[发明专利]陆源碎屑沉积物中选择性提取的可交换态锶钡比的海陆相沉积环境判别方法

说明书

本发明涉及陆源碎屑沉积物中选择性提取的可交换态锶钡比的海陆相沉积环境判别方法。该方法为：采集适量的松散沉积物，捡除肉眼可见的生物屑，低温烘干后粉碎到不大于100目，称适量样品以合适的固液比加入一定浓度的醋酸铵或醋酸钠作为提取剂，在常温常压条件下搅拌或振荡（超声振荡亦可），待反应结束后进行固液分离，清液用于仪器分析（ICP‑OES或者ICP‑MS等）测定锶钡,所获得的离子可交换态锶钡比大于1.0为海相沉积环境、小于1.0为陆相沉积环境。本方法不仅消除了赋存于硅酸盐矿物中的锶钡对海陆相沉积环境判别的干扰，还消除了赋存于物源性碳酸盐矿物中的锶钡对海陆相沉积环境判别的干扰。

技术领域

本发明涉及陆源碎屑沉积物中选择性提取的可交换态锶钡比的海陆相沉积环境判别方法。

背景技术

锶钡同属于碱土金属，在内生地质作用过程中具有很多相似的地球化学行为，但在沉积作用过程中由于其化学性质的差异，地球化学行为发生分异。碎屑沉积物自河流向海洋的搬运沉积过程中, 由于地球化学环境( Eh、ph、盐度及其他离子浓度等) 的改变,特别是在发生海、陆相互作用的河口地区, 河水中呈离子状态搬运的锶、钡的地球化学行为发生了分异,使得陆相沉积物中富钡贫锶、海相沉积物中富锶贫钡，一般陆相沉积物锶钡比小于1.0，海相沉积物锶钡比大于1.0，因而我们可以利用锶钡比来判别沉积物的海陆相沉积环境。

目前大家进行现代陆源碎屑沉积物海陆相沉积环境判别时通常采用的是全样总量分析（Whole-rock geochemical analysis）获得的锶钡比来判别沉积环境，由于全样总量分析的锶钡既包含有赋存于碎屑矿物中搬运而来的反映物源区的各种地质作用的信息的部分锶钡、也包含有在沉积作用过程中形成的反映沉积环境的沉积成因的部分锶钡，因而目前判别的效果不尽如意。究其原因主要是我们目前多数研究者使用的样品分析测试方法不合适的缘故。

目前大家常用的碎屑沉积物中锶钡的分析方法主要有两类方法，一类是X荧光光谱法（简称XRF法，包括粉末压片法和熔片法）；另一类为等离子光谱或质谱法（ICP-OES orICP-MS，简称ICP法）。XRF法是将全样粉碎后压片或加入助熔剂后熔融成玻璃片后进行全样总量分析的测试方法；ICP法是将全样的元素全部消解（digestion）到溶液中进行测试的方法，目前消解地质样品的办法主要有酸消解法（盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸）和熔融法（四硼酸锂或偏硼酸锂熔融、稀酸提取），也属于全样总量分析。从上述分析方法可知目前全样总量分析的分析结果是全部样品中锶与钡的总量，而我们判别沉积环境所需要的碎屑沉积物中沉积成因那部分的锶与钡含量而不是锶钡的总量。显然，我们需要一种全新的样品前处理方法来选择性的提取沉积成因的锶与钡从而达到利用锶钡比判别海陆相沉积环境的目的。

申请者针对上述存在问题曾发明了《陆源碎屑沉积物中沉积成因锶钡的选择性提取方法》进行陆源碎屑沉积物中沉积成因锶钡的选择性提取和海陆相沉积环境判别，尽管判别效果较传统的总量方法有很大的改善，但实际应用过程中发现该专利技术应用于高碳酸盐含量的沉积物时（比如黄土）因钙锶的类质同像导致提取的锶高于正常的沉积物，使得即使是陆相沉积物的锶钡比也大于1.0，影响了海陆相沉积环境的正确判断。

陆源碎屑沉积物中锶钡的赋存形式多种多样，既有存在于钾长石、斜长石、角闪石等造岩硅酸盐矿物中的，也有吸附或赋存于风化搬运过程形成的粘土矿物中的，还有存在于沉积作用过程形成的自生矿物中的，更有以碎屑矿物形式搬运来的碳酸盐矿物中的；这些不同来源与成因的锶钡主要以离子可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机还原结合态以及硅酸盐结合态等形式赋在于陆源碎屑沉积物中；已发明的专利方法尽管尽可能减少了非沉积成因的硅酸盐矿物中的锶和钡，但对于物源性的碳酸盐的锶钡也一并被提取了出来，从而影响了对沉积物海陆相沉积环境的正确判断。

发明内容