李雪芳
- 作品数：8 被引量：14H指数：3
- 供职机构：中国科学院地球化学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国科学院“百人计划”更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 固体中粒子扩散的同位素动力学分馏研究被引量：1
- 2015年
- 随着高空间分辨率的质谱仪的逐渐普及,研究矿物中同位素分布及其反映的受热历史,已经成为未来一个重要的方向。扩散速度的不同是造成同位素在矿物中同位素分布不均匀的根本原因。扩散是由于热运动引起的物质中粒子传递迁移的过程。在晶体中,扩散是指粒子或者缺陷从一个平衡位置到另一个平衡位置的一系列的跃迁。对于不同的同位素,由于质量的差异,轻的比重的扩散的快,从而产生同位素的动力学分馏。Parkinson等(2007)研究发现,在上地幔。
- 李雪芳刘耘
- 关键词：同位素分布变质带同位素分馏统计力学铁陨石
- 稳定同位素分馏计算的一个普遍错误被引量：5
- 2009年
- Urey模型(或称B igeleisen-Mayer公式)是稳定同位素分馏计算的理论基石,它需要使用不同同位素替代后的分子的振动频率来计算两个分子之间的同位素交换反应平衡常数。由于在Urey模型推导过程中使用了简谐振动和刚性转子近似,并利用了同样需要在简谐近似下才成立的Teller-Redlich乘积定则,导致当使用U-rey模型时,应该只能使用简谐振动频率。但是,从应用Urey模型进行分馏大小计算的几十年以来,无论Urey或B igeleisen本人,还是此后众多的研究者都忽略了这个要求。他们要么直接使用光谱数据(真实频率),也就是包含非谐(anharmonicity)贡献后的振动频率,要么使用量子化学方法计算出的简谐振动频率,用校正因子(scaling factor)向真实频率校正。这些做法,不仅不能提高Urey模型的计算精度,反而是造成误差的最主要的原因之一,这是一个历史性的错误。本文通过对Urey模型推导的某些关键步骤的解释,以及对比使用简谐振动频率和含非简谐校正频率的分馏计算结果之间的差别,说明了在Urey模型中必须使用简谐频率的重要性,尤其在量子化学计算已经广泛应用于同位素分馏计算的今天,纠正这种错误,会提高日益增多的这一类计算的精度。
- 刘琪唐茂李雪芳原杰刘耘
- 关键词：UREY模型同位素分馏
- 几个重要Ge同位素平衡分馏参数的理论预测被引量：10
- 2009年
- 本研究基于Urey模型(或称Bigeleisen和Mayer公式),结合量子化学计算的方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)理论水平下,计算了Ge在类似石英(包括蛋白石)、钠长石、钾长石、橄榄石结构以及水溶液(包括海水)中Ge(OH)4和GeO(OH)3-之间的Ge同位素平衡分馏系数。其中,溶液效应用"水滴法"处理,矿物结构用簇合物方法模拟。结果显示这些基本分馏参数的精度约±0.3‰;类石英(或蛋白石)结构最可能富集重Ge同位素,在25℃,几个Ge同位素分馏系数分别约为:Δ石英-Ge(OH)4=0.9‰、ΔGe(OH)4-GeO(OH)3-=0.3‰(海水中)、Δ石英-钠长石=0.6‰、Δ石英-钾长石=0.4‰、Δ橄榄石-Ge(OH)4=-1.2‰。类石英与类橄榄石结构之间存在较大的分馏,Δ石英-橄榄石=2.1‰。这些具有重要地质意义的基本分馏参数可以为探索未知的Ge同位素地球化学应用领域打下基础。此外,本文还用所得的分馏参数定量地解释了Siebert等(2006)和Rouxel等(2006)的一些工作,说明了这些参数的可靠性及其在地学中的重要应用意义。
- 李雪芳唐茂刘耘
- 关键词：UREY模型量子化学计算
- 用分子簇模型计算矿物的稳定同位素分馏的一个问题被引量：3
- 2009年
- 簇合物模型(Cluster Model)已经被广泛地用来模拟矿物的局域结构和物理化学性质。但是,在计算矿物稳定同位素平衡分馏时,是否忽略平动和转动能还存在分歧。本文通过理论推导和对实际体系的计算研究了这一问题,详细评估了平动和转动能在配分函数之比中的贡献,给出了可以忽略的条件,说明在一般情况下,应用分子簇方法研究矿物的同位素分馏时,不应该忽略平动和转动能的贡献。
- 原杰李雪芳唐茂刘耘
- 关键词：矿物
- 锗同位素一些重要分馏参数的理论预测
- 2007年
- 1 研究背景
锗的丰度在原始地幔(1.1×106～1.3×106)、大洋地壳(1.4×106～1.5×106)、大陆地壳(1.4×106～1.6×106)几乎没有变化,是典型的分散元素.以往有关锗的矿床学和矿床地球化学研究,也主要是作为其它矿床的伴生组分进行的.锗有五种稳定同位素:70Ge、72Ge、73Ge、74Ge和76 Ge,相对含量各约为21.2%、27.7%、7.7%、35.9%、7.5%,但是有于锗同位素的地球化学研究是非常薄弱的,据本人对SCI数据库检索的结果显示,到2007年10月份为止,只有两篇关于锗同位素的文章.而越来越多的证据表明,锗同位素的分馏可以作为地球化学示踪,对研究海水体系、全球环境变化有着非常重要的地球化学意义,也可以增进含锗矿床成因的研究.所以各种锗同位素的平衡分馏参数急需推出,使锗同位素的研究进入一个新的水平.……
- 李雪芳刘耘
- 热扩散过程中硅酸盐熔体的同位素分馏机制
- 2011年
- 1研究背景Soret效应是指在热梯度作用下,处于化学平衡状态的液相系统中某些组分自发产生浓度梯度的过程,也称为热扩散,这一现象首先由德国科学家Ludwig(1856)预言,被瑞士科学家Soret(1879)实验所证实,所以也叫Ludwig-Soret效应。实验已经证明。
- 李雪芳刘耘
- 关键词：同位素分馏硅酸盐熔体同位素体系平衡状态浓度梯度热梯度
- 硅酸盐矿物的Mg同位素压力效应研究
- 2011年
- 压力效应对同位素分馏的影响比较小,在历史上一直被忽略。根据同位素分馏理论(Urey,1947;Bigeleisen&Mayer,1947),物质间同位素的分馏系数随着温度的升高而降低,在极高温度时,分馏系数接近于零。由于地球深部的高温条件。
- 刘耘唐茂曹晓斌李雪芳
- 关键词：压力效应硅酸盐矿物地球深部高温条件地质压力计
- 富有机物流体中一些重要Ge同位素的平衡分馏参数被引量：2
- 2009年
- 锗(Ge)同位素在地球化学领域有着潜在的应用意义,但是Ge同位素平衡分馏参数的缺乏,严重制约了其在相关研究中的应用。本研究提供了富有机物流体中物种Ge(OH)4、GeO(OH)3-以及Ge的一些亲有机质络合物(Ge与邻苯二酚、柠檬酸以及草酸配合形成的络合物)之间的Ge同位素平衡分馏参数。用基于Urey模型(或称Bigeleisen-Mayer公式)理论,结合量子化学计算的方法,在B3LYP/6-311+G(d,p)理论水平下计算了这些Ge同位素平衡分馏系数,其中,溶液效应用精确的"水滴法"来处理。预测这些基本分馏参数的误差约为±0.2‰。纯水溶液中,ΔGe(OH)4-GeO(OH)3-约为0.6‰,海水中稍小,约为0.3‰;而ΔGe(OH)4-Ge-邻苯二酚、ΔGe(OH)4-Ge-草酸、ΔGe(OH)4-Ge-柠檬酸(c)和ΔGe(OH)4-Ge-柠檬酸(d)非常大,分别约为4.4‰、3.5‰、3.8‰和3.9‰。这些大的分馏或许可以用来示踪生物作用参与过程。结果表明,轻的Ge同位素将富集在富有机质的环境,如煤系、黑色页岩及一些缺氧的条件下,因此这些环境可能存在一个轻Ge同位素的"汇"。
- 李雪芳唐茂刘耘
- 关键词：有机物UREY模型量子化学计算
