广州地化所开拓出锆石水含量和氧同位素同时测定新方

时间:2019-12-18 07:58:39 采编:wangshuaigang 阅读:

  水是地球演化的首要介质。表面上无水矿物中的水含量对岩石矿物的物理化学性子有深切影响,是首要的地球化学目标,氧同位素对矿物自身以及水的开头也拥有首要指示事理。这两个目标的同时测试,不只能拓展仪器效力,使大型2次离子质谱(SIMS)仪器的利用作用提拔1倍,还可避免因地质样品中渊博存正在的不匀称性而导致的数据解耦,保表明验数据确切的科学注解。SIMS虽被渊博运用于表面上无水矿物的水含量判辨,但此前仅限于CAMECA IMS 3-7f系列、NanoSIMS等小型仪器,广州地化所开拓出锆石水含量和氧同位素同时测定新方由于水正在真空中极难去除,惟有极高的真空本事将水的靠山值低重到10ppm以下。这类仪器腔体小,较易得回高真空,但无法得回高精度氧同位素新闻。大型SIMS拥有同时丈量矿物水含量和氧同位素的才华,但腔体大,真空度难以跟小型SIMS比拟。国际上以往操纵大型高精度SIMS测试水含量的靠山值高达40ppm,难以餍足低水含量样品测试央浼。锆石是地球科学琢磨中运用最渊博的1种表面上无水矿物,可能实行U-Pb定年、Li-O-Hf同位素体例和Ti温度计等琢磨,并已酿成特意的学科——锆石学。已有琢磨注脚,结晶锆石中含有必然量的水,其水含量的多少对地球动力学进程琢磨有首要事理。锆石水含量的SIMS测试面对着仪器靠山值高、若要获胜完成同时测试锆石中水含量和氧同位素,量和氧同位素同时测定新方准绳样品的开拓与低重仪器靠山值两个方面缺1弗成。针对以上题目,中国科学院广州地球化学琢磨所同位素地球化学国度中心测验室琢磨员夏小平团队与中国科学时间大学、南京大学协作,操纵CAMECA IMS 1280-HR型2次离子质谱仪展开琢磨。过程多量的比照琢磨和条款测验,该琢磨找到1种熔点正在90-110℃、Brinell硬度约为20的不释气锡铋合金,以庖代正在高真空境况中会释气摧毁真空的环氧树脂造靶。取得的合金靶可能跟树脂靶雷同打磨扔光,造胜了铟靶等其他金属靶需求事先打磨扔光样品的缺陷,使小颗粒样品造样成为或许。该方式取得的样品靶面平整度可与古代的环氧树脂靶相媲美,保障了氧同位素的判辨精度。该琢磨还自立研造了1套合用于SIMS样品室冷却体系的液氮主动加注装备,造胜了仪器自身需求屡次加注液氮(约4小时1次)的亏损,广州地化所开拓出锆石水含使仪器样品判辨室可永久不变地维持2×10-9 torr以下的高真空,从而正在国际上初次将大型高精度SIMS丈量水含量的靠山值降到了10ppm以下。正在此根蒂上,该琢磨将20颗宝石级的锆石颗粒,包蕴极少常常利用的U-Pb定年以及氧同位素测试标样,正在中国科大地球与空间科学学院实行FTIR测试,验证其水含量的均1性,最终获胜挑选出8颗水含量均1锆石碎片实行下1步的SIMS测试。红表光谱测试结果显示,判辨的锆石碎片只遭遇了低水平的放射性摧毁,均为非退变质锆石,水含量较为均1。过程多次反复SIMS测试,锆石颗粒16O1H/16O比值大局部的内部精度好于0。3‰,且表部精度好于5%(2SD),局部内部精度交差的判辨点映现出离群特点,或许是样品内部的渺小的富水包体影响所致。取得的锆石样品的氧同位素数据与向例的2次离子质谱测试氧同位素拥有基础相当的判辨精度,其表里精度均好于0。4‰(2SD)。FTIR测试取得的水含量与SIMS测试的16O1H/16O比值线性拟合树立了2次离子质谱测试锆石水含量的校正弧线,取得的拟合合联系数R2=0。996,显示两者之间拥有极好的线性合连。合联成绩以“封面作品”事势宣布于Journal of Analytical atomic spectrometry上,审稿人以为这是目前最好的表面上无水矿物水含量数据。该琢磨提出的方式还获授权国际出现专利1项“1种基于大型2次离子质谱对锆石中水含量和氧同位素实行同时判辨的方式”(专利号201711103811。4)。

广州地化所开发出锆石水含量和氧同位素同时测定新方法/

测验顶用到的宝石级锆石样品

广州地化所开发出锆石水含量和氧同位素同时测定新方法/

锆石红表光谱图

广州地化所开发出锆石水含量和氧同位素同时测定新方法/

SIMS测试锆石水含量的校正弧线

广州地化所开发出锆石水含量和氧同位素同时测定新方法/

SIMS测试结果16O1H/16O

广州地化所开发出锆石水含量和氧同位素同时测定新方法/

期刊封面。

广州地化所开拓出锆石水含量和氧同位素同时测定新方

来源于:未知
版权声明:凡注有"科技之家"的稿件,转载必须注明来源为"科技之家",来源标注其他网站的所有内容,与科技之家无关。其原创性和内容未经本站证实,本站不作任何保证或承诺,请读者仅作参考,并请自行核实相关内容。如发现本站文章存在版权问题,烦请用邮件发送至,我们将及时进行删除处理,谢谢合作!

分享: