橄欖石中熔體包裹體的Pb同位素組成為巖石學成因研究提供非常有效和豐富的信息,但受分析手段和方法的限制,有關熔體包裹體的Pb同位素研究非常少。到目前,全球所發(fā)表的有關熔體包裹體Pb同位素論文中,僅有6篇的分析數(shù)據(jù)是利用SIMS完成(共277個數(shù)據(jù))和1篇的數(shù)據(jù)通過LA-MC-ICPMS分析得出(90個數(shù)據(jù))。其中利用LA-MC-ICPMS分析熔體包裹體中Pb同位素的方法只能分析大于80微米的熔體包裹體,遠不能滿足分析自然界熔體包裹體的要求(絕大多數(shù)自然界熔體包裹體都小于80微米)。
中國科學院廣州地球化學研究所的碩士生張樂在研究員任鐘元的指導下做了大量的分析實驗,摸索出能夠測定自然界存在的大多數(shù)較小熔體包裹體中Pb同位素組成的新方法:如采用Jet+X錐,大抽力干泵,加氮氣等技術來提高信號強度;縮小激光束斑,降低剝蝕頻率,加衰減器技術以保證測定微小熔體包裹體的精度;并加Hg過濾器來降低背景值和排除204Hg對204Pb的干擾。
目前任鐘元課題組開發(fā)了國際上首個利用LA-MC-ICPMS可以測定小至40微米的熔體包裹體Pb同位素,且同時測定U,Th同位素來校正古老熔體包裹體的Pb同位素組成的方法,保證了分析的精度和準確度,并大大拓寬了分析范圍和數(shù)據(jù)的代表性。到目前該課題組已分析了近1000個來自二疊紀的峨眉山玄武巖、漢諾壩新生代玄武巖、山東地區(qū)中新生代玄武巖、海南島新生代玄武巖中的熔體包裹體的Pb同位素組成,其成果撰寫成數(shù)篇論文已投稿。該分析方法已發(fā)表在JAAS雜志上。
任鐘元課題組建設了激光剝蝕-多接收等離子體質(zhì)譜儀實驗室。多年來,該課題組在缺少專業(yè)儀器操作員的情況下,不僅為所內(nèi)外科技人員提供了大量高質(zhì)量的同位素分析服務,還建立和協(xié)助建立了多項新的分析方法,如巖石樣品的B, Li, Mo, Sr, Nd等非傳統(tǒng)穩(wěn)定同位素的分析方法,金紅石的微區(qū)原位U-Pb年齡測定方法,微區(qū)原位Sr同位素測定方法,為該所的實驗平臺的建設做出了重要貢獻。
論文信息:Le Zhang, Zhong-Yuan Ren*, Alexander R. L. Nichols, Yin-Hui Zhang, Yan Zhang, Sheng-Ping Qian and Jian-Qiang Liu (2014). Lead isotope analysis of melt inclusions by LA-MC-ICP-MS.Journal of Analytical Atomic Spectrometry, DOI: 10.1039/C4JA00088A.

橄欖石中的熔體包裹體

同位素地球化學國家重點實驗室的激光剝蝕-多接收等離子體質(zhì)譜儀
