[口头报告]硅酸岩化学风化过程中的B同位素分馏行为

硅酸岩化学风化过程中的B同位素分馏行为
编号：251 稿件编号：1119 访问权限：私有 更新：2023-04-07 21:22:27 浏览：350次 口头报告

报告开始：2023年05月07日 16:15 （Asia/Shanghai）

报告时间：10min

所在会议：[2A] 2A、地球化学 » [2A-2] 2A-2 地球化学

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摘要
随着同位素分析技术的发展，B同位素已被证明在研究大陆风化作用、判别沉积环境、揭示矿床成因、示踪海水入侵、重建古海洋和古气候环境等方面成效显著。然而，目前关于硅酸岩风化过程中B同位素分馏机制的研究仍然较少，这极大地限制了我们对表生风化过程中B同位素分馏机理的认识以及利用B同位素示踪硅酸岩风化作用和物质转化过程。
基于上述科学问题，本研究以广东省北部佛冈花岗岩风化剖面为研究对象，对其主微量元素、矿物含量、B含量及其同位素组成进行测试分析，结果显示花岗岩风化剖面B含量变化范围为1.31 ~ 1.82 μg/g，相对于新鲜母岩，B在风化过程中整体呈现富集的趋势，主要体现在强风化阶段的显著富集；δ11B变化范围为-20.61‰ ~ -11.65‰，随深度减小呈现出先减小后增大的趋势。风化过程中B含量和同位素组成变化可能是多种因素共同作用的结果。通过量化外来输入的贡献，我们发现大气沉降和风尘输入对风化剖面中B含量及同位素组成的影响可忽略不计。因此，原生矿物分解、次生矿物形成及其吸附/解吸作用是影响B含量和同位素组成变化的主导因素。原生矿物黑云母和斜长石溶解过程中优先释放11B，伊利石的吸附作用导致10B优先进入风化产物中，全岩B含量增加，δ11B减小。风化过程中，早期δ11B变化可能受到黑云母分解释放11B的影响，后期主要是伊利石吸附10B，导致伊利石中的B含量增加，而δ11B则先增大后减小。高岭石因粒径和形态的制约而无法进行单矿物分析测定，我们通过已获得的数据推算出高岭石B含量及δ11B。计算结果显示，高岭石B含量先增加后减少，δ11B先减小后增大，说明高岭石优先吸附10B后发生解吸附。本研究表明，在硅酸岩风化过程中，早期的B同位素行为主要与原生矿物的溶解及其生长在溶蚀表面的粘土矿物的吸附/解吸附过程有关，后期主要受高岭石的吸附/解吸附作用控制。明确硅酸岩风化过程中B同位素分馏行为，对加深了解大陆硅酸岩风化过程及进一步利用B同位素探讨物质迁移和地质过程具有非常重要的意义。
关键字
B同位素,化学风化,硅酸岩
报告人
王日晶
中国科学院广州地球化学研究所

稿件作者
王日晶 中国科学院广州地球化学研究所
马金龙 中国科学院广州地球化学研究所
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