LA-MC-ICPMS分析古老熔体包裹体Pb同位素组成中的误差评价
张乐, 任钟元, 钱生平, 丁相礼, 吴亚东
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.04.004
目前应用LA-MC-ICPMS分析熔体包裹体Pb同位素, 由于没有同时测试U和Th的信号, 导致熔体包裹体Pb同位素的研究仅局限于中生代以来的样品。本文应用LA-MC-ICPMS分析了玻璃样品以及存在显著U-Th衰变影响的古老熔体包裹体的Pb同位素组成, 评价了U/Pb和Th/Pb分析误差对初始Pb同位素比值校正的影响。实验中以国际玻璃标样NKT-1G为外部标样, 采用“标样-样品-标样法”进行仪器漂移和质量歧视校正, 结果表明, 国际玻璃标样BHVO-2G、TB-1G的208Pb/206Pb和207Pb/206Pb分析精度优于0.30%(2RSD), 与推荐值的偏差小于0.30%, 然而232Th/206Pb和238U/206Pb分析结果显示了较大分散性(外精度约5.0%)。根据误差传递计算, 样品的年龄对初始铅的误差有很大影响。对于古生代以来的样品(年龄小于540 Ma), 即使测试的232Th/206Pb和238U/206Pb与真值偏差达到10%, 经过U-Th衰变校正后的Pb同位素比值与真值的偏差依然小于0.80%。因此本方法可以将熔体包裹体等地质样品的Pb同位素研究由新生代样品(年龄小于65 Ma)扩展到古生代样品。
关键词: 激光剥蚀, 多接收器电感耦合等离子体质谱法, 熔体包裹体, 铅同位素, 误差评价
基于计算机断层扫描的火山岩气孔含量及大小分布特征无损快速分析
程荣, 钱生平, 孙添力, 周怀阳
doi: 10.15898/j.cnki.11-2131/td.201912260179
火山岩的气孔构造记录了岩浆中挥发性气体出溶、膨胀和逃逸的过程。通过对火山岩气孔特征的详细研究,有助于了解岩浆源区的挥发份含量和岩浆的上升喷发过程。目前用来研究火山岩中气孔的方法普遍存在耗时费力、采集气孔数据较少、易破坏样品等问题。本文在通过计算机断层扫描(工业CT)技术获取玄武岩投影数据的基础上,使用商用软件VG Studio MAX对样品进行三维重构和气孔体积测量,再由开源软件ImageJ对CT切片作图像处理和二维形态学运算,同时开发程序代码批量处理CT切片,快速获取气孔的含量及大小分布情况。结果表明:南海玄武岩样品在三维空间中的气孔体积分数为12.32%,大小分布呈现出对数正态分布的特点,等效球直径和最大外接圆直径分别集中分布在180~200μm、340~360μm的区间内。剖面上二维切片中的气孔含量有较大变化,但各个数值围绕体积分数波动的幅度不大,并且与气孔数密度呈显著的正相关关系。同时,通过改进海底环境下火山岩中挥发份质量分数的计算方法,得到该样品气孔体积全部转换为CO2或H2O的质量分数分别为0.233%、0.099%。研究认为,工业CT扫描结合图像处理软件可以实现火山岩气孔的无损快速统计和分析,该方法有望提高火山岩中气孔数量、体积以及挥发份含量的计算精度,为研究火山岩成因及其岩浆过程提供帮助。
关键词: 火山岩, 三维重建, 气孔大小分布, 计算机断层扫描, 挥发份含量, Matlab图像处理

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