玄武岩钛同位素分析标准物质研制

同位素标准物质是进行同位素准确分析的基础和关键,其同位素组成是同位素测量的基本参数。本文报道了玄武岩钛同位素标准物质的研制过程和定值结果,包括标准物质的选择、均匀性和稳定性检验、定值分析及测定数据的统计性检验等。玄武岩钛同位素标准物质的主要特性量值的推荐值及95%置信水平的不确定度为:δ~(47)Ti(‰)=-0.53±0.07,δ~(48)Ti(‰)=-1.05±0.09,δ~(49)Ti(‰)=-1.57±0.16,δ~(50)Ti(‰)=-2.10±0.18。该标准物质可用于地质样品钛同位素测定中化学流程评价和验证、质谱仪的校正及整个过程的分析质量控制。     

MC-ICP-MS高精度测定Pb同位素比值

多接收器等离子体质谱是近年发展起来的高精度同位素分析手段之一，通过用等离子体质谱测量Pb国际标准物质NBS981和NBS982,显示出多接收器等离子体质谱分析Pb同位素的优势。利用205Tl/203Tl进行作为内标，可以实现Pb同位素的质量分馏校正，极大地提高了Pb同位素分析的重现性。相比较热电离质谱，该方法精度更高，样品的用量更少，测试时间更短，多接收器等离子体质谱测定Pb同位素技术有良好的应用前景。     

硅同位素标准物质的研制

本文所研制的硅同位素标准物质为：ＧＴＢ１，选用震旦亚界长城系常州沟组石英砂岩中的石英；ＧＴＢ２，选用上海试剂一厂生产的高纯二氧化硅试剂。２个标准物质均按国家计量技术规范统一标准物质〈ＪＪＧ１００６８６〉的规定，用ＳｉＦ４法进行了均匀性检验及定值分析工作。结果表明其硅同位素组成均匀，定值准确，并获得了ＧＴＢ１标准物质的δ３０ＳｉＮＢＳ２８（‰）为－０．０２±０．１０，ＧＴＢ２标准物质的δ３０ＳｉＮＢＳ２８（‰）为－２．６８±０．１０。经两年多的稳定性检查，硅同位素值无变化。     

水中系列氢氧同位素标准物质的研制

我国氢氧同位素国家一级标准物质经过二十余年的使用,现已不能满足需求,急需研制代表当今分析技术水平的新的氢氧同位素国家标准物质。本文研制了系列(4个)水中氢氧同位素标准物质,其中三个采自天然水样,一个为人工配制的贫氘水,三种天然水样基本涵盖了我国境内天然水的氢氧同位素组成范围。每种标准物质随机抽取30瓶的均匀性子样,每份子样做双份分析,进行均匀性检验,四种标准物质的均匀性检验得到的F值都小于相应的自由度的临界值,显示四种标准物质的均匀性良好。标准物质的δ¹⁸O和δD值经过2年的稳定性检验,特征量值变化在不确定度范围,由此判定δD、δ¹⁸O值稳定性良好。采用国际间实验室采用不同原理的方法协同定值,11家国内外实验室分别采用Cr还原法、激光法、H₂-H₂O平衡法、高温热转换元素分析法进行水中氢同位素定值,采用CO₂-H₂O平衡法进行氧同位素定值;定值不确定度显著降低,δ¹⁸O的扩展不确定度小于0.08‰,δD的扩展不确定度小于0.9‰。该标准物质已被国家质检总局批准确为国家一级标准物质,批准号为GBW 04458~GBW 04461。     

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...     

地质样品中Pb同位素分析的高效酸淋洗流程

针对地质样品的Pb同位素分析提出了一种简化淋洗法, 以去除样品碎样过程引起的污染.相对前人的淋洗法而言, 简化淋洗法不仅能够得到地质样品中准确的Pb同位素组成, 而且降低了全流程本底并提高了样品处理效率.利用多接收等离子体质谱分析了5个美国地质调查局(USGS) 国际标准参考物质(AGV-1、AGV-2、BHVO-2、BCR-2和G-2) 中的Pb同位素组成, 结合前人的研究, 结果表明第一、二代USGS参考物质在制样过程中均受到不同程度的污染.第一代标准在碎样过程受到的污染比碎样环境造成的普通铅污染严重, 而第二代则相反.淋洗后各种参考物质分别具有相近且均一的Pb同位素组成, 表明对岩石粉末样进行溶样前的淋洗有助于获得样品真实的Pb同位素组成.      

多接收器等离子体质谱(MC-ICP-MS) Pb同位素高精度研究

多接收器等离子体质谱是近年发展起来的高精度同位素分析手段之一,通过用等离子体质谱测量Pb国际标准物质NBS981和NBS982,显示出多接收器等离子体质谱分析Pb同位素的优势.利用205Tl/203Tl进行作为内标,可以实现Pb同位素的质量分馏校正,极大地提高了Pb同位素分析的重现性.相比较热电离质谱,该方法精度更高,样品的用量更少,测试时间更短,多接收器等离子体质谱测定Pb同位素技术有良好的应用前景.     

黑色页岩铁同位素标准物质的研制

本文选择宜昌三峡地区九龙湾剖面采集的黑色页岩作为黑色页岩Fe同位素备选标准物质,命名为CAGS-BS.使用单因素方差分析法对CAGS-BS进行均匀性检验;使用t检验对其在24个月中四次分析的数据进行长期稳定性的检验,结果显示均匀性和稳定性良好,满足标准物质的要求.黑色页岩Fe同位素标准物质采用多家实验室协作定值的方法确定特征量值.协作定值的单位包括:中国地质科学院地质研究所,中国科学技术大学,中国地质大学(北京),天津大学和中国科学院广州地球化学研究所.剔除了可疑值之后的数据符合正态分布,可以采用算术平均法进行标准物质的定值.标准物质不确定度由协作测定的不确定度分量(uchar)、批内瓶间差异引起的不均匀性不确定度分量(ubb')和实验室保存引起的长期不稳定性不确定度分量(ults)共同确定,总不确定度为扩展不确定度,包含因子(k)等于2.得到CAGS-BS的特征值及不确定度为:δ56FeIRMM-014/‰=0.10±0.04.该标准物质可用于黑色页岩样品的化学流程评价和验证、质谱仪的校正及整个过程的分析质量控制.     

硅酸盐氧同位素标样研制

本文介绍了硅酸盐氧同位素标准物质(SH和H)的研制。均匀性检验证实该标准物质是均匀的。该标准物质采用直接比较测量法标定,即直接与国际标准V-SMOW和SLAP进行比较。 国际标准水样采用CO_2-H_2O平衡法制备CO_2;石英标样采用BrF_5法制备CO_2。将六个定值实验室提供的数据统一处理后,获得SH和H的δ~(18)Ox/v-s_(MOW)值分别为11.11±0.06(‰)和-1.75+0.08(‰)。该标准物质于89年12月被国家技术监督局批准为国家一级标准物质,山阳石英标样(SH)统一编号为G     

渤海东海海洋沉积物中碳氮稳定同位素标准物质研制

海洋沉积物中碳氮稳定同位素因其能够确定有机质的来源,有助于了解碳循环、气候变化、有机质迁移转化而备受关注,但其分析测试过程中尚缺乏海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质进行质量监控。本文依据ISO导则35和国家《一级标准物质技术规范》(JJG1006—1994),研制了三个海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质(MSCNI-1、MSCNI-2和MSCNI-3),候选物样品分别采自我国渤海锦州湾湿地、东海闽浙近岸和东海冲绳海槽,定值组分为总碳氮同位素(δ~(13)C-TC、δ~(15)N-TN)和有机碳氮同位素(δ~(13)C-C~(org)、δ~(15)N-N~(org)),定值方法采用元素分析-同位素比值质谱法(EA-IRMS)多家实验室协同定值。经检验,三个标准物质候选物均匀性良好,一年内定值组分均无显著变化,具有良好的稳定性;δ~(13)C和δ~(15)N的标准不确定度分别小于0.15%和0.24%,标准值和标准不确定度合理。该套标准物质是我国以海底沉积物为介质的基体型碳氮稳定同位素标准物质,定值方法准确可靠,可供海洋、地质及环境等相关领域实验室用于仪器校准、方法评价和质量监控等。     

Multi-collector ICP-MS Analysis of Pb Isotope Ratios in Rocks: Data, Procedure and Caution

The authors measured Pb isotope compositions of seven USGS rock reference standards, i.e. AGV-1, AGV-2, BHVO-1, BHVO-2, BCR-2, BER-1/1 and W-2, together with NBS 981 using a micromass isoprobe multi-collector inductively-coupled plasma mass spectrometer (MC-ICP-MS) at the University of Queensland. 203Tl-205Tl isotopes were used as an internal standard to correct for mass-dependant isotopic fractionation. The results for both NBS 981 and USGS rock standards AGV-1 and BHVO-1 are comparable to or better than double- and triple-spike TIMS (thermal ionization mass spectrometry) data in precision. The data for BHVO-2 and, to a lesser extent, AGV-2 and BCR-2 are reproducibly higher for 206Pb/204Pb, 207Pb/204Pb and 208Pb/204Pb than double-spike TIMS data in the literature. The authors also obtained the Pb isotope data for BIR-1/1 and W-2, which may be used as reference values in future studies. It is found that linear correction for Pb isotopic fractionation is adequate with the results identical to those corre     

高精度铅同位素比值MC-ICP-MS测试方法及岩石标样铅同位素组成

利用多接收电感耦合等离子体质谱仪（Neptune plus）建立了高精度铅同位素比值MC-ICP-MS测试方法。建立该方法的过程中,重点评估了加入的Tl标准溶液对铅同位素比值测试结果的影响,并最终确定Tl标准溶液的浓度为25 ng/mL,同时样品溶液Pb的浓度应该大于25 ng/mL（即Pb/Tl浓度比应大于1）。利用该方法对铅同位素标准物质SRM 981进行了长期监控（2020年7月—2021年6月）,测试结果为：206Pb/204Pb=16.9415±0.0010、207Pb/204Pb=15.4985±0.0009、208Pb/204Pb=36.7204±0.0023,与统计的文献报道值一致。长期监控的全流程空白均小于0.25 ng,能满足地质样品高精度铅同位素比值测试的需要。同时运用该方法,对4个元素含量标样（BCR-2、AGV-2、BHVO-2和BIR-1a）进行了铅同位素比值测试,测试结果与文献报道的测试结果和精度一致,表明建立的方法是准确、可靠的。     

Pb Isotope Study of Some Nonferrous Metallic Deposits in China

Based on Pb-Pb isochron data of more than 40 Precambrian polymetallic deposits, the authors consider that there are four mineralization periods for the Precambrian copper deposits in China, and the major copper deposits were formed at about 1800 Ma; there are three mineralization periods for gold deposits formed from Archaean to Proterozoic. By studying hundreds of lead isotope data from some Mesozoic continental subvolcanic Cu and Ag polymetallic deposits and fine-disseminated gold deposits, the authors found that the calculation based on the lead single-stage evolution model or two-stage evolution model cannot give the true ore-forming ages but can provide more information about mineralization and material sources of the deposits.     

宁芜地区玢岩铁矿Pb同位素研究

本文对宁芜地区铁矿床中磷灰石和矿石进行了Pb同位素测定。磷灰石的208Pb-232Th等时线年龄为124Ma,与辉长闪长(玢)岩和钠长石岩的形成年龄均相吻合,为成矿时代与成岩时代相近提供了佐证。岩体长石Pb同位素显示,宁芜地区中生代火成岩的原始岩浆受到了大陆壳深部3.3Ga的古老岩系的混染。矿床中矿石铅主要来自赋矿母岩浆。成矿流体具有异常高的Th/U值,表明Th相对U的明显富集,这可能反映了流体中卤素为主要的矿物质迁移载体。     

海相化学碳酸盐沉积中的铅同位素测定

铅同位素在沉积学和古海洋地质研究中具有广阔的应用前景 ,然而由于碳酸盐的含铅量甚微 ,给铅的化学分离、富集和同位素质谱分析带来困难 ,制约了这一领域的发展。本实验经过反复、深入探索 ,合理地制定了碳酸盐铅同位素样品制备的实验流程。通过对 2 2件灰岩、白云岩样品的铅同位素组成的系统测定 ,表明该实验流程稳定可靠。     

湖北鸡笼山矽卡岩型金铜矿床铅同位素地球化学研究

湖北鸡笼山金铜矿床是长江中下游铁铜金多金属成矿带鄂东南成矿区中典型的矽卡岩矿床,对其成矿物质来源的专门研究相对贫乏。对鸡笼山矽卡岩带的11件黄铁矿、2件方铅矿和2件闪锌矿样品进行了铅同位素分析,结果显示206Pb/204Pb为17.358～18.589,207Pb/204Pb为15.414～15.745,20 8Pb/204Pb为37.956～39.094,矿石铅属异常铅,其单阶段模式年龄(136.3～707.3 Ma)不能代表成矿年龄,但其分布特征反映了铅的多源混合特征。同位素构造模式图上投点的线性分布特征显示了花岗闪长斑岩、矽卡岩、大理岩中的铅同位素演化具有很好的继承性和相应性,但各类铅同位素组成在20 8Pb/204Pb-206Pb/204Pb图上均落在下地壳和地幔之间,指示其具有来自壳幔边界附近的深源的特点。鸡笼山金铜矿床、丰山洞铜钼矿床、城门山铜金矿床、铜绿山铜铁矿床4个相似矿床的铅同位素组成进行对比,显示整体成矿物质来源在主体相似的背景下也具有局部的差异性。     

五台山绿岩带金矿的Pb同位素地质演化

五台山绿岩带中各种类型金矿化是地壳演化不同阶段的产物，在成矿作用和矿质来源诸方面均存在着明显的区别。而这些，完全可以通过矿物和岩石普通Pb同位素的组成、构造-化学模式和同位素示踪等分析而获得可靠的依据。     

Pb Isotope Mapping in the Tongbai-Dabie Orogenic Belt, Central China

Tongbai-Dabie orogenic belt in Central China is a part of the collisional belt between the Yangtze and North China cratons. It represents one of the most extensive ultrahigh-pressure （UHP） and high-pressure （HP） metamorphic rocks in the world. The Pb isotope mapping in this area is a significant method to constrain the crustal structure and tectonic evolution and to identify the tectonic boundaries within the vertical tectonic stack. Based on the Pb isotope compositions of the Dabie complex （DBC）, the Tongbai complex （TBC）, UHP and HP metamorphic rocks and associated foliated granites, the lower metamorphosed rocks from North Huaiyang （NHY） tectonic belt, and Cretaceous granites in the Tongbai-Dabie orogenic belt, we determined the Pb isotope geochemical map of the Tongbai-Dabie orogenic belt. The Pb isotope map shows that the Pb isotope compositions are similar within each geological body or lithotectonic unit, but the Pb isotope compositions of different lithotectonic units show systematic variations in the Tongbai-Dabie orogenic belt. The NHY tectonic belt contrasts strongly with the Tongbai-Dabie UHP.HP metamorphic belt in Pb isotope compositions. It is suggested that the line along the Xiaotian-Mozitan fault, the north limit of the Tongbai-Dabie UHP and HP metamorphic rocks, represents an important tectonic boundary. Within the Tongbai-Dabie HP -UHP metamorphic belt, to the south of Xiaotian-Mozitan fault, the vertical variations of Pb isotope compositions in different lithotectonic units and the spatial relationship among different major lithotectonic units have been constrained.     

Pb同位素对德兴铜矿成矿物源的制约

江西德兴铜矿是中国东部最大的斑岩型铜矿,对于该矿床的成矿物质来源方面还存在较大的争论.为弄清楚德兴斑岩铜矿的成矿物质来源,本文对该矿床铜厂和富家坞矿区中的黄铁矿进行了Pb同位素研究,研究结果显示,铜厂和富家坞矿床中黄铁矿具有较为一致的Pb同位素组成:206Pb/204 Pb比值为17.954～18.320(平均值18.097);207Pb/204 Pb比值为15.407～15.517(平均值15.476);208 pb/204 Pb比值为37.888～38.153(平均值37.999).该Pb同位素特征以及前人的S同位素特征均表明德兴斑岩铜矿的成矿物质主要来源于地幔,而不是主要来源于赣东北双桥山群新元古代的轻微变质老地层.本研究还通过对国内外近30个斑岩型、矽卡岩型及石英脉型含钼矿床的辉钼矿Re-Os同位素特征进行对比分析,认为德兴铜矿辉钼矿中高的Re和187Os含量也暗示其成矿物质主要来源于地幔.该超大型铜矿可能是在古太平洋板块向欧亚大陆俯冲这一挤压构造环境下,为洋片(P-MORB)中富含Fe3+的岩浆释放出的流体或熔体在上升途中与上覆地幔楔相互作用后的产物.     

滇黔桂微细浸染型金矿铅同位素组成及应用

滇黔桂微细浸染型金矿铅同位素组成及应用＊刘显凡刘家军朱赖民（中国科学院地球化学研究所，贵阳５５０００２）卢秋霞（成都理工学院，成都６１００５９）关键词微细浸染型金矿铅同位素组成矿质来源上地幔分异混染滇黔桂１矿床地质背景研究区位于扬子地台西南缘与华南加...