地学前缘 ›› 2012, Vol. 19 ›› Issue (4): 173-182.

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硼掺入Mg(OH)2形式及机理

肖军,肖应凯,刘丛强,金章东，赵志琦,贺茂勇   

  1. 1. 中国科学院 地球环境研究所， 黄土与第四纪地质国家重点实验室, 西安 陕西 710075
    2. 中国科学院 青海盐湖研究所， 中国科学院盐湖资源与化学重点实验室, 青海 西宁 810008
    3. 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, 贵州 贵阳 550002
  • 收稿日期:2010-11-08 修回日期:2011-11-22 出版日期:2012-07-10 发布日期:2012-07-10
  • 作者简介:肖军(1980—)， 男，助理研究员，从事同位素地球化学研究。E-mail: xiaojun@ieecas.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金项目(40573013，40776071,41003012)；中国科学院“西部之光”项目

  • Received:2010-11-08 Revised:2011-11-22 Online:2012-07-10 Published:2012-07-10

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1933

摘要：

采用pH=9.5～13.0的无镁合成海水进行了Mg(OH)2沉积时B的掺入实验，证实了B(OH)3优先掺入Mg(OH)2的硼同位素分馏特征。在所研究的pH范围内，Mg(OH)2沉积的δ11B均高于无镁合成海水的δ11B，它们之间的硼同位素分馏系数α沉积/海水为1.017 7~1.056 9，平均为1.032 9±0.009 32(SD)。硼同位素的这种分馏特征与无机碳酸盐沉积时的硼同位素分馏存在明显差异，表明B掺入Mg(OH)2沉积具有不同的机理。B在Mg(OH)2沉积上的吸附以及B(OH)3与Mg(OH)2的沉积反应同时存在并相互制约是其主要特征，造成了B(OH)3优先掺入的总结果,这并不意味B(OH)3在掺入的分数上占有优势，相反在所研究的pH范围内，Mg(OH)2沉积的B(OH)3/B(OH)-4大都小于1，因此吸附作用决定了Mg(OH)2沉积中B浓度的变化特征。采用这种模型能很好地解释沉积中B浓度、B在沉积和海水间的分配系数Kd以及沉积与海水间的分馏系数α随海水pH的变化特征。石珊瑚中Mg(OH)2的普遍存在和Mg(OH)2中B(OH)3的优先掺入也许会影响珊瑚的硼同位素组成与海水pH的定量对应关系，给δ11B作为古海水pH的代用指标带来一定的不确定性。

关键词: Mg(OH)2, 沉积, 硼同位素