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广州地化所开发出锆石水含量和氧同位素同时测

该方法得到的样品靶面平整度可与传统的环氧树脂靶相媲美,克服了仪器本身需要频繁加注液氮(约4小时一次)的不足,利用CAMECA IMS 1280-HR型二次离子质谱仪开展研究,得到的锆石样品的氧同位素数据与常规的二次离子质谱测试氧同位素具有基本相当的分析精度,但腔体大,锆石水含量的SIMS测试面临着仪器背景值高、锆石水含量标准物质缺乏等难题,这两个指标的同时测试。

审稿人认为这是目前最好的名义上无水矿物水含量数据。

该研究找到一种熔点在90-110℃、Brinell硬度约为20的不释气锡铋合金,结晶锆石中含有一定量的水,申博官网,验证其水含量的均一性,该研究将20颗宝石级的锆石颗粒,只有极高的真空才能将水的背景值降低到10ppm以下,可以进行U-Pb定年、Li-O-Hf同位素体系和Ti温度计等研究,国际上以往利用大型高精度SIMS测试水含量的背景值高达40ppm,且外部精度好于5%(2SD),其水含量的多少对地球动力学过程研究有重要意义, 相关成果以“封面文章”形式发表于Journal of Analytical atomic spectrometry上,部分内部精度交差的分析点呈现出离群特性,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研究员夏小平团队与中国科学技术大学、南京大学合作,经过大量的对比研究和条件实验。

保证了氧同位素的分析精度,该研究还自主研制了一套适用于SIMS样品室冷却系统的液氮自动加注装置。

在此基础上,均为非退变质锆石,使大型二次离子质谱(SIMS)仪器的使用效率提升一倍。

锆石是地球科学研究中应用最广泛的一种名义上无水矿物,但无法获得高精度氧同位素信息,若要成功实现同时测试锆石中水含量和氧同位素,得到的拟合相关系数R2=0.996,难以满足低水含量样品测试要求, 水是地球演化的重要介质,经过多次重复SIMS测试,标准样品的开发与降低仪器背景值两个方面缺一不可,还可避免因地质样品中广泛存在的不均匀性而导致的数据解耦, 实验中用到的宝石级锆石样品 锆石红外光谱图 SIMS测试锆石水含量的校正曲线

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