本發(fā)明涉及陸源碎屑沉積物中反映海陸相沉積環(huán)境差異的沉積成因鍶鋇的選擇性提取方法。

背景技術(shù)：

鍶鋇同屬于堿土金屬，在內(nèi)生地質(zhì)作用過程中具有很多相似的地球化學(xué)行為，但在外生的沉積作用過程中由于其化學(xué)性質(zhì)的差異，地球化學(xué)行為發(fā)生分異。陸源碎屑沉積物自河流向海洋的搬運(yùn)沉積過程中，由于地球化學(xué)環(huán)境(Eh、pH、鹽度及其他離子濃度等)的改變，特別是在發(fā)生海、陸相互作用的河口地區(qū)，水體中呈離子狀態(tài)搬運(yùn)的鍶、鋇的地球化學(xué)行為發(fā)生了分異，使得陸相沉積物中富鋇、海相沉積物中富鍶，因而我們可以利用鍶鋇比來判別碎屑沉積物的海陸相沉積環(huán)境。

目前大家進(jìn)行現(xiàn)代陸源碎屑沉積物海陸相沉積環(huán)境判別時(shí)通常采用的是全樣總量分析（Whole-rock chemical analysis or the bulk samples analyses）獲得的鍶鋇比來判別沉積環(huán)境，由于全樣總量分析的鍶鋇既包含有賦存于碎屑礦物中搬運(yùn)而來的反映物源區(qū)的各種地質(zhì)作用的信息的部分鍶鋇、也包含有在沉積作用過程中形成的反映沉積環(huán)境變化的沉積成因的部分鍶鋇，因而目前判別的效果不盡如意。究其原因主要是我們目前多數(shù)研究者在分析測試時(shí)使用的樣品前處理方法不合適的緣故。

目前大家常用的碎屑沉積物中鍶鋇的分析方法主要有兩類方法，一類是X熒光光譜法（簡稱XRF法，包括粉末壓片法和熔片法）；另一類為等離子光譜或質(zhì)譜法（ICP-OES or ICP-MS，簡稱ICP法）。XRF法是將全樣粉碎后壓片或加入助熔劑后熔融成玻璃片后進(jìn)行全樣總量分析的測試方法；ICP法是將全樣粉碎后的所有元素全部消解（digestion）到溶液中后利用ICP儀器進(jìn)行測試的方法，目前消解地質(zhì)樣品的辦法主要有酸消解法（鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸）和熔融法（四硼酸鋰或偏硼酸鋰熔融、稀酸提?。紝儆谌珮涌偭糠治?。從上述分析方法可知目前全樣總量分析的分析結(jié)果是全部樣品中鍶與鋇的總量，而我們判別沉積環(huán)境所需要的是碎屑沉積物中沉積成因那部分的鍶與鋇含量而不是鍶鋇的總量。顯然，我們需要一種全新的樣品前處理方法來選擇性的提取陸源碎屑沉積物中沉積成因的鍶與鋇，從而達(dá)到利用鍶鋇比判別海陸相沉積環(huán)境的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是要從陸源碎屑沉積物中多種成因、多種來源、多種賦存形式的鍶鋇中選擇性提取出能反映海陸相沉積環(huán)境變化的沉積成因的鍶鋇、剔除占總量50%以上的非沉積成因鍶鋇的干擾，從而達(dá)到利用鍶鋇比判別海陸相沉積環(huán)境的目的。

陸源碎屑沉積物中鍶鋇的賦存形式多種多樣，既可存在于鉀長石、斜長石、角閃石等造巖礦物中，也可呈吸附態(tài)或離子態(tài)賦存于風(fēng)化搬運(yùn)過程形成的粘土礦物中，還可存在于沉積作用過程形成的自生礦物中；這些不同來源與成因的鍶鋇主要以離子可交換態(tài)、碳酸鹽結(jié)合態(tài)、鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)、有機(jī)還原結(jié)合態(tài)以及硅酸鹽結(jié)合態(tài)等形式賦在于陸源碎屑沉積物中；但無論其成因、來源與賦存形式如何，對我們應(yīng)用鍶鋇比判別海陸相沉積環(huán)境而言，我們需要的是盡量只提取與沉積環(huán)境相關(guān)的沉積成因的鍶鋇，盡可能減少非沉積成因的和與沉積環(huán)境不相關(guān)的鍶鋇。由于沉積物中元素成因與賦存形式的復(fù)雜性，要完全做到這一點(diǎn)是非常困難的，但我們可以盡量減少非沉積成因的鍶鋇對沉積環(huán)境判別的干擾，選擇性提取方法是比較好的解決方案。

本發(fā)明需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題就是需要從多種成因、多種來源、多種賦存形式的陸源碎屑沉積物中提取出能反映沉積物沉積時(shí)海陸相沉積環(huán)境特征的沉積成因的鍶鋇的分離提取試劑與提取方法。

研究發(fā)現(xiàn)，陸源碎屑沉積物中鍶的50%左右賦存于鉀長石、斜長石、角閃石等造巖硅酸鹽礦物中，40%左右以可交換態(tài)和碳酸鹽態(tài)存在；鋇則有80%以上賦存于鉀長石、斜長石、角閃石等造巖硅酸鹽礦物中，只有不足10%賦存于可交換態(tài)、碳酸鹽態(tài)和鐵錳氧化物態(tài)中。鉀長石、斜長石、角閃石等造巖硅酸鹽礦物一般不能被除氫氟酸之外的常用酸所分解，這就使得我們能從碎屑沉積物中盡量選擇提取沉積成因的鍶鋇、剔除物源性等非沉積成因的鍶鋇成為可能。

為了更好地利用鍶鋇比來判別海陸相沉積環(huán)境，通過利用多種常用酸、絡(luò)合劑及其組合的試驗(yàn)，我們獲得了提取沉積成因鍶鋇的選擇性提取試劑與提取方法；選擇性提取的鍶鋇比的海陸相沉積環(huán)境判別的效果比較令人滿意。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

采集適量具有代表性的陸源碎屑沉積物樣品，撿除肉眼可見的生物屑（貝殼等）并低溫烘干后粉碎至不大于100目備用；準(zhǔn)確稱取適量樣品，以固液比1：50～1：500加入含醋酸質(zhì)量濃度為5～50%的醋酸溶液或者醋酸-醋酸鹽的緩沖溶液作為提取劑，在常溫（20～30℃）常壓條件下攪拌或振蕩（超聲振蕩亦可）60分鐘以上，然而進(jìn)行固液分離留取清液備用；清液稀釋到合適濃度用于儀器分析（ICP-OES或者ICP-MS等）測定鍶鋇，所獲得的鍶鋇比就能較好地反映沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境。

有益效果：與傳統(tǒng)的總量分析方法相比，本發(fā)明選擇了更有效的提取試劑與提取方法只提取了陸源碎屑沉積物中沉積成因的鍶鋇用來判別碎屑沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境，避免了碎屑沉積物中非沉積成因的鍶（占總量50%以上）和鋇（占總量80%以上）對沉積環(huán)境判別的干擾，提高了利用鍶鋇比判別沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境的分辨率、有效性和準(zhǔn)確性，解決了一直困擾國內(nèi)外沉積地質(zhì)學(xué)界和沉積地球化學(xué)界的一個(gè)基本理論問題并提供了簡捷快速的分析測試方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明與傳統(tǒng)方法的對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1：

陸源碎屑沉積物中沉積成因鍶鋇的選擇性提取方法，該方法包括如下步驟：采集具有代表性的適量松散沉積物樣品，撿除肉眼可見的生物屑（貝殼等）并烘干后粉碎至不大于100目備用；準(zhǔn)確稱取適量樣品，以固液比1：50加入含醋酸質(zhì)量濃度為50%的醋酸溶液或者醋酸-醋酸鹽的緩沖溶液作為提取劑，在常溫（20～30℃）常壓條件下攪拌或振蕩（超聲振蕩亦可）60分鐘以上，然而進(jìn)行固液分離留取清液備用；清液稀釋到合適濃度用于儀器分析（ICP-OES或者ICP-MS等）測定鍶鋇，所獲得的鍶鋇比就能較好地反映沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境。

實(shí)施例2：

陸源碎屑沉積物中沉積成因鍶鋇的選擇性提取方法，該方法包括如下步驟：采集具有代表性的適量松散沉積物樣品，撿除肉眼可見的生物屑（貝殼等）并烘干后粉碎至不大于100目備用；準(zhǔn)確稱取適量樣品，以固液比1：500加入含醋酸質(zhì)量濃度為5%的醋酸溶液或者醋酸-醋酸鹽的緩沖溶液作為提取劑，在常溫（20～30℃）常壓條件下攪拌或振蕩（超聲振蕩亦可）60分鐘以上，然而進(jìn)行固液分離留取清液備用；清液稀釋到合適濃度用于儀器分析（ICP-OES或者ICP-MS等）測定鍶鋇，所獲得的鍶鋇比就能較好地反映沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境。

實(shí)施例3：

陸源碎屑沉積物中沉積成因鍶鋇的選擇性提取方法，該方法包括如下步驟：采集具有代表性的適量松散沉積物樣品，撿除肉眼可見的生物屑（貝殼等）并烘干后粉碎至不大于100目備用；準(zhǔn)確稱取適量樣品，以固液比1：100加入含醋酸質(zhì)量濃度為40%的醋酸溶液或者醋酸-醋酸鹽的緩沖溶液作為提取劑，在常溫（20～30℃）常壓條件下攪拌或振蕩（超聲振蕩亦可）60分鐘以上，然而進(jìn)行固液分離留取清液備用；清液稀釋到合適濃度用于儀器分析（ICP-OES或者ICP-MS等）測定鍶鋇，所獲得的鍶鋇比就能較好地反映沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境。

實(shí)施例4：

陸源碎屑沉積物中沉積成因鍶鋇的選擇性提取方法，該方法包括如下步驟：采集具有代表性的適量松散沉積物樣品，撿除肉眼可見的生物屑（貝殼等）并烘干后粉碎至不大于100目備用；準(zhǔn)確稱取適量樣品，以固液比1：200加入含醋酸質(zhì)量濃度為30%的醋酸溶液或者醋酸-醋酸鹽的緩沖溶液作為提取劑，在常溫（20～30℃）常壓條件下攪拌或振蕩（超聲振蕩亦可）60分鐘以上，然而進(jìn)行固液分離留取清液備用；清液稀釋到合適濃度用于儀器分析（ICP-OES或者ICP-MS等）測定鍶鋇，所獲得的鍶鋇比就能較好地反映沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境。

實(shí)施例5：

陸源碎屑沉積物中沉積成因鍶鋇的選擇性提取方法，該方法包括如下步驟：采集具有代表性的適量松散沉積物樣品，撿除肉眼可見的生物屑（貝殼等）并烘干后粉碎至不大于100目備用；準(zhǔn)確稱取適量樣品，以固液比1：400加入含醋酸質(zhì)量濃度為20%的醋酸溶液或者醋酸-醋酸鹽的緩沖溶液作為提取劑，在常溫（20～30℃）常壓條件下攪拌或振蕩（超聲振蕩亦可）60分鐘以上，然而進(jìn)行固液分離留取清液備用；清液稀釋到合適濃度用于儀器分析（ICP-OES或者ICP-MS等）測定鍶鋇，所獲得的鍶鋇比就能較好地反映沉積物沉積時(shí)的海陸相沉積環(huán)境。

下面通過對比實(shí)驗(yàn)來進(jìn)一步闡述本發(fā)明的有益效果。

以黃河三角洲ZK5為例，傳統(tǒng)方法的鍶鋇比從鉆孔上部的陸相→鉆孔中上部的海陸過渡相→鉆孔中下部的海相→鉆孔下部的陸相，鍶鋇比值最大0.50，最小0.39，比值的變化與沉積環(huán)境無明顯對應(yīng)關(guān)系，無法判別海陸相沉積環(huán)境；采用本方法實(shí)施例1至實(shí)施例5中任一實(shí)施例進(jìn)行實(shí)驗(yàn)得到的鍶鋇比最小1.40，最大5.00，鍶鋇比值隨海陸相沉積環(huán)境變化明顯，可以很好地區(qū)分出陸相、海陸過渡相和海相沉積環(huán)境（見圖1）。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。