電氣石是一種硼硅酸鹽礦物，廣泛分布于多種巖石類型和熱液礦床中。其元素和同位素組成是反演巖漿-熱液演化歷史、示蹤成巖成礦過程和指示沉積物物源的有效指標(biāo)。電氣石具有高的B含量，使其成為開展原位B同位素分析的理想礦物。最近的研究表明，一些電氣石含有中等的Sr含量和極低的Rb含量，具有開展原位Sr同位素分析的潛力。基體匹配的天然電氣石標(biāo)樣是開展微區(qū)B-Sr同位素的必要條件。然而，目前國內(nèi)外各實(shí)驗(yàn)室報(bào)道的電氣石標(biāo)樣相對(duì)匱乏，且這些標(biāo)樣都沒有Sr同位素?cái)?shù)據(jù)。
為此，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所同位素地球化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳綺靜博士在張樂高級(jí)工程師、任鐘元研究員和夏小平研究員的指導(dǎo)下，并與桂林理工大學(xué)余紅霞工程師合作，篩選了三個(gè)新的厘米級(jí)天然電氣石晶體GIGT、XJ-1和XJ-3（圖1），采用多種分析測(cè)試手段詳細(xì)評(píng)價(jià)了這些礦物晶體的B和Sr同位素的均一性。激光剝蝕多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜（LA-MC-ICP-MS）分析顯示，GIGT、XJ-1和XJ-3均具有均一的B同位素組成，且激光分析結(jié)果（ 11B = -12.63 0.51，-11.90 0.64，-11.91 0.64；圖2）與MC-ICP-MS溶液測(cè)定的結(jié)果（ 11B = -12.65 0.12，-11.90 0.24，-11.89 0.19）一致。XJ-1的Sr含量相對(duì)較高（~160 ppm），Rb/Sr <0.0005。LA-MC-ICP-MS分析獲得的XJ-1的平均87Sr/86Sr為0.70827 0.00021（圖3），與溶液MC-ICP-MS測(cè)定結(jié)果（0.70825 0.00002）在誤差范圍內(nèi)一致。該研究表明，GIGT、XJ-1和XJ-3均可作為原位B同位素分析的外部校正標(biāo)樣，XJ-1可作為原位Sr同位素分析的監(jiān)控標(biāo)樣；可滿足國內(nèi)外數(shù)十家實(shí)驗(yàn)室長(zhǎng)期使用。
圖1 GIGT、XJ-1和XJ-3電氣石晶體照片
圖2 激光微區(qū)和溶液法獲得的GIGT、XJ-1和XJ-3電氣石的B同位素組成
圖3 激光微區(qū)和溶液法獲得的XJ-1電氣石的Sr同位素組成
該研究成果在線發(fā)表于國際分析期刊《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》，該研究受到中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所所長(zhǎng)基金和中國科學(xué)院相關(guān)項(xiàng)目資助。
論文信息： Chen Qijing (陳綺靜), Wang Ri-Jing (王日晶), Yu Hong-Xia (余紅霞), Zhu Guan-Hong (朱冠虹), Zhang Yan-Qiang (張彥強(qiáng)), Xia Xiao-Ping (夏小平), Ren Zhong-Yuan (任鐘元), Zhang Le* (張樂). Potential tourmaline reference materials for microbeam B and Sr isotopic analyses. Journal of Analytical Atomic Spectrometry. DOI: 10.1039/D3JA00395G.
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