测定结果计算

Question

如题所述

Answer 1

仅涉及基本步骤和基本公式。

(1)试样中⁸⁷Sr/⁸⁶Sr真实比值计算

a.加了稀释剂的试样。

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_s为试样的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr真实比值;R_4t、R_7t、R_8t分别为稀释剂的⁸⁴Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr比值;R_4c、R_7c、R_8c分别为普通锶的⁸⁴Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr比值;R_4N、R_7N、R_8N分别为试样与稀释剂的混合物经质量分馏效应校正后的⁸⁴Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr之比值;R_4m、R_7m、R_8m分别为未经质量分馏校正试样的⁸⁴Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr实测值。

b.未加稀释剂试样⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值的质量分馏效应校正:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:R_7m、R_8m分别为⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁸Sr/⁸⁶Sr直接测定值;(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_s为经质量分馏效应校正后试样的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr真实比值。

c.本底校正。当锶本底超过试样锶含量的1%时，应对本底进行校正。

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_s-b为经本底校正后试样的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值;c^s_87Sr、c^s_86Sr分别代表试样的⁸⁷Sr、⁸⁶Sr质量摩尔浓度，μmol/g;Sr_b为本底锶总量，nmol;F_87Sr、F_86Sr分别代表现代普通锶⁸⁷Sr、⁸⁶Sr的同位素丰度;m_s为称取试样的质量，g。

(2)试样的铷、锶含量

a.锶含量。

a)⁸⁶Sr量浓度:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

b)锶质量分数:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:c^s_86Sr为试样的⁸⁶Sr质量摩尔浓度，μmol/g;c^t_84Sr为稀释剂溶液中⁸⁴Sr的质量摩尔浓度，μmol/g;w^s_Sr为试样中锶的质量分数，μg/g;m_t为称取稀释剂溶液的质量，g;m_s为称取试样的质量，g;R_t、R_c分别为稀释剂、普通锶的⁸⁴Sr/⁸⁶Sr比值，R^N_m为经质量分馏效应校正后稀释剂与试样的混合物之实测⁸⁴Sr/⁸⁶Sr比值;F_86Sr为试样锶⁸⁶Sr的同位素丰度，一般采用普通锶的⁸⁶Sr丰度值;M_Sr为普通锶的摩尔质量，g/mol。

b.铷含量:

a)⁸⁷Rb量浓度:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

b)铷质量分数:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:c^s_87Rb为试样的⁸⁷Rb质量摩尔浓度，μmol/g;c^t_87Rb为稀释剂溶液中⁸⁷Rb的质量摩尔浓度，μmol/g;w^s_Rb为试样铷的质量分数，μg/g;m_t为称取稀释剂溶液的质量，g;m_s为称取试样的质量，g;R为⁸⁵Rb/⁸⁷Rb比值;右下角标m、t、c分别代表稀释剂与试样的混合物、稀释剂和普通铷;F_87Rb为普通铷中同位素⁸⁷Rb的丰度;M_Rb为普通铷的摩尔质量，g/mol。

c.本底校正。当锶、铷本底超过试样锶、铷含量的1%时，应对本底进行校正。

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:w^s_Sr-b、w^s_Rb-b分别为本底校正后试样的锶、铷质量分数，μg/g;w^s_Sr、w^s_Rb分别为本底校正试样的锶、铷质量分数，μg/g;Sr_b、Rb_b分别为流程本底锶、铷总量，ng;m_s为称取试样的质量，g。

(3)铷-锶等时线年龄

对于一组满足等时线条件的试样来说，(86.41)式是个直线方程，其中(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i和t是不变量，(⁸⁷Rb/⁸⁶Sr)_p为变量，(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_p随(⁸⁷Rb/⁸⁶Sr)_p而变。(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_p由(86.45)式［或(86.53)式］获得，(⁸⁷Rb/⁸⁶Sr)_p由⁸⁷Rb、⁸⁶Sr两个量浓度相除获得，采用Isoplot程序对该组试样进行最小二乘拟合(Ludwig1996年发表)，得到斜率b代入(86.44)式求得等时线年龄，同时获得初始值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i。

根据地质证据或文献资料，在假定一个试样的锶同位素初始比值(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i后，利用(86.42)式计算试样的Rb-Sr模式年龄。

(4)测定结果表述

测定报告内容包括试样的铷、锶含量(μg/g或10^-6)、⁸⁷Rb/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值、年龄。⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值精度以 形式给出，等时线年龄以t±u形式给出［u为不确定度， ,t_0.05，n-1是95%置信度下的t分布值;s为年龄误

差;n为参加等时线拟合的试样个数］。

附录86.2A 稀释剂溶液配制和浓度标定

稀释剂溶液⁸⁴Sr和⁸⁷Rb浓度标定可以采用标准溶液与标准物质两种方法。

(1)用标准溶液标定

该方法适用于稀释剂溶液刚配制完成，第一次对它们进行浓度标定。

a.稀释剂溶液配制和锶、铷同位素组成精确测定。

a)锶稀释剂溶液配制和同位素组成测定。称取0.013g(精确至0.00001g)富集⁸⁴Sr的硝酸锶［Sr(NO₃)₂］，置于50mL石英烧杯中，用少量1mol/LHCl溶解，再用超纯水稀释，转移至500mL石英容量瓶中，超纯水稀释至刻度，摇匀。

取已配制好的锶稀释剂溶液(平行测定不少于6份)，按86.2.2中铷、锶同位素分析程序精确测定锶稀释剂的⁸⁸Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁴Sr/⁸⁶Sr3组比值，计算平均值和标准偏差。

b)铷稀释剂溶液配制和同位素组成测定。称取0.036g(精确至0.00001g)富集⁸⁷Rb(或⁸⁵Rb)的氯化铷(RbCl)，置于50mL石英烧杯中，用少量1mol/LHCl溶解，再用超纯水稀释，转移至500mL石英容量瓶中，用超纯水稀释至刻度，摇匀。

取已配制好的铷稀释剂溶液(平行测定不少于6份)，按86.2.2中铷、锶同位素分析程序精确测定铷稀释剂的⁸⁵Rb/⁸⁷Rb比值，并计算出平均值和标准偏差。

c)混合稀释剂溶液的配制。将上述经过同位素组成精确测定的锶、铷稀释剂溶液混合到一起，储存于1000mL石英容量瓶或F₄₆试剂瓶中。为了适宜低浓度试样和空白测定，需要从这个混合稀释剂溶液中分出一定体积溶液用超纯水进一步稀释，保存在另一个容量瓶或试剂瓶中。以后对两种溶液的浓度同时进行标定。将标定好的稀释剂溶液分装在30mLF₄₆试剂瓶中使用。

b.标准溶液配制和锶、铷同位素组成测定。

a)锶标准溶液配制和同位素组成测定。在30mL的F₄₆试剂瓶中称取0.010～0.012g(精确至0.00001g)基准物质光谱纯硝酸锶，用超纯水溶解，稀释至近满，摇匀，称量(精确至0.0001g)。

取已配制好的锶标准溶液(平行测定不少于6份)，按86.2.2中铷、锶同位素分析程序精确测定⁸⁸Sr/⁸⁶Sr、⁸⁷Sr/⁸⁶Sr、⁸⁴Sr/⁸⁶Sr3组比值，计算平均值和标准偏差。

根据所称硝酸锶与溶液的质量和实测锶同位素组成，计算标准溶液中⁸⁶Sr的量浓度。

b)铷标准溶液配制和同位素组成测定。称取0.012g(准确至0.00001g)基准物质光谱纯氯化铷，置于30mLF₄₆试剂瓶中，用超纯水溶解，稀释至近满，摇匀，称量(准确至0.0001g)。

取已配制好的铷标准溶液(平行测定不少于6份)，按86.2.2中铷、锶同位素分析程序精确测定它的⁸⁵Rb/⁸⁷Rb比值，计算平均值和标准偏差。

根据所称氯化铷与溶液的质量和实测⁸⁵Rb/⁸⁷Rb比值，计算标准溶液中⁸⁷Rb的量浓度。

c.混合稀释剂溶液⁸⁴Sr、⁸⁷Rb浓度标定。取6个10mL聚四氟乙烯烧杯，在每个烧杯中按不同比例分别称取适量铷、锶标准溶液和混合稀释剂溶液(准确至0.0001g)，均匀混合后置电热板上蒸干。以后按86.2.2中铷、锶分离程序进行Rb-Sr化学分离［在不采用混合物的比值(⁸⁷Sr/⁸⁴Sr)_m情况下，可以省去这一步］，按86.2.2中铷、锶同位素分析程序分别进行混合物Rb、Sr同位素分析，依次采集(⁸⁵Rb/⁸⁷Rb)_m、(⁸⁸Sr/⁸⁴Sr)_m、(⁸⁶Sr/⁸⁴Sr)_m数据。

a)混合稀释剂溶液中⁸⁴Sr的浓度计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:c_84t为稀释剂溶液中⁸⁴Sr的质量摩尔浓度，μmol/g;c_86N为标准溶液中⁸⁶Sr的质量摩尔浓度，μmol/g;m_N、m_t分别是称取标准溶液与稀释剂溶液的质量，g;R为⁸⁴Sr/⁸⁶Sr比值;右下角标t、N、m分别代表稀释剂、标准溶液和两者混合物。

b)混合稀释剂溶液中⁸⁷Rb的浓度计算:

岩石矿物分析第四分册资源与环境调查分析技术

式中:c_87t为稀释剂溶液中⁸⁷Rb的质量摩尔浓度，μmol/g;c_87N为标准溶液中⁸⁷Rb的质量摩尔浓度，μmol/g;m_N、m_t分别是称取标准溶液与稀释剂溶液的质量，g;R为⁸⁵Rb/⁸⁷Rb比值;右下角标t、N、m分别代表稀释剂、标准溶液和两者混合物。

(2)用标准物质标定

该方法适用于对稀释剂溶液⁸⁴Sr、⁸⁷Rb浓度的定期检查和修正。

a.标准物质预处理。将GBW04411铷锶年龄标准物质置于干净的称样皿中，放在衡温干燥箱中于110℃温度下烘烤2h，以除去标准物质岩石粉末样表面的吸附水，然后保存在干燥器中备用。

b.试样分解。称取0.03～0.05g(精确至0.0001g)GBW04411铷锶年龄标准物质，置于氟塑料(PFA)密封溶样器或铂皿中，再称取约0.1g(精确至0.0001g)⁸⁴Sr+⁸⁷Rb(或⁸⁵Rb)混合稀释剂溶液，轻微晃动器皿使岩石粉末均匀散开，加3mL超纯氢氟酸和3～4滴高氯酸，在超净工作柜内的电热板上于60℃左右温热0.5h，再升温至120℃左右到试样完全分解。然后将溶样器打开蒸干试样溶液，温度升至180℃赶尽过量氢氟酸与高氯酸，用2mL6mol/L超纯HCL淋洗器壁，再次蒸干，冷却至室温后用1mL1mol/L超纯HCl溶解试样，准备上柱。此时如果存在残渣则需要进行离心分离，取上部清液上柱。按