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高Rb/Sr岩石样品中Sr同位素多接收等离子体质谱分析校正方法研究 总被引：1，自引：1，他引：0
在利用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICPMS)进行Sr同位素研究中,87Rb对于87Sr干扰严重。岩石样品经化学分离后,若Rb/Sr≤0.0005,可以采用传统的Rb干扰扣除方法对87Sr/86Sr测定值进行准确校正;但如果样品经化学分离后仍含有较高的Rb/Sr比,同量异位素的干扰不能完全消除,则无法准确校正87Sr/86Sr测定值,直接影响测试结果的准确度。本文针对Rb含量较高的地质样品设计两组实验,确定了87Sr/86Sr同位素比值与Rb/Sr元素含量比值的关系曲线,并在理论分析的基础上,提出包含同位素分馏校正在内的重叠干扰校正方法。通过实际地质样品验证,该校正方法在较高含量Rb元素共存(Rb/Sr<0.2)的Sr纯化液中,能够较为准确地测量87Sr/86Sr同位素比值,降低了MC-ICPMS分析地质样品中Sr同位素时对化学分离步骤的要求。而对于Rb/Sr>0.2的地质样品,因仪器分馏效应和记忆效应影响,测试精确度大大降低,无论采用何种校正方法均无法得到准确的Sr同位素组成。 相似文献
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离子交换树脂在地质样品Sr-Nd同位素测定中的应用 总被引：2，自引：0，他引：2
Rb-Sr和Sm-Nd同位素测年及同位素示踪方法在同位素地质年代学和同位素地球化学中有非常广泛的应用。目前,Rb-Sr和Sm-Nd同位素质谱测试方法通常需要对Rb、Sr和Sm、Nd进行分离纯化,因此,如何对地质样品中的Rb、Sr、Sm和Nd进行分离富集对测试结果准确与否起到至关重要的作用。离子交换分离法是SrNd同位素化学前处理阶段应用最广泛的分离方法,本文结合笔者近几年的研究工作,系统介绍离子交换树脂在Sr-Nd同位素测试中应用的发展过程和现状,重点介绍几类使用率较高的离子交换树脂(Dowex50W树脂、AG50W树脂、锶特效树脂、LN树脂、P507树脂等)的优缺点,以及各自的萃取反应机理,探索和讨论未来离子交换树脂在Sr-Nd同位素测试中应用的发展趋势。 相似文献
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通常样品的87Sr/86Sr和143Nd/144Nd同位素比值分析采用SRM987、JNdi-1作为标准物质,它们分别是纯的碳酸盐和氧化物,适用于监控质谱测试过程。中国现有的钐-钕地质和铷-锶年龄标准物质,分别为玄武岩和钾长石,它们与很多地质样品的基质存在差别。仅有这两种基质的标准物质不能有效地监控不同地质样品Rb-Sr、Sm-Nd同位素分析过程,因此研制不同岩性的Rb-Sr、Sm-Nd同位素标准物质具有重要现实意义。本文采集中国典型地区的橄榄岩、榴辉岩和花岗岩作为候选物,严格按照《一级标准物质技术规范》(JJF 1006-1994)和《标准物质定值的通用原则及统计学原理》(JJF 1343-2012)等相关标准物质国家计量技术规范和国家标准,研制了橄榄岩、榴辉岩和花岗岩铷-锶、钐-钕同位素标准物质(编号为GBW04139、GBW04140、GBW04141),其中橄榄岩标准物质适用于高Mg、Fe,低Rb、Nd含量样品的分析,榴辉岩和花岗岩标准物质适用于含有难溶副矿物的岩石样品的分析。每个标准物质具有6个特性量值,Rb、Sr、Sm和Nd含量分布分别为0.16~64μg/g、12~560μg/g、0.1~3.2μg/g和0.3~15.3μg/g,87Sr/86Sr比值分布为0.70446~0.71309,143Nd/144Nd比值分布为0.51115~0.51267,同位素比值精度达到或优于同类标准物质。这些特性量值更接近实际样品,使用时将更加有效和方便。该系列标准物质可用于校准仪器和评价方法,并能有效监控实验室此类样品的铷-锶、钐-钕同位素分析过程。 相似文献
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Mg作为主要的造岩元素,其丰度在地球上排第四位(仅次于O、Fe和Si)。Mg在自然界中存在3种稳定同位素,分别为24Mg、Mg25和26Mg,其中26Mg和24Mg之间具有较大的质量差(8.33%),在各类地质过程中显示出不同程度的分馏,使之成为研究不同地质演化过程的有力指标和良好示踪剂。近年来,随着分析方法的改进和同位素质谱技术的发展,Mg同位素的应用得到大跨步的发展。前人从不同角度对Mg同位素研究进展进行了综述,本文在简要介绍Mg同位素标准物质和分析方法的基础上,详细阐述了Mg同位素在地质学4个领域方面的应用,包括:(1)Mg同位素在矿床成因方面的应用,能够有效示踪成矿过程、成矿物质来源等;(2)Mg同位素在煌斑岩成因方面的应用,可有效示踪源区物质组成;(<... 相似文献
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银(Ag)是生活中常见的贵金属元素.Ag有2个稳定同位素107Ag和109Ag.随着多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的应用,国内外对银同位素体系开展了一系列研究.Ag在矿床中常与Au元素共生,且Pd-Ag同位素体系可作为早期太阳系演化计时器,因此在天体化学、环境科学、矿床地球化学等领域都具有广泛应用.本文首先介绍了银同位素的地球化学特点及其研究历史,对前人工作进行了系统总结,包括化学分离流程、质谱测定及质量分馏校正方法、储库同位素组成,评述了银同位素在地球科学及交叉学科中的应用.最后总结了银同位素地球化学研究的难点,展望了银同位素储库组成和分馏机理研究. 相似文献
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独居石[(LREE, Th)PO4]在各类地质样品中广泛存在且具有Th含量高和普通铅低的成分特征，可作为U(Th)-Pb定年的合适矿物。本文利用中国地质大学(北京)元素地球化学实验室的激光等离子体质谱仪(LA-ICP-MS),建立了以独居石(44069)为外标的LA-ICP-MS独居石U(Th)-Pb年龄测定方法，通过对捷克南部Bohemian Massif麻粒岩地块长英质伟晶岩(脉)中独居石的对比测定，讨论了不同检测条件(积分时间、激光剥蚀取样方式(点剥蚀和线扫描)、激光束斑直径(25μm和12μm)、数据处理软件参数)对独居石U-Th-Pb同位素体系质量分馏的影响。同位素比值和年龄结果对比表明，25μm点垂直取样和25μm线扫描取样的分析精度最优；Th-Pb同位素体系的质量分馏略高于U-Pb同位素体系，但误差明显小于锆石，提出独居石的208Pb/232Th年龄与206Pb/238U年龄结果误差范围一致，可作为含高U锆石地质体定年的新途径。对东昆仑清水泉麻粒岩带变质岩中独居石... 相似文献
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硼是一种中等挥发性元素,具有11B和10B两个稳定同位素。两个同位素间高达10%的相对质量差使其在地质过程中引起高达-70‰至+75‰的硼同位素变化。硼在自然界主要与氧键合形成三配位(BO3)和四配位(BO4)结构,因而11B和10B间同位素分馏主要受控于三配体(BO3)和四面体(BO4)间配分。本文综述了低温和高温地质过程的硼同位素分馏的理论和实验研究进展。在溶液中B(OH)3和${B(OH)^{-}_{4}}$间硼同位素分馏受pH和热力学p-T条件控制,实验和理论表征获得常温常压条件下的B(OH)3和$B(OH)^{-}_{4}$间同位素分馏系数(α3-4)变化范围为1.019 4至1.033 3。低温条件下矿物(如碳酸盐、黏土矿物(蒙脱石和伊利石)、针铁矿、水锰矿、硼酸盐)与溶液间硼同位素分馏行为除了受p-T-pH影响外,矿物表面吸附引起的分馏效应十分显著。在中高温过程(蒙脱石伊利石化、富硼电气石和白云母矿物与热液流体,以及硅酸盐熔体与流体)中硼同位素分馏行为受到硼配位构型、化学成分以及物理化学条件的控制。随着硼同位素分馏机理研究的深入以及越来越完善的地质储库硼同位素端员特征表征,硼同位素地球化学指标可以灵敏示踪成矿物质来源、探究成矿作用与成因模式和重建成矿过程物理化学条件。目前矿床硼同位素地球化学研究的难点在于实现不同赋存相(如流体、矿物和熔体)中硼配位键合结构和硼同位素组成的精细化表征。 相似文献
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稀有气体因其化学惰性以及在不同来源地质体中的同位素组成差异很大,在研究成矿流体来源、演化和壳-幔相互作用过程中具有非常重要的意义。另外,由于~4He、40Ar是放射成因子体同位素,具有年代积累效应,因此,它们常被用于同位素测年。本文简要回顾了流体包裹体中稀有气体同位素的后生影响和样品、分析方法选择注意事项,以及近年来稀有气体同位素在成矿流体示踪,40K-40Ar、40Ar-39Ar定年及(U-Th)/He定年方面的研究进展。已有研究证实流体包裹体中的稀有气体可能受后期扩散丢失、后生叠加和同位素分馏的影响,要根据目的选择不同的分析方法;稀有气体同位素可以示踪不同类型矿床的流体来源、演化及壳-幔相互作用、稀有气体同位素与卤素联合运用可以用来指示流体和盐度来源、演化过程以及矿物沉淀机制等,~3He/热的研究可以追溯流体的热源及其运移方式;流体包裹体40Ar-39Ar可以用于矿床直接定年,表生含钾矿物的40K-40Ar、40Ar-39Ar定年以及锆石、磷灰石和铁氧化物(U-Th)/He定年可为矿床及氧化带的形成时间、矿床形成后的抬升、剥露历史、古气候演化等重大地质问题讨论提供大量有意义的信息。 相似文献
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争光金矿床位于兴安地块东缘黑龙江省多宝山铜钼-金矿集区南东端,矿体产于早奥陶世闪长岩与下奥陶统多宝山组地层接触带及多宝山组中,为大型金矿.因缺乏精确的成矿年代学研究,其成矿时代一直存在争议.本文在争光金矿床地质背景和岩石矿物学研究的基础上,对矿区内12件矿石样品中共生矿物方铅矿和黄铁矿进行Rb-Sr同位素年代学研究.结... 相似文献
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随着实验技术的进步以及多接收电感耦合等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）和热电离质谱仪（TIMS）的发展,近年来Ba 同位素的分析方法取得了显著进展。分析精度（δ138/134Ba,2SD）从之前的1 ‰ 提高到好于0.05 ‰。文章综述了近年来高精度Ba 同位素分析方法（溶液法）的发展历程,总结了国内外实验室关于不同类型样品的消解、Ba 元素化学纯化流程以及Ba 同位素质谱测定等方法,并对国内外多个实验室已发表的各类标准物质的Ba 同位素组成进行统计。研究结果可为Ba 同位素激光原位分析提供参考,为后续分馏机理解析和应用研究提供技术支撑。 相似文献
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Zhuoying Zhang Jinlong Ma Le Zhang Ying Liu Gangjian Wei 《Geostandards and Geoanalytical Research》2023,47(3):697-712
In this study we determined rubidium isotope ratios in twenty-one commonly used international geological reference materials, including igneous, sedimentary and metamorphic rocks, as well as an IAPSO seawater reference material. All δ87Rb results were obtained relative to the NIST SRM 984 reference material. For most reference materials, Rb was purified using a single column loaded with Sr-spec resin. For reference materials containing low Rb but high mass fractions of matrix elements (such as basic rock and seawater), Rb was purified using two-column chromatography, with the first column packed with AGMP-50 resin and the second column packed with Sr-spec resin. Two methods for instrumental mass bias correction, sample-standard bracketing (SSB) mode, and the combined sample-standard bracketing and Zr internal normalisation (C-SSBIN) method, were compared for Rb isotopic measurements by multi-collector inductively coupled plasma-mass spectrometry (MC-ICP-MS). The long-term reproducibility of Rb isotopic measurements using both methods was similar, better than 0.06‰ (2s, standard deviation) for NIST SRM 984. Significant Rb isotopic fractionation was observed among the reference materials, with an overall variation in δ87Rb values of approximately 0.5‰. The δ87Rb values of igneous rocks ranged from -0.28‰ to +0.06‰, showing a trend from heavier isotopic compositions in mafic rocks to lighter δ87Rb values in the more evolved felsic rocks. The sedimentary and metamorphic rocks had Rb isotope ratios similar to those of igneous rocks. The δ87Rb values of the reference materials related to low-temperature geological processes showed a wider range than those of high-temperature processes. Notably, the IAPSO seawater reference material had a δ87Rb value of +0.14‰, which deviated from that of igneous rocks, and represents the heaviest reservoir of Rb isotopes found thus far on Earth. The comprehensive dataset presented here has the potential to serve for quality assurance purposes, and provide a framework for interlaboratory comparisons of Rb isotope ratios. 相似文献
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地球卤素元素含量相对稀少,相对而言氯为最常见的卤素元素。氯是一种挥发性元素,具有强烈的亲水性。自然界氯两个稳定同位素35Cl和37Cl,其相对丰度分别为75.76%和24.24%。文章综述了氯在各个地质储库的特征、稳定氯同位素分馏的控制因素以及氯同位素的地质应用三大方面的研究进展。地球主要储库中蒸发岩、海水、岩浆岩、沉积物、变质岩、地幔的氯同位素组成分别为-0.5‰~+0.8‰、0.00±0.05‰、-1.12‰~+0.79‰、-3.0‰~+2.0‰、-3.6‰~0、-1.9‰~+7.2‰。地外(月球、火星及其他小行星4-Vesta)氯同位素组成变化范围分别为-4‰~+81.1‰、-5.6‰~+8.6‰、-3.8‰~+7.7‰。相对地球上氯同位素(δ37Cl)的变化范围(-14‰~+16‰),月球和火星δ37Cl的变化范围可达-5.6‰~+81‰,表明挥发分氯在地内和地外迁移循环过程中有显著不同同位素分馏主控机制。已经探明氯同位素分馏受控于物理过程(如扩散、离子过滤、沉淀溶解作用、火山作用)和化学作用(如水岩作用、变质作用,尤其是蛇纹石化作用)等。扩散作用、淋滤作用和火山作用富集重同位素,沉淀作用结晶盐δ37Cl先减小后上升,而蛇纹石化过程中多种因素共同影响。与其他指标结合,氯同位素地球化学可用于有效指示钾盐矿床远景区,评估示踪地下水的来源和演化路径、示踪污染物源区和量化生物修复、探究矿化流体来源、指示行星演化岩浆海洋脱气等过程。 相似文献
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Zheng Lai Ni Su Zhouyang Wu Ergang Lian Chengfan Yang Fangliang Li Shouye Yang 《地球科学进展》1986,35(7):691-703
The new non-traditional stable strontium (Sr) isotope has aroused great attention from academic scholars in terms of the continental weathering and marine Sr cycle. The analytical precision of stable Sr isotope using mass spectrometry is better than 0.03‰. The compiled δ88/ 86Sr values vary from -3.65‰ to 1.68‰ in natural reservoirs. Recent findings indicate that multiple processes can cause stable Sr isotope fractionation in Earth surface, including the incongruent dissolution of primary minerals, the formation and adsorption of secondary minerals, the precipitation of calcium carbonate, and the biological cycling. These processes lead to higher δ88/ 86Sr in the liquid phase and lower δ88/ 86Sr in the solid phase, and thus result in different geochemical behavior of stable Sr isotopes in water and sediment during the weathering processes. The δ88/ 86Sr values of river sediment decrease with the increase of weathering intensity, which has the potential to indicate chemical weathering intensity. Meanwhile, further study on the fractionation mechanisms and constraints of stable Sr isotopes in river water plays an important role in tracing chemical weathering processes within the watershed, which will lead to a better understanding of the global ocean Sr cycle. 相似文献
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Mineral and isotope studies were undertaken on migmatites from the Schwarzwald, Moldanubian zone of the Variscan belt. The aims of the study were to date the migmatite formation and to determine the processes involved in migmatization in order to evaluate their influence on isotopic resetting. Textural evidence and the comparison of mineral compositions from leucosomes and mesosomes of two centimetre-scale migmatite profiles, respectively, suggest that migmatitic textures and mineral assemblages were formed by metamorphic segregation (deformation-enhanced mass transport) rather than by partial melting (anatexis). The results of Rb-Sr thin-slab dating on these profiles indicate that Sr isotopes were not completely reset during migmatization. No true isochron ages, but ages of approximate isotopic homogenization were obtained on the thin slabs by calculating 87 Sr/86 Sr ratios back to various stages in their evolution. The coincidence of these Rb-Sr data with U-Pb ages of monazites from migmatites and non-migmatitic gneisses shows that gneisses and migmatites were formed during the same high-temperature event in the Carboniferous (330-335 Ma). The observation that high-temperature metamorphism failed to equilibrate Sr isotopes on the centimetre-scale imposes limitations on the use of conventional whole-rock isochron techniques in dating migmatites. 相似文献
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Carol Molinivelsko Toshiko K. Mayeda Robert N. Clayton 《Geochimica et cosmochimica acta》1986,50(12):2719-2726
Samples of bulk meteorites show only mass-dependent fractionation of silicon isotopes. No isotopic anomalies were found. The variation of the ratios 29Si/28Si and 30Si/28Si over the meteorite classes is small; 1%. per mass unit difference. The average Si isotopic composition for each class of meteorites is identical, within analytical uncertainties. This is quite unlike O, whose anomalous isotopic abundances in bulk samples differentiate among the classes of meteorites. The overlapping abundance ranges of Si isotopes among many classes of meteorites suggest closed-system behavior for this element prior to meteorite accretion and allow calculation of an average solar system Si isotope composition. 相似文献