由于在熔融-结晶过程中的强分馏效应,地壳岩石和地幔岩石之间的锇同位素比值变化范围很大,使得铼-锇同位素体系非常有利于物质来源的示踪。因此,铼-锇(Re-Os)同位素体系在地球科学的众多研究领域得到越来越多的应用,例如沉积古环境重建、地质历史时期的氧分压、古生物灭绝事件、环境污染尤其是重金属污染等等。硅质沉积物和沉积岩经常被用来研究地表过程和物质传输,特别是一系列与环境相关的问题。但是,硅质沉积物和沉积岩的锇元素含量往往很低,经常在ppt量级,因此,需要特别精细的样品处理和同位素测试技术。正因为测试的困难,截至目前,世界上可以用作各实验室之间锇同位素分析测试的对比标准寥寥无几,急需提供硅质沉积物标准物质锇同位素比值的参考数据。
我中心郑国东研究员与日本海洋科学技术中心(JAMSTEC)的铃木胜彦博士等,在日本学术振兴会(JSPS)的资助下,对日本地质调查局发布的三件现代沉积物标准物质:JSd-3,JMS-1和JMS-2,经过多次的重复试验,提出了它们的锇元素含量及其同位素比值的参考值。历经世界知名铼锇同位素专家的严格评审和反复修订,这些结果最近被Geochemical Journal公开发表(Zheng et al., 2012: Osmium concentrations and 187Os/188Os ratios of three sediment reference materials issued by the Geological Survey of Japan. Geochemical Journal 46(2), 143-149)。
测试结果显示,这些硅质沉积物样品的锇元素含量及其187Os/188Os同位素比值,与火山岩相比具有更大的变化范围,显示截然不同的沉积环境。复杂多源的沉积物和沉积岩,将导致其锇同位素比值的高度非均一性,以及多变的锇元素赋存相态,从而使得沉积物和沉积岩样品的锇同位素比值测试非常困难。尽管所用标准样品都经过严格的均一化粉碎处理,每件样品的重复试验也都超过五次,其锇含量和锇同位素比值的分析结果也比较集中,但仍然存在一定的变化范围。所以,准确提供标准沉积物物质的锇元素含量及其同位素比值仍然需要更多的实验做基础。
相关链接:Osmium concentrations and 187Os/188Os ratios of three sediment reference materials