微钻取样-TIMS/MC-ICPMS和LA-MC-ICPMS分析矿物岩石87Sr/86Sr比值的技术比较

摘要：

微区Sr同位素体系相对于传统全岩Sr同位素研究,可以揭示样品自身存在的不均一性,更好地反映样品经历的地质过程,已被广泛应用于各种地质研究领域,如研究壳幔相互作用、岩浆起源和演化,岩浆体系开放性研究,沉积盆地物源示踪及气候环境研究.准确测定Rb-Sr同位素比值是应用该同位素体系的前提.微钻取样-热电离质谱/多接收电感耦合等离子体质谱(TIMS/MC-ICPMS)和激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICPMS)作为分析地质样品微区Sr同位素组成的有效手段,已经得到了较为广泛的应用.两种技术在样品制备、干扰校正和质谱测试等方面各具优势和不足.微钻取样-TIMS/MC-ICPMS的最大优势是可获得高精度的Sr同位素数据(外精度优于100×10-6,2SD);但由于需要进行化学处理,流程繁琐耗时(约10天),实验周期较长,同时需要严格控制化学流程空白,且取样直径(200 ～ 2000 μm)和取样深度(100～2000 μm)较大,空间分辨率较低,但是该方法可以对高Rb样品(如钾长石)进行有效分析.LA-MC-ICPMS的最大优势是样品制备简单,数小时即可完成,且分析效率高,根据样品Sr含量的大小激光束斑直径多在60～ 300μm之间变化,其空间分辨率较前一种方法高,可在短时间内对大量样品进行分析.但由于不能进行化学分离,分析过程中存在多种干扰(如Rb、Ca、Kr和REEs等),影响了测试的精度(约200×10-6,2SD)和准确度(约150×10-6).该方法目前只能对高Sr低Rb的样品(如斜长石、磷灰石等)进行有效分析,而对于干扰元素含量较高的样品目前无法应用.本文认为,对于微钻取样法,应将改进化学流程作为重点研究方向,提高化学处理效率,同时改善微钻取样法的取样技术,减小取样直径和深度以提高空间分辨率;对于激光剥蚀法,重点突破Kr、Rb和二价REEs等干扰校正问题,提高干扰元素含量较高的样品的分析精度和准确度,同时需要提高仪器灵敏度以满足低Sr含量样品的分析要求.

关键词：锶同位素、微区分析、微钻、热电离质谱/多接收电感耦合等离子体质谱、激光剥蚀多接收电感耦合等离子体质谱

所属期刊栏目：33

分类号：O614.232;O657.63(无机化学)

资助基金：国家自然科学基金重大研究计划项目91214202

在线出版日期：2014-11-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：615-624