
第31卷,第3期 2011年3月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 31,No. 3.pp691-695
March,2011
金刚石压腔结合拉要光谱技术进行氢同位素分馏的实验研究
王世霞,郑海飞”
北京大学造山带与地壳演化教育部重点实验室,北京100871
摘要应用水热金刚石压腔结合拉曼光讲技术来进行石膏和重水间稳定同位素分馏的实验研究。氢同位索D与H的质量差百分比是所有稳定同位素里最大的,由质量引起的分馏更容易发生,更容易在实验中观测;石青是浅部地壳重要的含水矿物,它与重水之间的同位素分馏效应对矿物-水体系的同位素平衡分馏研究具有重要意义。
常用分馏系数是指两矿物或两物相间的同位素比值之商αA-B=R
n-m
(p
(Im-cn)/(IcH-m)水
两物相间要达到完全的同位素交换是测定稳定同位素分系数的前提。此研究应用化学合成法,增加体系的压力使矿物溶解,然后在不同的温度条件下降压使矿物重新结晶。重新结品的晶体与流体间达到了完全的同位素分馏平衡,得出不同温度下的间位素分馏系数。
相对于前人的研究,此方法的原位测量不破坏样品,释免了污染:同时避免了传统的火过程中同位款退化交换作用,达到了完全的同位紧分留平衡。金刚石压腔结合拉受光讲法进行稳定同位素分馏的实验研究是完全可行的。
关键调金刚石压腔;拉曼光谱;氢同位素分馏;石膏-重水
中图分类号:P597;P599 引言
近几十年来关于稳定同位素的分增系数、扩散系数等一系列的热力学、动力学数据已经广泛地应用于成岩成矿等地质作用的研究,并逐渐扩展到宇宙化学、环境科学、海洋学、考古学等领域(14)。
矿物-水体系的同位索平衡分馏系数是同位素地球化学研究中必不可少的重要参数,通常由以下三种方法获得: ①理论模拟计算;②根据岩石学的方法进行经验估计;?实验测定($明,其中实验测定值更准确可靠。但书规的实验测定方法费时费力,并且在率火过程中存在退化交换效应等间题使得不同实验结果间存在显著差异。矿物相流体闻的氮间位素系数越来越多的成用于成者成矿过程的尔踪。石青是浅部地尧承要的含水矿物,它与承水之间的间位索分馏效应对
收稿日期:2010-03-28,修订日期:2010-06-29
基金项目:国家自然科学基金项月(40873047)资助
文献标识码:A
DOI: 10. 3964/j. issn, 1000-0593(2011)03-0691-05
矿物-水体系的同位素平衡分储研究具有重要意义。金刚石压腔实验装置简单,可进行原位观察和测量,可避免由于萍火导致的退化交换效应,而Raman光谱也是研究物质内部
结构变化的重要手段。因此,本文应用金刚石压腔结合拉曼光讲技术来研究石膏-重水体系间氰同位素的分馏效应。
1实验方法 1.1实验装置
实验采用的高温高压装置(图1),类似于Mao-Bell金刚石压腔(4),
压腔的主体部分由一对金刚石压砧和悼片组成,压砧的大小取决于预期达到的压力,砧面平行的两颗金刚石压砧相对,压紧书片。样品置于快片中心的属孔(即样品)中,当压黏贴紧书片时,垫片中心的阅孔形成密闭空间,孔内的液
作者篇介:王世霞,女,1983年生,北京大学地球与空制科学学院在读博士研究生
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