Os水吸收液ICP-MS测量信号强度衰减原因研究

蒸馏法能从样品中有效分离出OsO_4,吸收液直接用于ICP-MS测定,是辉钼矿Re-Os定年的关键技术环节。但实验发现,长时间放置的吸收液中Os信号强度显著降低。根据OsO_4化学性质推测原因在于一是挥发使吸收液Os含量减少,二是还原使+8价Os变成低价态,气态比例降低,若雾化效率不变,进入质谱仪的Os减少,两者都会导致信号降低,但具体影响情况不明,需深入研究。本文利用辉钼矿标准物质制备不同放置时间、酸度和温度的吸收液,对比上述条件对ICP-MS信号强度的影响。实验时将残余吸收液与稀释剂、氧化剂封入Carius管加热蒸馏,测定Os含量。结果表明:吸收液放置时间越长,酸度越低,温度越高,信号降幅越大,幅度达到3.2%~68.6%。室温下放置相同时间,低酸度吸收液的Os保存率高于高酸度吸收液,但Os信号强度低于后者,证明了挥发和还原共同导致信号衰减,且还原是主导原因。本文提出,冷冻(-18℃)可抑制OsO_4挥发,提高酸度(约3.5 mol/L)可减弱OsO_4还原,两者结合抑制信号衰减,提高了蒸馏法的灵活性和适用性。     

铜镍硫化物铼-锇标准物质定值的溯源性讨论及总不确定度评估

对按国家一级标准物质技术规范研制的铜镍硫化物Re-Os标准物质定值的溯源性及其总不确定度进行讨论与评估。铜镍硫化物标准物质样品采用Carius管溶解,高精度的TRITON同位素质谱仪、MAT-262热电离质谱仪、四极杆等离子体质谱仪、多接收器等离子体质谱仪和高分辨四极杆等离子体质谱仪测量Re、Os含量和Os同位素比值,其中Re-Os含量可以溯源至基准物质,而187Os/188Os同位素比值可以溯源至国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)。在定值数据误差计算时,采用国际通用的ISOPLOT软件利用加权的方法对数据进行处理;在合成总不确定度时,考虑了物质的均匀性和稳定性,同时考虑了稀释剂标定和同位素丰度以及称量误差等影响测定因素的不确定度。标准值的不确定度由三部分组成:第一部分是通过所有参与定值数据,采用ISOPLOT软件,利用加权的方法对数据进行计算处理得到的不确定度;第二部分是物质的均匀性和稳定性的不确定度;第三部分是影响测定其他因素的不确定度。     

Re-Os同位素在沉积地层精确定年及古环境反演中的应用进展

Re-Os同位素亲有机质的性质,使得富有机质沉积岩在沉积的过程中能够吸附富集海水中的Re、Os,沉积岩的沉积压实过程也是其中Re-Os同位素体系封闭计时的过程,沉积岩Re-Os同位素等时线年龄代表地层沉积时代,Os同位素初始比值187Os/188Os反映沉积时海水的Os同位素比值。Re-Os同位素体系在富有机质沉积岩中的成功应用,能够直接确定地层沉积时代,从而对地层界线进行直接厘定,并且能够对一些沉积矿床形成时代、冰川事件发生时代进行厘定和限制。通过沉积岩Re-Os同位素特征,可以对古环境进行反演,有助于了解全球大气海洋的演化,气候的变化,对研究生物灭绝等重大地质事件发生的时限和机制以及金属矿床的成矿物质来源具有重要意义。文章阐述了Re-Os同位素在富有机质沉积岩中应用的原理,并列举了Re-Os同位素在沉积地层精确定年及古环境反演中应用实例,说明了富有机质沉积岩Re-Os同位素分析精度及其影响因素,以使Re-Os同位素体系作为一种强有力的工具,解决更多的沉积地层时代问题以及更好地对古环境进行反演。     

峨眉山大火成岩省几个典型Ni-Cu-PGE矿床Nd-Os同位素特征——岩石圈参与地幔柱岩浆作用及地壳混染分析

峨眉大火成岩省是我国重要的Cu-Ni-PGE矿床成矿区,典型矿床主要有金宝山铂钯矿、力马河镍矿、朱布(铜镍)铂矿床等 [1～8].这些成矿岩体基本都是小型镁铁-超镁铁质岩体,岩石微量元素地幔标准化曲线均为大陆拉斑玄武岩型式,可与峨眉山玄武岩类比,被认为是峨眉山玄武岩同源岩浆分异的产物 [1～4,9].     

东秦岭东段新发现的沙坡岭细脉浸染型钼矿地质特征、Re-Os同位素年龄及其地质意义

豫西洛宁沙坡岭钼矿床位于华北克拉通南缘东秦岭钼矿带东段,是新近发现的赋存于太古宙太华群变质岩中的细脉浸染型钼矿床。本文对其地质特征进行了研究,并初步测定了1个辉钼矿样品的Re－Os同位素年龄,获得模式年龄为126.8±1.7Ma,表明沙坡岭钼矿形成于燕山期,接近金堆城、雷门沟钼矿的形成时代,Re同位素含量显示其地幔来源的特征。沙坡岭钼矿形成机制错综复杂,有待进一步研究,特别是深部钻孔工程验证工作,对于验证深部是否隐伏着与成矿相关的斑岩体、储量更大的斑岩型钼矿有着重要作用,找矿潜力巨大。     

金川铜镍硫化物样品中锇同位素比值的高精度分析

采用两种独立的190Os稀释剂、4个不同的化学流程,用等离子体质谱仪、TRITON热表面电离质谱仪和MAT-262固体质谱仪3种质谱仪器,在4个实验室分别对采自金川铜镍硫化物样品的187Os/188Os同位素比值进行分析,样品分析数量达到56个。4个实验室获得的结果分别为0.3356±0.0018(n=12,2s)、0.3363±0.0008(n=6,2s)、0.3363±0.0010(n=18,2s)和0.3353±0.0034(n=20,2s)。采用ISOPLOT软件对所得56个数据进行加权平均计算,得到187Os/188Os同位素比值为0.33602±0.00022(置信度95%)。两台TRITON热表面电离质谱仪测量的结果几乎完全一致,且精度高于MAT-262固体质谱仪和等离子体质谱仪。比较了碱熔和Carius管两种溶样方法,结果表明,对于所研究的样品,用Carius管溶矿方式可以将含锇矿物完全溶解。     

豫西熊耳山寨凹钼矿床辉钼矿铼-锇年龄及其地质意义

寨凹钼矿床位于河南熊耳山地区,是新近发现的穿插于太古宙太华岩群深变质岩中的辉钼矿石英脉型钼矿床.为了获得该钼矿床的成矿年龄,从10件采自辉钼矿石英脉的样品中挑选出辉钼矿单矿物进行Re-Os同位素年龄测定.10件辉钼矿样品22次测定结果的年龄最小值为(1 680±24)Ma,最大值为(1 831±29)Ma.其中10件辉钼矿粗粒(自然粒度)状态下13次测定结果的等时线年龄为(1 686±67)Ma,MSWD=16;4件研磨后粉末状辉钼矿9次测定结果的等时线年龄为(1 804±12)Ma,MSWD=1.09.两条等时线的仞始<'187>Os值在误差范围内接近于0,表明<'187>Os全部由Re衰变而来.上述结果表明,寨凹钼矿床形成于17～18亿年的中元古代早期,是目前中国已知最老的钼矿床,为中元古代早期华北克拉通伸展-裂解环境中构造-岩浆热事件所伴随的热液成矿作用的产物,与熊耳群火山岩浆活动有密切的时空和成因联系;辉钼矿的Re含量为4.832×10<'-6>～0.665×10<'6>,平均3.045×10<'-6>,表明成矿物质可能来自围岩地层.东秦岭地区从元古宙到印支期、燕山期的铜矿化构成该区的钼成矿谱系,寨凹钼矿床可能是该谱系中最早的端员.     

滇西腾冲大硐厂铜-铅-锌矿床的辉钼矿Re-Os同位素定年

在环绕印度—亚洲大陆碰撞形成的东构造结波密—腾冲弧形构造带中,发育一组含锡铅_锌_铜多金属矿床,但一直没有准确的成矿年龄数据。文章通过对大硐厂铅_锌矿区红沟岩铜矿体中辉钼矿的Re_Os同位素测试,获得精确的成矿等时线年龄为(118.0±2.4)Ma。区内与成矿关系密切的斑岩成岩年龄在143～112Ma,认为斑岩成岩与成矿同期,同为燕山晚期。     

中子活化分析在铼—锇法年龄测定中的应用

同位素稀释中子活化分析铼与感耦等离子体质谱法测定锇相结合，应用于辉钼矿及铜＿镍硫化物矿物的铼＿锇年龄测定，取得了满意的结果，扩大了铼＿锇测年法的应用范围。     

大西洋洋中脊TAG热液区中块状硫化物的Os同位素研究

新测得TAG热液区中5件海底块状硫化物样品的锇含量及其同位素组成,187Os/186Os比值在2.305～7.879之间,均值为5.986,介于现代海水和上部洋壳岩石的锇同位素组成之间,表明该区海底块状硫化物中锇是海水和上部洋壳来源锇混合的产物.在海底热液循环过程中,海水的混入对该区热液流体的Os浓度及其同位素组成产生了明显的影响。