本博士論文主要研究Ca同位素地球化學,包括Ca同位素的分析方法,高溫下Ca同位素分餾以及探討Ca同位素在示蹤深部碳循環(huán)領(lǐng)域的潛在應用。主要目標是應用高精度Ca同位素分析方法研究高溫巖漿分異過程中Ca同位素的分餾,地幔Ca同位素的不均一性,進一步探討Ca同位素示蹤深部碳循環(huán)的可能性。主要研究內(nèi)容和成果如下:(1)通過在美國哈佛大學學習掌握了雙稀釋劑法精確測定Ca同位素組成,編寫了雙稀釋劑法校正同位素分餾的計算程序,分析外精度達到0.02‰(2σmean)。(2)Ca同位素示蹤高溫地質(zhì)過程中很重要的科學問題包括地幔Ca同位素的均一性及巖漿分異過程會不會造成Ca同位素分餾,地表出露的幔源巖能否代表其地幔源區(qū)的Ca同位素組成等。為了解決這一個問題,我選取夏威夷Kilauea Iki熔巖湖的樣品作為研究對象。Kilauea Iki熔巖湖是一個自然形成的,近似于一個封閉的巖漿演化系統(tǒng)。隨著巖漿冷卻,內(nèi)部發(fā)生分離結(jié)晶作用,是一個研究巖漿演化的理想取樣點。本文首先通過MELTS模擬該巖漿分異的過程,進而分析不同演化階段的樣品的Ca同位素組成。測試的結(jié)果表明它們具有相似的Ca同位素組成(δ44/40Ca...

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【學位級別】：博士

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中文摘要
Abstract
第1章前言
    1.1 Ca同位素的研究現(xiàn)狀
        1.1.1 Ca同位素的分餾原理及表示方法
        1.1.2 雙稀釋劑應用于Ca同位素分析
        1.1.3 國際地球化學標準樣品的Ca同位素
        1.1.4 地幔Ca同位素組成的不均一性
        1.1.5 同位素示蹤深部碳循環(huán)
    1.2 科學問題，研究內(nèi)容和方法
    1.3 主要工作量及成果概述
第2章 Ca同位素分析方法
    2.1 化學分離
        2.1.1 樣品溶解
        2.1.2 淋洗曲線
    2.2 TIMS測試
        2.2.1 燈絲點樣
        2.2.2 質(zhì)譜測定
    2.3 數(shù)據(jù)檢驗及雙稀釋劑校正
        2.3.1 數(shù)據(jù)檢驗
        2.3.2 雙稀釋劑的使用及原理
        2.3.3 雙稀釋劑的分餾校正計算程序
        2.3.4 測量精度
第3章巖漿分異過程中Ca同位素的分餾研究：以夏威夷Kilauea Iki巖漿湖玄武巖為例
    3.1 區(qū)域地質(zhì)概況
    3.2 Ca同位素的測試結(jié)果
    3.3 討論
        3.3.1 MELTS程序模擬巖漿分異過程
        3.3.2 巖漿分異過程Ca同位素分餾
        3.3.3 地幔Ca同位素不均一性
    3.4 小結(jié)
第4章同位素在示蹤深部碳循環(huán)中的應用
    4.1 地幔中碳的儲量及存在形式
        4.1.1 儲量
        4.1.2 存在形式
    4.2 深部碳的循環(huán)過程
        4.2.1 洋殼俯沖過程中碳的行為
        4.2.2 含碳地幔的熔融
        4.2.3 洋殼俯沖過程中進入地幔的碳通量
        4.2.4 地幔經(jīng)火山作用向大氣釋放的碳通量
    4.3 同位素示蹤深部碳循環(huán)
        4.3.1 C同位素
        4.3.2 稀有氣體同位素
        4.3.3 Mg同位素
        4.3.4 Ca同位素
    4.4 展望
第5章結(jié)論
碩、博連讀期間發(fā)表論文目錄
致謝
參考文獻
附錄
    1. 周口店石灰?guī)r
        1.1 野外取樣
        1.2 主量元素分析
    2. 川西火成碳酸巖
        2.1 地質(zhì)背景與巖石學
        2.2 主量元素分析
        2.3 微量元素分析
    3. 萊蕪-淄博火成碳酸巖
        3.1 地質(zhì)背景與巖石學
        3.2 主量元素分析
        3.3 微量元素分析
個人簡歷



本文編號：3980088