“非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素”(包括Fe、Cu、Se、Mo、Cd、Cr、Zn、Hg、Ca、Mg 、Ge等)的研究是國際上同位素地球化學(xué)研究的一個前沿領(lǐng)域。作為一種新的、潛在的地球化學(xué)示蹤劑,近10余年來“非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素”的研究得到迅速發(fā)展。在這其中,由于Cd同位素體系具有十分特殊的分餾機(jī)理,已被廣泛應(yīng)用于宇宙化學(xué)、礦床學(xué)、環(huán)境科學(xué)、海洋學(xué)等領(lǐng)域的研究,取得了顯著的成果。
近年來,中國科學(xué)院地球化學(xué)研究所研究員溫漢捷帶領(lǐng)研究團(tuán)隊通過國內(nèi)國際合作在Cd穩(wěn)定同位素地球化學(xué)示蹤研究方面取得系列進(jìn)展,包括:
?。?)Cd同位素分析測試技術(shù)的建立:研發(fā)了針對不同類型樣品的Cd同位素分析測試技術(shù),可測試包括高含量樣品(硫化物)、痕量樣品(碳酸鹽巖)、土壤、富有機(jī)質(zhì)樣品(植物)等多種類型樣品,測試精度達(dá)到國際同類水平。
?。?)同位素實驗地球化學(xué)研究:通過實驗研究和現(xiàn)場觀測,發(fā)現(xiàn)在風(fēng)化過程中Cd同位素存在明顯的且有規(guī)律的分餾(可達(dá)0.5‰),這一發(fā)現(xiàn)豐富了Cd同位素的分餾理論,具有重要的應(yīng)用價值。
?。?)成礦作用研究:通過不同類型富Cd 鉛鋅礦床中Cd 同位素的研究發(fā)現(xiàn),不同類型富Cd 鉛鋅礦床(巖漿熱液型、夕卡巖型、MVT 型、Sedex 型)具有明顯的元素和同位素分組,可作為礦床成因判別的重要標(biāo)志(如圖)。
(4)污染物來源示蹤:重金屬污染是當(dāng)今全球面臨的嚴(yán)重環(huán)境問題,在所有的重金屬污染元素中,Cd的毒性僅次于Hg而位居第二。通過對典型礦區(qū)的研究,發(fā)現(xiàn)Cd同位素能很好地指示不同來源Cd的污染和相對貢獻(xiàn),可為污染源的追溯提供“舉證支持”的作用,為環(huán)境治理提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料。
上述研究成果已發(fā)表在Scientific Reports、Ore Geology Reviews、Applied Geochemistry、Analytical Method 等期刊上,這一系列性成果在國際相關(guān)領(lǐng)域的研究占據(jù)了重要的一席之地。
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利用Zn/Cd比值和Cd同位素判別鉛鋅礦床成因(Scientific Reports, 2016)
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