低Mo火成岩样品Mo同位素高精度分析方法研究取得进展
稳定Mo同位素在低温系统中已经被广泛应用于古氧化-还原环境重建。在高温系统中,其在示踪成矿物质来源、俯冲带物质循环及核-幔分异等方面也获得了较好的研讨成果。但是对于(超)低含量(ppb级)的火成岩样品的Mo同位素组成,如地幔岩石(39–47 ppb)及淡色花岗岩(10–50 ppb),目前研讨程度仍然较低。低Mo地质样品在化学纯化过程中需要较大的剖析量(1–5 g),这使得超低含量地质样品的Mo同位素剖析极具挑战性。但是,获得高精度的低Mo样品剖析办法不只可以完善Mo同位素地质储库,并且有助于了解地幔及地壳的组成及演化。
中国科学院广州地球化学研讨所同位素地球化学要点试验室博士范晶晶和研讨员李杰等人针对低Mo火成岩样品建立了两种高精度、低空白、高回收率(~99%)的Mo纯化办法。其中单柱法主要对从前的Mo别离办法(Li et al., 2014)进行了改善,经过加大BPHA特效树脂体积及变化淋洗酸种类(HF+HCL, HF+HNO3)及浓度(0.1–0.3 M HF)成功别离了Mo。但是该办法并不能完全确保高Fe样品Mo的成功别离,因此该研讨在单柱法的基础上引进了AG 1-X8阴离子树脂交流柱,以首先林洗掉很多Fe、Ni、Cr、Co、Mn、Cu等阴离子。该双柱法中阴离子交流柱选用2 M HNO3接样,其与0.2 M HF等体积混合便可直接上样于BPHA交流柱。同以往双柱法比较,该办法省去了中心蒸干环节,不只缩短了试验周期,并且降低了蒸干过程中交叉污染的概率。
Mo同位素剖析在MC–ICP–MS上选用双稀释剂测定办法,经过对NIST SRM 3134标准溶液反复丈量及长时间监测,得到仪器长时间(~2年)外部重现性好于±0.05‰(2SD)。该研讨对不同低Mo火成岩标样(玄武岩BIR-1a,纯橄岩DTS-2b、GPt-3,及橄榄岩WPR-1)进行了Mo同位素比值测定,并以一高Mo标样(辉绿岩W-2a)为质量监控。成果显示除GPt-3之外,其他标样不同办法(单柱/双柱)获得Mo同位素组成均可对比,且可与文献数据对比。该研讨经过这两种纯化办法成功获得了喜马拉雅及南拉萨区域低Mo(10–74 ppb)淡色花岗岩的Mo同位素组成,并提出两者明显的Mo同位素差别可能指示不同的岩浆源区或不同的岩浆演化过程。
该研究成果近期发表在国际地学期刊Chemical Geology。
图1. 玄武岩标样BCR-2在AG 1-X8阴离子树脂(a)及BPHA特效树脂(b)上的淋洗曲线
图2. 不同地质标样中Mo同位素比值
图3. 淡色花岗岩Mo同位素组成
来源:中国科学院广州地球化学研究所
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