文档介绍：Li同位素原位分析技术
李 献 华
2014年7月21日
中国科学院地质与地球物理研究所
非传统稳定同位素地球化学暑期学校
Li是自然界最轻（M = ）、相对质量差异（%）最大的金属元素
Li同位素组成的表达方式
L-SVEC是NIST SRM-8545 Li2CO3标样，
(7Li/6Li = , Decitre et al., 2002
, Chan et al., 1992
, Kobayashi et al., 2004)
自然界各类地质样品的Li同位素组成范围
(Tang et al., 2010)
水/流体
用离子探针（SIMS）或LA-MC-ICPMS对固体样品在几十微米空间尺度上直接测定Li同位素组成
Li同位素分析方法
1. 整体 (bulk) 分析
2. 微区原位 (in situ) 分析
将样品分解经离子交换分离出Li，再用热电离质谱（TIMS）或多接收器-等离子体质谱（MC-ICPMS）技术测定Li同位素组成
整体 (bulk) 分析的特点
在离子交换分离提纯Li的时候，6Li和7Li产生明显的分馏，所以Li的分离提纯必须尽可能接近100%的回收率
(Taylor and Urey, 1938)
TIMS热电离效率低，需要样量大；分析时，6Li和7Li分馏很大，要将Li转化成Li2BO2+、Li2F+、NaLiBO2+等大质量分子离子进行测量
整体 (bulk) 分析的特点
MC-ICPMS电离温度高，而且可以保持稳定的Li同位素分馏，通过未知样/标样的交替分析校正同位素分馏而获得准确的Li同位素组成
MC-ICPMS是目前主流的bulk分析方法，Li同位素分析精度可以好于~‰，外部重现性达~1‰或更好。
微区原位分析特点
无需样品分解-化学分离，高效率
分析精度较低 (内部精度~1-3‰ ，外部重现性~2-5‰)
LA-MC-ICPMS
高空间分辨率 (10-60 微米)
取样物理意义明确
touch
Plasma interface &
Ion transfer optics
ESA
magnet
SEM
amplifier
housing
variable
multicollector
激光剥蚀系统
MC-ICPMS
矩管-电感耦合等离子体
样品锥/截取锥界面系统
质谱仪
le Roux (2010, JAAS)
LA-MC-ICPMS (外部误差<2‰)
岩石玻璃标准