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《西北大学》 2005年
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电感耦合等离子质谱仪在地质样品测试中的应用:小秦岭太华群灰色片麻岩地球化学及锆石年代学

第五春荣  
【摘要】:在地球科学研究中,尤其在地球化学研究领域,可靠的分析数据是取得高水平研究成果的基础,并且考虑到毕业后将要从事仪器实验方面的工作,所以本论文兼顾了仪器测试分析方法和地质学两方面的研究。一方面利用西北大学大陆动力学教育部重点实验室拥有的电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)以及激光剥蚀电感耦合等离子质谱仪(LA-ICP-MS),对现行的一些测试分析方法进行了研究和改进;另一方面,在此可靠的分析方法和分析数据的基础上,详细研究了河南宜阳地区灰色片麻岩的地球化学特征及锆石年代学,主要取得了以下认识和启示: 1.碳化钨(WC)钵体是目前地质样品细碎最常用的器皿,但是对它的元素污染情况不是很清楚。研究发现用碳化钨钵体细碎地质样品除了对Co产生明显污染外,不会对其他所测定的微量元素产生污染。由于钴在不同岩浆中的含量相差很大,在超基性岩、基性岩和花岗类岩石中平均含量分别为150~200、45~48、1~7ng/g,超基性岩中钴的含量为花岗质岩石的30多倍,所以钴对花岗质岩石较基性、超基性的岩石污染更为严重。 2.蠕动泵的转速对溶液样品测试结果影响很大,随着蠕动泵的泵速增大,仪器的灵敏度先增大后减小;二价离子产率均3%,变化不明显:氧化物产率随着蠕动泵的泵速增大,逐渐增大。综合考虑,蠕动泵的转速设置在11rpm处是能够使仪器灵敏度、二价离子产率、氧化物产率均达到要求的最佳转速。 3.锆石是U-Pb定年的首选矿物,但是对于比较小或结构复杂的锆石无法获取其相配套的年龄数据和微量元素含量,袁洪林等研究了一种折衷的两阶段剥蚀法,不足之处是这种方法比较麻烦。西北大学大陆动力学教育部重点实验室新购置的ICP-MS为Hewlett packard公司最新一代带有Shield Torch的Agilient7500a ICP-MS,在Shield Torch模式下,采用溶液雾化和激光剥蚀两种进样方式,均可在全质量数范围内使元素灵敏度提高10倍以上。本论文利用此仪器开发了一种全新的锆石定年方法,即就是同时采集年龄和微量元素数据,这种方法可以准确、方便、同时、即位地获得复杂锆石的年龄及其相对应的微量元素信息。 4.研究发现河南宜阳的灰色片麻岩具有SiO_256%,Al_2O_315%,Na_2O_2/KO_22,Sr300ppm,Y18ppm,Yb1.8ppm,(La/Yb)_N10和Sr/Y20,轻重稀土强烈分异等地球化学特征。其稀土元素配分模式和Condie的后太古代TTG
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:P588.3;P597.3

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