中国地质学会岩矿测试技术专业委员会、国家地质实验测试中心主办

五氟化溴法测定硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的影响因素研究

张建锋, 刘汉彬, 石晓, 金贵善, 李军杰, 张佳, 韩娟, 郭东侨, 钟芳文. 五氟化溴法测定硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的影响因素研究[J]. 岩矿测试, 2019, 38(1): 45-54. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201805170062
引用本文: 张建锋, 刘汉彬, 石晓, 金贵善, 李军杰, 张佳, 韩娟, 郭东侨, 钟芳文. 五氟化溴法测定硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的影响因素研究[J]. 岩矿测试, 2019, 38(1): 45-54. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201805170062
Jian-feng ZHANG, Han-bin LIU, Xiao SHI, Gui-shan JIN, Jun-jie LI, Jia ZHANG, Juan HAN, Dong-qiao GUO, Fang-wen ZHONG. Study on Influence Factors for Determination of Oxygen Isotopic Composition of Silicates and Oxide Minerals by BrF5 Method[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(1): 45-54. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201805170062
Citation: Jian-feng ZHANG, Han-bin LIU, Xiao SHI, Gui-shan JIN, Jun-jie LI, Jia ZHANG, Juan HAN, Dong-qiao GUO, Fang-wen ZHONG. Study on Influence Factors for Determination of Oxygen Isotopic Composition of Silicates and Oxide Minerals by BrF5 Method[J]. Rock and Mineral Analysis, 2019, 38(1): 45-54. doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201805170062

五氟化溴法测定硅酸盐及氧化物矿物氧同位素组成的影响因素研究

  • 基金项目:
    国家重点研发计划项目“华南热液型铀矿基地深部探测技术示范”(2017YFC0602600);中国核工业集团公司集中研发项目“高分辨微区分析技术研究”(测LTC1605)
详细信息
    作者简介: 张建锋, 高级工程师, 从事同位素地球化学科研工作。E-mail:11675220@qq.com
  • 中图分类号: P578.94

Study on Influence Factors for Determination of Oxygen Isotopic Composition of Silicates and Oxide Minerals by BrF5 Method

  • 应用五氟化溴法(BrF5)测定硅酸盐及氧化物矿物的氧同位素组成,试剂纯化、样品预处理、环境湿度、反应器洁净程度以及实验质量控制是影响该法准确度的主要因素。为确定BrF5法最佳实验条件,提高分析精度,本文以国家标准物质为参考,对硅酸盐及氧化物矿物在不同焙烧温度下的氧同位素组成进行分析,并对实验环境湿度和反应器洁净程度对分析数据质量的影响进行了系统研究。实验确定了焙烧温度设置为650~750℃,可去除硅酸盐全岩样品中的炭质成分,避免了温度因素引起的同位素分馏;将实验环境相对湿度降低至50% RH,并在0.5min内完成样品装填,可解决由于水汽造成δ18O值明显偏低的突出问题;对于新使用的反应器,或反应器在使用中有黄色物质脱落、内壁受到污染,及时进行氟化处理和清洗,可避免因氧气产率降低所引起的氧同位素分馏;反应器交替进行样品和标准物质CO2试样的制备,可对样品同位素数据的可靠性进行监测。对国家标准GBW04409的氧同位素组成进行测试,δ18O测试结果与推荐值一致,分析精度优于0.1‰。以上途径有效控制了氧同位素分馏,提高了BrF5氧同位素分析方法的适用性。
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  • 图 1  不同焙烧温度下测定的氧同位素值

    Figure 1. 

    图 2  不同月份测定的石英标准物质GBW04409氧同位素值

    Figure 2. 

    图 3  不同装样时间测定的石英标准物质GBW04409氧同位素值

    Figure 3. 

    图 4  反应器内的黄色脱落物质及其物相分析谱图

    Figure 4. 

    表 1  在不同焙烧温度下测定样品的有机碳含量及颜色变化情况

    Table 1.  Measured organic carbon content in samples and their color information at different calcination temperature

    焙烧温度
    (℃)
    黑色含炭质硅质页岩
    (Sa-1)
    黑色含炭质黏土质页岩
    (Sa-2)
    有机碳含量
    (%)
    样品颜色 有机碳含量
    (%)
    样品颜色
    100 4.3825 黑色 2.1145 黑色
    150 4.3765 黑色 2.1142 黑色
    200 4.3124 黑色 2.0116 黑色
    250 4.2939 黑色 1.9427 浅黑色
    300 4.2276 浅黑色 1.8739 浅黑色
    350 3.0262 浅黑色 1.4662 浅灰色
    400 1.5870 浅灰黑色 0.2394 浅灰色
    450 0.6530 浅灰色 0.1695 灰白色
    500 0.0314 浅灰色 0.0374 灰白色
    550 0.0284 灰白色 0.0251 灰白色
    600 0.0211 灰白色 0.0088 灰白色
    650 0.0090 灰白色 0.0076 灰白色
    700 0.0024 灰白色 0.0053 灰白色
    750 0.0021 灰白色 0.0035 灰白色
    800 0.0016 灰白色 0.0015 灰白色
    850 0.0011 灰白色 0.0012 灰白色
    900 0.0008 灰白色 0.0009 灰白色
    950 0.0008 灰白色 0.0008 灰白色
    1000 0.0006 灰白色 0.0008 灰白色
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出版历程
收稿日期:  2018-05-17
修回日期:  2018-08-07
录用日期:  2018-08-10

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