金属同位素质谱中分析样品处理的基本原则与方法

二十年来,国内外相继建立了多种金属（铁铜锌镁钙锂钼硒汞铬镉矾钡钛等）同位素的分析方法。金属同位素分析中的样品处理包括两个过程：样品的消解和样品中待测元素的分离纯化。为了获得真实、准确的金属同位素数据,样品处理过程必须遵守两个基本原则：①不引入待测元素以及可能会对待测元素同位素分析产生干扰的元素;②待测元素不发生损失。金属同位素分析常用的样品消解方法是酸溶法（包括高压闷罐法和微波消解法）。待测元素的分离纯化主要使用离子交换分离法。相同的树脂可以用于不同元素的化学分离,同一种元素也可以使用不同的树脂进行化学分离。不同类型样品的基质差异较大,需要不同的流程对待测元素进行分离。研究人员可以通过改变前人的分离流程,包括改变树脂的用量、变换淋洗液或用量、增加分离步骤等方法来满足不同样品的分离要求。本文提出了金属同位素样品处理中需要注意的一些细节：①如果消解样品时使用了高氯酸,必须将高氯酸在高温下彻底去除,因为残余的高氯酸具有强氧化性会使后续化学分离中使用的离子交换树脂失效,影响分离效果;②同一体积的树脂放入不同内径的交换柱中,树脂柱越细越长,淋洗液流速越慢、洗脱时间越长,并且待测元素洗脱出来越滞后;③离子交换过程中,每次加入的试剂体积越小,淋洗出来的元素越集中,分离效果越好。     

磁铁矿铁同位素标准物质的研制

中国地质科学院地质研究所研制了磁铁矿铁同位素标准物质,将其命名为CAGS-MAG。研制过程中使用单因素方差分析法对CAGS-MAG进行均匀性检验,使用趋势检验对其在30个月中5次分析数据进行长期稳定性检验,结果显示均匀性和稳定性良好,满足标准物质的要求。CAGS-MAG的特征值采用多家实验室协作定值的方法确定。协作定值的单位包括中国地质科学院地质研究所、中国地质大学(北京)、中国科学技术大学、中国科学院广州地球化学研究所和天津大学。所有定值数据没有可疑值、符合正态分布且是等精度的,因此采用算术平均法确定标准物质的特征值。标准物质不确定度由定值过程引入的不确定度(u_(char))、均匀性引入的不确定度(u_(bb)或u_(bb)')和稳定性引入的不确定度分量(u_(lts))共同确定。总不确定度为扩展不确定度,包含因子k=2。CAGS-MAG的特征值及不确定度为:δ~(56)Fe_(IRMM-014)(‰)=0.68±0.10,δ~(57)Fe_(IRMM-014)(‰)=0.99±0.13。该标准物质可用于磁铁矿和赤铁矿等铁矿样品的化学纯化效果的评价和验证、控制整个分析过程的质量以及实验室间的数据对比。     

赞比亚巴鲁巴铜矿床地质特征及成因初探

巴鲁巴铜矿床位于赞比亚铜带省卢安夏市罗恩-穆利亚希盆地北缘,赋存于晚元古加丹加超群下罗恩组的白云质片岩中。矿体的形态受复式向斜褶皱构造控制,呈飘带状。铜矿化主要以条带状、浸染状、脉状及网脉状产出。地层岩性与矿物分带组合特征表明,巴鲁巴铜矿区的沉积环境由早到晚,可能经历了陆缘到滨浅海环境,同时成岩成矿环境经历了氧化到还原的变化过程。矿区地层的沉积特征和矿化密切相关,表明了两者之间存在成因关系,具典型层控矿床特征。区域变质作用不仅改造了矿体的形态,同时也活化了早期沉积-成岩期所形成的部分成矿物质,形成脉状铜矿化。巴鲁巴铜矿床为沉积-改造型层控铜矿床。     

RS-230型能谱仪在铀矿勘查中的应用实例和效果

铀矿资源在我国资源类中占有较重要地位,其放射性地球物理特征明显,因此,放射性勘查作为寻找铀矿较为直接和重要的手段,在我国寻找铀矿床方面占据主导地位。地面伽玛能谱测量作为一种常用的大比例尺铀矿勘查方法,以其便捷、准确,适用范围广等特点,在我国多个地区被广泛应用,通过使用RS-230型手持式能谱仪,在磨石山和奋斗地区进行地面伽玛能谱测量,并采用牛顿迭代法进行数据处理,研究分析了两个地区地面放射性分布规律和特征,并预测了找矿靶区,取得了较好的找矿效果,从而探究了该仪器在铀矿勘查中的适用性。     

黑龙江省磨石山火山盆地滚子沟地区铀矿化特征及其地质意义

磨石山火山盆地位于宾县-伊春-甘欣（俄）火山岩型铀钼成矿带中部,为白垩纪中-小型火山盆地.盆地北部的滚子沟地区新发现一铀矿化异常区,矿化异常区内存在一条铀异常带及两处铀异常高值点.在综合该异常区地质和矿化特征基础上,结合区域大地构造背景、区域地层、侵入体和构造等地质特征,通过对滚子沟地区铀异常成矿条件和控矿因素的分析,认为该异常区内赋矿岩性为早白垩世宁远村组碎裂流纹岩,主体受到北北东向断裂控制,蚀变类型主要为硅化和赤铁矿化,具明显分带性.与区域产铀火山盆地对比分析显示,磨石山火山盆地具有更优越的成矿前景.可依据滚子沟地段归纳的铀矿化特征,在火山盆地内进行铀矿调查工作.     

海滩原位监测技术及应用

海滩监测是研究海滩演化的重要手段,对比分析了国内外的海滩监测研究现状,总结了海滩监测的相关指标。北戴河海滩原位监测系统包括沉积动力地貌监测和海滩环境监测,可根据监测的目的需求选择不同的监测手段、监测频率,是目前国内第1套完善的海滩原位监测系统。应用其监测数据分析了海滩常态演变及对梅花台风的响应机理。海滩原位监测对研究海滩养护、修复及保护具有重要意义。     

西藏邦铺钼铜多金属矿床硫、铅同位素 地球化学特征

[摘 要]西藏邦铺钼铜多金属矿床位于西藏冈底斯斑岩铜矿带东段,是典型的大型斑岩型矿床,以钼、铜为主,共生铅、锌。本文通过硫、铅同位素研究,获得含矿岩浆岩的硫同位素δ³⁴S( -0.48‰～12.2‰,平均3.80‰)与硫化物矿物的硫同位素δ³⁴S( -1.5‰～ +4.3‰,平均0.98‰) 组成一致,具有典型的岩浆硫特点(δ³⁴S=0译);含矿岩浆岩铅同位素²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb 比值分别变化于38.857～39.857、15.620～15.704、18.684 ～ 18.768 之间,方铅矿铅同位素组成²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb 比值分别变化于18.752～18.825、15.712 ～ 15.718、39.348～39.463 之间,显示其具有正常铅同位素的特点,可能同源,具有相同的演化历史或起源;特征值及铅同位素图解显示其具有壳幔混合特征,以壳源为主,可能主要来源于参加造山带的上部地壳。     

地面伽马能谱测量在铀矿找矿中的应用研究——以黑龙江省嘉荫县磨石山地区为例

黑龙江省嘉荫县磨石山地区为火山岩分布区,为研究该地区的铀矿分布特征,采用地面伽马能谱测量方法对该地区进行测量,通过地面伽马能谱在该地区的应用,探讨了磨石山地区的铀异常分布特征,表明该方法在铀矿找矿中应用效果明显,为寻找铀矿提供了途径。     

地壳表层砷的循环与污染地下水模式

为了更好地监测和预测地下水砷污染,揭示由自然原因引起的地下水砷污染规律和机制,通过多年来对内蒙古河套平原地下水砷污染的调查研究,在充分了解和掌握砷的化学与地球化学性质以及世界各国地下水砷污染状况与分布特征的基础上,总结了砷在自然环境中的分布和污染地下水的机理。文章阐述了4种地下水砷污染类型的形成机理,并提出了地壳表层砷的循环与污染地下水模式,通过该模式在基本掌握某一地区地质环境背景的情况下,可以初步预测其可能发生地下水砷污染的地段。地下水砷污染是砷在地壳表层循环过程中发生的一种环境水文地球化学现象,污染区的分布与特定的地质、地理背景和环境条件有关。在还原解吸污染类型中,封闭的环境、硫元素和有机碳的存在是地层中砷溶出的主要控制因素。今后应加强对封闭的冲积或湖积平原、河流入湖或入海三角洲等地区地下水砷污染的调查与监测。     

环渤海砂质岸侵蚀和海滩养护

环渤海辽冀津鲁砂质岸近几十年遭受愈来愈强烈的侵蚀,岸线平均蚀退率约1.0～2.0m/a,局部或短期可达5～8m/a。为抑制海岸侵蚀,曾采取大量修建顺岸坝、丁坝等海岸"硬工程"护岸,但引起下游岸段继续侵蚀。近年逐渐发展起来的抛沙养滩工程可以增宽和稳定海滩,至2012年底,已完成和正在进行共有13处养滩工程,包括砂岸养滩、泥岸养滩和岩岸养滩等3种类型。在不同类型的海滩上养滩,应强调不同的设计重心。环渤海各养滩工程效果比较好,促进了滨海旅游业的发展,也取得了一些设计经验,预计未来将迎来环渤海海滩养护的新高潮。