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组会:湛江地区砖红壤铷同位素分析——张雅琦

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湛江地区砖红壤铷同位素分析——张雅琦

闫钊,May 24, 2022

     Rb是中等挥发性的亲石碱金属元素,在地幔过程中具有高度的不相容性(上地壳丰度可达84μg/g,地幔丰度0.6μg/g),Rb有两种天然同位素,可以应用于行星演化、壳幔相互作用和地表风化过程中,本次张雅琦同学的报告主要介绍了Rb在地表风化过程中的应用。

     张卓盈等人研究了佛冈花岗岩风化剖面,发现Rb同位素发生了明显的分馏,化学风化导致重Rb同位素在土壤中富集,风化程度越大,土壤Rb同位素组成越重。本研究在此基础上选择广东湛江砖红壤剖面进行Rb同位素分析,确定砖红壤形成过程中Rb的丢失程度以及相关的Rb同位素分馏行为。

通过修正风化指数(MWPI)表征剖面的风化程度,剖面自下而上为:新鲜玄武岩、半风化玄武岩、土壤。风化指数与Rb的残余量成正比,风化程度越高,Rb的残余量越少,其中风化程度最大的地方出现在剖面中部(需要进一步解释)。

结果讨论:(1)雷琼玄武岩风化壳剖面上部的碱金属、碱土金属可能来源于大气输入,包括大气降尘、海洋降雨等。

(2)自然风化过程较为复杂,不能用简单的瑞利分馏来估算风化过程中的Rb同位素分馏。

(3)植物从土壤中吸收利用Rb+离子,生物活动也可能会对土壤表层的Rb同位素组成产生改造,使同位素组成偏轻。

(4)黏土矿物对重Rb同位素的吸附作用可能导致剖面中部的Rb同位素组成偏重。

综上所述,具体的Rb同位素分馏机理需要进一步研究,Rb同位素是一种有前景的大陆风化指示剂。

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