氧同位素分析方法——BrF_5法的实验研究

通过真空度、湿度、氧产额和反应温度等影响条件的研究，研制出氧化物、硅酸盐类矿物五氟化溴氧同位素分离方法，用该方法测定的氧同位素组成，精度和准确度均在国际允许分析误差范围内。

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

应用五氟化溴法(BrF5)测定硅酸盐及氧化物矿物的氧同位素组成,试剂纯化、样品预处理、环境湿度、反应器洁净程度以及实验质量控制是影响该法准确度的主要因素。为确定BrF5法最佳实验条件,提高分析精度,本文以国家标准物质为参考,对硅酸盐及氧化物矿物在不同焙烧温度下的氧同位素组成进行分析,并对实验环境湿度和反应器洁净程度对分析数据质量的影响进行了系统研究。实验确定了焙烧温度设置为650～750℃,可去除硅酸盐全岩样品中的炭质成分,避免了温度因素引起的同位素分馏;将实验环境相对湿度降低至50%RH,并在0. 5min内完成样品装填,可解决由于水汽造成δ18O值明显偏低的突出问题;对于新使用的反应器,或反应器在使用中有黄色物质脱落、内壁受到污染,及时进行氟化处理和清洗,可避免因氧气产率降低所引起的氧同位素分馏;反应器交替进行样品和标准物质CO2试样的制备,可对样品同位素数据的可靠性进行监测。对国家标准GBW04409的氧同位素组成进行测试,δ18O测试结果与推荐值一致,分析精度优于0. 1‰。以上途径有效控制了氧同位素分馏,提高了BrF5氧同位素分析方法的适用性。

内蒙古白云鄂博稀土、铁矿床的硅同位素组成

主矿、东矿矿石及其中的钠辉石、钠闪石、黑云母的δ￣（３０）Ｓｉ值相近，大多在─１．０‰——０．３‰之间，低于Ｈ＿１－Ｈ＿２石英砂岩、石英岩的δ￣（３０）Ｓｉ值（０─０．１‰）。北矿铁矿石的δ￣（３０）Ｓｉ值为０─０．１‰，北矿区塞乌素金矿的δ￣（３０）Ｓｉ值为─０．５‰——０．２‰；它们之间无成因联系。

岩石和矿物中氧同位素组成分析制样装置改进及分析方法

对五氟化溴法氧同位素组成样品制备装置进行改进并对分析方法进行优化。改进的样品制备装置包含12个镍反应器,可完成12件氧同位素样品制备,提高了制备效率;采用O 2作为工作气体对样品中的氧同位素组成进行测定,避免了向CO 2转化过程中潜在的氧同位素分馏,还可同时获取δ18 O与δ17 O值;通过5A分子筛直接对O 2进行吸附,提高了收集效率;采用电容真空规对提取的O 2进行产率测量,确定了制样装置中石英单矿物质量与O 2压强之间的线性关系。以国家标准物质GBW 04409、石英单矿物以及花岗岩地质样品为参考,在改进的装置上进行氧同位素样品制备分析,其分析精度分别为0.09‰、0.09‰和0.10‰,均优于0.2‰,标准物质δ18 O VSMOW的测量平均值为11.09‰,在误差范围内与标准值11.11‰相吻合。样品制备效率及分析结果表明:改进的氧同位素样品制备装置及分析方法测量结果准确。