碰撞反应池MC-ICP-MS(Nu Sapphire)高精度钾同位素分析

作者：李文君; 崔梦萌; 潘旗旗; 王静; 高炳宇; 刘善科; 袁梦; 苏本勋; 赵野; 滕方振; 韩贵琳

来源：中国科学:地球科学 , 2022, 52(09): 1800-1812.

• CC-MC-ICP-MS
• 钾同位素
• 地质标样
• 样品-标样间插法
• 低能路径

使用碰撞反应池多接收电感耦合等离子体质谱仪(CC-MC-ICP-MS, Nu Sapphire)对钾同位素开展高精度分析.研究中所分析的标准物质(包括岩石标样和海水标样)的测试结果与前人分析结果吻合,并通过对国际标样BCR-2开展长达6个月的分析获得实验室精度为0.04‰(2SD).此外,进一步评估了可能导致钾同位素分馏的因素,其中包括样品和标样钾上机溶液浓度、酸度的不匹配以及未被完全分离的残留基体元素的影响.目前所采用的钾同位素分离纯化流程,由于粉末样品中基体元素含量的增加会导致AGW50-X8(200-400目)树脂对钾的吸附容量降低,因此建议上柱溶液的钾含量小于150μg.为进一步评估钾同位素作为记录海水组成变化的潜在应用,研究选用了国际海水标样(IAPSO)、锰结核标样(NOD-P-1)以及两个铁建造标样(FeR-2和FeR-4)开展钾同位素分析.IAPSO的δ41K值与前人报道的其他海水样本值一致,进一步证实了现代全球海洋钾同位素分布是均一的;锰结核(NOD-P-1:-0.121±0.013‰)和铁建造标样(FeR-2:-0.538±0.009‰; FeR-4:-0.401±0.008‰)的钾同位素组成有望为揭示矿床成因及示踪古海水组成变化提供证据.研究提供的高精度钾同位素分析可应用于多个地质领域,如大陆风化、热液循环以及洋壳蚀变等.

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院地质与地球物理研究所; 中国地质大学（北京）; 岩石圈演化国家重点实验室