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硼掺入Mg(OH)2过程中的硼同位素分馏
  • 期刊名称:,科学通报,2009,54(16): 2363 – 2371。
  • 时间:0
  • 页码:2363-2371
  • 语言:中文
  • 分类:P343.3[天文地球—水文科学;天文地球—地球物理学] TQ325.14[化学工程—合成树脂塑料工业]
  • 作者机构:[1]中国科学院地球化学研究所、环境地球化学国家重点实验室,贵阳550002, [2]中国科学院青海盐湖研究所、中国科学院盐湖资源与化学重点实验室,西宁810008, [3]中国科学院研究生院,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:40573013,40776071)和中国科学院海外合作伙伴计划资助项目 龚国宏和杨波对样品进行X-射线衍射分析,审稿专家提出建设性修改意见,在此表示感谢.
  • 相关项目:海洋生物碳酸盐中B(OH)3掺入的硼同位素证据及d11B-pH技术的经验模型
中文摘要:

为确定B掺入Mg(OH)2时的形式及掺入过程中硼同位素组成的变化,进行了不同设定pH(pH设定)的人工合成无Mg海水中B掺入Mg(OH)2的实验.结果表明,B掺入Mg(OH)2非常迅速,4h能达到平衡,平衡后Mg(OH)2中B浓度[B]固和固相与溶液相间的分配系数Kd随pH设定的升高而降低.而且最高的[B]固和Kd均远高于B被金属氧化物或黏土矿物吸附时的对应值,表明B具有很强的掺入Mg(OH)2的能力.平衡时溶液相的万δ11B液f均低于原始溶液的δ^11B液i,计算的Mg(OH)2与平衡溶液间的硼同位素分馏系数α固-液变化范围为1.0186~1.0220,平均值为1.0203.这充分表明,B掺入Mg(OH)2时^11B优先进入固相,这是B(OH)3优先掺入的结果.B(OH)3与Mg(OH)2间的沉积反应是B(OH)3掺入的直接原因.B(OH)3与Mg(OH)2间的沉积反应和B(OH)4在Mg(OH)2上吸附可能同时存在,并以沉积反应为主,它们决定了B掺入Mg(OH)2时硼同位素特征,与B只以B(OH)4形式掺入生物碳酸盐不同,B以B(OH)3和B(OH)4^- 种形式同时掺入Mg(OH)2,并以B(OH)3优先掺入为主,pH设定越低掺入的B(OH)3比例越高.由于Mg(OH)2普遍存在于石珊瑚中,这将严重影响珊瑚的硼同位素组成万δ^11B与海水pH的定量对应关系,因此会给δ^11B作为古海水pH的代用指标带来极大的不确定性.

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