廣州地化所開發一件黃銅礦原位硫同位素分析標樣
黃銅礦是各類銅礦中常見的礦石礦物，其硫同位素組成常用來示蹤成礦流體的來源和演化。然而，在部分礦床中黃銅礦顆粒較小，而且黃銅礦還可能以細脈的形式交代早期礦物。在這些情況下，傳統的單礦物硫同位素分析難以避免其他礦物的污染，需要利用原位手段進行硫同位素分析（如SIMS和LA-MC-ICP-MS）。原位分析需要與未知礦物基體匹配的標樣進行儀器分餾校正。
目前，國際通用的黃銅礦標樣（如TroutLake）的量很小，因此多數實驗室傾向于使用自己實驗室內部的標樣（如CPY-1等）進行儀器分餾校正。近年來，國內外原位分析能力的快速發展加劇了標樣短缺的事實。同時，標樣的短缺也給世界范圍內各不同實驗室之間數據的橫向對比帶來了困難。
針對上述科學問題，廣州地球化學研究所李如操博士與夏小平研究員及合作者選擇曾遭受高級變質作用改造的遼寧紅透山VMS銅鋅礦作為研究對象，對其中的硫化物開展了硫同位素分析工作，并成功開發了一件新的黃銅礦標樣（HTS4-6）。該團隊制作了4個樣品靶，并利用SIMS對該樣品進行了600余點的分析。
結果表明，HTS4-6黃銅礦的δ34Sraw點到點之間的重現性優于0.40‰（2s）（圖1）。通過把HTS4-6與同批分析的黃鐵礦標樣進行對比發現，HTS4-6的δ34Sraw值的浮動與儀器分析誤差相近，因此HTS4-6中δ34Sraw值的浮動主要來自于儀器的分析誤差。這表明該樣品的均勻性與已發表的硫化物標樣處于相似水平。此外，還利用LA-MC-ICP-MS對該樣品進行了分析（圖2），發現δ34S的點到點的重現性與SIMS結果相近（2s優于0.40‰），也顯示該樣品的硫同位素均勻性良好。同時，LA-MC-ICP-MS分析結果在進行儀器分餾校正后獲得的δ34S平均值為+0.58 ± 0.38‰（2s），這一結果與氣體質譜分析結果吻合（+0.63 ± 0.16‰, 2s, n=23）（圖3）。氣體質譜分析結果可以作為HTS4-6黃銅礦的推薦值。由于紅透山VMS銅鋅礦形成于晚太古代，其中的含硫礦物可能具有硫同位素非質量分餾特征。因此，除了δ34S之外，該團隊還對HTS4-6黃銅礦的δ33S和δ36S進行了標定（圖3）。
圖1.HTS4-6的SIMS測試結果。（a）-（d）樣品靶示意圖；（e）-（h）未經儀器分餾校正的δ34Sraw值；（i）-（l）δ34Sraw的分布直方圖及概率密度曲線。δ34Sraw：未經儀器分餾校正的δ34S值。
圖2. HTS4-6黃銅礦的LA-MC-ICP-MS測試結果
圖3. HTS4-6黃銅礦的氣體質譜測試結果
本研究取得了以下認識：（1）HTS4-6黃銅礦可以作為黃銅礦原位硫同位素分析的標準樣品；（2）HTS4-6黃銅礦δ34S的推薦值為+0.63 ± 0.16 ‰ (2s)；（3）HTS4-6黃銅礦可用來校正未知樣品的多硫同位素組成（δ33S、δ34S和δ36S）。
該研究發表在Geostandards and Geoanalytical Research上.
論文信息：Li, R., Xia, X.-P., Chen, H., Wu, N., Zhao, T., Lai, C., Yang, Q., and Zhang, Y., A Potential New Chalcopyrite Reference Material for SIMS Sulfur Isotope Ratio Analysis: Geostandards and Geoanalytical Research
鏈接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/ggr.12330
