珊瑚高精度硼同位素组成分析：PTIMS与NTIMS方法的对比研究

珊瑚的B同位素组成是海水pH值记录的良好替代指标。对传统的高精度的B同位素组成分析的方法正离子热电离质谱(PTIMS)和负离子热电离质谱(NTIMS)方法进行了对比研究。结果显示,NTIMS分析方法具有极高的灵敏度,可以分析微小样品量,但由于其分馏较明显,并且我们的实验结果表明前人建议的使用O同位素进行分馏校正的方法仅在某些特定情况下适用,而对大多数的测定缺乏有效分馏校正,同时有机质或者激发剂带来的CNO-干扰难以完全排除,因此NTIMS的结果重现性稍差,δ11B外部精度约为±1.0‰(2σ)左右。PTIMS则分馏不明显,Cs2CNO+干扰可以有效监控并排除,可以获得很好的结果:δ11B内部精度和外部精度均优于±0.2‰(2σ),可以满足高精度pH值重建的要求。然而PTIMS方法的灵敏度低,难以对微小样品量进行分析。因此PTIMS和NTIMS方法是相互补充的,相互无法完全取代。

负离子热表面电离质谱测定中的铼、锇同位素试样化学分离方法研究

研究建立了适于负离子热表面电离质谱（NTIMS）测定的体、锇同位素试样的化学分离方法。采用碱熔方法分解样品。分离Os采用两次常量蒸馏和一次微量蒸馏。由于微蒸馏技术的应用使离子流强度增加了2个数量级。对Re采用丙酮革取、阳离子交换和微型阴离子交换柱分离纯化，使溶液纯度满足了NTIMS测定Re的要求。对新研制的Re－Os年龄畚考样HLP的年龄测定值为223．4±1．5Ma（2σ），与美国地调局的测定值224．0±2．0Ma（2σ）基本相符。

四川西部里伍式富铜矿床黄铜矿Re-Os定年及其成矿意义

川西里伍式富铜矿系指产于扬子地台西缘和松潘-甘孜造山带接合带江浪穹窿中的呈层状-似层状或透镜状的富铜矿床。矿床地质特征、矿化类型及矿相学研究表明其为热液型矿床。为精确厘定热液成矿作用发生的时间,本文对占主体的块状-脉状矿石中的黄铜矿进行了高精度NTIMS Re-Os同位素定年,获得等时线年龄为150.2±4.9~151.1±4.8Ma(2σ),说明里伍式富铜矿主要形成于晚侏罗世,明显晚于赋矿围岩新元古界里伍岩群,与江浪穹窿边部出露的花岗岩体年龄较为接近;初始187Os/188Os比值为3.65±0.29,说明其金属成矿物质来源主要为大陆地壳,很可能主要来源于赋矿岩层里伍岩群。结合成穹构造—岩浆事件,本文认为早燕山期区域伸展构造背景下的岩浆热隆作用不仅为铜富集提供了热动力和部分流体,同时为矿体最终定位提供了良好的导矿—容矿空间,是里伍式富铜矿形成的关键因素。

铼饿负热电离质谱测定中的氧同位素校正

本文讨论了负热电离质谱法（NTIMS）测定Re和Os同位素组成中氧同位素校正的思路和方法，并用实验验证了在进杆氧同位素校正时应按等概率模型进行计算。

Re-Os同位素分析测试技术进展

评述了在ReOs同位素化学前处理和质谱测定方法上取得的一些重要发展和进步。简要介绍和评价了酸溶法、碱熔法、NiS火试金法、Carius管溶样法以及HPAS高温高压釜溶样法等常用的ReOs同位素样品分离方法。Os的分离纯化方法有蒸馏法和Br2或CCl4萃取法以及微蒸馏法,它们是分离和纯化Os的有效方法,也是目前国内外大多数实验室所采用的方法。Re的分离方法仍然是离子交换和溶剂萃取法。本文还介绍了ReOs同位素的质谱测定方法,主要有负离子热电离质谱(NTIMS)和多接收器电感耦合等离子体质谱(MCICPMS),其中NTIMS是ReOs同位素质谱测定中最成功的方法之一,MCICPMS在ReOs同位素质谱测定中具有很大的发展潜力和前景。

负热电离质谱法测量Os同位素组成的质量分馏校正

根据质量分馏校正和氧同位素干扰校正的原则 ,通过实践总结出一套处理数据的方法 ,包括不加稀释剂条件下采用美国 Finnigan MAT公司的推荐值 2 40 M/2 3 6M=3 .0 92 2 0 3 ,与本工作提出的归一化值 2 40 M/2 3 8M=1 .5 5 3 62 4进行质量分馏校正。理论上本实验室提出的归一化基准值适用于各种类型岩矿样品 ,该值与样品的 187Os/188Os比值无关。加稀释剂条件下采用循环迭代的方法 ,在每次迭代过程中得到新的归一化基准值 ,并进行氧同位素校正和质量分馏校正 ,最后得到样品的 Os含量和 187Os/188Os的值 ,实践表明通常情况下在 5～ 6次迭代后即可收敛 。

地质样品中铼、锇同位素比值的负离子质谱测量

研究建立了Re－Os地质样品中铼、锇同位素比值的负离子热表面电离质谱测量方法。俄同位素的测量，采用六波俄酸高真空还原金属俄，双带覆盖硝酸钡助发射剂等涂样技术，较之不作还原，离子流增强两个数量级。主要同位素比值比测量精度优于0．04％。按照等概率模型对OsO3-离子测量比值作了氧同位素校正，其结果与Os+离子测量结果相一致。应用本方法测量了黄龙锦辉钼矿的Re－Os年龄，223．4±1．5Ma（2σ），与美国地调局的测量结果224O±20Ma（2σ）氧同位素校正基本一致。

负热电离质谱法测定核燃料裂变产物中钼同位素比值

钼同位素95 Mo、97 Mo、98 Mo、100 Mo是核燃料的重要裂变产物,为了测定辐照后核燃料元件裂变产物中钼同位素比值,以SrCl2为发射剂,采用负热电离质谱法测定MoO3-。在单铼带模式下,钼涂样量为0.1μg时可获得约2h稳定离子流,同位素比值测定相对标准偏差(RSD)小于0.5‰。实验使用5个法拉第杯一次跳峰完成7个钼同位素测定,分别采集跳峰前后的m/z 143信号,并选作同位素比值分母,避免信号随时间波动引入误差。通过评价天然钼本底水平,表明质谱测定过程中铼带和试剂本底的干扰可忽略;通过求解六元一次方程组,可扣除MoO3-基团中氧同位素干扰;通过测定锆、钌、钼混合样品,表明该方法可减小锆、钌同量异位素干扰。实验对天然钼及裂变产物钼同位素比值进行了测定,通过数据修正扣除燃料元件中天然钼干扰,可获得燃料元件裂变产物中钼同位素比值。

Measurement of boron isotopes by negative thermal ionization mass spectrometry

The isobaric interference for boron isotopic measurement by negative thermal ionization mass spectrometry (NTIMS) has been studied. The result shows that the CNO- is not only from the organic material, but also frorn nitrate in loading reagent in NTIMS. Monitoring the mass 43 ion intensity and 43/42 ratio of blank are also necessary for the boron isotopic measurement by NTIMS, other than is only boron content.