磷灰石Sr-Nd同位素的激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱微区分析_侯可军(1).pdf

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.\ugu-1 113 1l. 文章编号0254 5357 213 4 J547}{ 547 554 磷灰石 Sr - Ncl liiJ 化素的激光刊蚀 一 多接收器电感耦合 等离子体质谱微J灭分析 侯可军,秦 燕 ’ ,李延河,范 昌福 ㈧i资源酃成f “ f1 川 ‘ j资源汁价tn,-j.i 7其验i . .I舭也顷科。 ’≯ 院们 “ 产资源昕, 一I 匕jI l37 摘要磷灰石是常见的副矿物,具有较高的蜥-N .1含量和较低的I{I含量 ,对 其微区蜥 - \II同位素 组成 的准确测定可以为精细地质作用过程的探讨提供 重要的地球化学信息 激光剥蚀 一 多接收器 t包感耦合等离子 体质谱I 、 - M- ICIMS)具有分析速度快 、分析精度高和空间分辨率高的特点,特别适合 大量细颗粒磷灰石样品的S- ‘ -Nfl问位素分析,而问位素干扰的精确扣除和仪 器质量歧视校正是原位微区分析准确获得Si ‘- 、tI同位素比值的关键 本文 利用J.A - M - lllMS技术,综合最新发表的Ki 、,、稀土二价 离子及钙聚合 物对Sr同位素的干扰扣除方法和‰,对Ntl同位索的 干扰扣除方法,对仪器的 质量歧视进行了校正 ,建立了磷灰石原位蜥 - NclI司位素分析方 法 用此方法 对一个磷灰石国际标准样品lIIraiirc和两个实验室标准‘ \l,atilcl和 1) I .进行了详细的Sr - i\tl『 司位素测定, 结果表明,对s- ’- Ncl含量足够高的磷灰石样品可以准确地获得其s一 .- 、tI同位素 组成 ,测试结果与文献报道 值或热电离质谱TIMS测试值在误 差范围内一致,吣同位素的测试精度0.15rk 2SI ,N.1 『司位素的测 试精度 .52SI ,达到了国际同类 实验室水平;且三个磷灰石标准样 品 同 位素组成较为均一,都是理 想的原位Si - Ncl问位素分析参考物质 关键词磷灰石;S- ‘- Ntl问位素多接收嚣、乜感耦合等离子 体质谱法;原位微区分析 中图分类号614. 232;614. 3351597.3;657. 63 文献标识码 St ’- iNcl 1.df\i. 求址地J球化 。’j /FiilUi 矗, Iif 匕 ’、≯ lIJ.n 婴411 JJ\c部分,址探 讨7rI .JJEf ,, ‘ 种世淡化址 暇嘤的 永踪『 .段之 . I I llil跌广泛果川的 l - 、一iJ ft粜 分析力 ’法 址采1i]热iLi离J贝i嵴(|11lM卜)Lik多4i ii/,c器lU 感帮 5i ,}等r脏j J , .f小JiLfj 游(M (一I(I’- MS)刈 ‘ Il饥乡≠,世 i容所ff、化 ‘’ J 分iX liIliLi ;竹n,J S- ’- \cl引【分,世i j匝i潘洲0 试,从Inj挟褂测试ftiii,I,J Si ‘- 、.1㈨ft粜小成 l 这fII Xj样lIl ‘ -| , |, Jj 誊f 小分fJi(IIlllk ililiiI.Si.)I,J ‘ 【I扶iI}I ’0 精俊的Sr -N r㈨d似索 、f‘yJ 川成,似址小能够捩褂 j 复杂地顷过程 导敏的 人然矿物/ fi川J戍分Jj ,淞Jlf 水 的【 .dft豢纠【 Jjk,fI.分秽ij坐J篮较 一陛 1.、-M(一I1,MS 技术的』见,他{诤刈多种几粜的f涉鬃-I【J戊进 iilJ 事 fj J{fI,Ji 敞l x .嵋if讧分析成为IJ ‘ 能,寸 -止与 Je他力 ‘ 法州i 以j}秽 in,J Sl ’- 、tI、1I ) 、L、Fr、( II .111 、lt,、, Ii、IIll等‘i J越厄裘ti崇的精确洲定特圳仃效 ‘ 微I≮分析 技术小仪避免r繁琐的化 。74 纯分离流傩和I化 .、 J 试 制刈 ‘J1 境造成的污染,17约J ’ 成本,提1 ’i JJf1 ;效 率;-J ‘ 以刈 ‘ 小的矿物颗率tflI何 “ 物慨粒IN闭, fI,J 乍【 j俐{ 、J-fd “物 歧细微的沉fl条;}等进 fjI味f_分 fJi ,从Ini槲爪 -Ⅱ与 爿; ’ 规分忻力 ‘ 法无法观洲到的脱象 剐觇限 似j 味ft微 【 ≮分折/ fi能进行忖脂纯化分离 , 川I6t蚌f≯粜l 扰 的准确扣除址能衍准确获褂S - 、.IIId f 讧索比fff的父键.ii婴址K- . 、I{I,、侨t价离 收稿日期212 -l- 二 5接受日期2J13 -l- 27 基金项目zI .口 f fi}llvLlilr J1 、f}tilf 、lk务tt』IjI|IKI1 3;ilili,l地l矗人i州frJVI I11113311 13017. 1211331316) 作者简介f突IlJ0,坝l,从小f_裘地球化 。’; I 作 l- i.iiiI kt小. hIJ∞l二6 .“,m 通讯作者氍燕,∽Ij,从小㈦f索地球化 。’ I.作 l,-IIJiiilⅢ、tliI1、ifj l 16.tl ChaoXing f; tir州 ijt t -1 19】 ji瞍t吒聚合物对Sr liiJ f_索f|,J l {/L4111;;lf siii埘\l f_粜ilJ I-rL ,近‘Ii求仍仃许 。’j 斤_试itp矿{勿 f ;故I‘卜- ’ -_ \icl lidf 讧4,IL JJk进i j r牦 ‘ jfjfffiIlul]j芷 绷l≯}K ,i、磷耿r卜tn斜辫ri、f泼峻曲、钙铁矿等矿物Il仃低 I{I 、lJ卜- ‘ lJ特川j.{;故I‘分村 i扶fI} IIJ Si 。 lliJf≯索引【JJE J七 1if \ 0i r样fflI f10}JJ埒f S. ‘ lcijf_ 裘纠【JJ\c 4“ {lj ft街跌 ri、Ⅲri、铁t盂绡 , ‘ £、列; fI . 、粥帘ri、钙销钛矿f饮 竹t㈨ ‘ 等人然矿物I ’| , J、tIIId ft粜进仃洲定 扶似J ’ 』 IJ 竹的lIi ”” 这lIlllI ,麟侠ri 址 种 。 l- ’ 吧的出IJ f矿 ’物 .J “ 泛1 ,Ji九i J 火lI J 7 ‘ 、化i≈7、|JC私i 7lI / 之 ’窆f r矗 7lil.瞵灰,I . 1 0彳j ‘较 l ’j lI{J SI ’ 和\11禽I【,1 J ‘ 【I ,世f j St . f口索做I ≮分折也l-J ’ 以进行\I川ft索馓K分 i Ji l I .,1暂瞒f口f 牧JK St ‘- Ncl I.1f≯求分fJi lj I- ll {Ii龄测定以, 爻膦耿,i怖l微 jI几粜分忻十 纳介, J L J解决地质M题提供微为仃fu n ’i .乜、 小艾利川 II ,ll4 地J员fl_ ’ 、≯ bLf矿 ‘ J6 够 fil5itilFiL Jilff10\t-IIliilI-\1 - II ’- 、1S和l、t .、 、、 、iI、t-213 IIITI激匕求4ul;系统 ,LjjijⅡ ‘ li求发犬的f 扰扣 除力 ’ 法ii仪器顷iiI之视段fli,J 法,建Jr快速I ’5精J 蛔 ’门 瞵耿r■一 ‘- 、t㈨df_求激光 姒f≯洲定力 ‘法 l 实验淘5分 1.1 仪器及I作条什 洲酞址亿l“iiliiigici] Nc-lcciiic .J州彩恢收揣等f≈j , f 小』 l矗j阵仪I ,i韭i i n,J.激)匕求IJ钽l系统乃iN{-vwa\ ,t-Lil 21 3 iiii] Ncl,cllllc- 彩拨收 器 离J ,Jf 水J以晰采川舣柴 熊(能艟聚熊剐顷砒求J.1)此路i筻、 1.采川功念变焦 (拟”川1),}£0II J ’ 【{暂J.矗i(生ffj({J “ 人‘i 17 ‘石 ,lltILV{j1 1 、 jt化.I t心n0淡托讹怀 ,化低J贞艟教和I ’0 匝连放行 fj4 1 、 JiLlI ‘』JJIIJtJtjJ 怀 flilI- 。已 、十 1J .1 7炎f】 ‘ l /、 iu J“fi IJinii;; ,九 l-iicJf【tj r矗I}美 j (纠 、fⅢ 0 7}2 f J4 11 、 f≈Ji}I ’ 数器激 比剁蚀系统能够J6 小 21 3 iiiiin,J紫外激光, 乡乒.ij澈)匕0 J化将lil iilI柴J.t n 一 t I太i『If,游2光1j例j光 ikij,J IIf夸 J ‘ 亿l15之nlJ州n 激 光n,J输 能III J ’ Lj删协,11L人 。共h 斩iJJ昝 j1 .i占35 .l/e .rii- lt liii参数址尺1 {i9U≯I 一激Liit ∽惭』篮 约为15 .11l-111- ,激j匕_- .一 \lf≯粜分忻的_ij_柳4-II 构虬太l,仪器参数虬太 2 汞JIJ-’I ,I . ,-』 .i求4I卫l 、 fI』℃,求IJ ,叫fII n,J物J-矗【I lIt . f1 为拔 从tI铺池tI ;刊 ,1j、. ’ }i6i}i, IiLi人M -l(I’- MS进 i i S- ‘- \ci lli]ti.fkfOll] 止 太l 澈此测定l- -、川-iJ 似ktlcjiljL“A1{叶 纳构 lJI,II.1 {1,l-‘lIlf‘ ‘IIIl IlllIfl 芏llliIllIlIII lIlt.1 .、 一、1(一ll I ’、 I、fI,I_hi-_\cl i-l,[ “Ia J \r ul..r ’ Ia II [ 111 113 s St. 3 S7 i上 {i 坼怀 1.4 岖止 数 l42 件洲儿求 l4、 .IlJIj fl,求 是二 、 lI- ’- \1、仪器1作参数 l ’iJ[}I.2 llI、Il-llI.iII l HII .川-It.1 、IlI、1t 一lI.1 ’一、 l、 划浊{,弼H、纳啪 ┏━━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ 1.作驽数 ┃ 啦;t祭川 ┃ 1.f1参数 ┃ Lt,L景rI ┃ ┣━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ , j JJ 牢 ┃ l 二 5I)、 、 ┃ 激 圯1叭、Ij系统 ┃ h-..Vil., 1 1 113 illl ┃ ┣━━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━━╋━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ 冷上 ’ L硝L∞ ┃ ~16.5 I. ,m ┃ 钣 ’ i流廿 ┃ -. 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M- lcIMS .illj j S-1 - Ncl liiJf{隶洲 0jt JiIi J f筻f J .i堕f j 化 。 、j 分障 j桐 lliL 化,.illj“j公仃川J炙芹f一粜卜J尤的r】 i 化(犬1) ㈨ , 】 ’ 效Ju0 f jJC ,i生{jlI 除1 安『 li J止 , 必 ; 呱- ‘ 已川 {n,J{是4州1 题,也址刈卜t -_ \.IIliJf_ 隶,世仃准确测jt的I刖址 r -DL于Il除f交I|f lI/J效蚪 It J ‘ 【干1 J I J lj j七n0 ” S./ “ St , fII 5 Ncl/44 NtII匕仇水仆 4卜1 洲jt缩小虬尺3 f ㈥2 2.1.1I{I 的 r扰校IIi ,仃帆个川f一豢 ” ,和w,,j墩此.i韭f,』S 钎磷厌ri等样I仙I{I ’禽1 1 擞低, f 7 ㈨n, J r Jj化fJj会 刈 “7SJ 的测定 ’’乍 } 扰 llliiJ,Il J【_汞JIJHI{I}/ ” I{I, 2. 593这 人然比仉 rH7.的f 二扰.iLIij 川I 涂 畅 J.7ltl J.5 I I 乏 c.sii H 1 标准溶液\14S 987乖 I1.1\1 的卜r- Ncl Mf征豢测定结果 I. ’i 譬 .Isl-r.{l i.i}lclic IIIJLISlIIIJll[.f、I{ 卜c87 ilii{l JM _InIllIlinl .i,liilil11- J再fIJlitll{8 jilj过tf氐I{l,I ’j 卜一 . 1i,J地质Tiici.ilij瞒if矗分 析,例“iL太【U J 这 种佼【I力 ‘法 址川 ‘ 能的 2.1.2 怖I.-几 价f≈n ’门 i-rL校lIi J 瞵耿fi 禽介较『 ’枷勺 怖I兀粜,I立Ⅱ与怖I 几求n, J ‘ .价离j ,J也【xj能 埘s, ’ ㈦f,索比fff的准确挟 iI}J4- ,I. 彬响(太 1) 小史采IJm人证叫 【 JJ 4艾 Jf巾,J 刈 ’ 弛 、 ,九 } j尤的价lj .”“ h}{3.5 、 |1” ‘ }{5.5、 i1 I{I,- 86.5进 fiiii]j七,进1j刈 ’ 1 扰JLi Tt 佼【I确I除 t、川旦 2.1.3 kI f (n的l j尤校 IIi kt . 的 r扰iit次求lf 17I_ ;7r衔俺i上、 ll J.511UffIIIIJ31 1.\ -.1 L 7l l娟 i J. XXlL . JS17 .IXI . 51 1 3 yl .IXI X pj }. 7{}sN士}. XlIU J.I814 {. IXIS J.111l-15 t tl. IX117 . 7lSh7 . XIXL {}. J83J J. mic} c}. siiis-i cl. cixipj o.059 0.058 费 0.05 7 0.056 0.055 0.054 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━┓ ┃ Iurajigo ii cis. . t ij tmtwi二、I ┃ bi Umi ┃ ┃ {1 115 t\4川ⅢⅢ1I二、 l .\ -.XII lun 1 ┃ ┃ ┃ i., illilllli\\iil.,lii i.i ┃ il,,lil ┃ ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━━━━━┫ ┃ llllllll IIliiiIiI llllill ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 0.711n 0.7114 0.7112 0.7IIU 0.051/f.j士\ci I d ft 索 - 550 一 .7tj89 0.7IJ88 0.7087 0.78h 0.785 0.7084 057 U.056 J5S 0.054 .一、 IS畅}R商等 8 ’.1S Mlciiali ‘ ┏━━━━━━━━━━┳━━━━━┓ ┃ IA - M - lclVIS ┃ 小殳 ┃ ┃ S[JLLIll } ┃ ┃ ┣━━━━━━━━━━╋━━━━━┫ ┃ Il.l ┃ 叶 i文 ┃ ┗━━━━━━━━━━┻━━━━━┛ 、足 ┏━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━┓ ┃ Ilj ┃ ┃ ┃ ┃ Jlh ┃ №mh ill.iiil,i,llli ┃ I ┃ ┣━━━━╋━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━┫ ┃ Illl ┃ I l\i II lliiillii{ii lil ┃ I ┃ ┃ ┃ 71t17lfJllIl 【lqII N 4i.sii limi ┃ ┃ ┗━━━━┻━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┻━━┛ ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ Im ┃ ┃ .1....1lII.IlIIl...I1....,.I... ┃ ┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┃ II lI i“IIi l i“ I Ii Il iiI ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛ 准确测定j* 。 挺解决的火键川题 小史果川畅i一衡≮ ‘、 lIJ,J ‘法 ,录川弛妒尤 I 扰的 Si川I,1f-求【. 匕【 1胛 Slll/“ SIll1.868H ,刈 ‘ SIll lIJ J炙建 分馏梭 指教法 则 进 ij_校Ih利川 i“ SIll/ ” Sll] .22332 , 进行 S111刈 “u\,l 『I ,J川质 蚌f≯豢l 扰-JlIl 涂 这种力 ‘法‘ j㈧ 一M( 一I( IMS 洲试销rIIIrilfj.索过程 IIIVC\Ii “1 、I,刈 ““I 的I 扰 ”淝 ’十 l| 似刈 。 Sll、的1 扰扣 除饺Im,J设粜IIJ ’ 以通过愉洲l急 定f_索刈 。撕 Nt∥NI 的l匕他 ‘j JWE撑似0.348415 lI{J后纠i水进行验 ChaoXing 第4助 佚JJJ ‘7 , 等磷版,i Sr -、川iJ 化采的激光辅 2.2.2【r 的l。 JL饺lIi 仡进ij Ncl Mf移索测定 寸,山 {人n, J lJL 米JI t- Xf4 二Ncl lI/Jf 扰以 及44SIll寸 ““ Ncl f1 ,J I j尤 小9验/ fi 测定 。 4二N .I.许畅Jl再衡等JI 作,;;f 止 用4川的标准rt-协水榆验仪器质jI支税饺lIf1I f 扰 扣除的效果,检验迎矿的分析力 ‘ 法的 iiVic 141{ 1j人 1 ..合成标准样.1lII小川,J人然的标准样I协 ‘ j实际 地质ftl协j L仃J,L小 M的幔质成分,做广泛心川J vif沙f 教I 文li1】 f\i.索分村itf- 小史刈Ji,iMIj 。多 j验 。; i乡 夺“j ’ 使川的 个膦从rmi 准 I) IIriiiiW .fIIilji1 其验一 i膦从 ti柄;珂£AI,atilt . 1以瞍IFj韭i J“lijijj jtlx.S- ’- \iIc Idf_ 素测定,分析结朱蛇太3、㈧2 fII㈥3 3.1 标准样胁lcii Ⅵilrj llIrallgc膦耿r t .种籼卡 t较人n,J ’ 江fi级磷厌 0.51二 56 -0 0.51152 z z 0.51148 0.51244 0.51240 0.0861 -0 0.0854 z 差 0.0846 }H1H 0.0830 0.31847 0 0.34845 Z 主 0.34843 0.34841 0.34839 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓ ┃ IJurangj,i. ,. 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