陈露,陈开运,包志安,梁鹏,孙甜甜,袁洪林*
本研究采用了三种方法准备了一批含硫样品作为LA-MC-ICPMS方法原位分析S同位素的实验室内标:1,在一定条件下利用球磨仪将硫化物研磨成粉末,并将粉末在高压下制成紧密的片状(粉末压片)(图1a);2,S同位素均一的天然硫化物样品;3,在氮气环境下高温熔融硫化物,并在熔融状态下迅速淬火获得硫化物玻璃(图1b, c)。用电子探针面扫方法证明熔融样品主量元素均一性好(图1c),用LA-MC-ICP-MS方法证明样品的硫同位素均一性好(图1d),并用气体稳定同位素质谱和溶液进样的MC-ICP-MS方法测定它们的S同位素组成。文章中研究了飞秒激光与MC-ICP-MS联用的S同位素测试条件。飞秒激光在剥蚀样品时能产生更细的气溶胶颗粒,能获得更高的灵敏度,有利于提高空间分辨能力(线剥蚀,10-25μm)。实验中用到的Nu1700 MC-ICP-MS可以获得非常高的分辨率(图2),能将干扰信号与S同位素信号分开,易获得稳定、准确的S同位素比值。通过多组实验对比,发现激光能量密度、剥蚀斑径对粉末压片样品测试结果影响较大,对天然硫化物样品影响不明显,在剥蚀前者时需要用到尽量低的能量密度(0.3-1.5J/cm2)和小剥蚀斑径(15μm),而后者参数范围为能量密度(0.3-3 J/cm2)和剥蚀斑径(15-25μm)。同样的激光条件在剥蚀不同基体(S元素含量差异、基体元素组成差异以及晶体结构的不同)的硫化物时,存在明显的基体效应。然而用同基体的粉末压片样品与天然矿物样品对比时不存在明显的基体效应,说明在测试S同位素时可以使用同基体的粉末压片样品作为标样。最后利用前面的研究成果,测试实验室内标,能获得与参考值一致的δ34S值。研究成果发表于SCI期刊J. Anal. At. Spectrom(Lu Chen, Kaiyun Chen, Zhian Bao, Peng Liang, Tiantian Sun, Honglin Yuan. Preparation of standards for in situ sulfur isotope measurement in sulfide using femtosecond laser ablation MC-ICP-MS, JAAS, 2017, 32:107-116).
图1. 标准样品制备过程(a, b)及S元素含量及S同位素均一性检查结果(c, d)
图2. a: δ34S与标准、样品信号比之间的关系. b:不同浓度和种类基体(Fe+Cu及Zn)的溶液样品测试结果
原文链接:/ueditor/php/upload/file/20171213/1513125647294857.pdf