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含铀砂岩中锶同位素的顺序提取分析及结果探讨

2020-08-07颜妍曾远刘春红王莹张赛楠

铀矿地质 2020年4期

颜妍, 曾远, 刘春红, 王莹, 张赛楠

(核工业北京地质研究院, 北京 100029)

砂岩是源区岩石经风化、 剥蚀、 搬运、沉积形成, 通常由碎屑和填隙物两部分构成。碎屑常包含有石英、 长石、 白云母、 方解石、黏土矿物、 白云石等矿物, 填隙物包括碳酸盐、 硅质胶结物及杂基。 砂岩成分复杂多样,可作为恢复盆地古地理格局、 判断物源区的重要依据。

锶(Sr)是碱土金属元素, 常常作为分散元素出现在斜长石、 磷灰石等含Ca 矿物中, 也可以菱锶矿、 天青石等少数独立矿物的形式出 现。 锶 存 在4 个 稳 定 同 位 素:88Sr、87Sr、86Sr 和84Sr, 同位素平均丰度分别为82.53%、7.04%、 9.87%和0.56%[1]。87Rb 可 衰 变 形 成87Sr, 故锶同位素组成是变化的。 因此矿物或岩石中锶同位素的比值取决于该矿物或岩石的年龄及其初始Rb/Sr 值。 岩浆分离结晶过程中, 锶趋向于浓集于斜长石中, 而Rb 留在液相中, 残余岩浆的Rb/Sr 值逐渐增加, 所以在一套分异的火成岩石中, Rb/Sr 值随分异程度增强而增加。 锶同位素因其在海水中存留的时间大于海水的混融时间, 可以示踪不同时期海水的变化。 锶同位素作为地球化学指标,在岩石定年、 岩浆岩的划分、 地层年代的确定以及古气候环境的恢复等方面都有广泛的应用。

早在19 世纪60、 70 年代,以Chester 等[2]为代表的海洋化学家尝试用一种或者几种化学试剂溶蚀海洋沉积物, 将其分为可溶态和残留态两部分, 进而达到研究微量元素存在形态的目的。Tessier[3]进一步建立Tessier 流程,将海洋沉积物进行连续溶蚀和分离, 将其分成若干地球化学相。 1993 年欧洲共同体标准物质局在综合已有的沉积物重金属元素提取方法的基础上, 提出了3 步提取法(BCR 方法)[4], 用于城市污水处理厂污泥样品中铜、铬、 镍、 铅和锌形态分析。……

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