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花岗岩化学风化过程中Rb同位素的分馏

2、地球化学 > 专题1：大陆风化地球化学

本研究对广州佛冈的一个花岗岩化学风化剖面进行了全岩和单矿物的Rb同位素组成的分析，重点解析了新鲜矿物溶解与二次矿物形成过程中Rb同位素的变化与分馏机制。新鲜母岩的δ87Rb（-0.26‰）接近已发表的花岗岩标样的值（G-2：-0.27‰），整个风化剖面上全岩的δ87Rb从-0.30‰变化到0.04‰，展现出比内生地质过程更明显的同位素分馏。从新鲜母岩到半风化区（18m以下），δ87Rb与CIA呈现较好的相关关系，表明随着化学风化作用的增强，轻Rb同位素优先被迁出剖面，而使得风化残余逐渐偏重Rb同位素；在强烈风化区（18m到顶部），δ87Rb与CIA相关性大大减弱而与Rb在剖面上的元素迁移率（τRb, Ti）相关，暗示了随着化学风化作用的增强，垂向淋滤对Rb同位素组成的影响使δ87Rb与CIA的相关性减弱。不同风化阶段单矿物的δ87Rb从-0.42‰变化到0.01‰，其中钾长石和伊利石是该风化剖面主要的含Rb矿物，两者的Rb含量随着化学风化程度的增强都呈现上升的趋势，钾长石的δ87Rb在此过程中逐渐偏重，而伊利石的δ87Rb则呈现偏负的趋势。δ87Rb与伊利石/钾长石的正相关关系说明原生钾长石的分解和次生矿物伊利石的形成是控制整个风化过程中的Rb同位素变化的主要因素。