化石、矿物和岩石样品的Sm—Nd同位素实验方法研究及其应用

本文详细介绍了化石、矿物和岩石样品中Sm—Nd同位素化学制备与质谱测定实验技术。样品采用Teflon密闭熔样法,用阳离子交换程序分离Sm和Nd。采用钽/铼三灯丝和多接受技术在VG354质谱计上以Sm~+和Nd~+形式测定Sm和Nd。Nd同位素比值以 ~(146)Nd/~(144)Nd=0.7219为标准化值。对BCR—1岩石标样测定为~(143)Nd/~(144)Nd=0.512662±8(2σ_m)。Nd全流程本底为5—7×10~(-11)克。采用上述实验方法研究了中国大阳岔国际寒武/奥陶系界线候选层型剖面中古生物化石 Sm—Nd同位素体系,取得了可靠的数据和有意义的地质结论。     

纯氧化钇生产中回收淋洗剂醋酸铵的研究(Ⅰ)

本文提出了用阳离子交换树脂回收纯氧化钇生产中淋洗剂醋酸铵的方法,使用了磺酸型和羧酸型两种树脂,前者醋酸铵的回收比NH_4Ac溶液回收量(ml)/湿树脂用量(ml)为10左右,后者为270。在实验的条件下,弱酸树脂比强酸树脂的回收能力高约27倍。     

湘东北钠质煌斑岩的发现及其地质意义

在湘东北中生代陆内拉张带中发现了一组特殊的钠质煌斑岩.岩石以富Na 2 O,高TiO 2 和Nb,Ta,Nd,LREE弱富集以及不出现负铕异常为特征.测得Rb-Sr同位素年龄为136Ma.Sr同位素初始比值为0.705331,Nd同位素初始比值为0.512639～0.512654,ε Nd (t)值为+3.5～+3.8.微量元素和Sr,Nd同位素组成具有洋岛玄武岩(OIB)地幔源区性质,构成特殊的钠质煌斑岩地幔源区.推测钠质煌斑岩形成于板内软流圈地幔上涌的地幔热点式构造环境,来自软流圈含挥发分的流体/熔体与下地幔的交代作用可能是制约钠质煌斑岩形成和陆内拉张的主要因素.     

中性络合物mer~-、fac-[Co(β-ala)_3]和[Co(gly)_3]的色谱拆分

本文研究了中性络合物mer~-、fac-[Co(β-ala)_3]和[Co(gly)_3]的合成、分离和拆分.用葡聚糖凝胶交换剂(SP-SephadexC-25)短柱(40×3cm)完全分离了[Co(β-ala)_3]的异构体,用事先交换了酒石酸锑根的葡聚糖凝胶阴离子交换剂作为手性交换固定相,在水的淋洗下,柱大小54×2cm,高产率地完全拆分了200mg的mer-[Co(β-ala)_3],并将这种方法与使用手性淋洗剂淋洗的拆分方法进行了比较,讨论了这种固定相的优点.     

南兴安岭晚中生代火山岩的岩石成因(II):Pb同位素制约

 对南兴安岭地区晚中生代火山岩的Pb同位素进行了分析,结合其主微量元素和Sr-Nd同位素地球化学特征,探讨了火山岩的岩石成因。满克头鄂博组低钾拉斑-钙碱性玄武安山岩表现出富集LILE、LREE和HFSE亏损元素地球化学特征以及稍高放射性成因Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.704 88～0.704 99; ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.18～18.23)和弱相对亏损至弱富集的Nd同位素组成(ε_Nd((t)=-0.12～+0.68),其来源于俯冲沉积物参与改造富集地幔熔融源区。该组的英安岩-流纹岩较基性岩浆具有稍高放射性成因Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.705 22～0.707 09; ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.16～18.33)和低Nd同位素组成 (ε_Nd(t))=-1.5～-0.4), 且在空间上与玄武岩共生,为玄武质岩浆结晶分异,并同化混染作用 (AFC)的产物。玛尼吐组英安岩具有与现代俯冲带adakite岩石相似的特征;在Sr-Nd-Pb同位素组成上,它们较同期或近期玄武安山岩更低Sr、Pb (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.704 09~0.704 25;²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.15~18.17)和高Nd同位素比值(ε_Nd((t))=+0.9~+2.1),为造山带下地壳镁铁质岩石的部分熔融产物。     

应用于磷酸盐氧同位素测定的海水中溶解态磷酸盐的富集、分离与纯化

海水中溶解态磷酸盐的氧同位素组成(δ18Op)是海洋磷循环研究的有效示踪剂之一.海水中溶解态磷酸盐的富集、分离与纯化研究是测定海水磷酸盐氧同位素组成的基础.通过对国内外海水中磷酸盐氧同位素组成的测定方法进行查阅,选择改进后的MAGIC-CePO4沉淀-阳离子交换树脂法对海水中溶解态磷酸盐进行富集、分离与纯化,并对实验条件进行了探讨.实验结果表明,所采用的方法对于3种不同溶液体系3个步骤的磷酸盐平均回收率分别为92.8%,88.2%和98.3%,全流程磷酸盐回收率达到80%以上,因此可作为海水磷酸盐氧同位素测定的重要前提.     

碳酸盐地层中Sr同位素实验关键问题的讨论

减少或消除放射性成因Sr的影响是碳酸盐地层Sr同位素研究技术之关键.碳酸盐地层的Sr同位素研究,是建立在样品不合放射性成因Sr的基础上.离子交换柱不具有消除放射性成因87Sr影响的功能,只能减少或除去Ca2+、Ba2+等阳离子,以便在质谱分析中提高Sr同位素的电离概率,获取更高的灵敏度,同时消除87Rb(同质异位素)对87Sr测定值的干扰.在质谱分析时,一旦发现样品中含Rb,就必然存在放射性成因87Sr的影响,导致测定值偏高.鉴于一些碳酸盐地层内含有富Rb的硅酸盐和其他矿物组分,盲目使用氢氟酸、硝酸、高氯酸等强酸溶解样品,有可能严重地影响到Sr同位素(87Sr/86 Sr)的测定值.实验证明,采用选择性溶解技术,用醋酸或浓度较低的稀盐酸萃取碳酸盐,可以减少或排除硅酸盐及其他富含放射性成因Sr的矿物的影响.     

安徽铜陵白芒山辉石闪长岩体的成因:Sr-Nd-Pb-O同位素制约

白芒山辉石闪长岩体位于安徽铜陵狮子山矿田内,属于高钾钙碱性岩系,形成时代为燕山晚期.运用Sr、Nd、Pb和O同位素综合示踪技术,探讨了该岩体的成因.研究结果表明,白芒山辉石闪长岩锶同位素初始值(ISr)变化于0.707291~0.707315之间;εNd(t)值变化于-13.04~-14.01之间;全岩δ18O值为10.2‰~11.7‰;初始铅同位素组成(t=142.9Ma)为:(206Pb/204Pb)i=17.9790~18.3267,(207Pb/204Pb)i=15.5125~15.6578,(208Pb/204Pb)i=38.1000~38.2117.结合安徽沿江地区岩浆岩研究资料可以看出,白芒山辉石闪长岩体为壳、幔岩浆混合成因,成岩物质起源于扬子下地壳和富集岩石圈地幔的部分熔融,是富集岩石圈地幔和扬子下地壳物质混合的产物,成岩过程后期经历了上地壳物质的混染作用影响.其中富集岩石圈地幔的形成主要与俯冲洋壳与陆壳析出流体的混染与交代作用有关.     

用同位素稀释法测定牛肝和人血清中的锌和硒

结合阴离子交换树脂分离及巯基棉分离技术,采用同位素稀释-电感耦合等离子体质谱法测量了国际比对样品CCQM-K49牛肝样品和人血清样品中的锌和硒。结果表明,对于待测元素含量较高的样品,不经分离,高倍稀释可有效减少基体的干扰;而对待测元素含量较低的样品,则必须经过分离才能准确测量。CCQM-K49牛肝样品中锌和硒的质量分数分别为(179.8±1.2)×10^-6和(2.067±0.027)×10^-6,BW3215人血清标准物质中锌的质量分数为(1.164±0.024)×10^-6,国际比对IMEP-17人血清样品中硒的质量分数(0.0780±0.0014)×10^-6,测量结果均与比对的中心值接近,符合检测的要求。     

强阳离子交换整体柱用于蛋白的分离

以乙烯基树脂为单体,乙二醇二甲基丙烯酸酯(EDMA)为交联剂,偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂,十二醇为制孔剂,经原位聚合法制备了聚(乙烯基酯树脂-乙二醇二甲基丙烯酸酯)整体柱,然后在该柱上接入γ-缩水甘油基氧丙基三甲氧基硅烷,再用0.1 mol/L HCl和100 g/L NaHSO3处理后制成阳离子交换整体柱.考察了α-淀粉酶和溶菌酶在该柱上的分离,并对蛋清中的蛋白进行了分离.结果表明,等电点不同的蛋白在合适的pH条件下都能得到较好地分离.     

奥陶系海相碳酸盐锶同位素组成及受成岩流体的影响

综合了已有的全球奥陶系海相碳酸盐的锶同位素分析结果及演化趋势,测试了塔里木盆地北部奥陶系4种类型共计51个非沉积碳酸盐矿物的锶同位素组成,通过对照研究,得出如下认识:(1)奥陶纪全球海水87Sr/86Sr比值具有随时间单调下降的总体趋势,其原因与晚寒武世-奥陶纪的全球淹没事件,以及广阔陆表海和有关的沉积物对放射性成因锶的封存作用有关;(2)塔里木盆地塔中地区海相碳酸盐的锶同位素演化趋势总体上与全球一致,说明全球海平面变化仍然是塔里木盆地海相碳酸盐锶同位素组成与演化的主要控制因素;(3)塔里木盆地塔中地区上奥陶统部分海相碳酸盐87Sr/86Sr比值的降低可能与深部流体的影响有关;(4)塔里木盆地塔中地区上奥陶统部分海相碳酸盐样品87Sr/86Sr比值的升高与晚奥陶世盆地抬升过程造成的表生成岩环境中近地表大气淡水作用带来的富放射性成因锶的影响有关;(5)分布于塔里木盆地北部奥陶系风化壳中非沉积碳酸盐具有很高的87Sr/86Sr比值,最低值也显著高于0.7079左右的晚奥陶世末海水的锶同位素组成,说明大气淡水及壳源组分在奥陶系水岩反应中具有极为重要的意义;(6)奥陶系风化壳中的4种非沉积成因方解石中,与不整合面附近古喀斯特作用有关的方解石的87Sr/86Sr比值最高,显著高于各种成因的裂隙(构造或非构造成因裂隙)中的方解石,说明在非海相流体的影响中,不整合面附近的大气淡水作用是最为重要的.     

Ultra-low procedural blank and the single-grain mica Rb-Sr isochron dating

Both low procedural blank and high-precision measurements of isotopic ratios are crucial for the analysis of micro samples. This study reports a chemical procedure of ultra-low blank for the high precision measurement of Sr isotopic ratios on micro samples （〈1 ng level） using a new-type thermal ionization mass spectrometer IsoProbe-T, with a case study of single-grain Rb-Sr isochron dating on phlogopite from the Fuxian kimberlite in Liaoning Province. This method can be employed in studies of high resolution Rb-Sr geochronology and Sr isotopic geochemistry and thus will broaden application of the Rb-Sr isotopic system to earth sciences.     

Single grain Rb-Sr dating of euhedral and cataclastic pyrite from the Qiyugou gold deposit in western Henan, central China

The Rb-Sr isotopic dating of pyrite mineral from ore deposits can directly provide mineralization age. However, many geological factors may affect the Rb-Sr isotopic system,which baffles application of this method. Employing ultra-low procedural blank Rb-Sr method,we have dated pyrites separated from the No. 4 breccia pipe of the Qiyugou gold deposit,western Henan Province. Single grains of euhedral pyrite crystal with few microcracks yield an isochron age of 126 ± 11 Ma, which represents time of the main mineralization stage of the deposit. Pyrite grains of cataclastic type show nevertheless scattered Rb-Sr isotopic composition and no reasonable isochron can be defined. Crystal morphology and mineral inclusion studies reveal that Rb and Sr of pyrite mineral probably are preserved mainly in biotite, K-feldspar, and sericite mineral inclusions. The dating results likely suggest that cataclastic pyrite is not suitable for the Rb-Sr dating due to modification of the Rb-Sr isotopic system by later hydrothermal activity of fluid.     

山东焦家金矿田锶、铅同位素特征及其地质意义

焦家金矿田是胶西北地区重要的金矿产地，金矿类型以破碎带蚀变岩型为主，其成矿物质来源及成矿地质体尚存争议。采取了焦家金矿田深部样品，分析其同位素特征，研究成矿物质来源，探讨金矿成矿地质体。焦家金矿田金矿石黄铁矿⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.711 653～0.732 45,按焦家金矿田平均成矿年龄120 Ma返算的(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i的值，其范围0.710 752～0.711 986,与郭家岭花岗岩较为接近。焦家金矿田金矿石黄铁矿²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.683～38.103,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.43～15.547,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.04～17.44。焦家金矿田金矿体铅为地幔和下地壳的混合源。郭家岭型花岗岩与焦家金矿田金矿形成时间相近，分布空间相依，与金矿体同位素组成接近，成因上有密切联系，是金矿的成矿地质体。     

Sm-Nd and Rb-Sr isotopical ages of magnetite-chlorite formation gold deposit in the volcanic rock area of Late Paleozoic Era, East Tianshan

Through studying geo-geochemical characteristics and determining Sm-Nd and Rb-Sr isotopical ages in the Kanggur magnetite-chlorite formation gold deposit, some conclusions can be achieved: Sm-Nd isochron age is (290.4 ± 7)Ma, Rb-Sr isochron age is (282.3 ± 5)Ma, mineralization is Late Hercynian and the formation of this gold deposit is related to the macroscopic Huangshan-Qiugemingtashi ductile shear zone which is produced as a result of collision between the Tarim plate and the Junggar plate.     

Sr-Nd isotope geochemistry of eolian dust of the arid-semiarid areas in China： Implications for loess provenance and monsoon evolution

Strontium (Sr) is a divalent alkaline earth element. Its ionic radius (0.113 nm) is slightly larger than that of calcium (0.099 nm), and Sr thus substitutes isomor- phously for Ca in many minerals. Neodymium (Nd) is a rare earth element. Its chemical prop…     

In situ Nd isotopic measurement of natural geological materials by LA-MC-ICPMS

Using newly determined Sm isotopic abundances for correcting the isobaric interference of 144Sm on 144Nd and the established mass bias relationship between Sm and Nd, a series of in situ Nd isotopic measurements were conducted for relatively high Nd concentrations of natural geological materials, including apatite, titanite, monazite and perovskite on a Neptune multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICPMS), coupled to a 193 nm ArF excimer laser ablation system. The results show that Ce has no significant influence on the precision and accuracy of Nd isotopic analyses for LREE-enriched geological minerals and that our approach is efficient in obtaining reliable 143Nd/144Nd and 147Sm/144Nd ratios for those materials with Sm/Nd<1 (147Sm/144Nd<0.6). When combined with trace element and U-Pb isotope data, the in situ Nd isotopic data can provide important information on geological processes.