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      李如操等-GGR:開(kāi)發(fā)一件黃銅礦原位硫同位素分析標樣

      撰稿: 發(fā)布時(shí)間:2020-05-15

            黃銅礦是各類(lèi)銅礦中常見(jiàn)的礦石礦物,其硫同位素組成常用來(lái)示蹤成礦流體的來(lái)源和演化。然而,在部分礦床中黃銅礦顆粒較小,而且黃銅礦還可能以細脈的形式交代早期礦物。在這些情況下,傳統的單礦物硫同位素分析難以避免其他礦物的污染,需要利用原位手段進(jìn)行硫同位素分析(如SIMS和LA-MC-ICP-MS)。原位分析需要與未知礦物基體匹配的標樣進(jìn)行儀器分餾校正。

        目前,國際通用的黃銅礦標樣(如TroutLake)的量很小,因此多數實(shí)驗室傾向于使用自己實(shí)驗室內部的標樣(如CPY-1等)進(jìn)行儀器分餾校正。近年來(lái),國內外原位分析能力的快速發(fā)展加劇了標樣短缺的事實(shí)。同時(shí),標樣的短缺也給世界范圍內各不同實(shí)驗室之間數據的橫向對比帶來(lái)了困難。

        針對上述科學(xué)問(wèn)題,廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室李如操博士與夏小平研究員及合作者選擇曾遭受高級變質(zhì)作用改造的遼寧紅透山VMS銅鋅礦作為研究對象,對其中的硫化物開(kāi)展了硫同位素分析工作,并成功開(kāi)發(fā)了一件新的黃銅礦標樣(HTS4-6)。該團隊制作了4個(gè)樣品靶,并利用SIMS對該樣品進(jìn)行了600余點(diǎn)的分析。

        結果表明,HTS4-6黃銅礦的點(diǎn)到點(diǎn)之間的重現性?xún)?yōu)于0.40‰(2s)(圖1)。通過(guò)把HTS4-6與同批分析的黃鐵礦標樣進(jìn)行對比發(fā)現,HTS4-6的值的浮動(dòng)與儀器分析誤差相近,因此HTS4-6中值的浮動(dòng)主要來(lái)自于儀器的分析誤差。這表明該樣品的均勻性與已發(fā)表的硫化物標樣處于相似水平。此外,還利用LA-MC-ICP-MS對該樣品進(jìn)行了分析(圖2),發(fā)現的點(diǎn)到點(diǎn)的重現性與SIMS結果相近(2s優(yōu)于0.40‰),也顯示該樣品的硫同位素均勻性良好。同時(shí),LA-MC-ICP-MS分析結果在進(jìn)行儀器分餾校正后獲得的平均值為+0.58 ± 0.38‰(2s),這一結果與氣體質(zhì)譜分析結果吻合(+0.63 ± 0.16‰, 2s, n=23)(圖3)。氣體質(zhì)譜分析結果可以作為HTS4-6黃銅礦的推薦值。由于紅透山VMS銅鋅礦形成于晚太古代,其中的含硫礦物可能具有硫同位素非質(zhì)量分餾特征。因此,除了之外,該團隊還對HTS4-6黃銅礦的和進(jìn)行了標定(圖3)。

       

      圖1.HTS4-6的SIMS測試結果。(a)-(d)樣品靶示意圖;(e)-(h)未經(jīng)儀器分餾校正的值;(i)-(l)的分布直方圖及概率密度曲線(xiàn)。:未經(jīng)儀器分餾校正的值。

       

      圖2. HTS4-6黃銅礦的LA-MC-ICP-MS測試結果

       

      圖3. HTS4-6黃銅礦的氣體質(zhì)譜測試結果

        本研究取得了以下認識:(1)HTS4-6黃銅礦可以作為黃銅礦原位硫同位素分析的標準樣品;(2)HTS4-6黃銅礦的推薦值為+0.63 ± 0.16 ‰ (2s);(3)HTS4-6黃銅礦可用來(lái)校正未知樣品的多硫同位素組成(、和)。

        該研究發(fā)表在Geostandards and Geoanalytical Research上.

        論文信息:Li, R., Xia, X.-P., Chen, H., Wu, N., Zhao, T., Lai, C., Yang, Q., and Zhang, Y., A Potential New Chalcopyrite Reference Material for SIMS Sulfur Isotope Ratio Analysis: Geostandards and Geoanalytical Research

        鏈接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/ggr.12330

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