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我院在白云石Mg同位素分馏研究取得关键进展

发布时间:2015-03-10 浏览次数:2405

碳酸盐沉积岩的Mg同位素研究是当前沉积岩石学和非传统稳定同位素地球化学领域的热点。白云岩作为一种重要的富镁(Mg)碳酸盐岩,是主要的油气储层和许多热液型矿床的宿主岩;白云岩的大规模沉淀被认为是地质历史上海水Mg/Ca 比值变化的控制因素之一。Mg 同位素作为一个新兴的同位素地球化学示踪工具,在与白云岩有关的沉积学、矿床学和全球元素循环研究上有广阔前景。当前,白云石与水溶液之间的Mg 同位素分馏系数尚存巨大争议,制约了Mg 同位素在白云岩研究中的应用。

针对这一问题,我院李伟强教授与美国威斯康辛大学麦迪逊分校的非传统同位素专家Clark Johnson教授、Brian Beard博士以及矿物学专家徐慧芳教授合作,首次系统测量了中低温热液条件下白云石与溶液的Mg同位素分馏系数,获得了一个高精度的“Mg同位素分馏系数-温度”方程。李伟强教授在此论文中创新性地将25Mg同位素稀释剂与放射性Sr同位素两种反应示踪手段相结合,获得了一致的Mg同位素分馏系数,最大程度地接近了平衡分馏。此工作为解释自然白云岩的Mg同位素比值奠定了理论基础,有广泛的地质应用前景。

此论文最近在《Geochimica et Cosmochimica Acta》上线:

Li W, Beard BL, Li C, Xu H, Johnson CM. (2015) Experimental calibration of Mg isotope fractionation between dolomite and aqueous solution and its geological implications. Geochimica et Cosmochimica Acta, in press, http://dx.doi.org/10.1016/j.gca.2015.02.024

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016703715001076

 

我院博士生李成祥也参与了研究。本论文受到国家自然科学基金面上项目(41473002)和中组部第五批“青年千人”计划支持。