低温环境下Zn同位素分馏的若干重要过程

锌同位素是一种新的地球化学示踪剂,详细了解锌同位素分馏过程与机理是运用其解决科学问题的关键.本文对前人研究的吸附、沉淀、扩散、还原、生物过程中的锌同位素分馏研究结果进行了系统总结.在沉淀过程中.沉淀富集轻同位素;随着扩散距离增加,溶液Zn同位素组成变轻;还原生成的金属Zn富集轻同位素;在生物参与的Zn地球化学循环过程中,硅藻表面吸附重同位素,但生物本身优先利用轻同位素.     

多接收电感耦合等离子体质谱法测定岩石和土壤等国家标准物质的硅同位素组成

随着分析方法的进步和分析精度的提高，硅(Si)同位素被越来越多地应用于地球化学、宇宙化学和环境化学研究中，可以用于示踪壳幔物质循环、俯冲流体的来源，以及制约月球和地外天体的起源与演化等。为确保不同类型样品中硅同位素测量的准确性和不同实验室间数据可以进行对比，需标定一系列标准物质的硅同位素组成。前人工作中已经标定一系列来自美国地质调查局(USGS)的标准物质的硅同位素，为硅同位素的研究奠定了坚实的基础。但由于这些标准物质已经售罄，今后继续开展硅同位素研究面临无标样可用的境况。为了能持续性地用高精度硅同位素数据对相关领域研究提供支持，急需对新的标准物质进行高精度的硅同位素的测量。本文采用氢氧化钠碱熔法消解样品，经化学纯化后，利用多接收电感耦合等离子体质谱法精确测量了30个国家标准物质的硅同位素组成，δ³⁰Si值测试精度优于0.08‰。这些标准物质包括11个火成岩、2个变质岩、2个沉积岩、6个河流和海洋沉积物以及9个土壤，SiO₂含量范围为32.69%～90.36%,覆盖了大部分自然样品的变化范围。在这些标准物质中，河流沉积物GBW07310具有最...     

用于多接收器等离子体质谱铜铁锌同位素测定的离子交换分离方法

采用AGMP-1阴离子交换树脂，分别以7mol／L HCl、2mol／L HCl、0．5mol／L HNO3作为淋洗剂，可有效分离Cu、Fe、Zn。介绍了方法的基本原理、化学分离过程及混合标准溶液与地质标样的分离结果。结果表明，Cu、Fe、Zn回收率均接近100％，标准溶液在离子交换分离前后同位素组成一致，可以满足多接收器等离子体质谱对Cu、Fe、Zn同位素高精度分析的要求。     

多接收器电感耦合等离子体质谱法测定土壤标准物质铜同位素组成

近年来,铜同位素在表生环境和生物地球化学中的应用越来越广泛,尤其是土壤的铜同位素组成可以示踪环境污染物来源及生物地球化学过程。目前,对土壤铜同位素进行研究时,主要以硅酸岩标准物质为标样来衡量土壤样品铜同位素测定的准确性和精确性。但土壤与硅酸岩中铜、基质离子及有机质的含量等存在很大差异(如:硅酸岩中的铜含量80μg/g,一些土壤中的铜含量很低,20μg/g),将硅酸岩标准物质作为标样来监测土壤样品的数据质量缺乏代表性。为了弥补这一缺陷,本文精确测定4个国家土壤标准物质(GBW07443、GBW07425、GBW07427、GBW07389)的铜同位素组成,并将其作为检验土壤样品铜同位素测定过程中的标准。实验中采用高温高压反应釜消解样品,利用AG MP-1M树脂进行纯化,全流程空白2ng,回收率≥98%,通过多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)采用标样-样品-标样间插法进行仪器分馏校正,δ~(65)Cu的长期测试外精度优于0.05‰(n=306, 2SD)。GBW07443、GBW07425、GBW07427和GBW07389的铜同位素组成分别为-0.04‰±0.04‰(n=9, 2SD)、-0.07‰±0.05‰(n=12, 2SD)、-0.06‰±0.04‰(n=12, 2SD)、-0.02‰±0.06‰(n=12, 2SD)。这些土壤标准物质的铜同位素组成均位于0附近,大致为自然界土壤铜同位素比值变化范围(-0.5‰～+0.5‰)的中间值,且样品容易获得,其化学和铜同位素组成均一,适合作为监控土壤铜同位素化学及质谱分析数据可靠性的标准物质。     

湘西黔东地区Zn地球化学块体特征及锌资源潜力估算

以湘西黔东地区Zn元素的1∶20万水系沉积物化探数据为基础,应用地球化学块体理论与方法,对该区内的Zn地球化学块体特征及Zn资源潜力进行了研究.确定了湘西黔东地区Zn地球化学块体的下限值为110×10-6,圈定了4个Zn地球化学块体和7个区域异常.通过统计地球化学块体和区域异常的参数特征,以1000m岩块厚度计算了该区总的Zn金属供应量,并根据0.39％的成矿率预测出湘西黔东地区锌资源量为3085万t.其中,圈定的4个地球化学块体所在的花垣—铜仁—镇远地区、都匀—凯里地区、沅陵县董家河和沿河县三角塘等地区应作为下一步的重点找矿勘探区域.     

二十七届国际地质大会同位素地球化学分组活动杂感

在参加二十七届国际地质大会期间,笔者主要参加了同位素地球化学、有机质及石油形成过程的地球化学和稀有气体、地球和其它行星的起源和历史几个分组的部份学术活动。此外,在大会期间,还参观了苏联科学院地球化学和分析化学研究所等三个单位的同位素实验室,以下就自己认识所及谈几点粗浅看法。     

过渡族金属元素同位素分析方法及其地质应用

由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪 (MC ICP MS)的应用 ,近年来过渡族金属元素 (Cu ,Zn和Fe)同位素地球化学有了长足进步 ,成为国际地学领域的一个前沿研究方向。Cu同位素在自然界中的变化最大 ,δ65Cu值为 - 3.70‰～ +2 .0 5‰ ;Zn和Fe同位素变化比Cu同位素变化小 ,δ66Zn值为 - 0 .6 4‰～ +1.16‰ ,而δ56Fe值为 - 1.6 2‰～ +0 .91‰。自然界中各种无机过程 (从高温到低温 )和生物有机过程均能使Cu ,Zn和Fe同位素发生分馏。Cu、Zn和Fe在自然界中广泛分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中 ,并广泛参与成岩成矿作用、热液活动和生命活动过程。因此 ,这些过渡族金属元素同位素已在陨石和宇宙化学、矿床学 ,海洋学和生物学等领域的研究中取得了显著成效 ,并将成为地球科学中具有巨大应用前景的一种新的地球化学手段。     

一件可能的Hf同位素测定标准锆石

陕西省西乡县汉南杂岩望江山岩体辉长岩中含有丰富的锆石——从600kg辉长岩样品中分选出结晶良好、内部结构简单、成因和年龄单一、Hf同位素比值均一的锆石7g,锆石粒度多为0.2-0.3mm。分别在三个不同实验室利用三种方法对该锆石样品进行了U-Pb同位素年龄测定,获得了在误差范围内完全一致的年龄：819.8 ± 2.5 Ma（LA-ICP-MS）、821.7 ± 1.7 Ma（LA-MC-ICPMS）和822.1 ± 4.5 Ma（SHRIMP）。在国内4个权威实验室对该锆石进行了Lu-Hf同位素测定,获得了在误差范围内完全一致的176Hf/177Hf同位素比值——全部421个测试点加权平均值为0.282535 ± 0.000003（2σ）。采样点岩体规模巨大,露头良好,岩石新鲜,交通方便。该锆石样品满足作为Hf同位素测定标样的各方面的指标,可能是一个比较理想的Hf 同位素测定标样。Hf同位素测定标准物质的研制,是测定获得准确可靠的Hf同位素数据的基础,具有十分重要的实用价值和科学意义。     

南海琼东南盆地-西沙海槽天然气水合物地球化学勘探与资源远景评价

研究工区范围为南海琼东南盆地至西沙海槽一线的海域。数据来自：中国地质大学参加了2000年和2006年在中国南海西沙海槽工区天然气水合物地球化学勘探,通过现场快速勘查实测和室内分析测试得到的多种烃类数据;申请到大洋钻探3个航次典型钻井的样品,经国内实验室实测得到的酸解烃指标和酸解烃微量甲烷碳同位素数据;搜集的其他文献涉及研究区的酸解烃指标数据和酸解烃微量甲烷碳同位素数据。依据甲烷的地球化学特征、湿度比值分布和甲烷碳同位素的组成特征对研究区天然气水合物的成因进行了分析研究;依据数据对比探讨了酸解烃微量甲烷同位素值的地球化学意义,对中国海区天然气水合物的成因进行了讨论判别。最后,依据上述结论对区内天然气水合物资源的远景进行了评价和预测。     

Ce同位素——一个新的地球化学示踪器

对8个样品的精确测定,获得了国内首批Ce同位素数据。所获的资料表明,自然界岩石、矿物中的Ce同位素组成有足够大的变化,在地球化学研究中是一个新的地球化学示踪器,它可以揭示其源区的LREE分馏作用特征和源区环境的性质,Ce同位素在研究漳矿产与洋是底环境方面也具有较大的潜力。     

多金属富集的黑色页岩风化过程中铜、锌同位素分馏研究

<正>作为重要的营养元素,铜(Cu)和锌(Zn)在海洋的地球化学循环对海洋生命演化具有重要意义。大陆风化过程是海洋微量金属元素地球化学循环过程中重要的输入过程。富集微量金属元素的页岩占陆表岩石总量的四分之一,但它们的Cu、Zn同位素组成和在风化过程中的同位素分馏行为还缺乏研究[1]。本文选取中国湖北省二叠纪茅口组多金属富集的黑色页岩和其硅质岩夹层,对其中的新鲜样品和风化样品分别进行了Cu、Zn同位素研究,探求黑色页岩在风化过程中Cu、Zn元素的迁移行为和同位素分馏。     

同位素地球化学国家重点实验室（筹）举行揭牌仪式暨李璞先生诞辰100周年纪念会

2011年11月30日同位素地球化学国家重点实验室（筹）在广州举行揭牌仪式暨李璞先生诞辰100周年纪念会。会议主要研讨同位素地球化学国家重点实验室（筹）的定位和发展方向并举行揭牌仪式,同时追思缅怀该实验室的奠基人李璞先生诞辰100周年。     

国内外同位素年龄测定方法的情况介绍

近十年来,地质学和地球化学有了新的发展。同位素年代学作为地质科学领域的一支新学科,即核物理、地球化学和地质学的边缘学科,得到了迅速的发展。同位素年龄和同位素演化的研究逐步完善,测试技术和精确度不断提高,已成为地质学中的一项基础工作而普遍应用。为了提供在区域地质调查和矿床地质研究等工作中参考     

Excel97在多目标地球化学调查分析质量管理中的应用

采用中文版Excel97设计和实现了多目标地球化学调查样品分析质量管理。该系统只要建立好相应的分析数据库，就可自动获得分析报告、报出率、内检样检查、标样检查、标样监控图等监控数据。     

仪器中子活化分析法测定我国水系沉积物标准参考样中的稀土元素

地质部从1980年以来制备了一系列地球化学标准参考样,其中有水系沉积物标样、岩石标样、土壤标样。本工作是利用仪器中子活化分析法,采用不同的照射时间和冷却时间,对十二个水系沉积物标样中8-10个稀土元素进行测定,给出各标样的稀土元素的球粒陨石标准化分布模式,并试论了部份标样中稀土元素的物质来源。     

本期文章导读

地球化学基准与环境监测实验室分析指标对比与建议王学求1,2,张勤1,2,白金峰1,2,姚文生1,2,刘妹1,2,刘雪敏3,王玮1,2(1.自然资源部地球化学探测重点实验室,中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北廊坊065000;2.联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心,河北廊坊065000;3.成都理工大学,四川成都610059)全球变化是当今社会普遍关注的热点问题,自然和人为注入或导致的化学元素及其化合物再分配是引起全球变化的主导因素。要监控全球化学变化,特别是监控人类排放的重金属、放射性等注入量以及碳循环,首先要建立全球地球化学基准网,获得化学元素基准值和基准图,作为未来环境变化的定量参照标尺。全球代表性样品采集和实验室高质量分析数据是关键,环境变化量必须大于野外采样误差和实验室分析误差之和,才能鉴别环境变化。该文提出了实验室分析的6条基本准则,用于指导全球高质量和一致性地球化学数据的获取,拟为在地球化学基准网基础上,最终建成全球性地球化学观测网,持续监测全球化学变化奠定基础。     

V和Ba同位素分析方法综述

随着多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)的应用,金属稳定同位素的分析方法不断得到改善和突破,这使得金属稳定同位素地球化学成为国际上新兴的地球科学方向。本文以V和Ba同位素为代表,详述了这两个体系近年来分析方法的进展。重点介绍了中国科学技术大学金属稳定同位素实验室建立的高精度的V同位素分析方法[δ~(51)VAA的长期外部测量精度好于±0.1‰(2SD)],以及将SRM3104a作为基准标样的Ba同位素分析方法[δ~(137/134)Ba_(SRM3104a)长期外部测量精度优于±0.05‰(2SD)]。     

金矿床的同位素-地球化学模式

利用同位素-地球化学模式普查找矿是一种有效的方法,在评价金矿床时,它可以提出典型的地球化学标志,评价深部矿层和含矿地段,并解释含矿带的内部结构,确定矿化带的剥蚀面,特别对于分布不均匀的金矿成因类型效果好。利用同位素-地球化学模式找矿,就是在具有高含量的有机物的陆源-沉积岩中的金矿床内,硫化物中硫的同位素成分可作为对比的标志。为此采用了二个矿床作为试     

从数据统计学处理谈标样的组织与管理

研制天然物质化学成分的标准样品是现代地球化学工作的重要内容之一。据1984年K.Govindaraju报导,目前国际上已有170多种岩石和矿物标准样品,其中有我国的8个水系沉积物和2个超基性岩标样。这些标准样品在验证大量地质样品分析数据的可靠性,仪器校正、考核新技术新方法以及为进行实验室间以至国际间的地质样品数据对比等方面,起着十分重要的作用。     

多接收器等离子体质谱法Zn同位素比值的高精度测定

详细报道了Zn同位素比值的多接收器等离子体质谱(MC-ICP-MS)高精度测定方法,包括:MC-ICP-MS Zn同位素测量过程中的质量歧视校正、同质异位素干扰评估、基质效应调查和同位素测量的长期重现性检验.研究表明,在测定条件下,运用标样一样品交叉法能有效地进行仪器质量歧视校正.同质异位素干扰的评估通过3种方式进行,即:在高分辨状态下同质异位数干扰信号的直接测定,低分辨状态下Zn同位素原始数据间相关关系的检验和低分辨下浓度梯度效应研究.结果表明,在低分辨模式下,尽管66Zn、67Zn、68Zn的同质异位素干扰信号很小,但的确存在,要获得准确同位素比值,必须使标样和样品的浓度在合适的范围内匹配.在基质效应方面,主要考察Fe对Zn同位素比值测定的影响.结果表明,当溶液中Fe/Zn(质量比)不大于0.2时,Fe对Zn同位素比值测定无影响.重复性测定中,δ66ZnGSB-Romil=6.96‰±0.11‰(2sd),δ67ZnGSB-Romil=10.4‰±0.20‰(2sd),δ68ZnGSB-Romil=13.8‰±0.22‰(2sd),达到国际同类实验室先进水准.运用所建立的方法,对地质岩石成分分析国家标准物质GBW 07270(闪锌矿)进行了Zn同位素平均成分测定为:δ66Zn=6.71‰±0.03‰(20),δ67Zn=10.08‰±0.05‰(20),δ68Zn=13.37‰±0.07‰(2σ).