会议报道‖第十七期地球化学空中会议

  

  2020年8月2日上午10:00,由中国矿物岩石地球化学学会青年工作委员会参与主办的第十七期地球化学空中会议室如期举行。本次会议的主题是“金属稳定同位素”,主讲人是来自中国地质大学(北京)的何永胜教授和朱建明教授,主持人是中国地质大学(北京)的朱弟成教授和中国科学院地质与地球物理研究所的李秋立研究员。 

  何永胜教授首先报告了铁和钙同位素的高精度分析方法进展。目前铁同位素的测试精度可达0.03-0.05‰,这为利用铁同位素进行深部氧循环提供了有力的地球化学手段。为了获取高精度的铁同位素数据,首先要保证样品完全溶解(必要时可使用高压釜),且化学分离完全回收(控制价态、对特殊样品需要考虑其他过渡族金属分离),尽可能降低化学流程导致的误差。在仪器测试过程中,样品与标样的酸度不匹配将产生较大的误差(甚至产生非质量相关的数据结果)。同时,还需要采用高分辨模式来消除基团干扰。 

  何教授还介绍了三种校正仪器质量歧视效应的方法,其中的双稀释剂技术优势明显。 

  最后,何永胜教授指出了钙同位素高精度分析过程面临的主要问题并提出了解决的办法和思路。一是MC-ICP-MS和TIMS均面临法拉第杯损伤问题,可以通过定期更换法拉第杯的石墨内壁和定期用Nd离子轰击法拉第杯来解决,也可以通过增加法拉第杯宽度和改变接收角度来解决这一问题。二是TIMS 面临的多源激发导致分馏曲线偏离理想的仪器分馏指数律,很难利用双稀释剂来矫正。三是MC-ICP-MS仪器的干扰问题,如Ar源干扰,难以测试40Ca;产生复杂的基团和二价离子干扰;用于测定的同位素相对丰度较低。这些问题可能的解决思路包括:1)高效化学分离,除去Sr和Ti;2)加氮气抑制含Ar基团产率。 

  朱建明教授介绍了Cr、Cd稳定同位素高灵敏度高精度分析的基本步骤与影响因素,并推荐了与不同类型样品相匹配的同位素地质标样。报告开头他就强调了金属稳定同位素测试的三个基本要求:测定值必须代表自然样品的实际值;仪器调试完毕能够保证信号最强;标准溶液的精度不能代表实际样品的测试精度。要获得高灵敏度高精度的分析数据,无论采用那种溶样方式(如高温或低温灰化、高压罐和PFA溶样杯等溶样),都要保证样品完全消解。在此基础上,可以选择不同锥型的组合、碰撞气体(氮气或甲烷气体)和改造膜去溶外部设备(如增加Ice Chamber)来提高样品的传输效率和仪器灵敏度。在高灵敏度测试条件下,保持仪器的稳定性是至关重要的,要习惯监控记忆效应的信号并尽量消除或进行有效的扣减。同时,同质异位素、多原子离子干扰和基体效应也应该进行有效的评估,并明确纯化样品溶液中有哪些残存的微量离子等。在上述基础上,进行纯化流程方案的设计和再优化,保证较低的流程空白和高效去除干扰元素。此外,也强调了样品属性的问题,即目标元素的浓度高低变化和样品基质的多样变化,使同一个纯化流程并不可能适用于上述属性不同的各类样品,这对使用标准-样品间插法测试同位素而言,是必须谨慎处理的问题。最后,朱建明教授在MC-ICP-MS高灵敏度和5-10ng进样条件下,利用同位素双稀释剂方法进行了国内外已报道地质和环境标样数据的系统对比,肯定了高灵敏度下获得高精度数据的可靠性,并推荐了适宜作为国内外不同实验室进行Cr, Cd同位素数据对比的各类地质标样。 

  两位老师的报告内容丰富、图文并茂,讲解和会后解答清晰明了,吸引了近1000人参与。经过近两个小时的讲解和问答,论坛圆满结束。

  (青工委 樊海峰供稿)