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.pdf

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1、2013年8月岩矿测试Vo1．32．No．4August2013R0CKANDMINERALANALYSIS547～554文章编号：0254—5357(2013)04—0547—08磷灰石Sr—Nd同位素的激光剥蚀一多接收器电感耦合等离子体质谱微区分析侯可军，秦燕，李延河，范昌福(国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，中国地质科学院矿产资源所，北京100037)摘要：磷灰石是常见的副矿物，具有较高的Sr—Nd含量和较低的Rb含量，对其微区Sr—Nd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电感耦合等离子体质谱(LA—MC—ICPMS)具

2、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sr—Nd同位素分析，而同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Sr—Nd同位素比值的关键。本文利用LA—MC—ICPMS技术，综合最新发表的Kr、Rb、稀土二价离子及钙聚合物对sr同位素的干扰扣除方法和Sm对Nd同位素的干扰扣除方法，对仪器的质量歧视进行了校正，建立了磷灰石原位Sr—Nd同位素分析方法。用此方法对一个磷灰石国际标准样品Durango和两个实验室标准Apatitel和PE进行了详细的sr—Nd同位素测定，结果表明，对sr—Nd含量足够高的磷灰石样品可以准确地获得其sr—Nd同

3、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，sr同位素的测试精度<0．015％(2SD)，Nd同位素的测试精度<0．005％(2SD)，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Sr—Nd同位素分析参考物质。关键词：磷灰石；Sr—Nd同位素；多接收器电感耦合等离子体质谱法；原位微区分析中图分类号：0614．232；0614．335；P597．3；0657．63文献标识码：Asr—Nd同位素是地球化学和地质年代学的重精度的微区原位分析成为可能，对一些其他方法难要组成部分，是探讨岩石成因和壳幔演化最重要的以分析的Sr—

4、Nd、Pb、u、Fe、Cu、Zn、Mo、Ti、Hf等金示踪手段之一。目前最广泛采用的Sr—Nd同位素属元素同位素的精确测定特别有效j。微区分析分析方法是采用热电离质谱(TIMS)或多接收器电技术不仅避免了繁琐的化学提纯分离流程和化学试感耦合等离子体质谱(MC—ICP—MS)对样品经过剂对环境造成的污染，节约了成本，提高了工作效溶解、化学分离后纯净的Sr—Nd组分进行质谱测率；而且可以对不同的矿物颗粒和矿物颗粒内部的试，从而获得测试样品的sr—Nd同位素组成。生长环带、子矿物及细微的沉积条带等进行原位分这种对样品的整体分析(bulkanalysis)可以获得高析，从而揭示一些常规分析方法

5、无法观测到的现象精度的Sr—Nd同位素平均组成，但是不能够获得由和规律。于复杂地质过程导致的天然矿物不同成分环带具体但由于原位微区分析不能进行树脂纯化分离，的同位素组成，且分析速度较慢。LA—MC—ICPMS同质异位素干扰的准确扣除是能否准确获得sr—技术的出现，使得对多种元素的同位素组成进行高Nd同位素比值的关键，主要是Kr、Rb、稀土二价离收稿日期：2012—12—25；接受日期：2013—0l一27基金项目：中央科研院所基本科研业务费项目(KlO13)；中国地质大调查项目(1212331113017，12123313016)作者简介：侯可军，硕士，从事同位素地球化学工作。E-ma

6、il：kejunhou@126．conl。通讯作者：秦燕，博士，从事同位素地球化学工作。E—mail：happyqinyan@126．coin。第4期岩矿测试http：／／www．ykcs．ac．cn子及钙聚合物对sr同位素的干扰扣除和Sm对Nd1实验部分同位素的干扰，近年来仍有许多学者尝试对单矿物1．1仪器及工作条件微区Sr—Nd同位素组成进行了精确测定。如斜长测试是在FinniganNeptune型多接收器等离子石、磷灰石、单斜辉石、碳酸盐、钙钛矿等矿物具有低体质谱仪上进行的，激光剥蚀系统为NewwaveUPRb、高sr的特征，微区分析获得的sr同位素组成基213nm。Neptun

7、e多接收器等离子体质谱采用双聚本代表了样品的初始sr同位素组成；对磷灰焦(能量聚焦和质量聚焦)光路设计，采用动态变焦石、榍石、铁锰结壳、独居石、褐帘石、钙锆钛矿和钛(zoom)技术可以将质量色散扩大至17％，配有1个锆钍矿等天然矿物的Nd同位素进行测定获得了可固定在中心的法拉第杯，在低质量数和高质量数各信的结果。这其中，磷灰石是一种常见的副有4个马达驱动的法拉第杯。在中心杯后装有1个矿物，广泛存在于火山岩、花岗岩、沉积岩以及变质电子倍增器，在最