[发明专利]一种沉积岩Os初始值的分析方法

说明书

本发明涉及一种沉积岩Os初始值的分析方法，属于同位素地球化学分析技术领域，解决了现有技术中获取沉积岩Os初始值耗时久、成功率低、分析测试成本高的问题。该分析方法，包括以下步骤：沉积岩样品采集；制作岩石薄片；在岩石薄片上建立直角坐标系，在扫描电子显微镜的背散射图像下确定分析目标所处象限和直角坐标，对岩石薄片分析目标定位；根据直角坐标系、分析目标所处象限和分析目标的直角坐标在LA‑MC‑ICP‑MS光学镜头下再次确定分析目标的位置，进行LA‑MC‑ICP‑MS激光原位剥蚀自生黄铁矿Os同位素测试，测得M/Z185、M/Z187、M/Z188信号数据；对所述信号数据进行处理，得到沉积岩Os初始值。利用该方法能够直接、快速地获得沉积岩中的Os初始值。

技术领域

本发明涉及同位素地球化学分析技术领域，尤其涉及一种沉积岩Os初始值的分析方法。

背景技术

Re、Os分别是中等不相容和强相容元素，在地球壳幔分异中，Os易富集于地幔，Re易富集于地壳。因此，Re-Os同位素体系作为一种针对沉积岩样品示踪的强有力工具，得到了国内外地质学家的广泛运用。黑色页岩、灰岩、泥岩等沉积岩中的Re-Os主要来自海水，其Os初始值(¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os)为沉积时海水Os同位素特征。海水中Os主要有三种供给途径：大陆地壳中高放射性成因Os(¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os一般大于1)、海底热液物质和地外陨石中非放射性成因Os(¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os通常为0.127)。沉积岩Os初始值的获取对研究全球古环境演化、陨石撞击、生物灭绝等全球重大地质事件具有重要的科学意义。

目前沉积岩Os初始值主要由多个沉积岩样品拉Re-Os同位素等时线确定，通过y轴截距获取Os初始值，进而获得古海水的Os同位素特征。主要分析步骤包括：取同一层位沉积岩样品7～10个，全岩样品初细碎至200目、样品称取与溶解、蒸馏分离Re-Os、微蒸馏纯化Os、丙酮两次萃取分离纯化Re、铂带前处理与点带、Re-Os同位素热电离质谱测量等。上述实验分析过程不仅复杂繁琐，而且消耗大量化学试剂以及实验器材，化学试剂对实验人员有一定伤害，并且实验测试成本非常高。同时，对于氧化环境沉积的沉积岩，目前获取沉积岩Os初始值成功率较低，即便通过上述实验步骤可以获取到沉积岩Os初始值，整个分析测试过程亦需要20天左右，耗时久、成功率低，并且分析测试成本高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明提供一种沉积岩Os初始值的分析方法，用以解决现有获取沉积岩Os初始值耗时久、成功率低、分析测试成本高的问题。

近年来，发明人及部分国外学者发现沉积岩中自生含Fe矿物(如自生黄铁矿)会富集部分Os，对于Re的富集可以忽略不计(如[赵鸿，李超，江小均，等.浙江长兴“金钉子”灰岩Re-Os富集机制研究.2015.地质学报，89(10)：1783～1791]、[Yoshiro Y.YoshioT.Hiromitsu H.Shuichi E.Hiroshi S.2007.Comparison of reductive accumulationof Re and Os in seawater-sediment systems.Ueochimica et C'osmochimica Acta,71:3458～3475.])，这就说明自生黄铁矿中几乎没有¹⁸⁷Re放射性积累的¹⁸⁷Os，其Os同位素可以有效代表沉积时沉积岩Os初始同位素特征。对自生黄铁矿Os同位素的测定对应用沉积岩Os初始值古环境反演具有重要意义，利用单件沉积岩样品中自生黄铁矿而非多个样品拉等时线，快速、简单、准确地获得沉积岩Os初始值的方案是切实可行的。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种沉积岩Os初始值的分析方法，包括以下步骤：

步骤一，沉积岩样品采集；

步骤二，制作岩石薄片；