非稀释剂法电感耦合等离子体质谱测定磷灰石中铀钍钐同位素的含量

准确测定238U、232Th、147Sm同位素含量是磷灰石(U-Th)/He同位素定年方法的关键。本文建立了非稀释剂法电感耦合等离子体质谱测定磷灰石中238U、232Th和147Sm同位素含量的测定流程。该方法假定样品中的238 U、232 Th和147 Sm同位素丰度与其自然丰度是一致的,根据238 U、232 Th和147 Sm同位素的自然丰度和测得的样品中总的U、Th和Sm的含量得到样品中238U、232Th和147Sm同位素的含量。对国内玄武岩标准物质和(U-Th)/He定年法的年龄标准物质Durango磷灰石进行了总U、Th、Sm含量的测试,验证流程的可行性,结果表明玄武岩标准物质的测定值与标准值在误差范围内一致,经计算得到该磷灰石的(U-Th)/He年龄为30.0 Ma,与文献获得的该磷灰石(U-Th)/He年龄(31.02±1.01)Ma(1σ)在误差范围内一致,表明本文建立的238U、232Th和147Sm同位素含量的测定流程是可行的。对于没有稀释剂的实验室,该方法简单适用,值得推广应用。     

胶东西北部地区金矿床铅同位素特征及其地质意义

胶东地区不同类型金银、铅锌矿床及交代—深熔花岗岩三者的铅同位素特征相似,皆为来自铀针亏损型源区的多阶段铅。在Pb~(207)/Pb~(204)-Pb~(206)/Pb~(204)图解上,它们的投影点可拟合成一条直线。据此,并根据大量的K-Ar、U-Pb、Rb-Sr和Ar~(30)-Ar~(40)年龄数据,得t_1=3.2Ga,t_2=0.15Ga,μ_1=7.07～8.17,W_1=29.16～35.80,Th/U=3.97～4.52。矿石铅与胶东群变质岩岩石铅同位素统计对比表明,金银、铅锌和交代—深熔花岗岩中的铅皆来自再活化的下地壳源铅。     

副矿物的电子探针化学定年方法原理及应用

化学定年方法是利用电子探针分析副矿物中的U、Th、Pb含量而进行定年的一种新方法。基本原理是，假设可以忽赂矿物韧始铅，封闭体系中矿物的总铅含量代表U—Th衰变形成的放射性成因铅含量，即：Pb总＝^238U(e^λ238r-1) ^235U(e^λ235r—1) ^232Th(e^λ232r—1)，该方法可利用的副矿物包括：锆石、独居石、褐帘石、碘纪矿、铀石、钍石、晶质铀矿等。本文以华南西华山岩体漂塘花岗岩中的锆石为例，对该方法进行了尝试性的研究。分析结果计算表明，两颗锆石的平均年龄分别为143．9Ma和143Ma，与前人通过同位素方法获得的年龄基本相符。结果还显示，锆石颗粒从中心到边缘的年龄呈现从老到新的趋势。     

平面型高纯锗低能γ谱仪测定铀矿样中^235U,^238U,^226Ra及^232Th含量

本文对选用低能γ射线测定铀矿中的~(235)U、~(238)U、~(226)Ra、~(232)Th含量进行了讨论,提出了一种对样品进行自吸收校正的简单准确方法,对铀矿样中的~(235)U、~(238)U、或~(235)U/~(238)U比值测定获得了较高的分析精度和准确度。     

东海和冲绳沉积物中自生铀蓄积过程及控制机理

采用同位素稀释ICP-MS测定法,对中国东海陆架及日本冲绳海槽的6个沉积物芯中U和Th的同位素地球化学行为进行了研究,以了解氧化还原敏感元素U在近海次氧化性沉积物中的蓄积行为,并评价其在全球海洋铀平衡中的意义。东海沉积物芯中,238U浓度及238U/232Th比值随深度变化不明显。但是在冲绳海槽沉积物芯中,238U浓度及238U/232Th比值在沉积芯表层氧化带显示较低值,然后在次氧化层随深度增加而增加。230Th和232Th浓度在所有沉积物芯中基本不随深度变化。这些结果说明,冲绳沉积物中有“自生铀”的蓄积过程发生,蓄积速率约为(47±5)～(90±8)ng/(cm2·a),与文献报道的世界其他海域次氧化性沉积区大致相当。进一步证明了U在近海次氧化性沉积区的蓄积对于全球海洋铀平衡有重要意义。“自生铀”的主要蓄积机制是海水U(Ⅵ)向沉积物迁移,在还原条件下被还原为惰性的U(Ⅳ)并被吸附在沉积物固体相上。     

闽北大药坑金矿床黄铁矿成分标型及硫、铅同位素组成研究

闽北政和-建瓯矿集区内大药坑金矿床是一个赋存于韧性剪切带中的小型矿床。在野外地质调查基础上,通过分析载金矿物黄铁矿电子探针成分和硫化物硫、铅同位素组成,探讨了大药坑金矿床的成矿作用问题。研究表明,大药坑金矿床黄铁矿的Co/Ni比值大多在1~5之间,为岩浆热液成因黄铁矿,成矿热液的温度和盐度均较高,也表现出岩浆热液的性质;金属硫化物的δ~(34) SCDT均为靠近0的较低正值(0.1‰~3.4‰),说明成矿物质为岩浆来源,硫化物的铅同位素比值以及高μ(~(238)U/~(204)Pb)和ω(~(232)Th/~(204)Pb)等特征,说明成矿物质具有壳幔混源特征。结合区域研究资料,认为大药坑金矿床形成于东南沿海区域强烈壳幔作用时期,与燕山期火山-侵入杂岩有关,矿床成因类型为岩浆期后热液型。     

文石-方解石石笋U/Th体系的封闭性判断及意义

湖南省龙山县莲花洞两根大型石笋LLl(文石-方解石型)和LL5(文石型)ICP-MS230Th结果表明,82个年龄数据并不完全符合石笋生长层序律.根据U/Th同位素比值、沉积和矿物学特征,分析了同位素体系开放度对建立石笋正确年代学模式的影响.莲花洞LLl石笋全新世以来234U/238U对230Th/238U的比值具有谐和性特征并且230Th年龄层序正常,说明文石矿物基本接近U/Th同位素封闭系统,实测年龄基本可靠.10～40 ka期间234U/238U与230Th/238U离散度较大和矿物具有溶蚀、风化现象,表明体系发生U加入/流失作用.LL5石笋60～80 ka期间封闭性较好,实测年龄可信.上述结果表明,同一洞穴中文石石笋U/Th同位素体系开放度与时间的关系并不是线性关系,沉积时水文和物理化学性质以及随后的保存状况是决定洞穴文石石笋同位素封闭性的关键因素.     

高分辨电感耦合等离子体质谱法测定铀矿石样品中234U/238U、230Th/232Th和228Ra/226Ra同位素比值 

采用氢氟酸-硝酸-盐酸混合酸密闭消解含铀矿石样品,用阴离子交换树脂、阳离子交换树脂和锶特效树脂逐级分离富集铀、钍和镭。使用高分辨电感耦合等离子体质谱(HR-ICPMS)测定分离纯化液中234U/238U2、30Th/232Th和228Ra/226Ra同位素。比值的测量精密度取决于比值的大小和对应核素浓度的大小。对质量浓度为10 ng/mL天然铀测量液,234U/238U的测量精密度优于1.2%;对230Th质量浓度为0.6ng/mL且230Th和232Th质量浓度接近的测量液,230Th/232Th的测量精密度为1.2%;对228Ra质量浓度为0.48 pg/mL且228Ra和226Ra质量浓度接近的测量液,228Ra/226Ra的测量精密度为4.0%。     

环境水样中铀、钍、镭和铅同位素及其比值的系统分析

本文研究了从5L水中用铁、铅、钡和铈作载体,系统分析~(234)U、~(238)U、~(228)Th、~(230)Th~(232)Th、~(224)Ra、~(226)Ra、~(228)Ra和~(210)Pb的含量或比值。铀、钍经Fe(OH)_3沉淀富集后用TBP萃淋树脂柱分离,用激光荧光和比色法测定,同位素比值用α谱仪测量,化学回收率在90％以上,测量下限分别为1μg/L和3μg/L。镭、铅经硫酸盐沉淀富集后,用EDTA在不同pH条件下分离,~(224)Ra和~(226)Ra用射气法测定,~(228)Ra和~(210)Pb分别用其β子体~(228)Ac和~(210)Bi在低本底β装置上测量,测量下限分别为2.5×10~(-2)、8×10~(-3)、4×10~(-3)和5×10~(-3)Bq/L。     

离子交换纤维法的新应用

天然水中~(234)U/~(238)U、~(230)Th/~(232)Th和~(226)Ra/~(228)Ra放射性同位素比值,已做为水文地球化学研究和水化找矿的重要参数。 IEF——离子交换纤维是新型功能高分子材料,适用于大容量高效富集、分离和净化。经研究,用IEF可以现场富集天然水中的U、Th和Ra元素,我们设计了IEF法野外现场     

TIMS测定铀矿石样品中^234U/^238U、^230Th/^232Th、^228Ra/^226Ra的方法研究

研究了TIMS测定铀矿石样品中234U/238U、230Th/232Th、228Ra/226Ra的方法。建立了铀矿石密闭混酸一次溶样的方法和采用阴离子、阳离子和Sr特效树脂逐级离子交换分离纯化U、Th和Ra的流程,满足了TIMS测量要求。测定结果表明：100～1000 ng的天然铀中234U/238U,其测量精密度从静态多接收的2.34%提高到动态多接收的0.47%;对230Th与232Th丰度接近、质量为1μg左右的钍,采用三带点样技术和法拉第多接收技术测定230Th/232Th,其内精度平均值为0.0048%,外精度为0.028%;采用单带加钽发射剂,ETP跳峰测定50～100 fg镭-228稀释剂中的228Ra/226Ra,其内精度小于0.10%,外精度小于0.20%。比较TIMS和HR-ICP-MS、α能谱法测定234U/238U、230Th/232Th、228Ra/226Ra结果,三者结果相吻合。TIMS测量法样品用量少、快速、准确、精密度高,是U、Th、Ra同位素比值测定方法的又一补充。     

滇东北地区峨眉山玄武岩铜矿成矿物质来源

针对滇东北峨眉山玄武岩分布区铜矿中矿石矿物及玄武岩的微量元素Co,Cr,Ni,Pb,Th,U以及铅同位素组成进行研究,结果显示:在玄武岩和矿石中,Pb平均丰度分别为7.87×10-6和7.13×10-6,Th平均丰度分别为5.27×10-6和6.27×10-6,U平均丰度分别为1.16×10-6和0.97×10-6;从Th,U,Pb的质量分数揭示了玄武岩和矿石物源的相似性;Co,Cr,Ni的质量分数除矿石Cr略低外,玄武岩和矿石的Co和Ni均大于上部地壳平均值,提供了成矿物质非上部地壳来源的信息;铜矿石中主要矿物铅同位素组成(206Pb/204Pb平均18.3442、07Pb/204Pb平均15.620 22、08Pb/204Pb平均38.653 9)与玄武岩铅同位素组成(206Pb/204Pb平均18.805 32、07Pb/204Pb平均15.602 72、08Pb/204Pb平均39.250 8)相似,在206Pb/204Pb-207Pb/204Pb和206Pb/204Pb-208Pb/204Pb图中,二者铅同位素组成呈线性排列,从而在铅同位素示踪上显示了二者具有相同的铅源。由此判定滇东北峨眉山玄武岩区3类铜矿的成矿物质是源自于该区的玄武岩。     

电子探针定年技术在晶质铀矿定年中的研究与应用

<正>电子探针定年法是由日本名古屋大学铃木和博(Suzuki.K)教授于1991年首次提出(Suzuki K&Adachi M,1991)。其基本原理是以放射性核素衰变理论为基础,假定待测矿物中的普通铅可以忽略不计,系统封闭,即未经历后期地质事件(Montel等,1996;CocherieA等,1998;Williams M等,1999)。通过电子探针测量矿物中的U、Th、Pb含量,根据公式(1)计算出矿物的形成     

LA-MC-ICPMS分析古老熔体包裹体Pb同位素组成中的误差评价

目前应用LA-MC-ICPMS分析熔体包裹体Pb同位素,由于没有同时测试U和Th的信号,导致熔体包裹体Pb同位素的研究仅局限于中生代以来的样品。本文应用LA-MC-ICPMS分析了玻璃样品以及存在显著U-Th衰变影响的古老熔体包裹体的Pb同位素组成,评价了U/Pb和Th/Pb分析误差对初始Pb同位素比值校正的影响。实验中以国际玻璃标样NKT-1G为外部标样,采用"标样-样品-标样法"进行仪器漂移和质量歧视校正,结果表明,国际玻璃标样BHVO-2G、TB-1G的208Pb/206Pb和207Pb/206Pb分析精度优于0.30%(2RSD),与推荐值的偏差小于0.30%,然而232Th/206Pb和238U/206Pb分析结果显示了较大分散性(外精度约5.0%)。根据误差传递计算,样品的年龄对初始铅的误差有很大影响。对于古生代以来的样品(年龄小于540 Ma),即使测试的232Th/206Pb和238U/206Pb与真值偏差达到10%,经过U-Th衰变校正后的Pb同位素比值与真值的偏差依然小于0.80%。因此本方法可以将熔体包裹体等地质样品的Pb同位素研究由新生代样品(年龄小于65 Ma)扩展到古生代样品。     

镜铁山桦树沟铁铜矿区中酸性岩脉地球化学特征、锆石U Pb LA ICP MS年龄及其地质意义

桦树沟铜矿床是近20年来在北祁连山西段镜铁山矿田铁矿体之下发现的一种新类型铜矿床,其成矿构造环境与形成时代存在较大争议。本文通过对与铜矿床密切共生的闪长玢岩岩脉的主量元素、微量元素、稀土元素以及Sr、Nd、Pb同位素分析,发现闪长玢岩具有明显的板块俯冲岩浆作用特征,大离子不相容元素Rb、Ba、Th、U、K、Pb富集,高场强元素Nb、Ta、Ti亏损,轻重稀土分馏明显,岩石富含放射成因铅,n(206Pb)/n(204Pb)、n(207Pb)/n(204Pb)、n(208Pb)/n(204Pb)比值分别为17.72~18.96、15.497~15.566、37.218~38.674;n(87Sr)/n(86Sr)比值在0.7053~0.7084之间;n(143Nd)/n(144Nd)值为0.5121~0.5122,显示出EMⅡ特征。锆石的U-PbLA-ICP-MS定年结果显示闪长玢岩形成于早古生代早—中奥陶世加里东期。成岩时代为421±24Ma,与铜矿床的成矿年龄一致,且成岩过程中捕获了中元古代1536±370Ma古老地层基底的锆石。     

一次分解试样测定地质样品中~(230)Th,~(232)Th和~(234)U/~(238)U,~(230)Th/~(232)Th

试验了用~(234)Th示踪,一次分解试样测定~(234)Th,~(232)Th和~(234)U/~(238)U,~(230)Th/~(232)Th的快速方法。试样经Na_2O_2熔融分解,并以P350萃取色层法分离铀、钍。然后分别电沉积制备无自吸收铀、钍α源进行α谱测量。本法适用于铀矿石、岩石和土壤试样的测定。     

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     

渤海沉积物中放射性核素分布及其对沉积环境变化的响应

为了探讨近百年来,人类活动背景下近海沉积物中放射性核素的沉积记录及其对物质输入与埋藏等沉积环境变化的响应,利用γ能谱法对渤海表层和柱状沉积物中的放射性核素238U、226Ra、232Th、210Pb、40K和137Cs进行分析.结果显示,渤海沉积物中放射性核素水平和垂直分布特征明显,铀衰变系核素238U、226Ra和210Pb不平衡,232Th和210Pb受沉积物粒度和有机碳影响显著,238U与226Ra、232Th、40K存在显著相关性.226Ra/238U、232Th/238U和40K/238U比值时空差异显著,渤海沉积物陆源输入影响由西南向东北方向延伸,受河流影响,渤海北部和南部的沉积物输入不稳定,近几十年波动显著.利用210Pb_ex和137Cs法的测年结果计算获得的渤海近百年来沉积速率在中国近海沉积速率研究背景值范围内;空间上,渤海北部、中部和南部沉积速率处于同一水平,其中北部偏高;时间上,近百年来渤海沉积速率随时间波动,整体上呈现增加趋势,尤其是1980年之后,人类活动影响下渤海沉积速率增加幅度显著,与沉积物输入的波动变化相对应.      

用同位素稀释法测定锆英石的微量铅

一、前言应用U-Th-Pb法测定矿物、岩石年龄,主要根据Pb/U、Pb/Th同位素比值而得,因此精确测定U、Th、Pb的含量及同位素组成是一个极其重要的问题。微量铅的测定方法较多,有离子交换分离示波极谱法、阳极溶出法、微电解法、打萨宗萃取比色法等。但要从矿物岩石中分离出微量铅,操作极为复杂,还存在一些缺点:需要加入大量的共沉剂及隐蔽剂(包括剧毒性的氰化钾),这样除了使铅的回收率降低外,     

MC-ICPMS U-Th同位素测量与数据处理

<正>自然界中以~(238)U,~(235)U和~(232)Th为母体的放射性衰变系列为地质年代学提供了多种测年方法,其中基于~(238)U-~(234)U-~(230)Th衰变不平衡的~(230)Th/U测年法被广泛用于~60万年以来的地质样品(如:钟乳石、珊瑚、动物化石等)。上世纪90年代以来,多接收