沸石の酸素同位体地球化学-低温領域での地質温度計としての応用

沸石的氧同位素地球化学——低温地区地温计的应用

基本信息

批准号：
62540440
负责人：
日下部実
金额：
$ 0.9万
依托单位：
Okayama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1987
资助国家：
日本
起止时间：
1987 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-62540440/
关键词：
沸石ワイラカイト酸素同位体比脱水

项目摘要

沸石鉱物中の酸素は沸石水に含まれる酸素とアルミノケイ酸塩骨格に含まれる酸素の2種類の形で存在する. 沸石水は比較的容易に外界の水と交換するので, 鉱物生成時の情報を保持しているのは骨格の酸素同位体比だけである. 骨格酸素同位体比測定法として, 沸石水を加熱脱水により除去する方法(脱水法)と, 沸石水のみを同位体比既知の^8D濃縮水と交換させ沸石水+骨格のhulk酸素同位体分析から沸石水の値を差し引く方法(交換法)がある. しかし, これらの方法にはいずれも問題点が残されている.本研究では脱水法による骨格酸素同位体比の測定を試みる目的で, カルシウム沸石のひとつであるワイラカイトについて加熱脱水の挙動を検討した. まず脱水温度を知るために, 大気中および真空中で熱重量分析を行った. 大気中では, 約500°Cにゆるやかな脱水のピークがあり, ほぼ650°Cで脱水が完了する. 真空中では, 大気中より脱水温度が低温側にずれ, ピークは450°C終了温度は約550°Cになる. 真空装置を用いて段階加熱により脱水量を求めたところ真空中の熱分析と同様の結果を得た.ワイラカイトのアルミノケイ酸塩骨格の酸素同位体比を測定するため, 真空中で, 550°C以上で完全に沸石水を脱水回収する. 脱水した微量の水は二酸化炭素との交換法により, 無水ワイラカイトは五フッ化臭素法により, それぞれ別個に沸石水と骨格の酸素同位体比を測定した. 550°Cから950°Cまで100°Cごとに脱水温度を変えた実験において沸石水骨格とも脱水温度の違いによる酸素同位体比の差はみられなかった. この結果より, 高温で瞬間的に脱水を行った場合には沸石水と骨格の酸素との間で酸素同位体の交換が起こっていないと考えられる.

沸石矿物质中的氧气以两种形式存在：氧化物水中包含的氧气和氧化物骨骼中包含的氧气。由于相对容易在外界与水交换，因此仅在产生矿物质时，骨架同位素比的氧同位素比保留了信息。有一些方法用于测量骨骼氧同位素比率，例如测量骨架氧同位素比的方法，这些方法是通过加热脱水方法（脱水方法）去除沸石水的方法，以及仅将Zeolite水与Zeolite水比较分析的ZEOLITE水和ZEOLITE分析的方法仅 ^8D浓缩的水的有价值的方法，该方法的数量是有价值的。沸石水 +骨骼。但是，这些方法仍然存在问题。在这项研究中，我们研究了Wylakite的热脱水的行为，Wylakite是钙沸石之一。首先，为了找出脱水温度，在大气和真空中进行了热重分析。在大气中，在约500°C下有一个温和的脱水峰，并且脱水在约650°C下完成。在真空中，脱水温度比大气中的温度侧转移到较低的温度侧，在约550°C下的峰值末端温度约为550°C。脱水量是通过逐步加热使用真空设备确定的，并获得了与真空中的热分析相同的结果。为了测量Wylakite的铝硅酸盐骨架的氧同位素比，将沸点水完全脱水，并在550°C或更高的真空中收集。用二氧化碳交换了脱水的痕量水，并使用五氟化物方法分别测量无水的Wylakite，以测量自相旋素水和骨骼的氧同位素比率。在一个从550°C更改为950°C的实验中，由于沸石水骨架和骨骼之间的脱水温度差异，氧同位素比没有差异。从这个结果可以相信，当在高温下瞬间进行脱水时，氧气水和骨骼氧之间不会发生氧同位素交换。