研究古化石與隕石的元素對比

彭勃+彭璽郎

摘 要：針對目前古化石與隕石元素的分析研究空缺，文章通過實驗方法，分析了古化石與隕石的元素含量，并對其結果進行了分析與討論。其目的是為相關建設者提供一些理論依據。

關鍵詞：古化石；隕石；元素對比實驗；ICP-AES

引言

科技水平的不斷進步，使得人們對相關科學項目的研究，不僅僅限于地球。以隕石元素為例，其能為現代化經濟建設提供更為廣闊的發展空間。為此，研究人員對古化石與隕石的元素進行了實驗對比，以求清晰宇宙與地球間演化的過程與關系。這樣一來，就能使人類進行的生產建設空間更趨多元，進而解決能源使用不可逆的問題現狀。

1.研究古化石與隕石元素對比的現實意義

古化石歷經漫長的歷史演化，其記錄著地球生態環境的變化信息；作為外來物的隕石，其形成，更是需要上萬年的時間。對于隕石來說，其在墜落地球前，長期存在于太陽系，攜帶者宇宙間的核反應與宇宙射線發生的太陽系原始信息。因此，對古化石與隕石元素成分的分析，將能使人們獲取更多的地球與宇宙的探索信息，進而為當前的生產生活尋找更多的可能性?；诖?，研究人員可采用微波消解法來處理古化石樣品；結合微波消解法與濕法消解法來處理地球隕石樣品。而后，利用ICP-AES測試技術，對這兩種樣品進行測定，并根據測定結果對其所包含的多種元素含量進行分析對比，以求清晰地球演化與宇宙發展間的關系[1]。

2.古化石與隕石元素對比實驗準備工作

古化石與隕石元素對比實驗過程主要分三步走，首先，要確定古化石與隕石元素對比實驗所需的儀器設備。即采用了DRE電感耦合等離子體原子發射光譜儀。

其次，要確定該儀器設備的工作條件。即功率按照1000W進行設置；輔助氣流量按照0.2L？min-1進行設置；冷卻氣流量則按照15L？min-1進行設置；霧化器壓力需按照374.06MPa進行設置；而氬氣輸入壓力，則按照0.6MPa進行設置。此外，還要采用ECH-Ⅱ微機控溫加熱板與MDS-8微波消解儀，來參與元素的對比實驗[2]。

最后，進行試劑與標準溶液的準備。這里的試劑是指，優級純的高氯酸、鹽酸、硝酸以及氫氟酸。標準儲備液涉及的元素包括：Ni、Ge、Fe、Hg、Pb、Tl、Co、Cu、Mo、Mn、Au、La、Sm與Pr，其標準溶液則可設置為1000 g·ml-1。對于混合標準溶液來說，其需要用2%的硝酸進行標準儲備液的稀釋，以使上述儲備液的濃度達到0.00、5.00以及10.00 g·ml-1。而實驗樣品的選擇則為：遼西羅家溝、狼家溝與宅獅子溝的古化石；山東臨朐落星坡的隕石[3]。

3.古化石與隕石元素對比實驗結果分析

該實驗結果的分析與討論主要從三個方面來進行，即波長選擇、樣品處理與元素含量測定。其中波長選擇，需要利用ICP-AES法，來測定古化石與隕石樣品的每個元素，并可同時選擇多條特征譜線，來提高測定實驗數據信息獲取的準確性。具體實驗過程中，實驗人員可將每個元素確定2-3條譜線，以綜合選出精密性好且干擾程度小的譜線。如表1所示，為各個元素的譜線分析結果。

對于古化石樣品的處理，先要準確稱取0.1000g的古化石樣品，將其置于研缽中研碎，而后，轉放入聚四氟乙烯消解罐中。向其中加入2mL氫氟酸，8mL的硝酸，4mL的高氯酸。最后按照微波消解儀的工作參數進行溶解[4]。具體的工作參數，如表2所示。

而隕石樣品的處理，先準確稱取0.1000g的隕石樣品，并按照古化石樣品處理方法，進行數次微波消解后，將聚四氟乙烯消解罐移至控溫加熱板上。加入8mL王水，在120℃溫度環境中繼續消解2h，然后，加入3mL的高氯酸，2mL的氫氟酸以及5mL的硝酸。當溫度升至150℃后，加熱1h，隕石樣品就發生了溶解。最后，還要經過趕酸，即用2%的硝酸進行定容。值得注意的是，此實驗過程加入試劑王水的要求為，HCL：HNO3=3：1。

對于樣品元素含量的確定，要采用ICP-AES法進行測定。測定結果，如表3所示。

從上表中可以看出，古化石與隕石除了常見的元素網，還包含一些稀土元素，且隕石中的稀土含量要遠大于古化石。尤其是，隕石稀土元素Tl與Ge的含量，是古化石的6倍，而稀土元素Sm與Pr的含量，更是高出古化石的10-20倍。由此，研究人員可將其作用于地球化學、宇宙科學以及天體化學的研究，并為其提供有力的理論依據[5]。

4.結束語：

綜上所述，古化石與隕石元素的實驗對比結果為：隕石中的稀土元素Tl與Ge的含量，超出古化石的6倍；而隕石中的稀土元素Sm與Pr含量，高出古化石的10-20倍。在未來，研究人員可加大此方面的研究力度，以擴展能源使用的多樣性。

參考文獻：

[1]祁麗杰，王瑩，孟慶竹，趙震. 古化石與隕石的元素對比分析[J]. 光譜學與光譜分析，2017，37（01）：247-249.

[2]樊計昌，劉明軍，韓艷杰，海燕，趙成斌. 利用地震成像技術研究我國首個國際認可的隕石坑[J]. 地球物理學進展，2016，31（05）：1895-1901.

[3]戴德求，楊榮豐，陳新躍. 6塊新回收沙漠隕石的礦物巖石學特征及類型劃分[J]. 地學前緣，2014，21（06）：92-101.

[4]戴德求，陳新躍，楊榮豐. 南極格羅夫山碳質球粒隕石的研究與展望[J]. 極地研究，2013，25（04）：378-385.

[5]林楊挺，繆秉魁，徐琳，胡森，馮璐，趙旭晁，楊晶. 隕石學與天體化學（2001～2010）研究進展[J/OL]. 礦物巖石地球化學通報，2013，32（01）：40-55.