地质和环境样品中Cd同位素组成的准确、高精度分析对于研究海洋初级生产力、古环境变化、重金属Cd污染的溯源、硫化物矿床的成因和海洋Cd循环等领域具有重要意义.然而,环境和地质样品的低Cd含量和复杂基体给高精度Cd同位素分析带来挑战...地质和环境样品中Cd同位素组成的准确、高精度分析对于研究海洋初级生产力、古环境变化、重金属Cd污染的溯源、硫化物矿床的成因和海洋Cd循环等领域具有重要意义.然而,环境和地质样品的低Cd含量和复杂基体给高精度Cd同位素分析带来挑战.针对地质和环境样品,开发了一种高效可靠的两柱Cd色谱分离流程和高精度的Cd同位素测定方法.在第一柱AG-MP-1M阴离子交换树脂中,主要基体元素(包括≥99%的Sn)被优先去除,随后Cd及少量残余的Sn用4 mL 1 M HNO_(3)溶液快速洗脱.与传统第二柱分离Cd常用的TRU.Spec、UTEVA和BPHA萃取树脂不同,除了Mo、Sn、Zr等元素,TOPO树脂还能有效去除其他潜在残余基体元素(如Mg、Fe、Pb、Ti、V、Ag、Cu、Zn等),且避免了树脂来源有机质引入的问题.Cd同位素比值在Neptune Plus MC-CP-MS上测定,仪器的质量分馏采用Cd的双稀释剂法(111Cd-113Cd)校正.两个标准溶液(NIST SRM 3108和Spex Cd)长期测量值的外部精度优于0.05‰.采用优化的两柱Cd色谱分离流程处理地质和环境标准样品,其测定的Cd同位素值在误差范围内与文献报道值一致,证实了该方法准确可靠且高效实用.此外,首次报道了国内的地质标样GSR-2、GSR-3及土壤标样GSS-6a的Cd同位素组成,这些参考数据为不同实验室间Cd同位素分析能力的评估和数据质量控制提供了依据.综上,本研究为地质和环境样品的高精度Cd同位素分析建立了一种高效实用的可靠分析方法.展开更多
硫是一种挥发性元素,在浅部岩浆过程(如分离结晶、岩浆脱气)中易产生硫同位素质量分馏效应(Massdependent fractionation of sulfur isotopes,MDF⁃S),对使用硫同位素组成来约束地幔主要化学储库的属性产生干扰.硫同位素非质量分馏效应(M...硫是一种挥发性元素,在浅部岩浆过程(如分离结晶、岩浆脱气)中易产生硫同位素质量分馏效应(Massdependent fractionation of sulfur isotopes,MDF⁃S),对使用硫同位素组成来约束地幔主要化学储库的属性产生干扰.硫同位素非质量分馏效应(Mass-independent fractionation of sulfur isotopes,MIF-S)是硫同位素分馏行为偏离质量依赖关系的现象,主要通过含硫分子在高能紫外线照射下发生光化学反应产生,其分馏机制与地球早期大气演化关系密切.值得注意的是,MIF-S信号在太古代沉积岩中普遍存在,而在大氧化事件之后该信号却消失不见.硫同位素非质量分馏(MIF-S)不依赖地幔氧化还原状态和高温过程(如部分熔融、分离结晶、岩浆脱气),能够很好地规避浅部岩浆过程导致的硫同位素质量分馏,对理解板块构造启动、地幔氧化还原状态和深部物质循环至关重要.在简要介绍硫同位质量和非质量分馏理论的基础上,本文梳理了地幔主要地球化学储库的硫同位素组成,重点评述了近20年来硫同位素非质量分馏效应在地幔不均一性和板块构造启动时限等研究上的重要进展.展开更多
文摘地质和环境样品中Cd同位素组成的准确、高精度分析对于研究海洋初级生产力、古环境变化、重金属Cd污染的溯源、硫化物矿床的成因和海洋Cd循环等领域具有重要意义.然而,环境和地质样品的低Cd含量和复杂基体给高精度Cd同位素分析带来挑战.针对地质和环境样品,开发了一种高效可靠的两柱Cd色谱分离流程和高精度的Cd同位素测定方法.在第一柱AG-MP-1M阴离子交换树脂中,主要基体元素(包括≥99%的Sn)被优先去除,随后Cd及少量残余的Sn用4 mL 1 M HNO_(3)溶液快速洗脱.与传统第二柱分离Cd常用的TRU.Spec、UTEVA和BPHA萃取树脂不同,除了Mo、Sn、Zr等元素,TOPO树脂还能有效去除其他潜在残余基体元素(如Mg、Fe、Pb、Ti、V、Ag、Cu、Zn等),且避免了树脂来源有机质引入的问题.Cd同位素比值在Neptune Plus MC-CP-MS上测定,仪器的质量分馏采用Cd的双稀释剂法(111Cd-113Cd)校正.两个标准溶液(NIST SRM 3108和Spex Cd)长期测量值的外部精度优于0.05‰.采用优化的两柱Cd色谱分离流程处理地质和环境标准样品,其测定的Cd同位素值在误差范围内与文献报道值一致,证实了该方法准确可靠且高效实用.此外,首次报道了国内的地质标样GSR-2、GSR-3及土壤标样GSS-6a的Cd同位素组成,这些参考数据为不同实验室间Cd同位素分析能力的评估和数据质量控制提供了依据.综上,本研究为地质和环境样品的高精度Cd同位素分析建立了一种高效实用的可靠分析方法.
文摘硫是一种挥发性元素,在浅部岩浆过程(如分离结晶、岩浆脱气)中易产生硫同位素质量分馏效应(Massdependent fractionation of sulfur isotopes,MDF⁃S),对使用硫同位素组成来约束地幔主要化学储库的属性产生干扰.硫同位素非质量分馏效应(Mass-independent fractionation of sulfur isotopes,MIF-S)是硫同位素分馏行为偏离质量依赖关系的现象,主要通过含硫分子在高能紫外线照射下发生光化学反应产生,其分馏机制与地球早期大气演化关系密切.值得注意的是,MIF-S信号在太古代沉积岩中普遍存在,而在大氧化事件之后该信号却消失不见.硫同位素非质量分馏(MIF-S)不依赖地幔氧化还原状态和高温过程(如部分熔融、分离结晶、岩浆脱气),能够很好地规避浅部岩浆过程导致的硫同位素质量分馏,对理解板块构造启动、地幔氧化还原状态和深部物质循环至关重要.在简要介绍硫同位质量和非质量分馏理论的基础上,本文梳理了地幔主要地球化学储库的硫同位素组成,重点评述了近20年来硫同位素非质量分馏效应在地幔不均一性和板块构造启动时限等研究上的重要进展.
