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Mg同位素组成的高精度测定及其在地外物质研究中的应用

2020-11-23阅读(801)

Mg同位素组成的高精度测定及其在地外物质研究中的应用

论文摘要

本文主要包括三个方面的内容,即（1）Mg同位素组成高精度测定实验方法的建立;（2）陨石Mg同位素组成的测定及其天体化学意义,（3）陨石的全岩化学组成分析和宁强碳质球粒陨石的分类研究。 1、Mg同位素组成高精度测定实验方法的建立 本项研究建立了适用于陨石和其他类似岩石样品Mg同位素组成高精度测定的实验方法,δ26Mg和δ25Mg的分析精度（2σ）分别好于0.14‰和0.08‰。除陨石全岩和熔壳样品用常规的酸溶法溶样外,球粒陨石中的单个集合体（如富Ca,Al包体、球粒、蠕虫状富橄榄石集合体）等微小样品用微量溶样器溶解。样品溶液中Mg与其它元素的分离采用AG50W-X12阳离子树脂。纯化后的Mg溶液用多接受电感耦合等离子质谱仪（MC-ICPMS）精确测定其同位素组成。 （1）Mg的化学分离:通过一系列条件试验,确定了分离Mg的最佳流程和条件。条件试验的内容包括采用HCl,HNO3和有机溶剂作为淋洗液的实验和对比,以及淋洗液的酸浓度及树脂量和树脂高度对Mg的提纯的影响等。试验过程中连续分段接取淋出液（2-5ml）,并用ICP-MS测定Mg和其它干扰元素的含量。最后对确定的流程进行重复性实验,结果证实具有好的重现性,并且Mg的回收率>98%。 （2）Mg同位素的MC-ICPMS测定:通过对国际标样SRM980、国家标样GSB和实验室标样IGGCAS三种标准的测定,确定仪器的Mg同位素分馏系数β=0.5177,接近同位素平衡分馏的理论值。对实验室高纯水,硝酸中的Mg同位素干扰进行了测定,其对Mg同位素比值的影响约为0.1‰,并通过扣除本底和标准-样品-标准夹层测量技术,将其影响减少到可忽略程度。Mg分离流程对Ni的分离效果不理想,为此采用不同比例的Mg/Ni混合溶液进行模拟实验,MC-ICPMS测定表明Mg/Ni比<1:2时,溶液中的Ni不会对δ26Mg和δ25Mg测定值产生影响,它们的变化小于长期外部精度0.14‰和0.08‰。此外,研究了标准溶液与样品溶液的Mg浓度差异对Mg同位素比值测定可能产生的影响。分析结果表明,如果标准溶液中Mg的浓度为1ppm,则样品溶液中Mg的浓度控制在0.3-3ppm的范围应为最佳。 通过对相同样品的化学分离重复实验,以及Mg溶液的仪器重复测定,证明

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章、引言
  • 第一节、陨石中Mg同位素的研究现状和研究意义
  • 26Mg的过剩和26Al的发现'>一、陨石中26Mg的过剩和26Al的发现
  • 26Mg过剩'>二、陨石的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>1、CAIs的26Mg过剩
  • 26Mg过剩和次生事件的扰动'>2、次生蚀变矿物的26Mg过剩和次生事件的扰动
  • 26Mg过剩'>3、FUN包体和黑复铝石颗粒的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>4、球粒的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>5、无球粒陨石的26Mg过剩
  • 三、陨石的Mg同位素质量分馏
  • 1、球粒形成过程的同位素分馏
  • 2、CAIs的同位素质量分馏
  • 3、其它类型包体的同位素质量分馏
  • 四、太阳系的Mg同位素的分布
  • 第二节、Mg同位素研究存在的问题和研究目标
  • 一、Mg-Al体系
  • 二、Mg同位素质量分馏
  • 第三节 Mg同位素化学分离方法和MC-ICPMS高精度测定研究
  • 第四节 选题依据和工作方法
  • 1、选题依据
  • 2、研究目的
  • 3、关键技术
  • 第五节 工作概况
  • 第二章、陨石中Mg的化学分离
  • 第一节、离子交换树脂基本原理
  • 第二节、Mg的纯化分离
  • 一、标准及样品准备
  • 1、标准和样品
  • 2、试剂
  • 二、树脂处理
  • 三、HCl溶液作为洗提液的Mg提取实验
  • 3溶液作为洗提液的Mg提取实验'>四、HNO3溶液作为洗提液的Mg提取实验
  • 五、淋洗液加入有机溶剂的Mg提取实验
  • 六、流程的选定
  • 第三节、化学分离流程的条件试验
  • 一、柱分馏实验
  • 二、重现性、回收率及柱空白测量实验
  • 第四节 本章小结
  • 第三章、Mg同位素的MC-ICPMS高精度测定
  • 第一节、MC-ICPMS原理
  • 第二节、标准物质
  • 一、国际标准SRM980（NIST）
  • 二、国际标准DSM3
  • 三、实验室标准GSB、IGCAS
  • 四、标准换算
  • 第三节、影响测定精确度的因素
  • 一、仪器分馏
  • 1、分馏法则
  • 2、仪器分馏程度
  • 二、测试干扰
  • 1、双电荷离子和络合离子干扰
  • 2、溶液中Ni的影响
  • 三、样品溶液浓度与标准溶液浓度的匹配
  • 四、长期重现性
  • 第四节、本章小结
  • 第四章、地外物质的Mg同位素研究
  • 第一节 陨石的组成和分类
  • 一、陨石的化学岩石类型
  • 1、球粒陨石
  • 2、无球粒陨石
  • 3、石-铁陨石
  • 4、铁陨石
  • 二、不同化学群陨石在太阳系的空间位置
  • 第二节 碳质球粒陨石中的包体类型
  • 一、富Ca，Al包体（CAIs）
  • 二、其他类型的包体
  • 三、蠕虫状橄榄石集合体（AOAs）
  • 第三节 太阳系形成模式理论
  • 一、超新星来源说
  • 二、太阳风模型
  • 第四节 样品准备和处理方法
  • 一、样品选择
  • 1、陨石全岩
  • 2、熔壳
  • 3、球粒
  • 4、富Ca，Al包体和蠕虫状橄榄石集合体
  • 二、溶样方法
  • 1、全岩溶样方法
  • 2、微量溶样法
  • 第五节、陨石测定结果和讨论
  • 一、数据处理及表达
  • 1、Mg过剩的表示方法
  • 26Al／27Al)0的计算方法'>2、初始值(26Al／27Al)0的计算方法
  • 3、间隔时间计算
  • 26Mg过剩与26Al的存在'>二、26Mg过剩与26Al的存在
  • 26Mg过剩'>1、CAIs中的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>1.1 宁强CAIs的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>1.2 Allende陨石CAIs的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>2、AOAs中的26Mg过剩
  • 26Mg过剩'>3、球粒的26Mg过剩
  • 三、Mg同位素质量分馏
  • 1、CAIs及AOAs的质量分馏
  • 2、陨石熔壳和球粒的Mg同位素
  • 3、陨石全岩中的Mg同位素
  • 第六节 本章小结
  • 第五章 宁强碳质球粒陨石的全岩化学组成和分类
  • 第一节 简介
  • 第二节 样品和实验
  • 一、样品和标准
  • 二、测定方法
  • 第三节 分析结果
  • 第四节 讨论
  • 一、ICP-MS和ICP-AES分析数据质量
  • 二、宁强分类
  • 第五节 小结
  • 第六章 结论
  • 参考文献
  • 已发表和待发表论文
  • 致谢
  • 声明

    • 相关论文文献

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