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An unusual isotopic fractionation of boron in synthetic calcium carbonate precipitated from seawater and saline water

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Science china Chemistry 2006年第5期49卷 454-465页

作者： xiao yingkai1.2,li shizhen1.wei {3. aide1.zhou weijian2 & liu weiguo2 1. qinghai institute of Salt lakes,chinese academy of sciences,Xining 81.008,{13. 2. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology,institute of Earth Environment,chinese academy of sciences,Xi’an 710075,{13. 1. qinghai {1. of Salt {3. Chinese Academy of Sciences Xining 810008 China 2. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Institute of Earth Environment Chinese Academy of Sciences Xi’an 710075 China

Inorganic calcium carbonate precipitation from natural seawater and salinewater at various pH values was carried out experimentally. The results show the clear positiverelationships between boron concentration and δ^(1.)B of inorganic calcium carbonate with the pH ofnatural seawater and saline water. However, the variations of boron isotopic fractionation betweeninorganic calcite and seawater/saline water with pH are inconsistent with the hypothesis thatB(OH)_4^- is the dominant species incorporated into the biogenic calcite structure. The isotopicfractionation factors a between synthetic calcium carbonate precipitate and parent solutionsincrease systematically as pH increases, from 0.9884 at pH 7.60 to 1.0072 at pH 8.60 for seawaterand from 0.9826 at pH 7.60 to 1.01.8 at pH 8.75 for saline water. An unusual boron isotopicfractionation factor of larger than 1.in synthetic calcium carbonate precipitated fromseawater/saline water at higher pH is observed, which implies that a substantial amount of theisotopically heavier B(OH)_3.species must be incorporated preferentially into synthetic inorganiccarbonate. The results propose that the incorporation of B(OH)_3.is attributed to the formation ofMg(OH)_2 at higher pH of calcifying microenvironment during the synthetic calcium carbonateprecipitation. The preliminary experiment of Mg(OH)_2 precipitated from artificial seawater showsthat heavier ^(1.)B is enriched in Mg(OH)_2 precipitation, which suggests that isotopically heavierB(OH)_3.species incorporated preferentially into Mg(OH)_2 precipitation. This result cannot beapplied to explain the boron isotopic fractionation of marine bio-carbonate because of thepossibility that the unusual environment in this study appears in formation of marine bio-carbonateis infinitesimal. We, however, must pay more attention to this phenomenon observed in this study,which accidentally appears in especially natural environment.

关键词： boron, isotopic fractionation, calcium carbonate precipitate, seawater, saline water.

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海水蒸发时的硼同位素分馏

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地球学报 2005年第B9期26卷 1-2页

作者：肖应凯李世珍魏海珍孙爱德刘卫国周卫建 George H．Swihart 中国科学院青海盐湖研究所青海西宁810008 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室陕西西安710075 Department of Earth sciences University of Memphis Memphis TN 38152 USA

采用立式亚沸石英蒸馏器，在非流动条件下进行了海水蒸发实验，以研究海水-空气界面硼同位素的行为。将具有不同pH值的天然海水在不同温度下平静地蒸发，采用冷水收集海水蒸汽，实现了无流动空气的真实的蒸发过程，共进行了3.类型的实验。

关键词：硼同位素同位素分馏蒸发海水海水蒸发蒸发实验空气界面流动条件天然海水蒸发过程

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