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《黔中白云岩风化剖面的铅同位素组成及物源的指示_季宏兵》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第57卷第1期地质论评GEOLOGICALREVIEWVol.57No.12011年1月Jan.2011黔中白云岩风化剖面的铅同位素组成及物源的指示1,2)2)季宏兵,王世杰1)首都师范大学资源环境与GIS北京市重点实验室,北京,100048;2)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内容提要:碳酸盐岩上覆红土的形成模式是一个争议的问题,尤其是形成该红土的物质来源争议最大。本文对贵州中部平坝剖面进行了铅同位素的综合分析,结果显示全岩样品的Pb同位素组成显示是以长石矿物为主的普206204206204通铅,下
2、伏三叠纪白云岩样品的n(Pb)/n(Pb)为1929,风化剖面全土样品的n(Pb)/n(Pb)约为1904~2056,它们与平均陆壳、区域人为背景和气溶胶有较大的差别。Pb同位素在n(208Pb)n(206Pb)与n(207Pb)206n(Pb)空间上均落在一条较好的混合组合线上,显示为碳酸盐岩和硅质组分的混合,指示剖面为原位化学风化的结果,同时研究表明含磷矿物风化剖面是剖面铅同位素演化的一个重要载体。另外土壤样品的铅浓度和同位素比值与本区潜在的物源中的浓度相差较大,特别是远大于同时代的黄土和现代沉积物,也表明这些潜在的物源可能并不是形成该土壤剖面的真正物源。
3、关键词:铅同位素;化学风化组分;白云岩风化剖面;贵州UThPb同位素体系在地质过程中分异较目前认为,在自然背景下的土壤,即使在偏远的地区大,同时Th和U的同位素衰变率也显著地不同,因也能接收大量的自然矿物气溶胶及其包括含Pb在此UThPb同位素组成与其它同位素系统相比内的一些组分(Simonson,1995;Monastraetal.,异常敏感而常用于成因研究(Allegreetal.,1996;2004),而在风化土壤环境研究中,通常下伏母岩的Monnaetal.,1997;陈江峰和江博明,1998;朱炳泉物质中的Pb经风化作用和向上运移转运至土壤等,19
4、98;Aleinikoffetal.,1999,陈岳龙等,2005)。中,其Pb可能赋存在不同的原生和次生矿物中,前204206207208铅有四种稳定同位素Pb,Pb,Pb和Pb,者主要是继承寄存主矿物(如长石)和后者主要是依204238235除Pb为非放射性同位素,后三者分别由U,U靠土壤的地球化学环境出现无机和有机相化合物;232和Th放射性衰变获得。由于Pb同位素的质量而另外一些出现在土壤组分中的Pb,或者是大气沉数大,不同同位素之间相对质量差小,在地质环境几降,或者是落叶的降解。同时,Pb同位素组成在地乎不产生同位素分馏,每种来源的铅及同位素组成表土壤中的生物
5、吸附和形成次生矿物时一般不发生有各自的特征,因此广泛地运用到到矿床、构造和环改变(Harlavanetal.,1998),因而是重要的指纹境的研究。指标。最近一些作者提出通过溶解实验,确定该岩铅是一类极易受到人类污染影响的同位素,如体中副矿物的Pb释放特征(Harlavanetal.,燃煤、含铅汽油的燃烧、扬尘等因素均易造成样品中2002),用Pb同位素确定花岗岩体的化学风化程铅同位素的改变。在表生环境地球化学过程研究度,并来估计发育冰碛土壤的相对年龄(e.g.Erel中,Pb同位素比值能很好地反映区域/自然与人为etal.,1994;Harlavanetal.,1
6、998)。但是,对复杂Pb的输入,能提供最有用和最有效的方法来监测和的风化剖面中Pb来源和释放机制还没有被全面地追踪人为的大气和土壤污染(Ereletal.,1997;理解。SteinmannandStille,1997;Hansmannand南方亚热带的碳酸盐岩台地区,例如云贵高原Koppel,2000;Zhuetal.,2001;Godfrey,2002)。及湘桂丘陵等,自新生代以来它们一直处于陆相环注:本文为国家自然科学基金资助项目(批准号41073096,40473051),国家重点基础研究计划(批准号2006BC403200)和中国科学院地球化学研究所环境地球
7、化学国家重点实验室资助项目的成果。收稿日期:2010-02-02;改回日期:2010-06-28;责任编辑:章雨旭。作者简介:季宏兵,男,1966年生。研究员、博士生导师。Email:hongbing.ji@yahoo.com。110地质论评2011年境,发育了广泛分布的夷平面和主要由红色石灰土面为原位残积剖面(王世杰等,1999;Jietal.,(terrarossa)组成的红色岩溶风化壳(黄镇国,2004a,b;王新平等,2007;季宏兵和王世杰,2008;1996;李德文等,2000,2001;崔之久等,2001),其厚Fen
