铬铁矿原位氧同位素标样的研发和基质效应的校正 |潘旗旗等-GGR

铬铁矿是尖晶石族 ((Mg, Fe)(Al, Cr, Fe)2O4) 矿物中的富铬端元，作为铬的主要赋存矿物，广泛存在于镁铁-超镁铁岩、月球及其他天体陨石样品中。其氧（O）同位素可为地幔部分熔融、岩浆演化过程以及铬铁矿成岩成矿过程提供重要信息。因此，实现铬铁矿原位微区O同位素分析一直是地球科学界的目标。然而，由于标样缺乏以及基质效应不确定等因素的限制，该领域长期未取得实质性进展。

中国科学院地质与地球物理研究所的博士研究生潘旗旗与导师肖燕副研究员及其合作者，选取了4个美国怀俄明州Stillwater层状岩体的铬铁岩（Cr#=57.9 ~ 65.6）、4个中国西藏罗布莎蛇绿岩中的铬铁岩和方辉橄榄岩（Cr#=76.3 ~ 79.0）以及1个津巴布韦Great Dyke中的铬铁岩（Cr#=77.3）作为研究对象。研究人员采用了不同的测试方式（激光氟化法、SHRIMP SI、CAMECA IMS-1280）进行了O同位素分析，评估了其同位素均一性（图1-图2）。最终确定这9件样品均可作为铬铁矿原位O同位素分析标样，为SHRIMP SI和CAMECA IMS-1280等测试技术的应用提供了可靠基础。

图1 使用SHRIMP SI进行铬铁矿O同位素的均一性检测

图2 使用CAMECA IMS-1280进行铬铁矿O同位素的均一性检测

图3 SIMS铬铁矿O同位素分析计数率与XFe3+相关性图解

图4 SIMS铬铁矿O同位素分析基质效应的校正

研究成果发表于GGR（潘旗旗，王静，肖燕，傅斌，白洋，Ian S. Williams，苏本勋. Chromite reference materials and matrix effects in SIMS oxygen isotope measurements[J].Geostandards and Geoanalytical Research, 2024, 48: 363-379. DOI: 10.1111/ggr.12548.）。研究受中国科学院百人计划（E3CJ042）、国家重点研发计划（2022YFC2903501，2023YFF0804301）和中国科学院青促会项目资助。

编辑：刘强