[發明專利]一種富Sr礦物或巖石進行Sr同位素分析的方法及系統

在審

• 申請號: 202111453168.4
• 申請日: 2021-11-30
• 公開（公告）號: CN114324552A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 李艷廣;汪雙雙;靳夢琪;程秀花;李忠煜;趙江華
• 申請（專利權）人: 中國地質調查局西安地質調查中心(西北地質科技創新中心)
• 主分類號: G01N27/626
• 分類號: G01N27/626
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司 61227
• 代理人: 黃偉洪

本發明屬于同位素分析技術領域，公開了一種富Sr礦物或巖石進行Sr同位素分析的方法及系統，對待測礦物中質量數為83、83.5、84、85、86、86.5、87和88的信號進行采集；采用檢測重疊峰左側肩膀位置的方式扣除Ca/Ar聚合物對84Sr的干擾；然后進行同質異位素干擾和雙電荷干擾校正，Sr同位素質量分餾校正因子采用88Sr/86Sr自然豐度對Sr同位素比值進行指數歸一化質量歧視校正，得到87Sr_t/86Sr_t來示蹤樣品的地質來源，揭示殼幔演化歷史。本發明優化了干擾扣除方法，簡化了測試流程，標準樣品測試結果與推薦值在誤差范圍內一致。

技術領域

本發明屬于同位素分析技術領域，尤其涉及一種富Sr礦物或巖石進行Sr同位素分析的方法及系統。

背景技術

鍶(Sr)是一種堿土金屬元素，在地殼中的豐度為3.7×10^-2％，廣泛存在于自然界各類巖石和礦物中。鍶有四個同位素：84Sr，86Sr，87Sr和88Sr，它們的相對豐度分別為：0.56％，9.86％，7.02％和82.56％，其中87Sr由87Rb衰變產生。地球系統內存在多個鍶同位素儲庫，經過漫長的地質歷史，長時間的地質演化使得不同端元之間的鍶同位素組成特征存在差異，通過測試樣品中的鍶同位素組成，即可示蹤樣品的地質來源，進而揭示殼幔演化歷史。

采用熱電離質譜或多接收等離子體質譜儀可以對巖石進行鍶同位素分析，然而，應用于變質巖和礦石樣品時往往呈現多解性，并且全巖同位素結果對于細致刻畫巖漿演化和成礦過程更是無能為力，從而近些年越來越多的研究者開始采用激光剝蝕系統與多接收等離子體質譜儀聯用的儀器探索礦物原位微區鍶同位素分析技術。鍶同位素分析無可避免地要面對元素分餾效應和同質異位素的影響，需要切實有效的測試方法來對其校正，現有方法沒有對Ca/Ar聚合物的干擾進行監測、校正和扣除，然而由于Ca與Sr同屬第二主族，化學性質相似，從而富Sr礦物中Ca含量都很高，因此在質譜儀檢測過程中Ca/Ar聚合物的干擾不容忽視。而且目前并沒有切實有效的自動化計算程序，手動計算一個數據大約耗時10分鐘，而一個樣品動輒幾十個Sr同位素測試數據，大樣品量的計算工作是一個非常費時、費力的過程。

綜上所述，現有技術在對富鍶礦物進行鍶同位素分析的過程中不扣除Ca/Ar聚合物的干擾，這將大大降低鍶同位素測試結果的精準度。鍶同位素研究涉及的計算工作都是通過手動計算來完成，計算工作繁重，缺少一套成熟的、高度自動化的富鍶礦物鍶同位素分析數據處理程序。因此，亟需一種新的富鍶礦物進行鍶同位素分析的方法及系統。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：

(1)現有技術在對富鍶礦物進行鍶同位素分析的過程中不扣除Ca/Ar聚合物的干擾，這將大大降低鍶同位素測試結果的精準度。

(2)鍶同位素研究涉及的計算工作都是通過手動計算來完成，計算工作繁重，缺少一套成熟的、高度自動化的富鍶礦物鍶同位素分析數據處理程序。

解決以上問題及缺陷的難度為：

(1)想要扣除Ca/Ar聚合物的干擾對Sr同位素的干擾，發明人分析可采用兩種方式，第一種方式是采用儀器高分辨模式將礦物中Ca/Ar聚合物與Sr同位素分離，但是高分辨模式會大大降低儀器靈敏度，而Sr在大多數礦物中屬于微量元素，低靈敏度將很難測準；第二種方式是采用儀器低分辨模式對重疊峰進行準確檢測，要求清楚理解眾多Ca/Ar聚合物對Sr同位素的干擾方式，以準確判斷測試位置，難度同樣很大。

(2)編制一套成熟的、高度自動化的富鍶礦物鍶同位素分析數據處理程序的難點在于要同時精通計算機語言和同位素計算理論。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種富Sr礦物或巖石進行Sr同位素分析的方法及系統。