激光探针:稳定同位素分析的新式“武器” Ⅱ.不同类型激光探针的分析流程与优缺点比较

激光探针：稳定同位素分析的新式“武器”Ⅱ．不同类型激光探针的分析流程与优缺点比较肖益林郑永飞（中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥２３００２６）关键词激光探针稳定同位素分析分析流程优缺点１不同激光探针分析流程的比较１．１ＣＯ２激光探针的分析流程样品...     

稀有气体同位素的激光探针分析:技术与应用

稀有气体同位素的激光探针分析就是利用激光的集束性和高能性来抽提固体样品中的气体 ,然后将气体净化、分离之后送入质谱计测定其含量和同位素组成。该系统主要由显微监视系统、激光发射系统、位移调节系统、样品处理系统和质谱计组成。薄片样品放入真空样品室后 ,利用显微监视系统可以对薄片进行分析和照相 ,可以对小到 30～ 5 0 μm的微小区域定位分析。该方法的优势主要在于 :(1)系统本底非常低 ;(2 )样品用量较少 ;(3)具有很高的空间分辨率 ;(4 )利用“Q开关” ,可以用作微破裂工具 ;(5 )与熔融法相比 ,分析成本较低。它也有不足之处 :(1)系统的投入成本高 ;(2 )各稀有气体的抽提效率不均一 ,需要校正。     

激光探针稳定同位素分析技术的现状及发展前景

微区分析是同位素测试发展的重要方向。激光探针微区稳定同位素分析方法是同位素微区分析的重要手段。激光探针微区稳定同位素研究始于 2 0世纪 80年代 ,开始时主要集中于轻元素的稳定同位素研究。目前它已广泛用于碳酸盐碳、氧同位素 ,硫化物硫同位素 ,硅酸盐氧、硅同位素和氮同位素研究。近年来 ,多接收等离子质谱分析技术在重金属元素 (如铁、铜、锌、钼等 )的同位素分析方面取得迅速发展。因而 ,重金属元素的微区稳定同位素研究又成为当前的热点。文中对轻元素和重元素的激光探针微区稳定同位素分析的制样装置与设备 ,各种相关分析技术 ,以及在矿物、岩石与矿石研究中的应用现状进行了介绍。对激光探针微区稳定同位素分析技术的发展前景做了讨论。     

激光探针质谱分析碳酸盐碳、氧同位素技术

用激光显微装置和MAT 2 5 1质谱计原位分析碳酸盐的碳、氧同位素 ,与常规酸解法有同样的分析精度(标准偏差 0 .0 6‰～ 0 .0 8‰ ) ,δ1 3 C值无明显差异 ,而δ1 8O值比酸解法偏负约 1.11‰～ 1.2 3‰ ,可能是温度效应的结果 ,可以进行系统校正。     

阿伦德陨石白色包体中铅同位素组成的激光探针质谱分析

引言 铅同位素组成在宇宙化学和地球化学中具有重要意义’。~(206)Pb,~(207)Pb和~(208)Pb分别是自然界中三个天然放射系~(238)U系,~(235)U系和~(232)Th系的终点产物,所以各种陨石和岩石中的铅同位素丰度模式可作为测定它们年龄的“放射性时钟”。 激光探针质谱法(简称LAMMA,全称LAser-Mikrosonden-Massen-Analysator),迄今大约只有四、五年的发展历史,但由于该法具有灵敏度高、又可作同位素分析及剖面分     

元素分析-同位素比值质谱法测量海洋沉积物中有机碳和氮稳定同位素组成的实验室间比对研究

海洋沉积物中有机碳、氮稳定同位素(δ~(13)C、δ~(15)N)作为一种有效指标,可对不同地质时期空气、温度、降水等参数的变化进行标记。元素分析-同位素比值质谱法是一种测量海洋沉积物有机碳、氮稳定同位素组成的合理、有效的方法。目前我国有诸多实验室使用元素分析仪(EA)与稳定同位素比值质谱仪(IRMS)联用的方法对沉积物中的有机碳、氮稳定同位素进行测试。各实验室之间测试技术及数据稳定性缺少比对依据,测试结果缺乏有效的溯源,使用过程中缺乏规范和统一。本文选取了我国2018年研制的三个国家一级海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质(GBW04701、GBW04702、GBW04703)及两个国际标准物质(EMA-B2152、EMA-B2151),在我国十家实验室对EA-IRMS在线技术测试方法进行实验室间的测量比对实验,以验证方法的稳定性、精密度和准确度。测试结果表明:各家协作实验室的数据准确、稳定,方法的重复性和再现性良好,测得的δ~(13)C和δ~(15)N精密度分别好于0.10‰、0.14‰。通过比对研究,同时证明了EA-IRMS在线技术适用于海洋沉积物中的有机碳、氮稳定同位素的测定,初步建立了一套适合海洋沉积物样品分析的方法。     

安徽阜南台家寺遗址出土龟甲的C、N稳定同位素分析

本研究以阜南台家寺遗址出土的商代龟甲及部分动物骨骼为材料,开展了C、N稳定同位素分析,在揭示动物食物结构的基础上初步探讨了先民对龟的使用及龟的来源问题。研究结果显示：龟甲的同位素数据相互之间差异较大,通过聚类分析大致可分为三类：第一类是高δ13C和高δ15N值（δ13C=-20.3 ‰ ±0.4 ‰,n=3;δ15N=7.8 ‰ ±0.2 ‰,n=3）;第二类是δ13C值居中,δ15N值偏低（δ13C=-21.6 ‰ ±0.4 ‰,n=4;δ15N=7.0 ‰ ±0.3 ‰,n=4）;第三类是δ13C值偏低、δ15N值居中（δ13C=-23.7 ‰ ±0.6 ‰,n=4;δ15N=7.6 ‰ ±0.3 ‰,n=4）,这意味着该遗址出土的龟甲可能存在多种来源。究其原因,可能缘于先民制作卜甲时使用的龟来源于不同的栖息环境,抑或来源于不同种属的龟。这种用龟行为,或许与殷墟甲骨上记载的"贡龟"密切相关。尽管本研究通过稳定同位素分析揭示商代先民的用龟行为尚属初步,但毋庸置疑,本研究为全面探索商代先民的用龟行为、拓展甲骨学的研究领域提供了新的研究证据和视角。     

陕北靖边五庄果墚动物骨的C和N稳定同位素分析

对陕北靖边五庄果墚遗址出土的4种动物(家猪、狗、鼠、草兔)骨骼进行了C和N稳定同位素分析,研究了这4种动物的食谱特征、营养级结构,分析了人类活动对生活在其周围动物食物结构的影响。所有骨骼样品的C,N含量以及C/N摩尔比表明,所选取的样品均保存较好,可用于食谱分析。骨胶原的C和N稳定同位素分析结果显示,所研究的4种动物呈现出不同的营养级结构,草兔和鼠类为植食性动物,而家猪和狗为杂食性动物,狗部分表现出肉食性。草兔主要以野草或树叶等C3类植物为食;而家猪、狗和鼠类则主要以C4类植物为食,这与先民从事的粟作农业密切相关。褐家鼠、家猪和狗的骨胶原中具有较高的δ15N值,表明其食物结构明显受到人类活动的影响,其中家猪和狗更为明显,其食物结构已与野生动物产生明显差异。     

三峡“盖帽”白云岩的碳、硫稳定同位素研究及其成因探讨

新元古代南沱组冰碛层之上的“盖帽”白云岩在全球分布广泛, 碳稳定同位素表现出强烈的负偏移, 其成因被认为与甲烷的碳源有关。通过对湖北三峡庙河地区出露的“盖帽”白云岩的野外地质构造、碳 -氧稳定同位素和重晶石夹层的硫稳定同位素特征的研究, 发现除了明显的碳稳定同位素的负偏移之外, 重晶石的硫同位素值表现出明显的正偏移, 其数值可与现代海底甲烷喷气孔附近的自生重晶石矿物的同位素组成相对比, 进而认为“盖帽”白云岩的成因是末元古代“雪球”事件之后天然气水合物的释放与全球环境突变背景下的沉积产物。该研究成果将有助于对地史时期类似地质背景下古天然气水合物背景的识别和环境效应评价。     

古骨中可溶性、不可溶性胶原蛋白的氨基酸组成和C、N稳定同位素比较分析

提取考古遗址出土的人和动物骨中的不可溶性胶原蛋白（ISC）,进行C、N稳定同位素分析,是目前古食谱分析的主要研究方法。然而,对于无法提取出ISC的骨样,古食谱的重建也就无从谈起。之前,我们通过凝胶层析法,首次成功提取出古骨中ISC的降解产物——可溶性胶原蛋白（SC）,并发现：SC与ISC的C、N稳定同位素比值相似,同样可以应用于古食谱研究。为进一步探明两者稳定同位素相似的机理,本文选取更多的古骨样品,开展了SC和ISC的元素含量、稳定同位素值和氨基酸组成分析。研究结果表明,SC与ISC的总氨基酸组成,完全符合Ⅰ型胶原蛋白的特点。此外,SC与ISC相比,8种必需氨基酸组成,非常接近,变异范围仅为0.25%（n=3）;而11种半必需氨基酸和非必需氨基酸,则变化稍大（0.90%,n=3）。显然,不同性质氨基酸含量的少许差异,是造成两种蛋白C、N稳定同位素相似但不相同的主要原因。     

云南库独木金矿的TM分析、成矿流体和稳定同位素地球化学研究

对库独木金矿遥感TM图像的分析表明 ,北西向、南北向和近东西向三组大型线性构造带是金矿床的控矿构造 ,北西向韧性剪切构造带内的A型构造是金矿体的重要储容构造。区内成矿流体为一种多来源的混合成矿流体 ,流体中的水是由天水、同生地层水和深部热液水组成的混合水 ,Au主要来自韧性剪切带及附近的富金岩石 ,矿化石英脉的Si主要来自含碳硅质岩 ,S和Pb则主要来自地壳深部。     

“On Peak Zero”校正在多接收等离子体质谱同位素分析中的原理和应用

多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS) 因具有样品通量高、ICP源电离能力强、质量分辨率高等优点,被广泛应用于同位素比值的精确测量。几十年来,标样-样品-标样间插法(SSB)一直用于校正仪器测量过程中的质量歧视,以获得准确的同位素组成结果,但在待测样品含量较低时,测量结果容易受到背景信号的影响。“On Peak Zero”校正将背景信号从总测试信号中扣除,是一种有效的扣除背景干扰的方法,并已得到广泛的应用,但尚没有系统探究这种校正背后的数学原理。本文通过数学推导和近似替代建立了同位素组成受背景信号影响的数学公式,并对不同浓度的Li、S、Fe、Sr、Nd和Pb标准溶液进行实验分析,对运用“On Peak Zero”方法校正这些同位素测试值的数学原理进行了阐述。研究结果表明：目标元素浓度越低,空白溶液的信号强度对待测样品分析准确度的影响越大,而“On Peak Zero”方法可以较好地消除空白溶液对样品测试的影响。本文以实验结果为基础展示了对该数学公式的数据拟合,模拟结果与本文研究的实际实验结果保持一致。该模型很好地解释了背景浓度对同位素测试值的影响,有助于理解“On Peak Zero”校正在多接收等离子体质谱同位素分析中的应用。     

丝绸之路东端大都会粮仓中的谷物:大同操场城北魏太官粮储遗址炭化粟的C、N稳定同位素分析

施肥等农田管理手段是提高粮食产量的重要途径,直接关乎先民的温饱乃至社会的安定.目前,施肥等农田管理手段的应用及对特定时空范围的影响程度等,依然缺乏深入的研究.作为丝绸之路东端的大都会,北魏王朝的都城平城在其建立之初及其后的近百年,人口数量剧增且稳定在百万左右,稳定、优质的粮食供给日益成为帝国稳定和发展的根基.本文对大同...