,日益引起了人们的广泛关注。在线同位素分析方法可以简化处理流程,更快速有效地... 近年来,随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的发展,金属同位素分析逐渐成为研究金属元素循环,深入了解其迁移转化及开展污染溯源与示踪的有效工具,日益引起了人们的广泛关注。在线同位素分析方法可以简化处理流程,更快速有效地获取同位素信息,逐渐引起了研究者的兴趣;另一方面,不同的金属和非金属以各种不同的化学形态存在于环境中,开发新型的元素及其形态同位素在线分析方法,准确获取形态同位素的组成信息可为深入研究元素循环、了解各种化学和生物反应过程等方面提供更丰富的信息,近年来也取得了显著进展。该文回顾了2000年以来色谱与MC-ICP-MS联用在线同位素分析的主要工作,重点对影响色谱与MC-ICP-MS联用在线同位素分析时的瞬态信号处理方式和质量歧视校正方法进行了讨论和总结。最后,从地球化学、环境和生物研究等方面对其应用进行了概述,并对色谱联用同位素分析的发展进行了展望。 展开更多

关键词 色谱 多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS) 形态同位素 金属稳定同位素

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镉同位素分馏及其在示踪土壤镉来源和迁移转化过程中的应用进展 被引量：6

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作者 万丹 陈玖斌 +2 位作者 张婷 安宇宸 帅旺财 《岩矿测试》 CSCD 北大核心 2022年第3期341-352,共12页

土壤镉污染已成为危害人体健康的主要因素之一,要实现精准、快速和有效地防治土壤镉污染,首先必须厘清土壤中镉的来源及其迁移转化行为。近年来,随着镉同位素分析技术的进步及其分馏机制认识的深入,镉同位素在土壤镉示踪中展示出了巨大... 土壤镉污染已成为危害人体健康的主要因素之一,要实现精准、快速和有效地防治土壤镉污染,首先必须厘清土壤中镉的来源及其迁移转化行为。近年来,随着镉同位素分析技术的进步及其分馏机制认识的深入,镉同位素在土壤镉示踪中展示出了巨大的应用潜力。本文在前人研究的基础上,归纳了土壤样品镉同位素分析前处理方法以及测试技术的研究进展。对于基质复杂的土壤样品,高温高压密闭消解和微波消解可以满足其镉同位素测试要求。在分离纯化镉回收率足够、干扰元素去除彻底的情况下,应用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)分析镉同位素并采用标准-样品匹配法、外标法或双稀释剂法进行质量歧视校正,均可获得较高精度的土壤镉同位素组成数据。同时,本文概括了土壤多个潜在镉源的镉同位素组成以及典型过程(风化淋滤、吸附、沉淀/共沉淀、络合)镉同位素分馏方向与程度。结合最新研究成果,总结了镉同位素在示踪土壤镉来源及其迁移转化过程中的应用。在未来的工作中,需进一步开发和优化高精度镉同位素分析方法,建立土壤镉同位素指纹图谱,揭示土壤多组分、多界面过程中的镉同位素分馏机制和特征。 展开更多

关键词 金属稳定同位素 镉同位素分馏 多接收电感耦合等离子体质谱法 源解析 土壤污染 迁移转化

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高硅花岗岩流体出溶作用的识别和意义 被引量：2

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作者 王志强 周美娟 +1 位作者 黎训飞 笪昊翔 《华东地质》 CAS 2024年第1期26-48,共23页

高硅花岗岩以暗色矿物含量低,富SiO_(2)、Rb,贫MgO、FeO、Sr、Ba为特征,富集稀有金属元素,其研究对于理解花岗岩成因演化、稀有金属元素富集和成矿过程至关重要。岩相学和地球化学特征指示其经历高程度的分异演化,H 2O等挥发分作为不相... 高硅花岗岩以暗色矿物含量低,富SiO_(2)、Rb,贫MgO、FeO、Sr、Ba为特征,富集稀有金属元素,其研究对于理解花岗岩成因演化、稀有金属元素富集和成矿过程至关重要。岩相学和地球化学特征指示其经历高程度的分异演化,H 2O等挥发分作为不相容组分在残余熔体中逐渐富集饱和,导致流体出溶在高硅花岗质熔体中,但如何识别这一过程是难点。文章从岩相学、地球化学、矿物学、金属稳定同位素(Li、Ba、Fe)等角度总结了高硅花岗岩中流体出溶作用的证据和指标。岩相学方面,晶洞构造、雪球结构、单向固结结构等特殊结构、构造的出现是流体出溶的重要标志;地球化学方面,极低的Nb/Ta值(<5)、Zr/Hf值、稀土元素四分组效应是流体-熔体相互作用的有效识别标志;矿物学方面,锆石蜕晶化作用、轻稀土元素富集及钾长石富Pb指示存在热液流体参与;金属稳定同位素方面,相对于普通花岗岩,高硅花岗岩通常富集重Li、轻Ba和重Fe同位素,流体-熔体相互作用很可能是主要控制因素。但部分地球化学指标还存在较大争论,在实际使用过程中需结合不同指标进行综合分析。经过岩浆演化和流体出溶两阶段的富集过程,稀有金属元素得以在出溶流体中极度富集进而成矿。 展开更多

关键词 高硅花岗岩 流体出溶 岩浆-热液过渡 金属稳定同位素 稀有金属成矿

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花岗岩研究的若干新进展与主要科学问题 被引量：39

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作者 王孝磊 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1445-1458,共14页

花岗岩研究进入到新的时期,需要寻找新的研究思路和研究方法。本文总结了近十年来国际上有关花岗岩前沿研究的新进展,归纳总结了七个方面的主要研究内容,包括:1)地球早期花岗岩与大陆演化;2)源区的不均一性与不平衡熔融;3)岩浆成分变化... 花岗岩研究进入到新的时期,需要寻找新的研究思路和研究方法。本文总结了近十年来国际上有关花岗岩前沿研究的新进展,归纳总结了七个方面的主要研究内容,包括:1)地球早期花岗岩与大陆演化;2)源区的不均一性与不平衡熔融;3)岩浆成分变化的同位素示踪;4)壳-幔岩浆混合与花岗岩的形成;5)地壳热带与中酸性岩的形成;6)花岗岩岩体的生长和结晶时间;7)金属稳定同位素在花岗岩研究中的应用。最后在此基础上对花岗岩的研究趋势,建议利用新视角、新方法等着重开展花岗岩源区和岩浆深部过程的精细研究,并揭示花岗岩与早期地壳形成之间的联系。 展开更多

关键词 花岗岩 地壳演化 岩浆过程 不平衡熔融 金属稳定同位素

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