广州地化所在地质样品Rb同位素高精度分析方法研究中取得进展

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Rb元素有两个天然同位素：85Rb、87Rb。由于Rb质量数不低，经典的研究往往假定Rb同位素在各种地质过程中不发生分馏。然而，对Rb同位素比值进行高精度测定，可以帮助完善经典的Rb-Sr定年体系；对研究地质（尤其是表生地球化学）过程中的Rb元素的迁移机制也有非常重要的指导意义。

中国科学院广州地球化学研究所稳定同位素地球化学学科组博士张卓盈和研究员马金龙等人利用Sr特效树脂，通过变化淋洗酸度（HNO3和Milli-Q），首次在同一根离子交换柱上实现Rb、K、Ba、Sr四种元素的一步分离，并且实现各元素接近100%的回收率。在MC-ICP-MS上采用SSB法（标准采用NBS-984）测定，通过对NBS-984标准溶液和系列国际岩石标样的δ87Rb进行反复测量和长期监测，使仪器短期（15小时）外部精度为±0.03‰（2SD），而长期（超过1 年）外部重现性好于±0.06‰（2SD）。对仪器测定过程中可能会影响δ87Rb测定结果的干扰元素也均进行了仔细的限定，发现将Na/Rb、Ca/Rb、K/Rb分别控制在小于2、4和25以内时，其对Rb同位素的测定结果的影响可以忽略不计。

该项研究对不同类型的国际标准进行Rb同位素比值测定，发现两个玄武岩标样（BHVO-2和GSR-3）的δ87Rb相对较高（平均值为-0.06‰），安山岩标样（AGV-2）和辉绿岩标样（W-2a）的δ87Rb接近（分别为-0.10±0.06‰，-0.11±0.02‰），三个花岗岩标样（G-2、JG-2、GSR-1）具有较低的δ87Rb（平均值为-0.22‰）。以上结果显示在不同的地质样品中Rb同位素比值确实存在差异。

该团队成功建立了地质样品Rb同位素高精度分析的方法。其化学处理方法在节约淋洗酸体积、分离干扰元素（尤其是K），缩短实验周期等方面均明显优于现有的其它方法，使δ87Rb精度达到目前国际最高水准，为探究不同地质过程中Rb同位素分馏创造可能。

该项目得到杰出青年基金项目（批准号：41325012）和广州地化所135培育项目（批准号：135PY201605）的资助。该成果发表在Journal of Analytical Atomic Spectrometry上。

图1：不同岩性的国际岩石标样在Sr特效树脂上的淋洗曲线

图2：不同地质样品中的Rb同位素比值


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