河水样品中硼的分离及其同位素组成测定

对河水样品中低含量硼的分离方法及硼同位素组成的测定进行了研究。将约1000mL河水样品分别用硼特效树脂，混合树脂富集和纯化后，紫外灯照射去除有机质，蒸发浓缩至小体积，采用正热离子质谱法进行硼同位素组成的测定。全流程回收率在95％以上，同位素稀释法测得全流程空白为41ng。经该方法处理后的样品能满足同位素质谱测定的需要。不产生同位素分馏，测试精度基本在0.6‰以内。     

岩石中硼的提取分离及同位素组成的测定

介绍了一种用Ｎａ２ＣＯ３＋Ｋ２ＣＯ３混合熔剂对石样品进行分解,用硼特效树脂和阴、阳混合离子交换树脂相结合进行岩石样品中硼的纯化分离的方法。采用该方法从岩石样品中提取、分离出来的硼能满足硼同位素质谱法测定的需要,不产生硼同位素分馏,硼同位素测定精度大多优于０．０５％。     

大洋有孔虫中硼同位素研究与大气pCO2的重建

大气二氧化碳浓度(pCO2)的变化在全球气候演化中起着重要的调节作用,重建古大气pCO2的变化历史,有助于预测和研究未来的全球气候变化。大洋有孔虫中的硼同位素比值能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化历史提供了一种新的手段。文中首先简要回顾硼同位素的研究现状,利用硼同位素重建大气二氧化碳浓度变化的原理依据,在此基础上,测试分析了西赤道太平洋806孔全新世和末次冰期最盛期Globigerinoides ruber样品中的硼同位素,得到该地区全新世和末次冰期最盛期大气二氧化碳体积分数分别为(276.7±24)×10-6(2s.d.)和(178.4±16)×10-6(2s.d.),与极地冰心记录吻合得很好。大洋有孔虫中的硼同位素是一个非常有潜力的古海水酸碱度替代指标。     

大洋有孔虫中硼同位素研究与大气pCO_2的重建

大气二氧化碳浓度(pCO2)的变化在全球气候演化中起着重要的调节作用,重建古大气pCO2的变化历史,有助于预测和研究未来的全球气候变化。大洋有孔虫中的硼同位素比值能够反映海水酸碱度的变化,从而为重建大气二氧化碳浓度的变化历史提供了一种新的手段。文中首先简要回顾硼同位素的研究现状,利用硼同位素重建大气二氧化碳浓度变化的原理依据,在此基础上,测试分析了西赤道太平洋806孔全新世和末次冰期最盛期Globigerinoides ruber样品中的硼同位素,得到该地区全新世和末次冰期最盛期大气二氧化碳体积分数分别为(276.7±24)×10-6(2s.d.)和(178.4±16)×10-6(2s.d.),与极地冰心记录吻合得很好。大洋有孔虫中的硼同位素是一个非常有潜力的古海水酸碱度替代指标。     

浮游有孔虫个体大小对硼同位素分析的影响

对比分析了太平洋(Site 806)、大西洋(Site 664)和加勒比海地区(Site 999)末次冰期最盛期和全新世钻孔顶部不同尺寸大小的浮游有孔虫Globigerinoides sacculifer(500～600μm和300～355μm)和Globi-gerinoides ruber(300～355μm和250～300μm)的硼同位素组分变化,发现个体相对较小的有孔虫样品由于受到样品量以及样品前处理过程的影响,其硼同位素在末次冰期最盛期出现异常,浮游有孔虫硼同位素分析,尤其是冰期-间冰期时间尺度上的硼同位素分析,适合用个体相对较大的有孔虫。末次冰期最盛期太平洋和加勒比海地区溶解作用可能加强,其G.sacculifer的硼同位素偏低,但G.ruber的硼同位素不受溶解作用的影响,能够反映末次冰期海水pH值的变化。三个钻孔末次冰期最盛期G.ruber的硼同位素比全新世的硼同位素平均高(1.3±1.2)‰(2s.e.),与理论预测值1.6‰一致。     

黄土-古土壤沉积物中酸溶相硼的分离及其同位素测定

用０．５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ提取黄土、古土壤中的酸溶相成分,并用混合树脂法和硼特效树脂法两方法叠加以硼进行分离和纯化,Ｃｓ２ＢＯ２＾＋法测同位素比值。结果表明,虽然混合树脂法和硼特效脂法都是较成熟的方法,但用来处理杂质离子含量相对高而硼含量低的样品深液并不成功。两种方法叠加处理后达到理想的效果,重复处理黄土－古土壤样品的精度（２ＲＳＤ）在０．４‰～０．４‰之间,这与标样（ＮＩＳＴ ＳＲＭ９５１）水平（     

南海珊瑚礁硼同位素组成及其环境意义

采用正热电离质谱方法测定了中国南海诸岛７０００ａ以来的珊瑚礁的硼同位素的硼含量。讨论了珊瑚礁中硼同位素 硼含量,Ｐ不管不顾忻代等参数的关系。结果表明,所测定的珊瑚礁硼同位素组成变化范围为２２．７￣２４．８‰,并且与珊瑚 硼含量呈正相关关系。根据硼同位素与海水ＰＨ值的关系计算出过去７０００ａ南海泊ＰＨ值变化８．１０￣８．４１。初步探讨了硼同位素组成与南海海平面变化的关系。     

海水蒸发时的硼同位素分馏

采用立式亚沸石英蒸馏器，在非流动条件下进行了海水蒸发实验，以研究海水一空气界面硼同位素的行为。将具有不同pH值的天然海水在不同温度下平静地蒸发，采用冷水收集海水蒸汽，实现了无流动空气的真实的蒸发过程，共进行了3种类型的实验。 实验1 将不同pH值（(7.71-8.49)的海水在27℃，33℃和40℃下蒸发，蒸发时连续地补充高纯水以维持蒸发液体的体积恒定。收集海水蒸汽，进行蒸汽的硼同位素组成、硼和氯浓度的测定。 实验2将天然海水在33℃下蒸发，蒸发时不补加高纯水．搏派承药蒸干。分捌收集海水蒸汽和蒸干后的固体盐，进行蒸汽和固体盐的硼同位素组成测定。并同时测定不同蒸发阶段海水的pH值。 实验3 将加人不同硼量的天然海水在40℃下蒸发.蒸发时连续地补充高纯水以维持蒸发液体的体积恒定，收集海水蒸汽，进行硼同位素和硼浓度的测定。 硼浓度的结果表明：①在实验1中，蒸汽的硼浓度变化范围是1.51-10.7 μg/L，平均值为5.16 μg/L，随海水pH值升高而降低，但与蒸发温度无关；②在实验2和3中蒸汽硼的浓度要远远高于实验1，而且蒸汽硼浓度与海水硼浓度具有线性的正相关关系；③蒸汽相的Cl/B比（摩尔比值：平均23.4)远远低于海水的Cl/B比（摩尔比值：1485)，这表明蒸发时没有将海水喷雾的细珠引人蒸汽中。 硼同位素结果表明： (1)在实验1中，蒸汽的δ11B值除一个以外均低于海水B(OH)3的δ11B值，而高于海水B(OH)4-的δ11B值，而且都比海水的δ11B值高，蒸汽与海水间的平均硼同位素分馏系数为1.0019，这表明在海水蒸发时，11B富集在蒸汽相中。此结果与以前所进行的硼溶液蒸发实验结果一致，但与以前所进行的海水蒸发实验结果完全相反。以前的海水蒸发实验结果表明，10B在蒸汽相富集。这种截然相反的结果要归结于蒸发条件的差异，以前蒸发的海水蒸汽是由流动空气带出，此时非平衡的动力因素将起到重要作用，造成质量轻的10B优先进人蒸汽相。而本次实验在非空气流动条件下进行，B(OH)3和B(OH)-4间的同位素平衡将起主导作用。显然，燕汽的δ11B值与海水的pH值没有明显的关系。 (2)在实验2中，蒸汽与海水间的硼同位素分馏系数要远远高于实验1，特别当海水蒸干前的500 mL蒸汽，分馏系数高达1.0182。而蒸干后的固体盐的δ11B值明显低于原始海水，分馏系数为0.9973。这充分表明，在海水蒸发时，11B优先被蒸发而进人燕汽相。海水蒸发时蒸汽相的δ11B值随蒸发程度呈平方指数形式增加，这与蒸发时残留海水的δ11B值急剧升高有关。 (3）实验3中，蒸汽的δ11B值随海水硼浓度的增加而升高，当硼浓度为19.7 μg/mL和63.5 μg/mL时，硼同位素分馏系数分别为1.0072和1.0107。 海水蒸发时的硼同位素分馏可用于对大气降雨硼来源的研究。在不同时期采集的西宁雨水的δ11B值为12.1‰和9.0‰，受风向的影响甚微，表明西宁地区的大气环境受海洋影响较小，大气中的硼主要来源于陆地。但南海西江石油平台大气降雨的δ11B值明显受风向所控制，高δ11B值（33.2‰）表明其海洋来源，而低δ11B值（8.4‰）表明其陆地来源。以往文献所报道的陆地及其沿海大气降雨的δ11B值变化范围很宽(0.8‰~35‰)，但是它们都低于海水的δ11B值，这表明陆地及其沿海大气中的硼主要来源于陆地。 海水中的硼将因洋壳低温蚀变、沉积物吸附以及生物碳酸盐共沉淀从海洋中迁出，这些过程均造成海水10B的贫化。惟独海水蒸发时会造成海水10B的富集，但由于此时硼同位素分馏小，而且与其他因素相比，被海水蒸汽迁出的硼量低，根据计算，海水燕发对古海洋硼同位素组成的影响完全可以忽略不计。     

青海和西藏的某些天然硼酸盐矿物的硼同位素组成

硼同位素地球化学的研究越来越受到国内外学者的关注。本文对我国盐湖主要分布地区的青海、西藏的某些富硼盐湖中结晶析出的硼矿物进行了硼同位素分析。所有的硼酸盐矿物都经过了X射线和化学分析的验证。分析结果表明 ,采集的西藏地区的硼酸盐矿物的1 1 B 1 0 B值为 4.0 0 5 1～ 4.0 6 31,δ1 1 B值为 - 11.1‰～ +3.2‰ ;青海地区的硼酸盐矿物的1 1 B 1 0 B值为 3.930 7～ 4.0 42 0 ,δ1 1 B值为 - 2 9.5‰～ - 2 .0‰。这说明这些地区的硼酸盐矿物沉积均属于陆相成因。     

长江口咸淡水混合过程中溶解态硼的含量及同位素组成特征

采用Cs2BO2^ -石墨技术对长江口咸淡水混合过程中溶解态的硼同位素组成进行了测定，得到混合水的δ^11B的变化范围是39．9‰～12．δ^11‰，硼浓度的变化范围是2．07～O．0429μg／mL。结果表明，混合水的硼浓度和δ^11B均随离长江口岸距离的增加而增加，但硼浓度与其它所有水化学成分一样，只呈线性关系而增加。而δ^11B值是呈对数关系而增加，即在混合的初期，混合水的δ^11B值随海水的掺入而急剧增加至海水的δ^11B值后趋于稳定。混合水δ^11B值的这种变化是长江淡水与海水简单混合的结果。     

NIST RM 8301 Boron Isotopes in Marine Carbonate (Simulated Coral and Foraminifera Solutions): Inter‐laboratory δ11B and Trace Element Ratio Value Assignment

The boron isotopic ratio of ¹¹B/¹⁰B (δ¹¹B_SRM951) and trace element composition of marine carbonates are key proxies for understanding carbon cycling (pH) and palaeoceanographic change. However, method validation and comparability of results between laboratories requires carbonate reference materials. Here, we report results of an inter‐laboratory comparison study to both assign δ¹¹B_SRM951 and trace element compositions to new synthetic marine carbonate reference materials (RMs), NIST RM 8301 (Coral) and NIST RM 8301 (Foram) and to assess the variance of data among laboratories. Non‐certified reference values and expanded 95% uncertainties for δ¹¹B_SRM951 in NIST RM 8301 (Coral) (+24.17‰ ± 0.18‰) and NIST RM 8301 (Foram) (+14.51‰ ± 0.17‰) solutions were assigned by consensus approach using inter‐laboratory data. Differences reported among laboratories were considerably smaller than some previous inter‐laboratory comparisons, yet discrepancies could still lead to large differences in calculated seawater pH. Similarly, variability in reported trace element information among laboratories (e.g., Mg/Ca ± 5% RSD) was often greater than within a single laboratory (e.g., Mg/Ca < 2%). Such differences potentially alter proxy‐reconstructed seawater temperature by more than 2 °C. These now well‐characterised solutions are useful reference materials to help the palaeoceanographic community build a comprehensive view of past ocean changes.     

Boron Isotopic Composition and Concentration of Ten Geological Reference Materials

We present boron isotope and concentration data from magmatic (komatiitic to rhyolitic) and sedimentary geological silicate and artificial glass reference materials that cover a wide spectrum of boron isotope compositions and boron concentrations. Boron isotope compositions were determined by TIMS (Cs₂BO₂⁺ -graphite and BO₂^- method) and boron concentrations by ICP-AES. Boron concentrations ranged from 7 to 159μ g^-1 and agree within 14% with published values. Based on replicate analyses of individually prepared sample aliquots an overall external reproducibility of better than 10% was determined. The obtained δ¹¹B values ranged from -12.6 to +13.6% and were reproducible within 1.1 % (2 RSD; excluding NTIMS) on the basis of individually prepared sample aliquots. The δ¹¹B values of JA-1 (+5.3%), JB-3 (+5.9%) and JR-2 (+2.9%) overlap the published data within analytical uncertainty. For the first time δ¹¹B values for the TB (-12.6%) and the MPI-DING glasses GOR-128-G (+13.6%), GOR-132-G (+7.1 %) and StHs6/80-G (-4.5%) are reported. The δ¹¹B values obtained by the Cs₂BO₂⁺ -graphite and the BO₂^- method as well as the majority of δ¹¹B values obtained using different sample preparation methods agree within analytical uncertainty. Therefore, we conclude that none of these analytical methods introduce any systematic error on the obtained δ¹¹B values.     

Crystal-Melt Separation and the Development of Isotopic Heterogeneities in Hybrid Magmas

If a magma is a hybrid of two (or more) isotopically distinctend-members, at least one of which is partially crystalline,separation of melt and crystals after hybridization will leadto the development of isotopic heterogeneities in the magmaas long as some of the pre-existing crystalline material (antecrysts)retains any of its original isotopic composition. This holdstrue whether the hybridization event is magma mixing as traditionallyconstrued, bulk assimilation, or melt assimilation. Once a magma-scaleisotopic heterogeneity is formed by crystal–melt separation,it is essentially permanent, persisting regardless of subsequentcrystallization, mixing, or equilibration events. The magnitudeof the isotopic variability resulting from crystal–meltseparation can be as large as that resulting from differentialcontamination, multiple isotopically distinct sources, or insitu isotopic evolution. In one model, a redistribution of one-thirdof the antecryst cargo yielded a crystal-enriched sample with⁸⁷Sr/⁸⁶Sr of 0·7058, whereas the complementary crystal-poorsample has ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr of 0·7068. In other models, crystal-richsamples are enriched in radiogenic Sr. Isotopic heterogeneitiescan be either continuous (controlled by the modal distributionof crystals and melt) or discontinuous (when there is completeseparation of crystals and liquid). The first case may be exemplifiedby some isotopically zoned large-volume rhyolites, formed bythe eruptive inversion of a modally zoned magma chamber. Inthe latter case, the isotopic composition of any (for example)interstitial liquid will be distinct from the isotopic compositionof the bulk crystal fraction. The separation of such an interstitialliquid may explain the presence of isotopically distinct late-stageaplites in plutons. Crystal–melt separation provides anadditional option for the interpretation of isotopically zonedor heterogeneous magmas. This option is particularly attractivefor systems whose chemical variation is otherwise explicableby fractionation-dominated processes. Non-isotopic chemicalheterogeneities can also develop in this fashion. KEY WORDS: isotopic heterogeneity; zoning; hybrid magma; crystal separation; Sr isotopes; aplite; rhyolite     

地质样品中镥-铪同位素体系的化学分离与质谱测试新进展

对自1980年以来地质样品中Lu—Hf同位素体系的化学分离方法与质谱测试技术的最新进展进行了综述。着重介绍热电离质谱、热二次离子质谱和多接收电感耦合等离子体质谱（MC—ICP—MS）在测定Lu—Hf同位素时，针对不同类型的仪器、不同的样品所采用的各种化学分离方法和质谱测试技术。主要参考文献46篇。通过文献综述表明，MC—ICP—MS技术是当前进行Lu—Hf同位素测试的主要技术，Eichrom Ln—Spec树脂是一次进行Lu—Hf同位素体系化学分离的有效手段，和其他成熟的同位素体系（Rb—Sr、Sm—Nd、U—Pb）结合，成为今后具有很大发展空间的研究方向之一。     

Boron Isotopic Composition of Halite from 46-m-long Sediment Core in the Qarhan Salt Lake,Western China

正Previous studies have investigated the boron isotopic composition of salt lake brines in the Qaidam Basin,western China.However,the research on boron isotopic composition of halite is very limited due to halite’s low