LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素的分析方法及地质应用
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
!@" /KM g !@W /K Y!@" /K E 8!@W Y8!@" /K \ G, 4MY4E YG, 8]Y8d
为质量歧视校正系数4M为实际测量比值4E为真实 比值8为同位素质量数 采用!@B %XY!@@ %X\?>@$"^ 对 %X同 位素比值进行指数归一化质量歧视校正采用!@$ /K Y!@" /K \ !>$^"@C对 /K 同位素比值进行指数归一化质量歧视校正 由于锆 石 中!@W -+ Y!@@ %X比 值 通 常 小 于 ?>??" 因 此 锆 石 中 !@W %X的同质异位素的干扰主要来自!@W /K 在锆石激光剥蚀 过程中直接测定 /K 信号计算出 /K 值然后用剥蚀过程中 /K 的平均值来进行干扰校正 .3H+a00,; %3F0E0"??^ U+ (% -.> "??W0
)+,-. !/0) 1+,23 4,5$ (6/03 7895/:;4<=>>?<!7@:A7BC7D/+8#$%#&%'#$(D:E68/F,:*+A)*/@+D+G: H/EA+787CI@/@+*J/AE+8789/D@K:+C+K/E7C7GGC/E7D/+8@<!"#$ %&#'()(*+"$ ,+-+"$ =LM> =NON P=Q>R
中国地质科学院矿产资源研究所基本科研业务费 编号 ("??@S"S$ 第一作者简介 侯可军 男 !BA! 年生 硕士 从事同位素地球化学研究 <SM03G a)b+,N7+c!"W>I7M
"^BW
30%- A(%,).)8&0- 9&#&0-#岩石学报 "??@ "$!?
激光剥蚀系统能够产生 "!$,M的紫外激光经过激光匀 化将能量聚焦在样品表面激光剥蚀光斑的直径可在 !? ` !^?M之间调节 激光的输出能量可以调节最大实际输出 功率可达 $^*YIM"
图 !#六个月内 *8RC@^ 溶液测试情况 O39>!#4)J+GEJ7X%X3J7E7Q3I0,0GLJ3JX7F*8RC@^ ;+F3,9J3e M7,ENJ
!@$ /K
氩气流量
冷却气体
辅助气体
载气
雾化器类型
4O功率
4O反射功率
分析器真空
提取电压
%X灵敏度
取样时间
激光剥蚀系统
-"
-!
!@^ -+
!@W %Xf/K f-+
溶液进样
`!^-YM3,
`?>W-YM3,
`!>!^-YM3,
8),N0F; 雾化器^?-YM3,
!"??U
$U
C `A g!? hB T0
"#仪器介绍
$#分析方法
我们 采 用 "??QQK 的 *8RC@^ %X标 准 溶 液 来 检 验 P)QE+,)8RS.RTS8: 仪器的稳定性和分析数据的重现性 测 试采用的接收器配置和进样系统参数见表 ! 测试采用静态 信号采集 模 式 运 用 P)QE+,)8RS.RTS8: 的 虚 拟 放 大 器 技 术分析器同时采集完一组数据后软件自动依次更换其后 的放大器电路采集 B 组数据后各放大器电路与原分析器 恢复一致 该技术可有效地消除因各法拉第杯接收器的增 益不同所造成的同位素比值误差提高同位素比值测定的精 度 *8RC@^ 的!@W %XY!@@ %X比值采用!@B %XY!@@ %X\?>@$"^ 的指 数归一化 质 量 歧 视 校 正 在 连 续 六 个 月 内 的 测 试 结 果 为 ?>"A"!@! ZA":[ P\"C 图 ! 该测定值与文献报道的 值在误差范围内完全一致 P7D)GG(%-.> !BBA 此种溶液 测试方法耗时较长不适合锆石激光剥蚀进样测试 6+ 等 "??C 在未使用 P)QE+,)虚拟放大器的情况下采用 ?>!$!J
!BBB 结合锆石的 'STK 年龄获取准确 %X同位素初始比 值进而更好地示踪物质的来源了解大陆地壳增长和演化 ]M)G3, "??? (,+;:), "??! d7;)E "??? 郑建平"??^ 吴福元等"??@ 近年来多接收等离子体质谱 8RS.RTS 8: 技术的出现使得 -+S%X同位素体系的发展步伐大大加 快所获得的资料为解决与岩石成因有关的一系列重要地质 问题提供了新的途径 dG3IN)FES27XE "??! 目前锆石 %X 同位素组成主要用 8RS.RTS8: 和 -]S8RS.RTS8: 测定 6+ (%-.> "??CU+ (%-.> "??W0 祁昌实等 "??^ 李献华等 "??^0 韩宝福等"??W 激光剥蚀取样分析技术制样简 单分析快捷可进行微区原位分析目前已成为锆石 %X同 位素分析的主要手段 在开展方法研究的同时我国一些学 者根据获得的高质量铪同位素数据对若干重大地质问题提 出了新的认识 李献华等"??^K 53+ (%-.!"??^ 吴福元等 "??^ 郑建平 "??^ U+ (%-.>"??WK
!???S?^WB Y"??@ Y?"$!? S"^B^S?C 30%- A(%,).)8&0- 9&#&0-#岩石学报
!"#$%#&%'#$(锆石 )*同位素的分析方法及 地质应用
侯可军! " #李延河! " #邹天人! #曲晓明! #石玉若" $ #谢桂青! " %&'()*+,!" -./0,%)!" 1&'230,4),! 5'630783,9! :%./+4+7"$ 0,; 6.<=+353,9!"
"^B@
的积分时间对 *8R!C$@C 溶液进行了比较测量分析精度虽 然有所下降但是两种不同实验方法获得的 %X同位素组成 极为一致 因此我们在激光剥蚀测试时采用 ?>!$!J的积 分时间不使用虚拟放大器
!@W %X有两个同质异位素!@W -+ 和!@W /K在进行!@W %XY!@@ %X 比值测定时必须对这两个同质异位素进行精确的扣除 对 /K 和 -+ 的干扰进行 扣 除 通 常 采 用 如 下 方 程 RN+ (%-.> "??" !@W %X\!@W %XM h !@^ -+M g !@W -+ Y!@^ -+ E 8!@W Y8!@^ -+ f
!>中国地质科学院矿产资源研究所 北京#!???$@ ">国土资源部同位素地质重点实验室 北京#!???$@ $>中国地质科学院地质研究所 北京#!???$@ !!"#$%&%'%()*+&#(,-./($)',0($ 12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($ :(&; !???$@ 12&#"!<(6=->),-%),6)*"$)%)?(7().)86 12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($ :(&; !???$@ 12&#$!"#$%&%'%()*7().)86 12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($ :(&; !???$@ 12&#"??@@?A@?" 收稿 "??@@?B@!C 改回!
表 !#%X同位素比值测定 溶液进样和激光剥蚀进样 采用的接收器配置表及进样系统参数 20KG)!#&Q)F0E3,9I7,;3E37,J0,; I+Q I7,X39+F0E37, 7XEN)8RS.RTS8: 0,; -]S8RS.RTS8: X7F%XM)0J+F)M),E
-C
-$
!@" /K
摘#要##本研究利用 2N)FM7O3,,90, P)QE+,)型多接收等离子质谱和 P)DD0V)'T"!$ 激光剥蚀系统对两个国际锆石标准和 一个实验室锆石标准进行了系统的测定 测得的 2<8&4]=*! 和 O8?" 锆石标准的!@W %XY!@@ %X比值分别为 ?>"A"@?? ZWC ":[P\"" ?>"A"??A Z"^":[P\"W 和 ?>"A"BW@ ZCC":[P\"@ 该结果在误差范围内与文献报道值完全一致 采 用不同的剥蚀直径对 O8?" 锆石标准进行了对比测定结果在误差范围内是一致的 从分析结果来看 =*! 和 O8?" 的 %X同 位素比值变化范围较小是 %X同位素 -]S8RS.RTS8: 测试的理想标准锆石 文中还对四个不同地区的锆石 %X同位素进行了 测定结合前人研究对其成因和物质来源进行了初步探讨 关键词##锆石 %X同位素 8RS.RTS8: 中图法分类号##T^B@>$
!W??i
$?iYQQM
!^M3, B 组 g!? 次
R !@@ %X
%!
%"
!@A %X
!@B %X
激光进样
`!^-YM3,
`?>W-YM3,
`!>"?-YM3,
%$ !A? %X
"@J?>!$!Jg"?? 组 P)DD0V)'T"!$
%C !A" U
侯可军等 -]S8RS.RTS8: 锆石 %X同位素的分析方法及地质应用
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
测试是在 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 资 源 研 究 所 新 引 进 的 O3,,390, P)QE+,)型多接收等离子质谱上进行的激光剥蚀系 统为 P)DD0V)'T"!$ P)QE+,)多接收等离子质谱采用双聚 焦 能量聚焦和质量聚焦 光路设计采用动态变焦 H77M 技术可以将质量色散扩大至 !@_配有 ! 个固定在中心的法 拉第杯在低质量数和高质量数各有四个马达驱动的法拉第 杯 在中心杯后装有一个电子倍增器在最低质量数杯外侧 装有 C 个离子计数器
!#引言
锆石是各种成因岩石中常见的副矿物封闭温度高抗 风化能力强不但是 'STK 同位素定年的重要对象同时也是
Βιβλιοθήκη Baidu
%X同位 素 分 析 的 理 想 矿 物 锆 石 %X含 量 较 高 通 常 在 ?>^_ `"_之间 -+ Y%X比 值 很 低 通 常 小 于 ?>??" 由 !@W -+ 衰变产生的!@W %X极少所以测定的!@W %XY!@@ %X比值基本 代表 了 其 形 成 时 体 系 的 %X同 位 素 组 成 ]M)G3, (%-.>
为质量歧视校正系数4M为实际测量比值4E为真实 比值8为同位素质量数 采用!@B %XY!@@ %X\?>@$"^ 对 %X同 位素比值进行指数归一化质量歧视校正采用!@$ /K Y!@" /K \ !>$^"@C对 /K 同位素比值进行指数归一化质量歧视校正 由于锆 石 中!@W -+ Y!@@ %X比 值 通 常 小 于 ?>??" 因 此 锆 石 中 !@W %X的同质异位素的干扰主要来自!@W /K 在锆石激光剥蚀 过程中直接测定 /K 信号计算出 /K 值然后用剥蚀过程中 /K 的平均值来进行干扰校正 .3H+a00,; %3F0E0"??^ U+ (% -.> "??W0
)+,-. !/0) 1+,23 4,5$ (6/03 7895/:;4<=>>?<!7@:A7BC7D/+8#$%#&%'#$(D:E68/F,:*+A)*/@+D+G: H/EA+787CI@/@+*J/AE+8789/D@K:+C+K/E7C7GGC/E7D/+8@<!"#$ %&#'()(*+"$ ,+-+"$ =LM> =NON P=Q>R
中国地质科学院矿产资源研究所基本科研业务费 编号 ("??@S"S$ 第一作者简介 侯可军 男 !BA! 年生 硕士 从事同位素地球化学研究 <SM03G a)b+,N7+c!"W>I7M
"^BW
30%- A(%,).)8&0- 9&#&0-#岩石学报 "??@ "$!?
激光剥蚀系统能够产生 "!$,M的紫外激光经过激光匀 化将能量聚焦在样品表面激光剥蚀光斑的直径可在 !? ` !^?M之间调节 激光的输出能量可以调节最大实际输出 功率可达 $^*YIM"
图 !#六个月内 *8RC@^ 溶液测试情况 O39>!#4)J+GEJ7X%X3J7E7Q3I0,0GLJ3JX7F*8RC@^ ;+F3,9J3e M7,ENJ
!@$ /K
氩气流量
冷却气体
辅助气体
载气
雾化器类型
4O功率
4O反射功率
分析器真空
提取电压
%X灵敏度
取样时间
激光剥蚀系统
-"
-!
!@^ -+
!@W %Xf/K f-+
溶液进样
`!^-YM3,
`?>W-YM3,
`!>!^-YM3,
8),N0F; 雾化器^?-YM3,
!"??U
$U
C `A g!? hB T0
"#仪器介绍
$#分析方法
我们 采 用 "??QQK 的 *8RC@^ %X标 准 溶 液 来 检 验 P)QE+,)8RS.RTS8: 仪器的稳定性和分析数据的重现性 测 试采用的接收器配置和进样系统参数见表 ! 测试采用静态 信号采集 模 式 运 用 P)QE+,)8RS.RTS8: 的 虚 拟 放 大 器 技 术分析器同时采集完一组数据后软件自动依次更换其后 的放大器电路采集 B 组数据后各放大器电路与原分析器 恢复一致 该技术可有效地消除因各法拉第杯接收器的增 益不同所造成的同位素比值误差提高同位素比值测定的精 度 *8RC@^ 的!@W %XY!@@ %X比值采用!@B %XY!@@ %X\?>@$"^ 的指 数归一化 质 量 歧 视 校 正 在 连 续 六 个 月 内 的 测 试 结 果 为 ?>"A"!@! ZA":[ P\"C 图 ! 该测定值与文献报道的 值在误差范围内完全一致 P7D)GG(%-.> !BBA 此种溶液 测试方法耗时较长不适合锆石激光剥蚀进样测试 6+ 等 "??C 在未使用 P)QE+,)虚拟放大器的情况下采用 ?>!$!J
!BBB 结合锆石的 'STK 年龄获取准确 %X同位素初始比 值进而更好地示踪物质的来源了解大陆地壳增长和演化 ]M)G3, "??? (,+;:), "??! d7;)E "??? 郑建平"??^ 吴福元等"??@ 近年来多接收等离子体质谱 8RS.RTS 8: 技术的出现使得 -+S%X同位素体系的发展步伐大大加 快所获得的资料为解决与岩石成因有关的一系列重要地质 问题提供了新的途径 dG3IN)FES27XE "??! 目前锆石 %X 同位素组成主要用 8RS.RTS8: 和 -]S8RS.RTS8: 测定 6+ (%-.> "??CU+ (%-.> "??W0 祁昌实等 "??^ 李献华等 "??^0 韩宝福等"??W 激光剥蚀取样分析技术制样简 单分析快捷可进行微区原位分析目前已成为锆石 %X同 位素分析的主要手段 在开展方法研究的同时我国一些学 者根据获得的高质量铪同位素数据对若干重大地质问题提 出了新的认识 李献华等"??^K 53+ (%-.!"??^ 吴福元等 "??^ 郑建平 "??^ U+ (%-.>"??WK
!???S?^WB Y"??@ Y?"$!? S"^B^S?C 30%- A(%,).)8&0- 9&#&0-#岩石学报
!"#$%#&%'#$(锆石 )*同位素的分析方法及 地质应用
侯可军! " #李延河! " #邹天人! #曲晓明! #石玉若" $ #谢桂青! " %&'()*+,!" -./0,%)!" 1&'230,4),! 5'630783,9! :%./+4+7"$ 0,; 6.<=+353,9!"
"^B@
的积分时间对 *8R!C$@C 溶液进行了比较测量分析精度虽 然有所下降但是两种不同实验方法获得的 %X同位素组成 极为一致 因此我们在激光剥蚀测试时采用 ?>!$!J的积 分时间不使用虚拟放大器
!@W %X有两个同质异位素!@W -+ 和!@W /K在进行!@W %XY!@@ %X 比值测定时必须对这两个同质异位素进行精确的扣除 对 /K 和 -+ 的干扰进行 扣 除 通 常 采 用 如 下 方 程 RN+ (%-.> "??" !@W %X\!@W %XM h !@^ -+M g !@W -+ Y!@^ -+ E 8!@W Y8!@^ -+ f
!>中国地质科学院矿产资源研究所 北京#!???$@ ">国土资源部同位素地质重点实验室 北京#!???$@ $>中国地质科学院地质研究所 北京#!???$@ !!"#$%&%'%()*+&#(,-./($)',0($ 12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($ :(&; !???$@ 12&#"!<(6=->),-%),6)*"$)%)?(7().)86 12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($ :(&; !???$@ 12&#$!"#$%&%'%()*7().)86 12&#($(30-4(56)*7().)8&0-.90&(#0($ :(&; !???$@ 12&#"??@@?A@?" 收稿 "??@@?B@!C 改回!
表 !#%X同位素比值测定 溶液进样和激光剥蚀进样 采用的接收器配置表及进样系统参数 20KG)!#&Q)F0E3,9I7,;3E37,J0,; I+Q I7,X39+F0E37, 7XEN)8RS.RTS8: 0,; -]S8RS.RTS8: X7F%XM)0J+F)M),E
-C
-$
!@" /K
摘#要##本研究利用 2N)FM7O3,,90, P)QE+,)型多接收等离子质谱和 P)DD0V)'T"!$ 激光剥蚀系统对两个国际锆石标准和 一个实验室锆石标准进行了系统的测定 测得的 2<8&4]=*! 和 O8?" 锆石标准的!@W %XY!@@ %X比值分别为 ?>"A"@?? ZWC ":[P\"" ?>"A"??A Z"^":[P\"W 和 ?>"A"BW@ ZCC":[P\"@ 该结果在误差范围内与文献报道值完全一致 采 用不同的剥蚀直径对 O8?" 锆石标准进行了对比测定结果在误差范围内是一致的 从分析结果来看 =*! 和 O8?" 的 %X同 位素比值变化范围较小是 %X同位素 -]S8RS.RTS8: 测试的理想标准锆石 文中还对四个不同地区的锆石 %X同位素进行了 测定结合前人研究对其成因和物质来源进行了初步探讨 关键词##锆石 %X同位素 8RS.RTS8: 中图法分类号##T^B@>$
!W??i
$?iYQQM
!^M3, B 组 g!? 次
R !@@ %X
%!
%"
!@A %X
!@B %X
激光进样
`!^-YM3,
`?>W-YM3,
`!>"?-YM3,
%$ !A? %X
"@J?>!$!Jg"?? 组 P)DD0V)'T"!$
%C !A" U
侯可军等 -]S8RS.RTS8: 锆石 %X同位素的分析方法及地质应用
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
测试是在 中 国 地 质 科 学 院 矿 产 资 源 研 究 所 新 引 进 的 O3,,390, P)QE+,)型多接收等离子质谱上进行的激光剥蚀系 统为 P)DD0V)'T"!$ P)QE+,)多接收等离子质谱采用双聚 焦 能量聚焦和质量聚焦 光路设计采用动态变焦 H77M 技术可以将质量色散扩大至 !@_配有 ! 个固定在中心的法 拉第杯在低质量数和高质量数各有四个马达驱动的法拉第 杯 在中心杯后装有一个电子倍增器在最低质量数杯外侧 装有 C 个离子计数器
!#引言
锆石是各种成因岩石中常见的副矿物封闭温度高抗 风化能力强不但是 'STK 同位素定年的重要对象同时也是
Βιβλιοθήκη Baidu
%X同位 素 分 析 的 理 想 矿 物 锆 石 %X含 量 较 高 通 常 在 ?>^_ `"_之间 -+ Y%X比 值 很 低 通 常 小 于 ?>??" 由 !@W -+ 衰变产生的!@W %X极少所以测定的!@W %XY!@@ %X比值基本 代表 了 其 形 成 时 体 系 的 %X同 位 素 组 成 ]M)G3, (%-.>