基于LA-(MC)-ICP-MS的礦物原位微區(qū)同位素分析技術(shù)及其應(yīng)用

蔣少涌，陳 唯，趙葵東，張 迪，陸 玨，趙何東

(1.中國地質(zhì)大學(xué)地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室，湖北 武漢 430074；2.中國地質(zhì)大學(xué)資源學(xué)院，緊缺戰(zhàn)略礦產(chǎn)資源協(xié)同創(chuàng)新中心，湖北 武漢 430074)

激光剝蝕(多接收)電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-(MC)-ICP-MS)分析技術(shù)以其原位、實時、快速、宏觀無損的分析優(yōu)勢及其高空間分辨率、高靈敏度、多元素同時測定并能提供同位素比值信息等優(yōu)點，在地球科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)等多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用與迅速發(fā)展。近年來，中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)采用LA-(MC)-ICP-MS開展和建立了一系列固體巖礦樣品的微區(qū)原位同位素組成測定及同位素地質(zhì)年代學(xué)方法，并成功應(yīng)用于解決各類地質(zhì)問題中，包括硼、碳、硫等穩(wěn)定同位素和鍶、鉿等放射成因同位素，以及錫石、黑鎢礦、獨居石、榍石和石榴子石等各類礦物的U-Pb定年方法。

1 含硼硅酸鹽礦物的LA-MC-ICP-MS硼同位素分析

硼在自然界中有11B與10B兩個穩(wěn)定同位素，其豐度分別為80.1%、19.9%。這兩種同位素相對質(zhì)量的較大差異導(dǎo)致自然界中硼同位素存在明顯的分餾現(xiàn)象，現(xiàn)已查明的自然界中δ11B值的變化可達(dá)100‰[1]。硼元素主要富集于電氣石與白云母等礦物之中，而在其他礦物中的含量則較低，只有幾到幾十個10-6[2]。前人研究發(fā)現(xiàn)，熱液礦床中電氣石的B同位素組成變化可達(dá)62‰[3]，這使得電氣石硼同位素組成可以作為一種靈敏的成礦流體來源的示蹤劑。白云母是除了電氣石以外最重要的含硼硅酸鹽礦物之一，廣泛分布于各種酸性巖漿巖、沉積巖以及變質(zhì)巖中，其硼同位素組成可以用來很好地示蹤流體來源、演化與殼幔物質(zhì)循環(huán)等地質(zhì)過程[4-6]。……