第一性原理计算探究溶液环境下V同位素分馏机制

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• 作者：吴非秦天李雪芳刘耘吴忠庆黄方
• 会议时间：2013-10-01
• 关键词：地球化学 ; 钒同位素 ; 分馏机制 ; 溶液环境 ; 第一性原理
• 作者单位：吴非,黄方(CAS Key Laboratory of Crust-Mantle Materials and Environments,School of Earth and Space Sciences,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,Anhui,China)秦天,吴忠庆(Laboratory of Seismology and Physics of Earth's Interior,School of Earth and Space Sciences,University ofScience and Technology of China,Hefei,Anhui 230026,China;Mengcheng National Geophysical Observatory,School of Earth and Space Science,University of Science andTechnology of China,Hefei,Anhui,230026,PR China)李雪芳,刘耘(State Key Laboratory of Ore Deposit Geochemistry,Institute of Geochemistry,Chinese Academy of Sciences,Guiyang 550002,China)
• 母体文献：2013年全国岩石学与地球动力学研讨会论文集
• 会议名称：2013年全国岩石学与地球动力学研讨会
• 会议地点：广州
• 主办单位：中国地质学会
• 语种：chi
• 分类号：TQ0;TB3

摘要

钒在高温和低温地球化学过程中都有重要的应用。可以利用钒同位素地球化学来反演古环境氧逸度以及示踪钒污染的来源和迁移过程。为理解表生过程中钒同位素分馏机理,本文率先计算了溶液中的不同价态的V同位素分馏,以及吸附过程中的V同位素分馏,以此来预测表生过程中产生的钒同位素分馏,以期为表生地球化学的研究建立一个新的同位素工具。计算表明吸附过程会导致钒同位素分馏,使得溶液中更富集重V同位素,室温下会发生2~3‰的分馏。氧化还原条件的变化以及矿物的吸附作用可以造成显著的钒同位素平衡分馏,因此地表自然样品中钒同位素的变化可以用来反演钒的来源和迁移过程,同时结合钒的地球化学性质和表生地球化学循环,钒同位素具有反演古环境氧化还原条件的能力。计算结果为表生钒同位素地球化学的开展提供了重要的基本参数。