地質地球所提出超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素分析方法

2020-12-08 中國科學院

地質地球所提出超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素分析方法

2015-02-05 地質與地球物理研究所

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　　超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素分析技術在地幔包體、蛇綠巖、深海橄欖巖及隕石等研究中具有重要的應用價值。但是，由於超鎂鐵巖Sm-Nd含量極低，一般僅為ppb（10-9g/g）量級，同時，超鎂鐵巖具有較高的MgO含量（~40%），採用HF溶解樣品時，HF與Mg會形成氟化物沉澱，Sm、Nd會與氟化物共沉澱而發生損失，導致溶樣過程中Sm、Nd回收率較低。上述兩方面原因都使得超低含量超鎂鐵巖的Sm-Nd同位素分析極具挑戰性。

　　針對上述情況，中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈國家重點實驗室副研究員儲著銀及其合作者通過改進溶樣方法（如圖），主要採用HClO4（沸點高）200 oC溶解超鎂鐵巖中鉻鐵礦等難熔副礦物，並利用硼酸充分溶解HF溶樣過程中形成的MgF2沉澱，大大提高了超鎂鐵巖溶樣過程中Sm、Nd的回收率。此外，他們結合所在實驗室已開發的微量Sm-Nd同位素質譜測試技術實現了超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素的高精度分析，同時利用所建立的方法對國際超低含量橄欖巖標樣（Sm含量僅為0.003-0.007 ppm，Nd含量僅為0.012-0.032 ppm）進行了測定，首次正式報導了高精度Sm-Nd同位素分析結果。

　　該研究成果近期發表於國際地學期刊Geostandards and Geoanalytical Research（Chu et al. Precise Determination of Sm and Nd Concentrations and Nd Isotopic Compositions in Highly Depleted Ultramafic Reference Materials. Geostandards and Geoanalytical Research, 2014, 38(3): 61-72）。 

 

超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素分析流程 

　　超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素分析技術在地幔包體、蛇綠巖、深海橄欖巖及隕石等研究中具有重要的應用價值。但是，由於超鎂鐵巖Sm-Nd含量極低，一般僅為ppb（10-9g/g）量級，同時，超鎂鐵巖具有較高的MgO含量（~40%），採用HF溶解樣品時，HF與Mg會形成氟化物沉澱，Sm、Nd會與氟化物共沉澱而發生損失，導致溶樣過程中Sm、Nd回收率較低。上述兩方面原因都使得超低含量超鎂鐵巖的Sm-Nd同位素分析極具挑戰性。
　　針對上述情況，中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈國家重點實驗室副研究員儲著銀及其合作者通過改進溶樣方法（如圖），主要採用HClO4（沸點高）200 oC溶解超鎂鐵巖中鉻鐵礦等難熔副礦物，並利用硼酸充分溶解HF溶樣過程中形成的MgF2沉澱，大大提高了超鎂鐵巖溶樣過程中Sm、Nd的回收率。此外，他們結合所在實驗室已開發的微量Sm-Nd同位素質譜測試技術實現了超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素的高精度分析，同時利用所建立的方法對國際超低含量橄欖巖標樣（Sm含量僅為0.003-0.007 ppm，Nd含量僅為0.012-0.032 ppm）進行了測定，首次正式報導了高精度Sm-Nd同位素分析結果。
　　該研究成果近期發表於國際地學期刊Geostandards and Geoanalytical Research（Chu et al. Precise Determination of Sm and Nd Concentrations and Nd Isotopic Compositions in Highly Depleted Ultramafic Reference Materials. Geostandards and Geoanalytical Research, 2014, 38(3): 61-72）。 
 
超低含量超鎂鐵巖Sm-Nd同位素分析流程 

列印 責任編輯：葉瑞優

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    不同類型的鉻鐵礦石均具有非常簡單的礦物組合，主要由鉻鐵礦和橄欖石兩種礦物組成，且這兩種礦物的化學組成較為簡單，所含微量元素種類較少且含量較低，同位素示蹤方法的應用也較為局限，這為研究其母巖漿的組成、性質和來源造成了較大的難度。目前，多數學者主要是通過鉻鐵巖中的鉻鐵礦與其它巖漿巖中鉻鐵礦的主量元素成分對比，及對鉻鐵礦中礦物包裹體的研究得出形成鉻鐵礦床的母巖漿為富Mg、貧Si、富水氧化的鎂鐵質熔體。
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