铅锌矿床地质样品的Ge同位素预处理方法研究.pdf

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1、2014年5月岩矿测试V01．33．No．3Mav2014R0CKANDMINERALANALYSIS305～311文章编号：0254—5357(2014)03—0305—07铅锌矿床地质样品的Ge同位素预处理方法研究朱传威，温汉捷，樊海峰，张羽旭，刘洁，杨涛，王光辉(1．中国科学院地球化学研究所，贵州贵阳550002；2．中国科学院大学，北京100049；3．南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室，江苏南京210093；4．四川省核工业地质调查院，四川成都610061)摘要：目前Ge同位素研究主要局限于地球有机质(煤等)、火成岩及陨石样品，作为Ge重

2、要储库之一的铅锌矿床，其Ge同位素的研究涉及较少。铅锌矿床样品中Ge的化学分离及提纯是Ge同位素研究的基础。本文详细考察了陨石样品中Ce同位素预处理方法(分离和提纯)对铅锌矿石样品的适用性。阴离子条件实验说明，目前普遍采用的离子交换树脂单柱法虽然对铅锌矿样品中Fe、se等元素的剔除效果理想，但无法有效剔除其中的zn，当Zn／Ge比值大于3时，样品必须经过阳离子交换树脂柱作进一步处理剔除zn。通过对闪锌矿标准样品、锌矿石标准样品的条件实验以及实际闪锌矿样品对条件结果的验证显示，当闪锌矿的称样量为0．15g左右时，仅需将前人对玄武岩等样品Ce同位素处理方法中阴离子

3、树脂洗脱酸(1．4mol／L硝酸)的用量6mL调整为10mL，而阳离子树脂洗脱方法保持不变，此方法即满足闪锌矿样品Ge同位素的化学分离和提纯要求。样品经过本文推荐的阴阳离子交换树脂双柱法处理后，主要干扰元素(Fe、zn、Se、Ni)及基质元素的剔除率接近100％，Ge的回收率优于99％。而前人对玄武岩等样品的ce同位素处理方法中，主要干扰元素(Fe、zn、se、Ni)及基质元素的剔除效果亦较好，但Ge的回收率仅为97．3％，比本文推荐方法的Ge回收率要差。利用MC—ICP—MS对Ge化学分离和提纯后的富乐铅锌矿床闪锌矿样品的检验结果显示，测试过程中未见同质异位

4、素以及可能的多原子离子影响，样品中Ce同位素符合质量分馏定律，经过调整后的阴阳离子交换树脂双柱法满足闪锌矿样品的Ge同位素测试要求。关键词：Ge同位素；闪锌矿；分离提纯；预处理方法中图分类号：P614．431；P578．23文献标识码：A随着多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC—的Ge同位素研究表明，褐煤样品的Ge同位素组成ICP—MS)技术的成熟，近年来国际上出现了对非传及Ge含量由矿床底部至浅部呈现出规律性的变统稳定同位素(包括Ge、Mo、Cd、Fe、Cd、Cu等元素化J，暗示褐煤样品的Ge同位素组成可以预测Ge的同位素)研究的热潮，并取得了一些重要的学术

5、在煤矿中的富集空间，这显示出Ge同位素在矿床成果。目前，Ge同位素的研究主要集中于陨石和部学研究中具有较好的潜力。然而，作为Ge主要工分地球样品(包括煤、火山岩等)，以解释星云演业来源之一的铅锌矿床，目前还没有关于其Ge同化、深部地球演化、现代海洋演化和含Ge位素的研究报道。煤矿成因等方面。前人对云南临沧含Ge煤矿床目前，Ce同位素测试的主要手段是使用MC一收稿日期：2014—01—06；接受日期：2014—02—18基金项目：中国科学院矿床地球化学国家重点实验室“十二五”项目群(SKLODG—ZY125—070)；中国科学院国家外国专家局创新团队国际合作伙伴

6、计划“陆内成矿作用研究团队”(KZZD—EW—TZ一20)；国家自然科学基金(40930425，41173026，41173029)作者简介：朱传威，在读博士，从事同位素地球化学研究。E—mail：z10105128@163．com。通讯作者：温汉捷，博士，研究员，从事矿床学及同位素地球化学研究。E—mail：wenhanjie@vip．gyig．ac．cn。．-——305．-——第3期岩矿测试http：／／ww-w．ykcs．ac．cnICP—MS和热电离质谱(TIMS)等仪器，所使用的质1实验部分量歧视校正方法包括SSB法(SampleStandard1．

7、1仪器及测量参数Bracketing)、内标法(加入Ga的同位素标准)和双ELANDRC—e型电感耦合等离子体质谱仪(美国稀释剂法(DoubleSpike)。在测定含Ge铅锌矿PerkinElmer公司)。仪器工作条件为：十字交叉雾化石样品的Ge同位素比值前，必须对样品中的Ge进器、Scott双通道雾室、2mnl石英进样管，其射频(RF)行化学分离和提纯，以剔除Zn对加Ge和se对功率为1500W。由于Ge为半金属元素，其电离效率较ce以及其他基质及离子团的影响(表1)。目前文低，因此配制JMC的Ge标准溶液对测试结果进行校献报道的Ge分离和纯化方法主要有离子

8、交换树脂正。测试样品中Ge以及其他元素