本發(fā)明涉及地質(zhì)勘探，具體涉及一種原位微區(qū)鐵錳氧化物sr同位素定年方法。

背景技術(shù)：

1、鐵錳氧化物，即鐵錳結(jié)核和結(jié)殼的統(tǒng)稱(chēng)，主要由鋇鎂錳礦、水鈉錳礦、復(fù)水錳礦等礦物構(gòu)成，是深海礦產(chǎn)資源中極為重要的一類(lèi)。長(zhǎng)期以來(lái)，由于缺乏合適的定年礦物，深海鐵錳氧化物的確切形成年代一直難以精確測(cè)定。這些氧化物通常富含鈷（co）和少量鋨（os），目前已有co化學(xué)年代學(xué)方法和os同位素定年方法被開(kāi)發(fā)出來(lái)，并已應(yīng)用于深海鐵錳氧化物的研究。然而，鐵錳氧化物的生長(zhǎng)環(huán)帶極為復(fù)雜，上述兩種方法均為整體分析技術(shù)，需要將樣品粉碎并研磨成粉末后進(jìn)行分析，導(dǎo)致得到的年齡數(shù)據(jù)往往是平均值，無(wú)法精確反映其形成的具體時(shí)代，從而限制了上述方法的廣泛應(yīng)用。

2、鐵錳氧化物中通常含有一定量的鍶（sr，>1000?μg?g-1）和極少量的銣（rb），其sr/rb比值大于100，這為利用sr同位素定年提供了可能。但目前sr同位素分析方法需經(jīng)過(guò)樣品鉆取、強(qiáng)酸消解、化學(xué)純化、上機(jī)測(cè)試等步驟以獲取數(shù)據(jù)。不僅操作流程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng)，還容易在處理過(guò)程中受到污染，且獲得的數(shù)據(jù)量也有限。同時(shí)，目前sr同位素分析方法作為一種整體分析方法，還存在空間分辨率較低的缺陷，這使得其在分析具有復(fù)雜生長(zhǎng)環(huán)帶的鐵錳氧化物時(shí)，具有很大的局限性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種原位微區(qū)鐵錳氧化物sr同位素定年方法，采用激光微區(qū)點(diǎn)剝蝕的取樣方式，對(duì)鐵錳氧化物在微米級(jí)尺度上進(jìn)行sr同位素測(cè)定。以解決現(xiàn)有鐵錳氧化物定年方法存在空間分辨率低和準(zhǔn)確性低的問(wèn)題，以及操作繁瑣的問(wèn)題，從而為相關(guān)的地質(zhì)年代學(xué)應(yīng)用提供更有利的技術(shù)支持。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

3、一種原位微區(qū)鐵錳氧化物sr同位素定年方法，包括以下步驟：

4、將待測(cè)鐵錳氧化物切割，得到光學(xué)薄片樣品；

5、對(duì)光學(xué)薄片樣品進(jìn)行點(diǎn)剝蝕，利用載氣將剝蝕出的氣溶膠載入mc-icp-ms等離子體源中進(jìn)行電離，并采集包括82kr+，84sr+，86sr+，87sr+，88sr+，85rb+，87rb+，167er2+，170er2+和173yb2+的離子信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)；

6、采用iolite?4.0軟件對(duì)得到的離子信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以得到對(duì)應(yīng)的同位素比值，將同位素比值與大洋sr同位素演化曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比，得到待測(cè)鐵錳氧化物的形成年代。

7、根據(jù)上述技術(shù)手段，通過(guò)點(diǎn)剝蝕技術(shù)，可以在微小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行同位素分析，特別適用于研究具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)或小尺度變化的樣品，有效解決了現(xiàn)有鐵錳氧化物定年方法存在空間分辨率低以及效率低下的問(wèn)題。利用mc-icp-ms等離子體源進(jìn)行電離，可以快速獲得離子信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，從而提高分析效率。通過(guò)精確測(cè)量鐵錳氧化物中的sr同位素比值，結(jié)合大洋sr同位素演化曲線(xiàn)，能夠提供高精度的年代測(cè)定結(jié)果。該方法在分析過(guò)程中對(duì)樣品的破壞性較小，有利于保護(hù)珍貴或不可再生的樣品資源。該方法能夠同時(shí)測(cè)定多種元素的離子信號(hào)強(qiáng)度，包括sr、rb、er和yb等，這有助于進(jìn)行更全面的地質(zhì)或環(huán)境分析。由于鐵錳氧化物廣泛存在于海洋沉積物、土壤和巖石中，該方法可用于多種地質(zhì)和環(huán)境研究領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。

8、優(yōu)選地，在所述采集過(guò)程中，還包括同時(shí)采集質(zhì)量數(shù)為82，83.5，85.5和86.5的離子信號(hào)強(qiáng)度。

9、優(yōu)選地，通過(guò)采集所述質(zhì)量數(shù)為82的信號(hào)（對(duì)應(yīng)42ca40ar和42ca40ca的離子信號(hào)強(qiáng)度），以對(duì)84sr，85rb，86sr，87sr，87rb和88sr的干擾離子信號(hào)進(jìn)行扣除。從而扣除42ca40ar和42ca40ca對(duì)84sr，85rb，86sr，87sr，87rb和88sr的影響。

10、優(yōu)選地，通過(guò)采集所述質(zhì)量數(shù)為83.5（對(duì)應(yīng)167er2+的離子信號(hào)強(qiáng)度）、85.5（對(duì)應(yīng)170er2+的離子信號(hào)強(qiáng)度）和86.5（對(duì)應(yīng)173yb2+的離子信號(hào)強(qiáng)度）的信號(hào)，以對(duì)84sr，85rb，86sr，87sr，87rb和88sr的離子信號(hào)進(jìn)行扣除。從而扣除167er2+、170er2+和173yb2+對(duì)84sr，85rb，86sr，87sr，87rb和88sr的影響。

11、優(yōu)選地，在所述采集過(guò)程中，還包括采集預(yù)設(shè)時(shí)間的空白信號(hào)來(lái)作為稀有氣體84kr和86kr的背景值，以對(duì)84sr和86sr的離子信號(hào)進(jìn)行扣除。從而扣除稀有氣體84kr和86kr對(duì)84sr和86sr的影響。

12、優(yōu)選地，預(yù)設(shè)時(shí)間為10秒。

13、優(yōu)選地，在測(cè)試過(guò)程中，每測(cè)試10個(gè)所述待測(cè)鐵錳氧化物對(duì)應(yīng)的光學(xué)薄片樣品后，至少重復(fù)測(cè)試兩個(gè)nist?srm?610和兩個(gè)鐵錳氧化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)gsmc-1s。從而保證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和待測(cè)鐵錳氧化物樣品的測(cè)試條件相同。

14、優(yōu)選地，在測(cè)試過(guò)程中，每測(cè)試10個(gè)所述待測(cè)鐵錳氧化物對(duì)應(yīng)的光學(xué)薄片樣品后，至少重復(fù)測(cè)試兩個(gè)nist?srm?610、兩個(gè)鐵錳氧化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)gsmc-1s和兩個(gè)鐵錳氧化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)gspn-2s。

15、優(yōu)選地，根據(jù)采集的所述84sr+，85rb+，86sr+，87sr+，88sr+和87rb+的離子信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，計(jì)算得到87sr/86sr和87rb/86sr的比值，并采用nist?srm?610對(duì)87sr/86sr和87rb/86sr比值進(jìn)行儀器漂移校正。

16、其中，通過(guò)采用基體匹配的鐵錳氧化物標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)gsmc-1s進(jìn)行校正，對(duì)各種干擾信號(hào)進(jìn)行扣除，實(shí)現(xiàn)了鐵錳氧化物的sr同位素準(zhǔn)確測(cè)定已經(jīng)年齡的準(zhǔn)確測(cè)定。

17、優(yōu)選地，通過(guò)所述gsmc-1s標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的87sr/86sr和87rb/86sr的測(cè)定值和標(biāo)準(zhǔn)值，得到相應(yīng)的質(zhì)量分餾系數(shù)，以對(duì)待測(cè)鐵錳氧化物樣品的87sr/86sr和87rb/86sr比值進(jìn)行校正。

18、計(jì)算公式為：

19、

20、其中，(87sr/86sr)c為質(zhì)量分餾校正以及干擾校正后的測(cè)定值；(87sr/86sr)m為進(jìn)行rb干擾校正的測(cè)定值；β為質(zhì)量分餾因子；ix為同位素x的信號(hào)值；88sr/86sr的自然界中天然豐度比值為8.375209；mx為x對(duì)應(yīng)同位素的相對(duì)原子質(zhì)量；同位素x表示85rb、86sr或87sr；rm代表標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的sr同位素組成；87rb+/85rb+為rb的兩個(gè)同位素信號(hào)強(qiáng)度比值；87rb/85rb的自然界中天然豐度比值為0.3856。

21、優(yōu)選地，當(dāng)所述待測(cè)鐵錳氧化物樣品中的sr/rb比值大于100時(shí)，所述待測(cè)鐵錳氧化物樣品中87sr/86sr比值為與sr同位素演化曲線(xiàn)進(jìn)行對(duì)比的目標(biāo)值，得到待測(cè)鐵錳氧化物的形成年代。

22、優(yōu)選地，采用激光對(duì)所述光學(xué)薄片樣品進(jìn)行點(diǎn)剝蝕，激光束斑直徑為90μm，剝蝕頻率為6hz，能量密度為3j?cm-2。

23、本發(fā)明的有益效果：

24、本發(fā)明的原位微區(qū)鐵錳氧化物sr同位素定年方法，通過(guò)點(diǎn)剝蝕技術(shù)，可以在微小區(qū)域內(nèi)進(jìn)行同位素分析，特別適用于研究具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)或小尺度變化的樣品。利用mc-icp-ms等離子體源進(jìn)行電離，可以快速獲得離子信號(hào)強(qiáng)度數(shù)據(jù)，從而提高分析效率。通過(guò)精確測(cè)量鐵錳氧化物中的sr同位素比值，結(jié)合大洋sr同位素演化曲線(xiàn)，能夠提供高精度的年代測(cè)定結(jié)果。該方法在分析過(guò)程中對(duì)樣品的破壞性較小，有利于保護(hù)珍貴或不可再生的樣品資源。該方法能夠同時(shí)測(cè)定多種元素的離子信號(hào)強(qiáng)度，包括sr、rb、er和yb等，這有助于進(jìn)行更全面的地質(zhì)或環(huán)境分析，從而有效解決了現(xiàn)有原位微區(qū)的分析方法存在空間分辨率低、準(zhǔn)確性差、化學(xué)前處理復(fù)雜以及費(fèi)時(shí)費(fèi)力等缺點(diǎn)，在地質(zhì)勘探技術(shù)領(lǐng)域，具有推廣應(yīng)用價(jià)值。