[發(fā)明專利]一種鋯石鉿同位素的檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010974890.1
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112098396B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所
• 主分類號: G01N21/73
• 分類號: G01N21/73
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 夏菁

本發(fā)明提供了鋯石鉿同位素的檢測方法，本發(fā)明提供的方法在鋯石鉿同位素比值測試的同時，能夠檢測鉿氧化物的離子信號，可以通過監(jiān)測氧化物產(chǎn)率，根據(jù)獲得的氧化物產(chǎn)率值調(diào)整質(zhì)譜儀參數(shù)，降低氧化物產(chǎn)率，以保證獲得準確的鉿同位素比值結(jié)果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及同位素地球化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋯石鉿同位素的檢測方法。

背景技術(shù)

鋯石是自然界中各類成因巖石中常見的副礦物，它具有較高的鈾(U)、鉛(Pb)和鉿(Hf)含量，使其成為不僅是U-Pb同位素地質(zhì)年代學(xué)中重要的研究對象，同時也是Hf同位素分析的理想礦物，并逐漸形成了一個應(yīng)用前景極其廣闊的分支學(xué)科-鋯石學(xué)。特別是，將鋯石U-Pb年齡、微量元素、Hf和O等同位素結(jié)合，為研究地球隨時間在空間上的遷移和演化過程提供了重要地球化學(xué)參數(shù)。

隨著電感耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)技術(shù)的發(fā)展，尤其是具有準確度高、靈敏度高、效率高和記憶效應(yīng)弱的多接收-電感耦合等離子質(zhì)譜儀(MC-ICP-MS)出現(xiàn)后，鉿同位素分析在地球科學(xué)領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。然而，MC-ICP-MS對樣品純度要求苛刻，在鉿同位素測試時，為了獲得無干擾的離子信號，待測Hf元素必須從樣品基質(zhì)溶液中完全剝離，以保證準確的測試結(jié)果。

但純化后的鋯石樣品溶液中依然存在極少量的稀土元素，例如釓(Gd)和鏑(Dy)，他們的氧化物¹⁶⁰Gd¹⁶O和¹⁶⁰Dy¹⁶O離子信號將干擾¹⁷⁶Hf離子信號，影響最終獲得的鉿同位素比值準確性。

目前，只能根據(jù)經(jīng)驗，通過反復(fù)調(diào)試電感耦合等離子體質(zhì)譜儀樣品氣體流量和炬管位置等參數(shù)，獲得相對較為準確的鉿同位素比值，絕對準確的鉿同位素比值很難獲得。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供一種鋯石鉿同位素的檢測方法，通過同步檢測鉿氧化物的離子信號，獲得準確的檢測結(jié)果。

本發(fā)明提供了一種鋯石鉿同位素的檢測方法，包括以下步驟：

(1)將鉿標準品溶液引入多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的等離子體離子源中進行電離，得到標準品離子；

(2)將所述標準品離子經(jīng)過質(zhì)譜儀中的電場和磁場，實現(xiàn)能量和位置的雙聚焦，并到達離子檢測系統(tǒng)；

(3)調(diào)整質(zhì)譜儀的透鏡電壓，使標準品溶液中的鉿氧化物的離子流發(fā)生偏轉(zhuǎn)；

(4)使用多個法拉第杯同時檢測經(jīng)過雙聚焦的鉿同位素離子和鉿氧化物離子，并計算所述標準品離子的鉿同位素比值和鉿氧化物產(chǎn)率；

(5)若鉿同位素比值與鉿標準品推薦值不一致，則調(diào)整質(zhì)譜儀參數(shù)，減小鉿氧化物產(chǎn)率；

重復(fù)步驟(4)、(5)，直至檢測得到的鉿同位素比值與鉿標準品推薦值一致；

(6)將鋯石樣品進行溶解和純化，得到樣品溶液，并進行檢測，得到準確的鋯石樣品的鉿同位素比值。

本發(fā)明中，所述鉿同位素比值為¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf。

本發(fā)明針對目前鉿同位素比值檢測技術(shù)存在的問題，檢測鉿同位素的離子信號時，不能同時檢測鉿氧化物的離子信號，無法同步精確獲得鉿同位素檢測過程中的氧化物產(chǎn)率大小，進而無法據(jù)此調(diào)整質(zhì)譜儀參數(shù)以降低氧化物產(chǎn)率，從而導(dǎo)致測試結(jié)果偏離準確值，通過調(diào)整質(zhì)譜儀的透鏡電壓，使樣品溶液中的鉿氧化物的離子流發(fā)生偏轉(zhuǎn)，進而能夠檢測到鉿氧化物的離子信號，實現(xiàn)了在鉿同位素檢測過程中同步監(jiān)測鉿氧化物的產(chǎn)率，根據(jù)同步監(jiān)測的鉿氧化物產(chǎn)率值，調(diào)整質(zhì)譜儀參數(shù)(輔助氣體流量)，降低鉿氧化物產(chǎn)率，從而獲得準確的鉿同位素比值。

圖1是本發(fā)明提供的鋯石鉿同位素的檢測方法的流程圖。