中国科学院广州地球化学研究所-同位素地球化学国家重点试验室
ICP-MS分析

ICP-MS分析1000-0569/2007/023(02)43227—32ActaPetrologicaSinica岩石地质样品的一次阴离子色谱法Hf分离及其MC—ICP-MS分析杨岳衡张宏福刘颖谢烈文祁昌实,Y ANGYueHeng一,ZHANGH0ngFu,LIUYing3XIELieWen,Qt涂湘林ChangShi?andTUXiangLin1.中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室,北京1000292.中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学和地球化学重点实验室,广州5106403.中国科学院研究生院,北京1000391.StateKeyLaboratoryofLithosphericEvolution,lttstitttteofGeologyandGeophysics,Chi neseAcademyofScie~es,Beijing100029,China2.KeyLaboratoryofhompeGeochronologyandGeochemistry,GuangzhouInstituteofGeo chemistry,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China3.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China2006-09—30收稿.2006—12-25改回.Y angYH,ZhangHF,LiuY,XieLW,QiCSandTuXL.2007. samplesusinganionexchangechromatographyanditsisotopic23(2):227—232OnecolumnprocedureforHfpurificationingeologicalanalysesbyMe-ICP-MS.ActaPetrologicaSinica,AbstractAone—columnprocedureforHfpurificationingeologicalsamplesusinganionexchangechromatog raphyanditsisotopicanalysesbyMC—ICP—MSwasdevelopedinthispaper.ThechemicalseparationbetweenHfandisobaricelementssu chasLu,Yband matrixmaterialslikeTiWascarriedoutsimultaneouslythroughpopularanionexchangechro matography.Thistechniqueavoidsusing popularmultipleionexchangechromatography,specialextractionchromatographicresinsa ndperchloricacidtobreakdownHfand REEfluoridesafterHFdissolvedtherock.Hfyieldsare>90%andtotalproceduralblanksa reca.50pg.Muhipleanalysesof StandardReferenceMaterialsdemonstratethatthismethodwassimple,time—saving,inexpensiveandefficient,especiallysuitablefor theHfisotopiccompositionofyoungsamples.KeywordsHfisotope,MC—ICP—MS,Anionexchangechromatography,Geologicalsamples摘要本文建立了适合MC—ICP—MS测试地质样品中Hf同位素的一次阴离子交换化学分离方法.使用常规的阴离子交换树脂就可以完成Hf与干扰元素和基体元素的分离,避免了当前广泛采用的多次离子交换柱的麻烦,也无需使用特效树脂,HF处理样品后,也不必使用HC10赶尽HF.Hf的回收率大于90%,过程空白约为50pg.岩石标样的重复分析表明,该方法简单,快速,经济,有效,尤其适合年轻地质样品Hf同位素组成分析.关键词Hf同位素;MC—ICP—MS;阴离子交换色谱法;地质样品中图法分类号P588.122近十年来,多接收器电感耦合等离子体质谱(Multi—CollectorInductivelyCoupledPlasmaMassSpectrometry:MC—ICP—MS)的出现,使得高电离能元素Hf的同位素测试变得简便和快捷,不但样品的化学分离大大简化,而且质谱测试速度也大大加快.国际核心刊物有关Hf同位素分析方法及其应用研究成果不断涌现(Blichert—Toft,2001).在这一国际Hf同位素热潮下,国内Hf同位素研究也取得了可喜的进展.李献华等(2003)首次进行了锆石的激光取样(Laser本文受国家自然科学基金委大陆动力学重点项目(40534022),国家杰出青年科学基金项目(40225009)和中国科学院广州地球化学研究所所长测试基金联合资助.第一作者简介:杨岳衡,男,1970年生,在职博士生,同位素地球化学专业,E-mail:***********************228Ablation:LA)MC—ICP—MS测试Hf同位素研究,随后徐平等(2004)也开展了系列标准锆石Hf同位素工作.短短几年时间,国内学者的努力使得锆石LA—MC—ICP—MS的Hf同位素测试技术13趋成熟,并得到了国际同行认可(wueta1.,2006),为我国学者运用该技术研究国内地质问题提供了条件,相应地,也取得了可喜的研究成果(1Jela1.,2005a;Y angeta1.,2005;Zhengeta1.,2005;Jiangeta1.,2006;Lieta1.,2006;Wueta1.,2006;Xiaeta1.,2006;Y angeta1.,2006a;2006b;Zhangeta1.,2006a;2006b).同时,国内多家实验室也先后建立了岩石样品(Yuaneta1.,2004;李献华等,2005b;韩宝福等,2006)的Hf分离方法.总体而言,目前岩石样品的Hf分离方法不是采用多次阴,阳离子交换(Blichert.Torteta1.,1997;Davideta1.,1999;Amelineta1.,1999;LeFevreandPin2001;Kleinhannseta1.,2002;Bizzarroeta1.,2003;LeFevreandPin2005;韩宝福等,2006;Lueta1.,2007)就是使用特效树脂(如Ln,UTEV A,TODGA树脂)(Munkereta1.,2001;Yuaneta1.,2004;李献华等,2005b;Connelly2006;Connellyeta1.,2006;Laeta1.,2007)来实现Hf与干扰元素和基体元素分离.同时,由于Hf极易与F一络合的特性,样品经过HF溶解后,都必须用HC104赶尽HF(PatchettandTatsumoto1980;SaltersandHart1994;Munkereta1.,2001;韩宝福等,2006; Connelly2006;Connellyeta1.,2006;Lueta1.,2007),否则严重影响Hf的回收,或者,避免HF的使用而采用碱熔方法处理样品(LeFevreandPin2001;Bizzarroeta1.,2003;Ubecketa1.,2003;LeFevreandPin2005;李献华等,2005b).本文在前人工作的基础上(Munkereta1.,2001),利用Hf与F一络合在阴离子树脂有较高的分配系数,而干扰元素(Yb,Lu)不在柱上吸附.同时,在不同的酸度体系下又实现基体元素(rri)与Hf的分离,从而一次在阴离子交换柱上实现Hf与其他元素的分离,这样既可以采用HF溶解样品,又无需使用HC10赶尽HF,也避免了特效树脂(如Ln树脂)的有限使用次数的限制(Munkereta1.,2001;Yuaneta1., 2004),降低了成本.岩石标样的重复测试表明,该方法简单,快速,经济,有效.ActaPetrologicaSinica岩石2007,23(2)l样品溶解与化学分离本实验中使用高纯水(电阻率>18MI'I);HC1,HNO,HF是北京化工厂优级纯试剂经过二次亚沸蒸馏纯化得到; HAc,H:O和H,BO,为北京化工厂优级纯试剂;标准溶液AlfaHf100001xg/ml(No.14374),AlfaLulO001xg/ml(No. 35765),AlfaYb10001~g/ml(No.13819),AlfaZrlO001xg/ml (No.13875)和AlfaTi1000g/ml(No.35768)购自Johnson MattheyCompany的AlfaAesar公司,逐级稀释为工作溶液;标准溶液Ta(1O001xg/m1)和W(1O001xg/m1)购自国家标准物质研究中心,逐级稀释为工作溶液;树脂为Bio—RadAG1.X8 (200~400mesh,C1一型),装填树脂材料为Bio.Rad2ml(0.8×4cm).称取lOOmg样品,于7mlSavillex溶样罐中,加入2ml浓HF和0.5ml浓HNO,置于电热板上保温一周,期间不时摇动溶样罐,使得样品充分溶解,蒸干样品,加入适量的HBO和HC1,保温l2小时溶解样品,再次蒸干,然后加入6MHC1溶解样品,蒸干,最后加入3MHC1溶解样品,保温l2小时,然后加入少量的水和微量HF,准备上柱.化学分离的详细步骤见表1.2质谱测试Hf同位素分析是在中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室ThermalFinniganNeptuneMC—ICP—MS上完成的.有关仪器详细介绍,详细参见文献(wueta1.,2006).Hf同位素组成的测定,全部采用静态方式,具体的法拉第杯结构:L4:"Yb,L3=Lu,L2:蜥Yb+Lu+Hf,Ll=77Hf,Center=78Hf,Hl:79Hf,H2=柏Ta+柏Hf+柏W,H3:Ta,H4=w.测量"Yb是为了监控"Yb对"6Hf的干扰,测量Lu是为了监控Lu对"Hf的干扰,测量…Ta是为了监控Ta对.Hf的干扰,测量w是为了监控.w表1一次阴离子交换柱的Hf分离流程Table1OnecolumnprocedureforHfpurificationusinganionexchangechromatography杨岳衡等:地质样品的一次阴离子色谱法Hf分离及其MC—ICP—MS分析对Hf的干扰.在测试样品之前,使用实验室的内部标准AlfaHf标准溶液(200ng/m1)对Neptune进行参数优化,包括等离子体部分(炬管位置和载气流速等参数)和离子透镜参数,以达到最大灵敏度.通常,200ng/mlAlfaHf的标准溶液,Hf信号强度为3.5V左右.在以后的实际样品测试过程中,只是对炬管位置和载气流速稍作调节即可进行实际样品的测量.仪器的操作条件参见文献(wueta1.,2006).化学分离后的Hf用2%HNO+0.1%HF溶液引入质谱,使用自由雾化进样方式.样品测量完成后,使用2%HNO+0.1%HF溶液清洗进样系统,然后开始下一个样品的测量.通常,完成一个样品的测量时间为10Min,两个样品之间洗涤时间为5Min.经验表明,2%HNO+0.1%HF混合溶液比单纯2%HNO而言,洗涤Hf具有更好的效果.3结果与讨论3.1结果重复测试岩石标样Hf同位素分析结果列于表2.可以看出,国家岩石标样GSR-3(玄武岩)的表2岩石标样的Hf测试结果Table2ResultsofHfisotopicanalysesforSRM229".Hf/"Hf比值与碱熔后用特效树脂(如Ln树脂)的结果在误差范围内完全一致(李献华等,2005b),其他国际岩石标样BCR一1,BHVO一2,W-2的Hf/"Hf比值与文献报道的值在误差范围内也完全一致(PatchettandTatsumoto1980: Blichert—Toft2001;Davideta1.,2001;LeFevreandPin2001: Munkereta1.,2001;Chueta1.,2002;Bizzarroeta1.,2003; Ubecketa1.,2003;Lapeneta1.,2004:Weieta1.2004:Wittingeta1.2006;李献华等,2005b;韩宝福等,2006).以上测试结果表明,我们所获得的Hf同位素组成是准确可信的,化学分离方法是有效的.3.2讨论Munkereta1.(2001)发展了适合zr同位素MC.ICP—MS分析的单柱阴离子色谱法分离方法.由于zr,Hf极其相似化学行为,同时MC—ICP—MS测试zr,Hf同位素的要求又不尽相同,如Mo,Cr40Ar,W干扰zr,Yb,"6Lu,GdO,DyO干扰Hf,.Ta和啪W干扰.Hf,我们在此基础上发展了适合Hf同位素MC—ICP—MS分析的化学分离方法.(1)硼酸在地质样品分析中,HF作为破坏硅酸盐有效试剂广泛使用,钙和镁作为主量元素在地质样品中则大量存在,尤其对基性和超基性样品而言,大量氟化钙,镁沉淀严重影响Hf的回收(Blichert—Toft,2001;Connellyeta1.,2006),同时,稀土元素也容易形成氟化物沉淀.因此,我们在HF样品溶解后加入适量的硼酸来络合F一,破坏氟化物沉淀,使得钙,镁和稀土元素以阳离子形式存在,大大提高了Hf的回收率,同时,也使得以阳离子形式的稀土元素在阴离子交换树脂上不停留.(2)同质异位素由于同质异位素("Yb,Lu)的存在以及稀土元素氧化物(GdO,DyO)干扰Hf.因此,稀土元素必须彻底与Hf分离.在阴离子交换柱上,稀土元素等阳离子不在阴离子柱上吸附,穿柱而过,而Hf与F结合的络合阴离子则紧紧吸附在树脂上,只有在较高浓度HC1才能够淋洗下来,这就保证了稀土元素与Hf的彻底分离,有效地避免了MC—ICP—MS分析Hf时的同质异位素干扰. 同时,在实际质谱测试过程中,也可以通过"Yb和"Lu的信号强度来监控它们与Hf的分离程度,质谱测试数据显示,"Yb和Lu法拉第杯的信号强度均小于0.00004V,充分说明了它们之间的彻底分离.研究表明,当含Hf溶液中"Yb!Hf和"Lu/Hf的信号强度均小于0.0001时,不必对"Hf/"Hf比值做同质异位素的干扰校正(李献华等,2005b).尽管在阴离子交换柱上Hf与稀土元素能够有效的分离,但为了检验NeptuneMC—ICP—MS对同质异位素的干扰扣除能力,在AlfaHf标准溶液(200ng/ml,下同)中加入不同量的Lu和Yb来进行实验,测试结果表明,在Lu/Hf<0.1,Yb/Hf<0.04时,NeptuneMC—ICP—MS可以完全有效的进行同质异位素的干扰扣除(图1A,B),这也进一步印证了LA—2300.282220.282200.282l8至0.282160.282l40.282l2000002000060001000400080020060l0408 000010000400008000200060010040080206l0Lu/Hf0.2824O0.282350.28230028225028220ActaPetrologicaSinica岩石2007,23(2):l{_000O020*******l000400080020060l040000l00004000080002000600l00400802Yb/Hf图1AlfaHf中加入不同量Lu,Yb对MC—ICP—MS测试Hf的影响Fig.1EffectsofAHfanalyseswithanadditionofvariableLu.Ybcontents 0282230.2822l兰0.28219:.{_lI;i..l}I'}Il{{一.工ll'A00o00200006000l00040008002006010400004000080o0200060,0J00400802lI}}".Ili.一fii00000200006000l00040008002006010400004000080o02000600l0040080206w/Hf图2AlfaHf中加入不同量Ta,w对MC—ICP—MS测试Hf的影响Fig.2EffectsofAlfaHfanalyseswithanadditionofvariableTa,Wcontents MC—ICP—MS进行(斜)锆石Hf同位素分析时"Hf的同质异位素干扰主要来自"Yb.此外,在化学分离中Ta和w与Hf之间的彻底分离则是比较困难的,尽管它们对".Hf没有直接的干扰,但是'册Ta和啪w干扰.Hf,为此,在AlfaHf标准溶液中加入不同量的Ta和w来进行实验,测试结果表明,Ta和w的存在对MC.ICP—MS测试Hf没有影响(图2A,B). (3)基体元素MC.ICP—MS较以前经典的热电离质谱(ThermalIonizationMassSpectrometry:TIMS)或热一二次离子质谱(hotSecondaryIonMassSpectrometry:hot—SIMS)测试Hf最突出的优点是无需zr,Hf分离.由于zr,Hf极其相似的化学性质,几乎相同的离子半径(分别为0.80,0.81h),实现它们之间的分离需要非常繁琐的步骤(Patchettand Tatsumoto1980:SaltersandHart1994),而这恰恰是Hf化学分离的难点,也是以前TIMS和hot—SIMS必须克服的难关(Bliehert.T0fl2001).研究表明,Zr/Hf达到200(祁昌实等,2005)甚至到800(Goolaertseta1.,2004)对Hf同位素的MC—ICP.MS测试没有影响.在NeptuneMC—ICP—MS进行不同zr/H喊验,结果表明,大量zr的存在不影响Hf同位素的测试(图3A),Zr,Hf无需分离,这样化学分离大大简化.同时,MC.ICP—MS对Ti,Hf之间分离也没有TIMS或hot—SIMS要求那么苛刻.尽管Ti的存在对Hf的MC—ICP—MS分析没有质谱干扰,但是大量Ti的存在容易在锥孑L堆积,大大降低了Hf的传输效率,造成电障效应,引起仪器产生质量漂移(Blichert—Toileta1.,1997),因此,绝大部分还是需要与Hf分离.Goolaertseta1.(2004)曾对样品中Ti含量对Hf同位素测定的影响作过研究,在Ti/Hf浓度比值高达30的JMC-475标准溶液中s176Hf/Hf测量结果没有受到明显的影响.研究表明,在醋酸,硝酸和双氧水混合体系中,n与F一的络合离子的分配系数很小(~1),远远小于zr,Hf络合F一的络合离子的分配系数(大于100)(Munkereta1.,2001),因此,在该条件下,可以实现Ti与Hf的有效分离.在实际地质样品中,TiO含量变化较大,一般为0.01—4%,杨岳衡等:地质样品的一次阴离子色谱法Hf分离及其MC—ICP—MS分析0.282220.282200.282l80.282l60282l4Mean:0.282185±0.000013(2SDN=22).TI:…it.I;…IITlT…T:?工工一fl,上t上tt圭王1i士f-t~.AMcan:0.282187±0.000007(2SDN=26)T?TTI-.r.TITTT{IITIITll1T}TII~TTTIIH.Bo1o4o.826lo305070901200l0.40.826103050709012016020000.20.6l4820406080l0000.20.6l4820406080l00l40l80ZHfTi/Hf图3AlfaHf中加入不同量Zr,Ti对MC—ICP—MS测试Hf的影响Fig.3EffectsofAlfaHfanalyseswithanadditionofvariableZr,Ticontents 金红石则达90%以上,我们使用4MHAc+8mMHNO3+1%H,0,混合溶液淋洗,可以看到非常明显的橙黄色溶液,直到变成无色,接下来,用6MHC1+0.1MHF淋洗并接收zr,Hf用于进一步分析.在NeptuneMC—ICP—MS也进行不同Ti/Hf试验(图3B),结果表明,即使Ti/Hf达到200,也没有观察到对Hf的MC—ICP—MS测试有明显的影响.通常化学分离后,Ti/Hf通常小于5,这样不会对Hf分析有影响,从岩石标样的测试结果也间接证明了这一点.4小结建立了一次阴离子交换柱实现Hf与干扰元素和基体元素的化学分离方法.该方法既可以采用HF处理样品,又无需用HCIO赶HF,也避免了使用特效树脂.岩石标样的重复测试表明,该方法简单,快速,经济,有效,尤其适合年轻地质样品Hf同位素组成分析.致谢本文前期实验是在中国科学院广州地球化学研究所同位素年代学与同位素地球化学重点实验室完成的.实验室主任李献华研究员给予悉心的指导和热情帮助.作者与北京大学地球与空间科学学院韩宝福教授和西北大学教育部大陆动力学实验室袁红林博士就相关问题进行了讨论与交流.两位匿名审稿人提出了宝贵的修改意见,进一步完善了论文.在此,一并致以诚挚的谢意.ReferencesBizzarroM,BakerJA,UlfbeckD.2003.ANewDigestionandChemical SeparationTechniqueforRapidandHighlyReproducible DeterminationofLu/HfandHfIsotopeRatiosinGeologicalMaterials byMC—ICP—MS.Geostand.Newslett.,27(2):133—14523lBliched..r0flj.ChauvelC.AlbaredeF.1997.SeparationofHfandLuf0rhigh—precisionisotopeanalysisofrocksamplesbymagnetic sector-multiplecollectorICPMS.Contrib.Minera1.Petro1..127: 248—260Blichert..r0flj.2001.0ntheLu—Hfisotopegeochemistryofsilicate rocks.Geostand.Newslett.,25(1):4l一56ConnellyJN.2006.Improveddissolutionandchemicalseparation methodsforLu—Hfgarnetchronometry.Geochem.Geophys. 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1 样品与方法
贵州位于喀斯待地形广砭发育的云贵高原 东段,属西南水稻区。水稻神植多以单季 稻为主,在南北盘江地势较低地区分布有少量的双季稻。为查明贵州高原水稻 田甲烷的 释放规律,我们选取了贵阳市花溪区花溪乡大寨村 (26 25 N,1 0 6。40 E)作为实验观溅 点 ,实地 监测了 水稻 田的 甲烷释 放通量 ,并 在国 内首次对 稻田 甲烷 的 ”C值 作了 定 。
第一作者简升:李盘华 男 26岁 博士 环境地球化学 收稿 1]蝴 19 95 03-03,改回 日期 l 995—0 8—01
维普资讯
增 刊
李金华等:贵州水稻田甲烷释放通量及碟同位素组成研究
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静态箱为自行设计的透明有机玻璃方形 箱 (570r am×950r am×95 0r am和 114ram × 950ram × 920mm,据文献【2,5—6]),箱静顶盖可单独揭开,并开再一个气孔 ,实验观测 时 不封 闭 ,以保持 箱 内外气 压平 衡而 不干扰 箱内 甲烷 的释放。 顶盖装 何 一小风 扇 ,使 箱内 气 体混 合均匀 。箱 的四个 顶角有 金属架 用来调 整箱 底边的 高度 ,通常使 箱底 边浸没 水下 3—5cm,以保证稻田释放的甲烷不逸出和箱内外水体的正常流动。排水晒田时 将 采 样 箱完全 降下。
菲律宾马尼拉新生代火山岩的Sr-Nd-Pb-Ca 同位素特征: 对南海俯冲过程中深部碳循环的制约

结果显示: 其源区中加入了约 4%~5%的海相沉积碳盐岩。结合区域构造背景, 认为该火山岩可能是上覆欧
亚大陆陆源沉积物和海洋沉积碳酸盐岩的南海板块沿马尼拉海沟俯冲过程中交代上覆地幔楔, 使得地幔楔
发生部分熔融的产物。
关键词: 岛弧火山岩; Sr-Nd-Pb-Ca 同位素组成; 深部碳循环; 马尼拉
中图分类号: P597
Geochimica ▌ Vol. 47 ▌ No. 6 ▌ pp. 593~603 ▌ Nov., 2018
594
2018 年
derived from the South China Sea plate, which contained high amounts of Eurasian terrigenous sediments and marine carbonates. Thereafter, a partial melting of the metasomatized mantle wedge formed the Manila volcanic rocks. Key words: arc volcanic rock; Sr-Nd-Pb-Ca isotope; deep carbon cycle; Manila
(GPMR201708); 中国博士后科学基金(2015M582003) 作者简介: 马东东(1991–), 男, 硕士研究生, 同位素地球化学研究方向。E-mail: madongdong@ * 通讯作者(Corresponding author): DENG Jiang-hong, E-mail: jhdeng0507@; Tel: +86-532-82893368
Abstract: The deep carbon cycle is an important part of the global carbon cycle. Studying the deep carbon cycle process is helpful in understanding the balance of CO2 in the atmosphere, which is a key factor that affects climate change. This study aims to explore the source of the volcanic rocks and trace the deep carbon cycle by using major and trace elements and Sr-Nd-Pb-Ca isotopic compositions of the Cenozoic high K calc-alkaline arc volcanic rocks in Manila, Philippines. These volcanic rocks are characterized by: (1) enriched LREE and LILE and depleted HREE and HFSE; (2) high 207Pb/204Pb and 208Pb/204Pb ratios, which can be best explained by the incorporation of continent-derived sediments; and (3) lighter Ca isotopic compositions as compared to the upper mantle with an average δ44/40Ca of 0.74‰ ± 0.03‰ (2σ, n = 8), suggesting the possible involvement of marine sedimentary carbonates with low δ44/40Ca into the source of the volcanic rocks. Our model calculation shows that about 4%~5% of the marine sedimentary carbonates were added to the mantle source. Combining with the regional tectonic history, we propose that the source region of Manila volcanic rocks was metasomatized by the subducted fluids
高精度热电离质谱(TIM S)在南极陨石研究中的应用前景

到4 - 0 . 0 0 3 4 、 ± 0 . 0 0 4 6和 ± 0 . 0 1 0 0 ( 2 S E, n= 2 8 ) ; 负离子状态 ( N T I MS ) 下对 0 s 含量值为几 至几十 p g的样品进行测 定, O s / O s比值精度 可达 0 . 2 ‰ 以 内, 对O s 含量 为 n g 级 的样 品 , ’ O s / O s比值 精 度好 于 2 0 p p m; C r同位 素 比 值 。 C r / C r , C r / C r 5 4 C r / C r 的分析精度分别可达到 1 p p m, 2 p p m, 2 p p m( 2 S D) 以内。这些方法涵 盖了亲石 元素 、 亲铁元素 , 长 寿命放射 性同位素和短寿命灭绝核素 的同位素研究 , 为 中国南极陨石 的深入研究提供 了有力技术保 障。
关键词 热 电离质谱 ( T I MS ) 陨石
d o i : 1 0 . 3 7 2 4 / S P . J . 1 0 8 4 . 2 0 1 3 . 0 0 4 2 5
南极
应用前 景
件 。到 目前为 止 , 已对 2 4 3 3块 陨 石样 品 进 行 了 分
0 引言
陨 石 是 我 们 了解 地 球 之外 其 他 行 星 的重 要 窗 口, 可 为 我们提 供 了解 地 球 以外 太 阳系其 他行 星形 成 和演 化 的证 据 。陨石搜 集 也是 除登 月和 登火 星获
原创性 研 究成果 。
中国南极科学考察已收集 陨石 1 1 4 5 2块, 占世界第
三位 , 且 陨石类 型较 全 , 稀 少 和特殊 的陨石样 品也 较
热 电离质 谱 ( T I MS ) 是 同位 素 地 球 化 学 和天 体
辉石岩:高压结晶还是再循环洋壳?

高 校 地 质 学 报Geological Journal of China Universities2012 年 3 月,第 18 卷,第 1 期,74-87页March 2012,Vol. 18, No.1, p. 74-87辉石岩:高压结晶还是再循环洋壳?张亚玲1,2,徐义刚11. 同位素地球化学国家重点实验室,中国科学院 广州地球化学研究所,广州 510640;2. 中国科学院 研究生院,北京 100049摘要:辉石岩有三种不同的成因:(1)堆晶成因(Ⅰ类辉石岩) ;(2)再循环洋壳变质成因(Ⅱ类辉石岩) ;(3)交代成因。
I 类辉石岩由橄榄岩部分熔融产生的熔体在岩浆通道内上升过程中,在1.5~2.5 GPa 压力范围内结晶形成。
常具有堆晶结构或火成结构,在 CaO/MgO-SiO 2/MgO 图解中无明显的线性关系,无Eu 异常,其 Sr-Nd-O 同位素组成与幔源岩浆相似。
II 类辉石岩多数为再循环洋壳的变质产物,常具变晶结构,在CaO/MgO-SiO 2/MgO 图解中形成明显的线性关系,具Eu 正异常,其εNd 值与MORB 相似,而Sr 同位素比值变化范围大;其O 同位素组成与原岩有关,如原岩是洋壳下部,δ18O <地幔值;如原岩是洋壳上部,则δ18O >地幔值。
交代成因辉石岩是熔体-橄榄岩相互反应的结果,常被方辉橄榄岩或纯橄岩包围,矿物种类相对其他两类辉石岩单一,在CaO/MgO-SiO 2/MgO 图解中较分散,其εNd 值较II 类辉石岩低,而Sr 同位素比值变化较小,δ18O 值低于、高于、近似于地幔值都存在。
再循环洋壳在俯冲到地幔深部和随超基性岩体上升的过程中由流体萃取作用和部分熔融作用形成化学成分丰富的流体和熔体,这些熔/流体或交代围岩橄榄岩将其转化为辉石岩,或直接高压结晶形成辉石岩,或者由洋壳变质形成的榴辉岩经退变质形成Ⅱ类辉石岩。
上述过程导致了在同一超基性岩体中各类成分、成因不同辉石岩共存的现象。
古太平洋板块俯冲对延边地区深部地壳的置换作用-显生宙花岗岩的Nd同位素制约

Nd 的空白本底约 30 pg。
3
3.1
元素、同位素组成特征
主量元素特征 由表 2 可知 , 在白垩纪之前侵位的南北两区花
Nd 比值分
岗岩的岩石类型和主量元素特征基本一致。北区该 时 期 花 岗 岩 的 SiO2 和 Al2O3 含 量 平 均 值 分 别 为 72.3%和 14.1%, 南区则为 69.2%和 15.3%, 相对而 言南区花岗岩更富 Al (A/NK=1.465、A/CNK=1.02)。 南北两区前白垩纪花岗岩 K2O 含量整体普遍较高 , 集中于 3.3%~4.9%, 绝大部分属于高钾钙碱性系列 ( 图 3a) 。早白垩世侵位的南区和北区的花岗岩的 SiO2 和 Al2O3 和 A/CNK 平均值也基本一致 , 而在图 3a 中南区样品投点主要落入高钾钙碱性系列 , 北区 则落入钙碱性系列。
第3期
黄秘伟等 : 古太平洋板块俯冲对延边地区深部地壳的置换作用 : 显生宙花岗岩的 Nd 同位素制约
447
植被覆盖率高 , 地质研究程度相对较低。区域内构 造断裂发育, 位于研究区西部的敦化–密山断裂 (带 )(图 2)是当中最著名的一条 , 由走向 NE60°的两 条高角度断层组成 , 为一右行走滑的深大断裂带 , 将延边地区与张广才岭隔开 , 为研究区的西界。研 究区南部的富尔河 –古洞河断裂 (图 2)以南出露一套 类似华北克拉通基底的太古宙绿片岩 – 角闪岩相的 片麻岩和斜长角闪岩组合 , 因而被认为是兴蒙造山 带与华北克拉通北缘边界赤峰 – 开源断裂的东延 ( 吉 林地质矿产局 , 1989; 徐公愉 , 1993)。另一些学者则 认为赤峰 – 开源断裂的东延应该是夹皮沟 – 松江断裂 (图 2)(Zhang et al., 2005; 李超文等 , 2010)。 延边地区广泛分布有显生宙花岗岩 , 占区内出 露 地 质 体 总 面 积 的 70%~80%( 吉 林 地 质 矿 产 局 ,
近十年来我国实验矿物岩石地球化学研究进展和展望

关 键 词: 高温高压实验 ; 进展 ; 展 望
中 图分 类 号 : P 5 7 9 ; P 5 8 9 ; P 5 9 9
文献标识码 : A
文章编号 : 1 0 0 7 — 2 8 0 2 ( 2 0 1 3 ) 0 4 — 0 4 0 2 — 0 6
Th e Re s e a r c h a n d Ex p e c t a t i o n o f Ex p e r i me n t a l Mi n e r a l o g y,
摘 要 : 2 1世 纪 前 十 年 , 我 国 实验 矿 物岩 石地 球 化 学 研 究取 得 了长 足 进 展 , 不 仅 表 现 在 实 验 研 究 设 备 与 技 术 的更 新 和 快 速 进 步, 而 且 表 现 在 研 究 队伍 的 国际 化 和 研 究 水 平 与 国 际 接 轨 。 同 时 , 在 地 幔 和 下 地 壳 岩 石流 变 学 、 冲 击 动 高 压 研 究 外 核 物 质 组
矿 物 岩 石地 球 化 学通 报
・
学科发展十年进展 ・
Bu l l e t i n o f Mi ne r a l o gy, Pe t r o l o g y a n d Ge o c he mi s t r y
Vo 1 . 3 2 No .4, J u l y,2 01 3
4 .c o £ g o f E a r t h S c i e n c e s ,J i l i n U n i v e r s i t y, C h a n g c h u n 1 3 0 0 6 l , C h i r a ;5 .S t a t e Ke y L a b o r a t o r y o f
20702209_滇西保山地块早古生代碎屑锆石U-Pb-Hf_同位素研究及其对冈瓦纳大陆重建的制约

1000 0569/2020/036(02) 0469 83ActaPetrologicaSinica 岩石学报doi:10 18654/1000 0569/2020 02 09滇西保山地块早古生代碎屑锆石U Pb Hf同位素研究及其对冈瓦纳大陆重建的制约周美玲1,2 夏小平1 彭头平1,3 徐健1,2 马鹏飞1,2ZHOUMeiLing1,2,XIAXiaoPing1 ,PENGTouPing1,3,XuJian1,2andMAPengFei1,21 中国科学院广州地球化学研究所,同位素地球化学国家重点实验室,广州 5106402 中国科学院大学,北京 100493 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心,北京 1001011 StateKeyLaboratoryofIsotopeGeochemistry,GuangzhouInstituteofGeochemistry,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou510640,China2 UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China3 CenterforExcellenceinTibetanPlateauEarthSciences,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China2019 06 01收稿,2019 11 29改回ZhouML,XiaXP,PengTP,XuJianandMaPF 2020 DetritalzirconU Pb HfisotopestudiesforthePaleozoicsandstonesfromtheBaoshanBlock,westernYunnan,andtheirconstraintsontheGondwanacontinentalreconstruction ActaPetrologicaSinica,36(2):469-483,doi:10 18654/1000 0569/2020 02 09Abstract ThePaleozoicGongyangheandMengdingjiegroups,outcroppedinthewestandeastoftheBaoshanBlock,respectively,inthewesternYunnan,arethekeyforunderstandingthepaleogeographyoftheEarlyPaleozoicGondwana Inthisstudy,weconductedU PbdatingandLu HfisotopeanalysisfordetritalzircongrainsfromsandstoneandmetasandstonesamplesfromtheGongyangheandMengdingjiegroups TheagesofdetritalzirconsfromtheGongyangheGroupinwesternBaoshanBlockrangefrom3862Mato533MawithεHf(t)valuesfrom-37 8to+11 0 Theminimumagepeakisat549~533Ma,indicatingthatthemaximumsedimentaryageofthisgroupisnoearlythantheearlyEarlyCambrian So,weinferthattheGongyangheGroupisoftheCambrianindepositionalageTheagesofdetritalzirconsfromtheMengdingjieGroupintheeasternpartofBaoshanBlockrangefrom3097Mato542MawithεHf(t)valuefrom-39 5to+10 5 Theminimumagepeakperiod(at576~458Ma)constraintsthesedimentaryageoftheMengdingjieGrouptonoearlythantheLateOrdovician IncombinationwiththedetritalzircondatafromotherPaleozoicstrataintheBaoshanBlock,wesuggestthattheblockwaslocatedinthenorthernmarginofGondwanainthePaleozoicandthesedimentarydetritusmainlycamefromIndia However,thepresenceofaminoragepeakof~1 17GaforthosedetritalzirconsfromtheMengdingjieGroupsuggeststhattheeasternpartoftheBaoshanBlockmayhavereceivedacertainpercentageofsedimentdetritusfromWesternAustralia TheseresultsindicatethatthelocationoftheBaoshanBlockinthereconstructionoftheGondwanashouldbeclosetotheIndianmainland,whileitseasternmarginispossiblyadjacenttoAustraliaKeywords BaoshanBlock;GongyangheGroup;MengdingjieGroup;DetritalzirconU Pb Hfisotope;Gondwanareconstruction摘 要 滇西地区出露的古生界公养河群和孟定街群分别位于保山地块的西部和东部,其沉积时代、构造归属、碎屑物质来源及在早古生代冈瓦纳大陆重建中的古地理位置具有重要研究意义。
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中国科学院广州地球化学研究所
同位素地球化学国家重点实验室分析价格表
1. 主、微量元素分析收费标准
送样和分析价格说明
(1) 所有样品,必须通过仪器管理系统(/)预约登记,在相关主管人员
批准后,才能进入实验室分析测试;
(2) 送样要求请参照“中科院广州地化所元素及同位素分析送样单”;
(3) 粒度不符合要求的样品, 将视情增加10%~15%的分析费;
(4) 超基性岩等Pb、Sr、REE含量低的样品、将增加25%的分析费;
(5) TDS >0.1%的溶液样品、水样,需在本实验室再稀释或加内标,将增加25%的分析费;
(6) 用户自己来本实验室完成样品的化学处理及仪器分析者,可获得分析价格的8折优惠;
(7) 所有在本实验获得分析测试数据的研究人员,须在其研究成果中注明;由中国科学院广
州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室分析完成[Analyses were carried out at State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences]
2. 同位素分析(MC- ICP-MS、TIMS、ICP-MS等)收费标准
送样和分析价格说明(同上)
3.稳定同位素分析收费标准:
相关注意事项如下:
(1)用户自己来本实验室完成分析者,可获得分析价格的8折优惠;
(2)所有委托本实验获得分析测试数据的研究人员,须在其研究成果中注明;
(3)参照表述形式:碳、氧(氢、氧)同位素数据在中国科学院同位素地球化学国家重点实
验室GV IsoPrime II稳定同位素质谱仪上测试完成。
δ18O and δ13C (δD and δ18O) are measured on a GV IsoPrime II stable isotope ratio mass spectrometry in the State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences.
4.电子探针收费标准
注:均包含了必要的仪器调试、标样检测、换样时间。
____________________________________________
相关注意事项:
(1) 严格按照实验室技术人员的指导进行样品的分析测试,对于违反相关操作规程而损坏仪器以及相关附属设备的须照价赔偿;
(2) 为保证数据质量,原则上要求送样人进实验室完成样品的分析;
(3) 所有在本实验获得分析测试数据的研究人员,须在其研究成果中注明;参照表述形式:矿物成分/背散射电子图像由中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室 JEOL JXA-8100型电子探针分析
仪测试完成 [Mineral compositions/ back-scattered-electron imaging were carried out at State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences with a JEOL JXA-8100 Superprobe]
5.Ar-Ar 定年
相关注意事项如下:
(1) 严格按照实验室技术人员的指导进行样品的分析测试,对于违反相关操作规程而损坏仪
器以及相关附属设备的须照价赔偿;
(2) 为保证数据质量,原则上要求送样人进实验室完成样品的分析;
(3) 所有在本实验获得分析测试数据的研究人员,须在其研究成果中注明;由中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室分析完成[Analyses were carried out at State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences]。