[發明專利]一種確定石膏類礦物形成年代的方法

有效

• 申請號: 202011155502.3
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112505129B
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 劉恩濤;趙建新;呂曉霞
• 申請（專利權）人: 中國地質大學（武漢）
• 主分類號: G01N27/626
• 分類號: G01N27/626
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 龔春來

1.一種確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，包括以下步驟：

S101，樣品挑選：挑選透明、純凈的石膏類樣品，將挑選出的石膏類樣品蒸干，研磨成粉末，然后在雙目顯微鏡下挑選出純凈的礦物粉末樣品；

S102，加入稀釋劑：向聚乙烯燒杯中加入²²⁹Th-²³³U同位素稀釋劑，然后蒸干；

S103，樣品溶解：向蒸干后的聚乙烯燒杯中加入第一無機酸溶液，然后加入100～150mg步驟S101中挑選出的礦物粉末樣品，加熱使礦物粉末樣品全部溶解，得到礦物溶液；第一無機酸溶液為質量濃度為2%的二次蒸餾的硝酸溶液；

S104，溶液共沉淀：將礦物溶液轉移至聚乙烯離心管中，加入共沉淀溶液后，繼續逐滴加入堿溶液，直至pH達到8～9后形成懸浮物，離心后用移液槍提取上層溶液，保留底部的不溶性共沉淀物，加入第二無機酸溶液使不溶性共沉淀物自然溶解，得到沉淀物溶液；

S105，U和Th化學分離：將步驟S104得到的沉淀物溶液注入標準陽離子交換柱中，利用第三無機酸溶液淋洗，然后利用混合酸溶液收集U-Th離子混合溶液；第三無機酸溶液為7NHNO₃溶液，混合酸溶液為質量濃度為2%的HNO₃和質量濃度為0.03%的HF的混合酸溶液；

S106，U和Th同位素比值測定：將U-Th離子混合溶液注入MC-ICP-MS質譜中進行測定，得到²³⁰Th/²³⁸U和²³⁴U/²³⁸U的比值；

S107，U-Th年齡的計算：根據²³⁰Th/²³⁸U和²³⁴U/²³⁸U的比值計算即可得到石膏類礦物的形成年齡。

2.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S101中，將挑選出的石膏類樣品在60℃蒸干。

3.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S102中，將²²⁹Th-²³³U同位素稀釋劑在60℃蒸干。

4.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S103中，加熱的過程為在120℃加熱12小時。

5.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S104中，共沉淀溶液為Fe(OH)₂共沉淀溶液，堿溶液為質量濃度為50%的氨水溶液，第二無機酸溶液為二次蒸餾純硝酸溶液。

6.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S104中，離心的過程為利用恒溫離心機以4000轉/分鐘離心10分鐘。

7.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S106中，U-Th離子混合溶液的注入速率為0.07 mL/min。

8.根據權利要求1所述的確定石膏類礦物形成年代的方法，其特征在于，步驟S107中，石膏類礦物的形成年齡的計算公式為：

式中，為²³⁰Th/²³⁸U的比值，為²³⁴U/²³⁸U 的比值，λ₂₃₀和λ₂₃₄分別為²³⁰Th 和²³⁴U 的衰變常數，e為自然對數，T為石膏類礦物的形成年齡。