难熔矿物激光制样-气体质谱氧同位素组成分析方法

发布时间：2020-09-14 18:54

　　 难熔矿物成分复杂,反应所需温度较高。在对其进行常规BrF_5法氧同位素组成分析中发现,存在样品用量大,影响因素多,污染反应器、安全性低等不利因素。目前,氧同位素组成分析向着微量化、微区化方向发展。激光BrF_5法在常规BrF_5法的基础上,采用激光加热方式,具有样品用量少、熔融速度快、分析效率高、可监视反应过程的优势,从而可适用于难熔矿物氧同位素组成的分析。本文对难熔矿物常规BrF_5法反应温度及其影响因素进行了条件实验。研究设计了激光BrF_5法氧同位素组成实验装置,建立了难熔矿物激光制样-气体质谱氧同位素组成分析方法。具体内容包括:详细探讨了常规BrF_5法中难熔矿物的最佳反应温度、含铁成分矿物对反应装置的影响、环境湿度的影响。明确了部分难熔矿物常规BrF_5法的最佳反应温度,其中石榴子石的最佳反应温度为600~680℃,橄榄石的最佳反应温度为670~690℃,石英的最佳反应温度为550~640℃,磁铁矿的最佳反应温度为650~680℃。含铁成分样品分析后对管线污染严重,会导致后续样品氧同位素组成的测试结果波动较大。通过分析全年各月份的GBW04409石英标准,得出环境湿度越大,测得的δ~(18)O值越低,且在7、8月份环境湿度影响最大。参照已有的常规BrF_5法及激光BrF_5法分析装置的特征,研究设计了激光BrF_5法氧同位素组成实验装置。其中激光池的设计具有快速提取微量矿物中氧同位素,容易拆卸和实现真空度快速达标的优点。选择合适的激光加热方式、激光能量、束斑大小、氟化剂用量、样品粒径与用量、反应时间等参数,使难熔矿物与BrF_5试剂反应完全。对标准物质蓬莱锆石、碧溪岭石榴子石和橄榄石、石榴子石、黑钨矿等难熔矿物进行激光BrF_5法氧同位素组成分析,实验结果表明:标准物质分析结果与理论值一致,橄榄石及石榴子石分析结果与常规BrF_5法一致,而黑钨矿的分析结果较差。结合难熔矿物样品的电子探针、能谱、背散射等特征,对实验结果进行探讨,得出激光BrF_5法可适用于难熔矿物氧同位素组成分析测试,最终建立了难熔矿物激光制样-气体质谱氧同位素组成分析方法。
【学位单位】：核工业北京地质研究院
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：P575

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 夏小平;雷斌;杨晴;刘宇;徐义刚;韦刚健;王强;;锆石SIMS氧同位素测试进展[J];地质学报;2015年S1期

2 肖红伟;肖化云;龙爱民;刘丛强;;氮氧同位素示踪南海大气气溶胶硝酸盐的来源和化学过程[J];吉林大学学报(地球科学版);2015年S1期

3 刘勇胜;胡兆初;李明;高山;;LA-ICP-MS在地质样品元素分析中的应用[J];科学通报;2013年36期

4 王润;陈剑波;赵来时;陈泳霖;唐国强;李献华;;二次离子质谱微区原位牙形石氧同位素分析及其在古海表水温记录中的应用[J];世界地质;2013年04期

5 李铁军;;氧同位素在岩石成因研究的新进展[J];岩矿测试;2013年06期

6 郑仰帝;蔡进功;;南黄海盆地碳酸盐岩碳氧同位素特征及意义[J];石油实验地质;2013年03期

7 李秋立;杨蔚;刘宇;唐国强;郝佳龙;张建超;胡森;赵旭晁;陈雅丽;储雪蕾;王英;蒋云;张爱铖;徐伟彪;林杨挺;李献华;;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年03期

8 张东;黄兴宇;李成杰;;硫和氧同位素示踪黄河及支流河水硫酸盐来源[J];水科学进展;2013年03期

9 罗伦;余武生;万诗敏;周平;;植物叶片水稳定同位素研究进展[J];生态学报;2013年04期

10 李杰;郑卓;Rachid Cheddadi;杨士雄;黄康有;;神农架大九湖四万年以来的植被与气候变化[J];地理学报;2013年01期

本文编号：2818536