氫氧同位素ppt課件-資料下載頁
2025-05-01 03:57本頁面
【正文】 Longinelli等 (1973)根據(jù) 27個現(xiàn)代生物介殼磷灰石氧同位素組成和與之平衡的海水的氧同位素組成，建立了下面的關(guān)系式 : t℃ = (δp一 δw) 其中 t為磷灰石形成的溫度； δp為磷灰石 PO4的氧同位素組成， δw為平衡海水的氧同位素組成。 ? 事實表明，上式對各種環(huán)境中形成的磷灰石都是成立的 (Longinelli等， 1973。Kolodny等1983)。 ? Kolodny等對 7個溫度和 δw各不相同的水體中產(chǎn)出的魚骨和魚牙齒 (輕磷灰石 )做了氧同位素測定 (圖 4一 45)。從中可以看出，利用上式計算的溫度和平均實測溫度非常吻合。 ? 圖 4一 46為貝加爾湖的剖面示意圖，圖右數(shù)字是魚生活的實測溫度范圍，圖左數(shù)字是對應(yīng)的δp和計算溫度。從中可以看出 :(1)計算溫度和平均實測溫度比較吻合； （ 2)計算溫度相對大小與實測溫度完全一致。 穩(wěn)定同位素在粘土巖研究中的應(yīng)用 ? 粘土巖的粘土礦物普遍含有結(jié)晶水。結(jié)構(gòu)水和結(jié)晶水中氫、氧同位素組成與粘土礦物形成的環(huán)境條件密切相關(guān)，因此，可用來研究粘土巖的成因，追溯成巖演化歷史。 (1) 判別粘土礦物的形成環(huán)境和形成條件 ? 粘土礦物與平衡水介質(zhì)之間氧同位素相對富集系數(shù) (?18O‰ 粘一水 =δ18O粘土 一 δ18O水 )的變化主要與 溫度 有關(guān)。溫度越高，相對富集系數(shù)越小，兩者的同位素組成愈接近。 ? 而另一方面，粘土礦物與平衡水介質(zhì)之間氫同位素相對富集系數(shù) (?D粘土 水 =δD粘土 一 δD水 )的變化，主要取決于粘土礦物 基本結(jié)構(gòu)層 的變化，溫度的變化影響較小。 ? 如果粘土礦物是在大陸風(fēng)化條件下形成的，則其同位素組成取決于風(fēng)化介質(zhì)的同位素組成和溫度。 ? 在同樣溫度但同位素組成不同的大氣淡水環(huán)境中形成的粘土礦物，氫、氧同位素組成落在一條直線上，該直線方程為 : δD‰ =8δ18O‰ +A (A為常數(shù) ) ? 由于其斜率與淡水線的斜率相同，因此，兩者相互平行。如取自北美臺地粘土巖中的高嶺石和三水鋁石樣品 (圖 4一 51)，氫、氧同位素均呈線性分布，且回歸方程直線的斜率為 8。這證明了它們形成于大氣淡水環(huán)境，而且形成時溫度變化不大。 ? 如果粘土礦物是海底自生的，其同位素組成應(yīng)與海底水保持平衡。因此，海底自生粘土礦物的氧同位素組成較高。海底溫度 (1℃ )條件下蒙脫石的 δ18O約為‰ ，伊利石 ‰ ，高嶺石 ‰ ，綠泥石 ‰ (Savin， 1970)。 (2) 判別粘土礦物的成巖演變歷史 ? 分析實驗研究結(jié)果表明，在地表低溫條件下，粘土礦物幾乎不與環(huán)境發(fā)生同位素交換。 但高溫條件下，則有明顯的交換 。實驗顯示， 100℃ 時，有少量氧和相當(dāng)數(shù)量的氫與環(huán)境發(fā)生同位素交換，380℃ 時，有大量的氧和絕大部分的氫與環(huán)境發(fā)生同位素交換。 ? 埋藏成巖階段，粘土礦物與成巖水的同位素交換有以下三種情況 : ? 1)當(dāng)水 /巖比高時，成巖水的同位素組成將保持不變。粘土礦物的同位素隨深度變化。深度愈大 (即溫度愈高 )，粘土礦物的同位素組成愈靠近成巖水的同位素組成 (圖 4一 53a)。 ? 2) 當(dāng)水 /巖比低時，粘土礦物的同位素組成基本不變，成巖水的同位素組成作規(guī)律變化 (圖 453b)。 ? 3)當(dāng)水 /巖比中等時，粘土礦物和成巖水的同位素組成均發(fā)生變化 (圖 4一 53c)。 ? 根據(jù)上述關(guān)系，可以判別粘土礦物埋藏成巖階段成巖水的流動狀態(tài)。若成巖水循環(huán)活躍，水 /巖比就高，反之，水 /巖比就低。
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