Oxygen Isotope In Situ Microanalysis of Zircon by SHRIMP Ⅴ
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摘要:
氧同位素分析能够为岩石、热液及矿床形成演化提供重要的成因信息,是岩石学与矿床学研究的强有力工具。二次离子质谱仪(SIMS)以其独特的微区原位优势,广泛应用于锆石等矿物氧同位素分析,往代型号SHRIMP存在三维机械样品台在移动过程中发热甚至放气破坏样品腔真空的风险。为了维持样品腔稳定的高真空,保证氧同位素测试精度,本次研究首次利用升级压电陶瓷驱动高真空样品台的第五代高灵敏度、高分辨率二次离子质谱仪(SHRIMP Ⅴ),建立了氧同位素微区原位分析测试方法。在一次离子强度为3nA,电子枪能量为−1.9keV,束斑大小为25μm,入射狭缝宽度为120μm,18O−和16O−两个接收器狭缝宽度均为300μm的条件下,用锆石标样Temora 2和Qinghu对系统进行调试,获得16O信号强度约为1.2×109cps,并对标样R33、FC1和Tanz进行了测试。结果表明,标样氧同位素δ18O分析结果与其参考值在误差范围内一致,δ18O单点内在分析精度优于0.30‰(2SE),外在精度优于0.50‰(2SD),测试精度整体与国内外原有SHRIMP相当,验证了仪器准确度、精密度和稳定性。升级高真空样品台后,SHRIMP Ⅴ样品腔真空度优于2.5×10−8torr(原有SHRIMP为4.0×10−8torr),进一步提高了极限真空及重复定位能力和分辨力,更有利于氧等稳定同位素分析,并为今后传统无水矿物水含量的测试提供了可能。
Abstract:Oxygen isotope analysis can provide important genetic information for the formation and evolution of rocks, hydrothermal fluids, and mineral deposits. It is a powerful tool for petrology and mineral deposits research. Secondary ion mass spectrometry (SIMS) is widely used for oxygen isotopes analysis of accessory minerals such as zircon with its advantage of its unique in situ microanalysis. However, since the advent of SHRIMP, there has always been a problem of sample chamber vacuum damage caused by heating and deflation during the movement of the sample stage. In order to maintain a stable high level of vacuum in the sample chamber and ensure the accuracy of oxygen isotope testing, an in situ microanalytical method of oxygen isotopes in zircon was established by using the fifth generation of sensitive high resolution ion microprobe (SHRIMP Ⅴ) with an upgraded piezoceramics driven high vacuum sample stage. The instrument conditions include: the primary ion intensity of 3nA, electron gun energy of −1.9keV, beam spot size of 25μm, source slit width of 120μm, and slit widths of both 18O− and 16O− receivers of 300μm. The system was adjusted by using zircon standard samples Temora 2 and Qinghu, and the obtained signal intensity of 16O was 1.2×109cps. The standard samples R33, FC1 and Tanz were also tested. The results showed that the analysis values of δ18O for zircon standard samples were consistent with the reference values within the error range. Internal analysis accuracy was better than 0.30‰ (2SE), and the external accuracy was better than 0.50‰ (2SD). The overall testing accuracy of zircon oxygen isotope analysis by SHRIMP Ⅴ was comparable to that of existing SHRIMP series instruments in China and abroad, which verified the accuracy, precision and stability of SHRIMP Ⅴ. After upgrading the high vacuum platform, the sample chamber vacuum stability of the SHRIMP Ⅴ was maintained within 2.5×10−8torr (original SHRIMP is 4.0×10−8torr), which further improves the ultimate vacuum, repeat positioning ability and resolution. Besides, it is more conducive to the analysis of stable isotopes such as oxygen and provides the possibility for the future testing of water content in traditional anhydrous minerals.
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Keywords:
- oxygen isotopes /
- SHRIMP Ⅴ /
- high vacuum sample stage /
- zircon /
- in situ microanalytical method
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X射线荧光光谱定性分析技术经过长期的应用及发展,其应用范围也越来越广泛[1-4]。目前,XRF所带的定性分析软件(SQX)可自动对扫描谱图进行搜索和匹配,包括确定峰位、背景和峰位的净强度[5-7],并从XRF特征谱线数据库中配对确定元素的谱线,这对从事XRF的分析者而言非常便利[8-10]。近年来刘岩等[11]采用XRF无标样分析法检测催化剂,测定结果的相对标准偏差小于1.3%;张红菊等[12]采用XRF无标样分析法检测轻合金铝合金中的主量元素,其测量值与认定值的相对误差低于±5%,测量结果都具有很好的可靠性和准确度。
自然界矿物种类复杂,应用XRF半定量分析软件(SQX)分析未知样品时,由于SQX软件仅对样品中9F~92U元素进行半定量分析,而对H2O、C这些参数不能直接测定。对于烧失量(LOI)、结晶水(H2O+)含量较高的铝土矿,二氧化碳含量较高的碳酸盐矿物,硫、碳含量较高的硫化物金属矿这类高烧失量矿物样品,平衡归一化计算时对未知样品中的Al2O3、SiO2、CaO、MgO、Fe等主要元素分析结果影响较大,半定量分析数据准确度较低。这就要求XRF分析人员需要掌握未知样品的来源及基本情况,根据测定结果对各元素在样品中的结构状态进行评估,选用更为合理的校正模式,提高半定量分析的准确性[13-15]。为了解决这个问题,本文提出了一种校正模式。该校正模式根据半定量分析初步结果,采用重量法、碘量法、酸碱测定法、红外光谱法有选择性地对未知样品中的LOI、S、C、H2O+等项目进行定量分析,然后将定量分析结果输入SQX该参数的固定结果中,二次平衡归一计算得出新的半定量分析结果。应用该校正模式校正后,铝土矿、碳酸盐矿物、硫化物金属矿等高烧失量矿物的半定量分析结果的准确度得到大幅度提高。
1. 实验部分
1.1 仪器与测量条件
ZSX PrimusⅣ型顺序扫描波长色散X射线荧光光谱仪(日本理学电机工业株式会社),端窗铑靶X射线管,工作电压20~60kV,工作电流2~160mA,铍窗厚度30μm,视野光栏0.5~30mm,准直器: S2/S4,探测器: PC/SC,分光晶体:RX 25/Ge/PET/LiF200[16-19]。测量元素范围9F~92U。BP-1型压样机(丹东北方科学仪器公司)。各元素具体的测量条件见表 1。
表 1 仪器测量条件Table 1. Measuring conditions of the XRF equipment分析元素 数据库 靶材 电流
(kV)电压
(mA)滤光片 衰减器 准直器 晶体 探测器 PHA 重元素 Standard Rh 50 60 OUT 1/1 S2 LiF(200) SC 100~300 重元素(1) Sta-Ni400 Rh 50 60 Ni-400 1/1 S2 LiF(200) SC 150~250 Ca-Kα Standard Rh 40 75 OUT 1/1 S4 LiF(200) PC 100~300 K-Kα Standard Rh 40 75 OUT 1/1 S2 LiF(200) PC 100~300 Cl-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 Ge PC 150~300 S-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 Ge PC 150~300 P-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 Ge PC 150~300 Si-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 PET PC 100~300 Al-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 PET PC 100~250 Mg-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 RX25 PC 100~250 Na-Kα Standard Rh 30 100 OUT 1/1 S4 RX25 PC 100~250 F-Kα Standard Rh 40 75 OUT 1/1 S4 RX25 PC 100~300 1.2 SQX分析模拟计算流程
XRF半定量分析可选择测定未知样品中F~U或Ti~U之间的元素,分析测试程序完成后会自动报出大于仪检出限的各元素的分析结果,这时应根据测试结果作一个初步判断是否需要进行SQX计算;如不需要,则可以直接报出测定结果;如测定结果与样品实际结构状态有较大差别,则需选用更为合适的校正模式、平衡组分或添加其他方法测试结果后进行SQX计算,以得到更为合理的测定结果。定性分析的基本流程见图 1。
1.3 样品制备及实验方法
为验证本文提出的半定量分析模式分析校正效果,选用国家标准物质铝土矿GBW(E)70036、碳酸盐矿物GBW07131、硫化物多金属矿GBW07166作为待测样品,在105℃下烘干2h,称取4.5±0.1g,倒入放置于平板模具上的PVC塑料环(外径40mm,内径35mm,高5mm)中,在30t压力下加压30s压制成型,编号,置于样品盒内,用X射线荧光光谱仪半定量分析方法进行测试[20-22]。仪器自动计算出各元素的含量。
根据XRF半定量初步分析结果,按化学标准方法YS/T 575.19—2007、GB/T 3286.8—2014、GB/T 3286.7—2014、GB/T 14353.12—2010、GB/T 8151.2—2012、SN/T 3598—2013、GB/T 2469—1996、YS/T 575.18—2007选择性分析未知样品中的烧失量(LOI)、硫(S)、碳(C)、结晶水(H2O+),计算出定量结果,备用。
将化学分析结果作为XRF半定量分析软件(SQX)中该元素的固定结果,重新进行平衡计算出新的半定量结果。
2. 结果与讨论
2.1 烧失量对铝土矿类型矿物半定量分析结果的影响
铝土矿是一种土状矿物,化学组成为Al2O3·nH2O,含水不定,多为单水或三水矿物[23-24]。由于XRF的局限性,对于H2O、C这些未定量的参数,其含量在铝土矿中较高[25],平衡归一化计算时会对Al2O3、SiO2、Fe2O3等元素的影响较大。这时可采用烧失量校正的方法,添加烧失量(LOI)作为该样品的固定值,运行半定量分析软件(SQX)重新计算出新的结果。将GBW(E)70036作为未知样品用XRF定性分析方法进行分析,各种校正模式的计算值与认定值对照结果见表 2。
表 2 铝土矿标准物质GBW(E)70036各种校正模式计算值与认定值对比Table 2. Calculated values and standard values of bauxite standard material GBW(E)70036 in various correction models分析元素 氧化物模式测试
结果(%)添加LOI校正结果
(%)H2O作平衡
校正结果(%)GBW(E)70036
认定值(%)氧化物模式测试结果
相对误差(%)LOI校正结果
相对误差(%)MgO 0.136 0.121 0.116 0.120 13.33 0.83 Al2O3 76.94 67.51 64.46 69.74 10.32 -3.20 SiO2 7.91 6.62 6.12 4.88 62.09 35.66 P2O5 0.159 0.132 0.121 0.120 32.50 10.00 SO3 0.182 0.00 0.139 0.047 - - K2O 1.07 0.880 0.810 0.710 50.70 23.94 CaO 0.258 0.212 0.195 0.180 43.33 17.78 TiO2 5.10 4.17 3.81 3.97 28.46 5.04 Fe2O3 7.42 5.97 5.35 6.09 21.84 -1.97 LOI * 13.70 △ 13.74 - - H2O * △ 18.26 - - - 注:“*”表示XRF不能直接分析该参数,无数据;“△”表示在LOI或H2O其中一项参数有测量结果时,另一项结果不参与校正计算;“-”表示未定值或未统计计算。 据表 2可知,GBW(E)70036以氧化物模式的测试结果与认定值误差较大,当添加LOI校正计算后,其多个元素的平均相对误差由32.8%降至12.3%,准确度大幅提高。此外,在确定未知样品是未经高温灼烧的情况下,还可以采用H2O作为平衡组分直接计算,其计算结果也与认定值较为相近。
2.2 二氧化碳与烧失量对碳酸盐类型矿物半定量分析结果的影响
碳酸盐矿物中CO2的占比较高, 而CO2是SQX软件未能定量参数之一,给定性分析结果带来较大误差。为提高定性分析的准确度,可对CO2或烧失量进行定量分析[26],添加烧失量或CO2定量分析结果作为该样品的固定值,运行SQX重新计算出新的结果。将GBW07131作为未知样品用XRF定性分析方法进行分析,各种校正模式的计算值与认定值对照结果见表 3。
表 3 碳酸盐标准物质GBW07131各种校正模式计算值与认定值对比Table 3. Calculated values and standard values of carbonate standard material GBW07131 in various correction models分析元素 氧化物模式
测试结果(%)CO2平衡
校正结果(%)添加LOI
校正结果(%)钙镁元素以碳酸盐
计平衡计算(%)GBW07131
认定值(%)氧化物模式测试
结果相对误差(%)LOI校正结果
相对误差(%)MgO 29.73 19.57 19.18 20.4 20.14 47.62 4.77 Al2O3 0.759 0.454 0.449 0.451 0.290 161.72 -54.83 SiO2 2.18 1.29 1.27 1.28 1.15 89.57 -10.43 P2O5 0.051 0.030 0.030 0.030 0.016 218.75 -87.50 SO3 0.442 0.256 0.00 0.254 - - - K2O 0.292 0.161 0.160 0.160 0.160 82.50 0.00 CaO 64.54 31.76 32.07 31.50 30.93 108.66 -3.69 TiO2 0.045 0.018 0.0186 0.0178 0.013 246.15 -43.08 MnO 0.038 0.015 0.016 0.011 0.012 216.67 -33.33 Fe2O3 0.435 0.169 0.176 0.167 0.170 155.88 -3.53 CO2 * 45.66 △ - - - - LOI * △ 45.67 - 45.73 - 0.13 注:“*”表示XRF不能直接分析该参数,无数据;“△”表示在LOI或CO2其中一项参数有测量结果时,另一项结果不参与校正计算;“-”表示未定值或未统计计算。 据表 3可知,GBW07131以氧化物模式测试结果较认定值误差较大。当添加LOI校正计算后,其多个元素的平均相对误差由122.4%降至27.2%,准确度大幅提高。此外,采用滴加稀盐酸确定未知样品是碳酸盐矿物的情况下,可以采用CO2作为平衡组分直接计算或者将CaO、MgO换算成为CaCO3、MgCO3计算模式重新平衡计算,其结果也与认定值较为相近。
2.3 碳硫元素对硫化物多金属矿类型矿物半定量分析结果的影响
硫化物多金属矿中的碳、硫元素含量较高,以氧化物模式对该类型样品进行半定量分析时误差较大。当采用化学法测定这类样品的烧失量时,硫化物金属矿中的硫在高温下会被空气中的氧替换,不仅会出现烧蚀减量,还会出现烧蚀增量,使得烧失量的结果是不准确的[27-28],因此不能把烧失量校作为该未知样品的固定值对测定结果进行平衡计算。这时可以采用化学法测定该未知样品中的C、S元素,作为该样品的固定值,运行半定量分析软件(SQX)重新计算出新的结果。将GBW07166作为未知样品用XRF半定量程序进行分析,各种校正模式的计算值与认定值对照结果见表 4。
表 4 硫化矿多金属矿标准物质GBW07166各种校正模式计算值与认定值对比Table 4. Calculated values and standard values of sulfide polymetallic ore standard material GBW07166 in various correction models分析元素 氧化物模式测试
结果(%)总硫、总碳固定
平衡计算(%)LOI平衡计算
(%)Sulfide模式
校正结果(%)GBW07166
认定值(%)氧化物模式测试
结果相对误差(%)总硫、总碳校正
结果相对误差(%)MgO 0.360 0.350 0.675 0.505 0.310 16.13 12.90 Al2O3 1.60 1.55 3.03 2.29 1.25 28.00 24.00 SiO2 3.34 3.50 6.26 4.86 3.78 -11.64 7.41 S 18.43 33.80 0.00 27.75 33.80 - - K2O 0.306 0.433 0.387 0.484 0.320 -4.38 35.31 CaO 2.05 2.02 2.61 3.27 1.96 4.59 3.06 Fe 18.22 28.58 27.45 30.84 29.60 -38.45 -3.45 Cu 15.50 28.00 30.72 28.42 24.20 -35.95 15.70 Zn 0.025 0.057 0.049 0.055 0.057 -56.14 0.00 C * 0.138 △ - - - - LOI * △ 27.04 - - - - 注:“*”表示XRF不能直接分析该参数,无数据;“△”表示在LOI或C其中一项参数有测量结果时,另一项结果不参与校正计算;“-”表示未定值或未统计计算。 据表 4可知,GBW07166以氧化物模式或添加LOI校正计算结果后,测试结果较认定值误差较大,当添加全硫、全碳校正计算结果后,其多个元素的平均相对误差由27.2%降至9.5%,准确度大幅提高。此外,在没有条件测定全硫、全碳元素时,选用SQX软件中Sulfide校正模式重新平衡计算,其结果也与认定值较为相近。
3. 应用实例
选取3件不同类型的未知样品,应用XRF半定量程序分析,根据XRF半定量初步分析结果,计算对照结果见表 5。未知样品1、2在添加烧失量(LOI)校正计算后半定量分析结果与化学法分析结果比较,多个元素的平均相对误差分别由46.2%降至18.0%和37.6%降至7.1%。未知样品3添加总硫、总碳校正计算结果后,其多个元素的平均相对误差由28.1%降至10%,准确度得到了明显提高。若与DZ/T 130—2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》要求定量分析规范中误差允许限(Yc)相比较,除少部分项目能满足规范要求外,大部分项目还是达不到定量分析要求。但是如铝土矿中的Al2O3,碳酸盐矿物中的CaO、MgO,硫化物多金属矿中Fe、Zn、Cu、Pb等元素的相对误差均在5%以内,与DZ/T 130—2006要求较为接近。
表 5 某未知样品各种校正模式的计算值与化学分析值对比Table 5. Calculated values and chemical analysis values of various correction modes for the unknown sample样品编号 分析元素 氧化物模式测试
结果(%)平衡校准计算
结果(%)化学法测定值
(%)氧化物模式测试
结果相对误差(%)平衡校准计算结果
相对误差(%)允许限Yc
(%)Al2O3 86.97 76.11 78.01 11.49 -2.44 0.63 SiO2 2.94 1.82 1.31 124.43 38.93 4.17 Fe2O3 3.26 2.54 2.55 24.84 -0.46 5.11 TiO2 4.29 3.4 3.10 38.38 9.78 4.80 未知样品1 K2O 0.19 0.17 0.16 18.75 6.25 10.45 CaO 0.33 0.31 0.31 6.45 0.00 9.00 MgO 0.29 0.25 0.20 45.00 25.00 9.95 P2O5 0.28 0.22 0.14 100.00 61.37 10.76 LOI * 14.6 14.6 - - 2.58 Na2O 0.76 0.71 0.781 -2.59 -8.72 7.17 MgO 0.29 0.24 0.21 39.14 14.95 9.84 Al2O3 0.48 0.39 0.31 54.13 26.16 9.00 SiO2 1.15 0.93 0.83 38.66 12.45 7.05 P2O5 1.24 1.00 0.97 28.34 2.88 6.77 Fe2O3 1.70 1.21 1.18 44.18 2.13 6.41 未知样品2 S 4.72 △ 3.21 47.04 - 4.74 CaO 1.13 0.81 0.83 36.64 -2.40 7.05 Cr 18.49 13.09 12.89 43.46 1.53 2.75 Ni 22.81 16.18 16 42.55 1.12 2.47 Cu 14.53 10.31 10.33 40.62 -0.23 3.04 Zn 3.04 2.16 2.02 43.24 5.94 5.49 LOI * 37.00 37.00 - - - MgO 0.21 0.200 0.185 14.49 8.11 10.12 Al2O3 0.53 0.472 0.427 23.87 10.61 8.34 SiO2 2.18 1.818 1.650 32.00 10.15 5.83 P2O5 0.02 0.024 0.028 -34.29 -13.21 14.91 S 18.84 34.02 34.02 - - - K2O 0.05 0.048 0.042 15.44 13.31 13.77 未知样品3 CaO 0.15 0.127 0.137 7.72 -7.50 10.81 TiO2 0.03 0.031 0.026 30.98 20.78 15.18 Fe 4.52 6.942 6.720 -32.81 3.31 3.64 Cu 0.68 1.057 1.218 -44.37 -13.18 6.36 Zn 32.24 50.517 48.250 -33.18 4.70 1.15 Pb 1.58 2.505 2.646 -40.46 -5.33 5.05 C * 1.21 1.21 - - - 注:“*”表示XRF不能直接分析该参数,无数据;“△”表示在LOI有测量结果时,该项结果不参与校正计算;“-”表示未定值或未统计计算。 4. 结论
实验证明采用本文提出的校正模式进行校正,分析铝土矿、碳酸盐矿物和硫化物多金属矿中多元素的平均准确度提高了2.6~4.5倍,半定量分析结果准确度大幅提高。其中,铝土矿中的Al2O3,碳酸盐矿物中的CaO、MgO,硫化物矿物中Fe、Zn、Cu、Pb等主量元素的相对误差均在5%以内,与化学法分析结果较为相近。本方法可快速、较为准确地测定铝土矿、碳酸盐矿物和硫化物矿物中多元素的含量。
这种化学法与半定量分析软件相结合的半定量校正模式,不仅可用于铝土矿、碳酸盐矿物和硫化物矿物,还适用于烧失量较高的锰矿、磷矿等矿物的压片半定量分析[29-30]。对于硫化物矿物等多金属矿的定量全分析,因为这类矿物容易腐蚀铂坩埚而很少采用熔片制样XRF分析[31],通常采用化学分析法,但流程繁琐,本文研究方法可作为一种有效的矿石全分析的补充手段。
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表 1 SHRIMP Ⅴ样品腔真空统计
Table 1 The vacuum statistics of SHRIMP V sample chamber
SHRIMP Ⅴ
运行时间样品腔真空
(×10−8torr)SHRIMP Ⅴ
运行时间样品腔真空
(×10−8torr)202306 2.1~2.5 202401 1.5~1.7 202307 1.9~2.4 202402 1.5~2.1 202308 1.8~2.3 202403 1.2~2.5 202309 1.7~2.6 202404 1.2~2.7 202310 1.8~2.3 202405 1.5~2.1 202311 1.7~2.6 202406 1.6~2.2 202312 1.6~2.6 202407 1.2~2.6 202408 1.4~2.7 表 2 第1号靶和第2号靶SHRIMP Ⅴ 锆石氧同位素分析结果
Table 2 Results of zircon oxygen isotope analysis on target No.1 and No.2 by SHRIMP Ⅴ.
第1号靶第一组 测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)Temora 2-1 8.38 0.26 R33-1 5.78 0.27 FC1-1 5.51 0.18 Temora 2-2 8.21 0.31 R33-2 5.71 0.11 FC1-2 5.67 0.22 Temora 2-3 8.01 0.13 R33-3 5.39 0.12 FC1-3 5.71 0.26 Temora 2-4 7.83 0.32 R33-4 5.84 0.23 FC1-4 5.86 0.27 Temora 2-5 8.21 0.16 R33-5 5.48 0.09 FC1-5 5.65 0.32 Temora 2-6 8.48 0.20 R33-6 5.57 0.29 FC1-6 5.83 0.28 Temora 2-7 8.18 0.25 R33-7 5.61 0.14 FC1-7 5.61 0.17 Temora 2-8 8.39 0.29 R33-8 5.54 0.10 FC1-8 5.65 0.25 Temora 2-9 8.00 0.27 R33-9 4.74 0.26 FC1-9 5.77 0.20 Temora 2-10 8.12 0.20 R33-10 5.95 0.18 FC1-10 5.68 0.24 Temora 2-11 8.24 0.12 R33-11 5.87 0.20 FC1-11 5.61 0.18 Temora 2-12 8.51 0.18 R33-12 5.62 0.23 FC1-12 5.87 0.25 Temora 2-13 8.21 0.23 R33-13 5.37 0.24 FC1-13 5.78 0.24 Temora 2-14 8.01 0.24 R33-14 6.15 0.32 FC1-14 5.59 0.26 Temora 2-15 8.02 0.18 R33-15 5.63 0.26 FC1-15 5.81 0.32 第1号靶第二组 测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)Temora 2-1 8.09 0.22 R33-1 5.81 0.33 FC1-1 5.85 0.23 Temora 2-2 8.40 0.33 R33-2 5.29 0.22 FC1-2 5.73 0.26 Temora 2-3 8.08 0.22 R33-3 5.57 0.15 FC1-3 5.77 0.16 Temora 2-4 8.62 0.27 R33-4 5.31 0.20 FC1-4 6.21 0.41 Temora 2-5 8.30 0.19 R33-5 5.20 0.19 FC1-5 5.98 0.11 Temora 2-6 7.93 0.14 R33-6 5.22 0.23 FC1-6 5.94 0.19 Temora 2-7 8.19 0.17 R33-7 5.24 0.22 FC1-7 5.62 0.09 Temora 2-8 7.97 0.32 R33-8 5.40 0.26 FC1-8 5.48 0.14 Temora 2-9 8.31 0.13 R33-9 5.55 0.07 FC1-9 5.82 0.19 Temora 2-10 8.14 0.19 R33-10 5.09 0.17 FC1-10 5.86 0.14 Temora 2-11 8.00 0.32 R33-11 5.47 0.18 FC1-11 5.57 0.26 Temora 2-12 8.29 0.17 R33-12 5.68 0.26 FC1-12 5.72 0.17 Temora 2-13 8.65 0.35 R33-13 5.89 0.18 FC1-13 5.58 0.12 Temora 2-14 8.24 0.21 R33-14 5.74 0.10 FC1-14 5.65 0.25 Temora 2-15 8.40 0.18 R33-15 5.21 0.17 FC1-15 5.85 0.25 Temora 2-16 8.50 0.12 R33-16 6.02 0.20 FC1-16 5.92 0.25 Temora 2-17 8.41 0.14 R33-17 5.83 0.13 FC1-17 5.59 0.14 Temora 2-18 7.91 0.15 R33-18 5.83 0.31 FC1-18 5.88 0.22 Temora 2-19 7.81 0.07 R33-19 5.99 0.23 FC1-19 5.55 0.14 Temora 2-20 8.33 0.27 R33-20 5.64 0.10 FC1-20 5.53 0.23 第2号靶 测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)测试点号 δ18O
(‰)2SE
(‰)Qinghu-1 5.68 0.15 Qinghu-15 5.55 0.23 Tanz-9 6.37 0.11 Qinghu-2 5.20 0.08 Qinghu-16 5.52 0.25 Tanz-10 6.63 0.29 Qinghu-3 5.20 0.12 Qinghu-17 5.52 0.22 Tanz-11 6.37 0.08 Qinghu-4 5.77 0.28 Qinghu-18 5.62 0.32 Tanz-12 6.42 0.16 Qinghu-5 5.63 0.13 Qinghu-19 5.43 0.14 Tanz-13 6.47 0.17 Qinghu-6 5.15 0.24 Qinghu-20 5.26 0.07 Tanz-14 6.55 0.11 Qinghu-7 5.39 0.13 Tanz-1 6.63 0.11 Tanz-15 6.56 0.19 Qinghu-8 5.50 0.15 Tanz-2 6.49 0.23 Tanz-16 6.68 0.32 Qinghu-9 5.40 0.27 Tanz-3 6.60 0.16 Tanz-17 6.52 0.12 Qinghu-10 5.24 0.26 Tanz-4 6.38 0.21 Tanz-18 6.33 0.12 Qinghu-11 5.20 0.11 Tanz-5 6.18 0.12 Tanz-19 6.75 0.20 Qinghu-12 5.49 0.18 Tanz-6 6.32 0.50 Tanz-20 6.72 0.20 Qinghu-13 5.30 0.16 Tanz-7 6.56 0.29 Qinghu-14 5.69 0.15 Tanz-8 6.73 0.22 注:δ18O=[(18O/16OSample)/(18O/16OVSMOW)-1]×1000‰,18O/16OVSMOW=0.0020052。 -
[1] Valley J W. Oxygen isotopes in zircon[J]. Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 2003, 53: 343−385. doi: 10.2113/0530343
[2] 李铁军. 氧同位素在岩石成因研究的新进展[J]. 岩矿测试, 2013, 32(6): 841−849. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2013.06.002 Li T J. Progress in the application of oxygen isotopes in the study of petrogenesis[J]. Rock and Mineral Analysis, 2013, 32(6): 841−849. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2013.06.002
[3] 张建锋, 刘汉彬, 石晓, 等. 五氟化溴法测定硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的影响因素研究[J]. 岩矿测试, 2019, 38(1): 45−54. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201805170062 Zhang J F, Liu H B, Shi X, et al. Study on influence factors for determination of oxygen isotopic composition of silicates and oxide minerals by BrF5 method[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(1): 45−54. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201805170062
[4] Wang X L, Tang M, Moyen J, et al. The onset of deep recycling of supracrustal materials at the Paleo-Mesoarchean boundary[J]. National Science Review, 2022, 3: 009. doi: 10.1093/nsr/nwab136
[5] 陈意, 胡兆初, 贾丽辉, 等. 微束分析测试技术十年(2011~2020)进展与展望[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2021, 40(1): 1−35, 253. doi: 10.19658/j.issn.1007-2802.2020.39.097 Chen Y, Hu Z C, Jia L H, et al. Progress of microbeam analytical technologies in the past decada (2011—2020) and prospect[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2021, 40(1): 1−35, 253. doi: 10.19658/j.issn.1007-2802.2020.39.097
[6] 李献华, 李武显, 王选策, 等. 幔源岩浆在南岭燕山早期花岗岩形成中的作用: 锆石原位 Hf-O同位素制约[J]. 中国科学: 地球科学, 2009, 39(7): 872−887. doi: 10.1007/11430-009-0117-9 Li X H, Li W X, Wang X C, et al. Role of mantle-derived magma in genesis of early Yanshanian granites in the Nanling Range, South China: In situ zircon Hf-O isotopic constraints[J]. Science China Serie D-Earth Science, 2009, 39(7): 872−887. doi: 10.1007/11430-009-0117-9
[7] Whitehouse M J, Nemchin A A. High precision, high accuracy measurement of oxygen isotopes in a large Lunar zircon by SIMS[J]. Chemical Geology, 2009, 261(1-2): 32−42. doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.09.009
[8] 董春艳, 万渝生, 龙涛, 等. 华北克拉通大青山—集宁地区古元古代变质沉积岩的锆石氧同位素组成: SHRIMP微区原位分析[J]. 岩石学报, 2016, 32(3): 659−681. Dong C Y, Wan Y S, Long T, et al. Oxygen isotopic compositions of zircons from Paleoproterozoic metasedimentary rocks in the Daqingshan—Jining area, North China Craton: In situ SHRIMP analysis[J]. Acta Petrologica Sinica, 2016, 32(3): 659−681.
[9] Che X C, Nemchin A, Liu D Y, et al. Age and composition of young basalts on the Moon, measured from samples returned by Chang’e-5[J]. Science, 2021, 374: 887−890. doi: 10.1126/science.abl7957
[10] Li Q L, Zhou Q, Liu Y, et al. Two-billion-year-old volcanism on the Moon from Chang’e-5 basalts[J]. Nature, 2021, 600: 54−58. doi: 10.1038/s41586-021-04100-2
[11] 周强, 李金英, 梁汉东, 等. 二次离子质谱(SIMS)分析技术及应用进展[J]. 质谱学报, 2004, 25(2): 113−120. doi: 10.3969/j.issn.1004-2997.2004.02.013 Zhou Q, Li J Y, Liang H D, et al. Recent developments on secondary ion mass spectrometry[J]. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2004, 25(2): 113−120. doi: 10.3969/j.issn.1004-2997.2004.02.013
[12] 宋彪, 张玉海, 刘敦一. 微量原位分析仪器SHRIMP的产生与锆石同位素地质年代学[J]. 质谱学报, 2002, 23(1): 58−62. doi: 10.3969/j.issn.1004-2997.2002.01.011 Song B, Zhang Y H, Liu D Y. Introduction to the naissance of SHRIMP and its contribution to isotope geology[J]. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2002, 23(1): 58−62. doi: 10.3969/j.issn.1004-2997.2002.01.011
[13] 吕畅, 王浩, 杨进辉, 等. 华北克拉通始太古代演化——来自冀东38亿年片麻岩锆石Hf-O同位素的记录[J]. 岩石学报, 2024, 40(3): 689−701. doi: 10.18654/1000-0569/2024.03.02 Lyu C, Wang H, Yang J H, et al. Eoarchean evolution of the North China Craton: Zircon Hf-O isotopic evidence of the ca. 3.8Ga gneiss from Eastern Hebei Province[J]. Acta Petrologica Sinica, 2024, 40(3): 689−701. doi: 10.18654/1000-0569/2024.03.02
[14] 李秋耘, 杨志明, 王瑞, 等. 西藏驱龙矿区中新世侵入岩锆石微量和Hf-O同位素研究[J]. 岩石矿物学杂志, 2021, 40(6): 1023−1048. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2021.06.001 Li Q G, Yang Z M, Wang R, et al. Zircon trace elemental and Hf-O isotopic compositions of the Miocene magmatic suite in the giant Qulong porphyry copper deposit, Southern Tibet[J]. Acta Petrologica et Mineralogica, 2021, 40(6): 1023−1048. doi: 10.3969/j.issn.1000-6524.2021.06.001
[15] Aubert M, Williams I S, Boljkovac K, et al. In situ oxygen isotope micro-analysis of faunal material and human teeth using a SHRIMP Ⅱ: A new tool for palaeo-ecology and archaeology[J]. Journal of Archaeological Science, 2012, 39(10): 3184−3194. doi: 10.1016/j.jas.2012.05.002
[16] 刘浴辉, 唐国强, 凌潇潇, 等. 二次离子质谱技术在季节分辨石笋δ18O分析中的应用[J]. 中国科学: 地球科学, 2015, 45(9): 1316−1323. doi: 10.1007/s11430-015-5114-6 Liu Y H, Tang G Q, Ling X X, et al. Speleothem annual layers revealed by seasonal SIMS δ18O measure-ments[J]. Science China Earth Sciences, 2015, 45(9): 1316−1323. doi: 10.1007/s11430-015-5114-6
[17] 周丽芹, Williams I S, 刘建辉, 等. 牙形石SHRIMP微区原位氧同位素分析方法[J]. 地质学报, 2012, 86(4): 611−618. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2012.04.007 Zhou L Q, Williams I S, Liu J H, et al. Methodology of SHRIMP in-situ O isotopes analysis on conodont[J]. Acta Geologica Sinica, 2012, 86(4): 611−618. doi: 10.3969/j.issn.0001-5717.2012.04.007
[18] 周玲, 千琳勃, 赵素梅, 等. 基于耳石核心氧同位素 SHRIMP 分析研究青海湖裸鲤繁殖特征[J]. 岩矿测试, 2023, 42(3): 464−477. doi: 10.15898/j.ykcs.202209280183 Zhou L, Qian L B, Zhao S M, et al. Analyzing the reproductive characteristics of the Naked Carp Gymnocypris Przewalskii (Kessler) based on the oxygen isotopes of otolith core using SHRIMP[J]. Rock and Mineral Analysis, 2023, 42(3): 464−477. doi: 10.15898/j.ykcs.202209280183
[19] 李献华, 唐国强, 龚冰, 等. Qinghu(清湖)锆石: 一个新的U-Pb年龄和O, Hf同位素微区分析工作标样[J]. 科学通报, 2013, 58: 1954−1961. doi: 10.1360/csb2013-58-20-1954 Li X H, Tang G Q, Guo B, et al. Qinghu zircon: A working reference for microbeam analysis of U-Pb age and Hf and O isotopes[J]. Chinese Science Bulletin, 2013, 58: 1954−1961. doi: 10.1360/csb2013-58-20-1954
[20] 李秋立, 杨蔚, 刘宇, 等. 离子探针微区分析技术及其在地球科学中的应用进展[J]. 矿物岩石地球化学通报, 2013, 32(3): 310−327. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2013.03.004 Li Q L, Yang W, Liu Y, et al. Ion microprobe microanalytical techniques and their applications in Earth sciences[J]. Bulletin of Mineralogy, Petrology and Geochemistry, 2013, 32(3): 310−327. doi: 10.3969/j.issn.1007-2802.2013.03.004
[21] Treble P C, Schmitt A K, Edwards R L, et al. High resolution secondary ionisation mass spectrometry (SIMS) δ18O analyses of Hulu Cave speleothem at the time of Heinrich Event 1[J]. Chemical Geology, 2007, 238(3−4): 197−212. doi: 10.1016/j.chemgeo.2006.11.009
[22] Kita N T, Ushikubo T, Fu B, et al. High precision SIMS oxygen isotope analysis and the effect of sample topography[J]. Chemical Geology, 2009, 264(1-4): 43−57. doi: 10.1016/J.CHEMGEO.2009.02.012
[23] Ickert R B, Hiess J, Williams I S, et al. Determining high precision, in situ, oxygen isotope ratios with a SHRIMP Ⅱ: Analyses of MPI-DING silicate-glass reference materials and zircon from contrasting granites[J]. Chemical Geology, 2008, 257(1−2): 114−128. doi: 10.1016/j.chemgeo.2008.08.024
[24] 龙涛, 石坚, 包泽民, 等. 边缘效应和几何效应对SHRIMP IIe MC氧同位素分析精度影响[J]. 分析化学, 2015, 43(12): 1888−1894. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.150581 Long T, Shi J, Bao Z M, et al. Influence of edge effect and X-Y effect on measurement precision in sensitive high resolution ion microprobe Ⅱe MC oxygen isotopes analysis[J]. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2015, 43(12): 1888−1894. doi: 10.11895/j.issn.0253-3820.150581
[25] 刘敦一, 王晨. 国家科技基础条件平台——北京离子探针中心[J]. 岩矿测试, 2012, 31(4): 753−756. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2012.04.032 Liu D Y, Wang C. The Beijing SHRIMP Centre, National Science and Technology Infrastructure[J]. Rock and Mineral Analysis, 2012, 31(4): 753−756. doi: 10.3969/j.issn.0254-5357.2012.04.032
[26] Avila J N, Ireland T R, Holden P, et al. High-precision, high-accuracy oxygen isotope measurements of zircon reference materials with the SHRIMP-SI[J]. Geostandards and Geoanalytical Research, 2020, 44(1): 85−102. doi: 10.1111/ggr.12298
[27] 杨之青, 刘敦一, 房建国, 等. 高分辨二次离子质谱超高真空样品台的研制[J]. 质谱学报, 2016, 37(5): 408−413. doi: 10.7538/zpxb.2016.37.05.0408 Yang Z Q, Liu D Y, Fang J G, et al. Innovative high resolution 3D sample stage in ultra-high vacuum for SIMS[J]. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2016, 37(5): 408−413. doi: 10.7538/zpxb.2016.37.05.0408
[28] Fu B, Bröcker M, Ireland T, et al. Zircon U-Pb, O, and Hf isotopic constraints on Mesozoic magmatism in the Cyclades, Aegean Sea, Greece[J]. International Journal of Earth Sciences, 2015, 104: 75−87. doi: 10.1007/s00531-014-1064-z
[29] Hu Z C, Li X H, Luo T, et al. Tanz zircon megacrysts: A new zircon reference material for the microbeam determination of U-Pb ages and Zr-O isotopes[J]. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2021, 36: 2715−2734. doi: 10.1039/d1ja00311a
[30] 夏小平, 雷斌, 杨晴, 等. 锆石SIMS氧同位素测试进展[J]. 地质学报, 2015, 89(S1): 88−89. Xia X P, Lei B, Yang Q, et al. Progress in zircon SIMS oxygen isotope testing[J]. Acta Geological Sinica, 2015, 89(S1): 88−89.
-
期刊类型引用(5)
1. 刘畅,胡骏翔,苑芷茜. 应用PXRF与ICP-OES法测定土壤中锰的比对研究. 环境科学与管理. 2023(07): 115-119 . 百度学术
2. 田戈,刘卫,郭颖超,马春红,张文宇,谷周雷. 恒温振荡浸提-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤中的交换性锰. 中国土壤与肥料. 2023(08): 243-248 . 百度学术
3. 杨晓红,陈丽琼,刘婉秋. X射线荧光光谱法在环境监测中的发展与应用. 理化检验-化学分册. 2022(07): 861-868 . 百度学术
4. 徐冬梅,陈晋,张敏. WDXRF法测定污染土壤和沉积物中金属元素. 环境监测管理与技术. 2022(06): 52-55+68 . 百度学术
5. 刘宏,付淑惠,李海霞,靳晧琛,余恒. X射线荧光光谱仪滤光片故障解决思路探讨. 四川环境. 2022(06): 254-259 . 百度学术
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