EJ 中华人民共和国核行业标准 EJ/T 756-93 石铀-铅同位素地质年龄测定 1993-04-14发布 1993-10-01实施 中国核工业总公司 发布 中华人民共和国核行业标准 EJ/T756-93 锆石铀-铅同位紧地质年龄测定 1主题内容与适用范圈 本标准规定了铀-铅测定锆石的同位素地质年龄的测定原理、步骤、试剂、仪器、测定结 果的计算及相对标准偏差。 本标准适用于石的铀-铅同位素地质年龄测定。 2方法提要 试样用酸分解后转化成盐酸体系，将其分成两份（其中一份加入铅稀释剂），用离子交换 法分离铀和铅。分光光度法测定铀含量，质谱计测定试样铅和混合铅的同位素组成，进而用 同位素稀释方程算出铅含量。初始铅以后，代入年龄方程计算试样的年龄。 ：3试剂 本标准所用水如不作附加说明，一般指去离子水，所用试剂，除特殊注明外，均为分析纯 试剂。 3.1高纯水：去离子水经亚沸蒸馏 3.2盐酸（p1.19g/cm） 3.3盐酸优级纯（p1.19g/cm） 3.4硝酸（p1.40g/cm²） 3.5硝酸：优级纯（pl.40g/cm） 3.6氢氟酸（pl.13g/cm²） 高氯酸（p1.68g/cm²） 3.7 3.8 磷酸：优级纯（p1.69g/cm²） 3.9.1 氢溴酸：特级（p1.38g/cm²） 3.10 盐酸溶液(1十1) 3.11 盐酸溶液（1十2） 盐酸溶液（0.05mol/L） 3.12 3.13 盐酸溶液：经亚沸蒸馏（1十1） 盐酸溶液：经亚沸蒸馏(1+11) 3.14 3.15 盐酸溶液：经亚沸蒸馏（0.05mol/L） 3.16 硝酸溶液：经亚沸蒸馏（1+1） 中国核工业总公司1993-04-14批准 1993-10-01实施 1 EJ/T756-.93 3.17 硝酸溶液：经亚沸蒸馏（1.Omol/L） 3.18 氢氟酸溶液：经双瓶蒸馏 3.19 高氟酸溶液：经减压亚沸蒸馏 3.20 磷酸溶液（0.17mol/L）：经过阳离子交换树脂纯化 3.21 氢溴酸溶液（1十5）：经阴离子交换树脂纯化 3. 22 丙酮：超纯 3.23 偶氮肿直溶液1g/L 3.24 乙二胺四乙酸二钠盐溶液50g/L 3.25 酒石酸溶液500g/L 3.26 八氧化三铀：光谱纯 3.27 207Pb稀释剂（207Pb丰度.91%~92%） 3.28 硅胶：光谱纯 3.29硝酸铅：光谱纯 3.30 硅胶胶状悬浮液 取定量的（3.28)硅胶，放入石英瓶中，再加水（3.1），放在超声波清洗器中振荡，使硅 胶分散成胶状液，静止0.5h，取上层胶状液离心，弃去清液。用氢溴酸（3.21）、硝酸（3.16）洗 除铅，用水（3.1）洗至中性（每次洗硅胶时，首先超声振荡，然后离心），用水（3.1)制成硅胶胶 状悬浮液。 3.31强碱性阴离子交换树脂（0.084~0.042mm） 3.32铀标准溶液 准确称取0.1179g（3.26）U.0：（使用前应按重量法步骤灼烧处理），放入100mL烧杯 中。加硝酸（3.5），加热溶解，蒸干，用少许盐酸（3.10）转化成铀的氯化物，用20mL盐酸 （3.12)溶解铀，移入到100mL容量瓶中，用盐酸（3.12)稀释至刻度，摇匀，此为铀标准溶液 （1），铀浓度为1.00mg/mL。取该溶液10.00mL放入1000mL容量瓶中，用盐酸（3.12）稀 释至刻度，摇匀，此为铀标准溶液（I），铀浓度为10.00μg/mL。 3.33铅标准溶液 准确称取0.01598g（3.29）Pb（NO3）2，放入50mL烧杯中，用20mL盐酸（3.15）溶解，溶 液移入100mL容量瓶中，用盐酸（3.15）稀释至刻度，摇匀。此为铅标准（1）溶液，铅浓度为 100.00ug/mL。取铅标准（1）溶液1.00mL，放入100mL容量瓶中，加盐酸（3.15）稀释至刻 度，摇匀，此为铅标准溶液（1），铅浓度为1.00μg/mL。 3.34207Pb释释剂溶液 称取0.0160g2°7Pb稀释剂Pb（NO）2，放入石英烧杯中，加入2mL盐酸（3.13），蒸干，使 铅转化为PbCl2，加少量盐酸（3.13)并蒸干至湿盐状，加入20mL盐酸（3.15)溶解，溶液移入 100mL石英容量瓶中，用盐酸（3.15）稀释至刻度，摇匀，此为207Pb稀释剂溶液，铅浓度约为 1.00ug/g，稀释剂的同位素比值由多次重复测定的平均值给出，其准确浓度用同位素稀释 法进行多次重复标定，亦取平均值。 2 EJ/T756-93 4仪器设备 4.1 热表面电离质谱计（测量精度优于万分之一） 4.2分析天平（感量为0.01mg） 4.3分光光度计 4.4 超声波清洗器 4.5 石英亚沸蒸馏器 4.6 氟塑料双瓶蒸馏器 4. 7 石英交换柱（7×100mm） 4.8 石英试剂瓶（500mL） 4.9 石英容量瓶（100mL） 4.10 石英离心管（10mL具塞） 4.11 聚四氟乙烯样品杯（10mL） 4.12 聚四氟乙烯密闭娲（5mL） 4.13 不锈钢熔样签 4.14 氟塑料毛细管 4. 15 微量注射器（25μL） 4. 16 离心机 5分析步骤 5.1 试样及预处理 采集新鲜的未经蚀变的岩石试样，经破碎、分选、富集岩石中的石单矿物，根据要求分 成不同粒度或不同磁性的组分，在双目镜下将混杂的其它矿物去掉，以保证锆石的纯度达到 99%。 用硝酸（3.16）将选好的样品浸泡于样品杯（4.11)中，置于电热板上，在130～140℃的 温度下加热约20min，静止，倾去硝酸及上浮物后，用水（3.1）冲洗样品，反复三次至杯中溶 液呈中性，最后用丙酮（3.22)清洗一至二遍，在电热板上低温（约80℃)烘干备用。 5.2器皿清洗 所用器血应用盐酸（3.2）、盐酸（3.10）、盐酸（3.11)、水（3.1)依次清洗。 聚四氟乙烯埚（4.12）在每次使用前用硝酸（3.16）4mL，置于电热板上加热（约 150℃）3～5d，反复操作三次，然后用水（3.1)冲洗后并注满，置电热板上加热（约80℃）1d方 可使用。 5.3：试样的溶解和分取 用分析天平（4.2）称取.0.05～0.08g试样（精确至0.01mg），放入清洗好的聚四氟乙烯 埚（4.12）中，加入3mL氢氟酸（3.18），3～5滴硝酸（3.16），盖好埚盖并放入不锈钢熔 样签中拧紧，将其置于200℃左右的烘箱中连续加热10d，密闭式溶解试样。冷却后将试样取 出，视其全部溶解后将溶液蒸于，用高氯酸（3.19）赶去氟，用盐酸（3.13)转化成氟化物，用 3 EJ/T756-93 5mL盐酸（3.14)溶解试样，冷至室温。将试样溶液分两份，一份约1/3，另-份约2/3，准确 称重（精确至0.01mg）。在装有1/3试液的聚四氟乙烯烧杯（4.11）中准确称入（精确至 0.01mg）适量的207Pb稀释剂溶液（3.34），微热使铅同位素均一化，冷至室温。 5.4铅的分离 5.4.1交换柱的预处理 将交换树脂（3.31）装入交换柱（4.7)中，柱床高度为100mm，流速0.60.7mL/min。 用盐酸（3.10）、盐酸（3.13）、水（3.1)依次冲洗交换树脂，后用盐酸（3.14)平衡交换柱。 5.4.2铅的分离 将试样溶液两份分别加入平衡好的交换柱内，用烧杯（50mL）收取流出液。用盐酸 （3.14）淋洗交换柱内树脂（3.31），混合铅（即1/3份试液）淋洗体积为13～15mL，样品铅 （即2/3份试液）淋洗体积为25～30mL待此溶液为分离铀用。铅的洗脱用盐酸（3.13）体积 为8～10mL，收集在样品杯（4.11)中。蒸干洗脱液备质谱分析用。整个过程的酸加入方式均 采用逐次加入的办法，即每次只加1mL，多次加入完成。 5.5铀的分离 5.5.1交换柱的预处理 将交换树脂（3.31）装入石英交换柱（4.7)中，柱床高度100mm，流速为0.6~0.7mL/ min。用盐酸（3.10）、去离子水依次淋洗交换树脂，后用盐酸（3.11)平衡交换柱。 5.5.2铀的分离 将分离铅的流出液蒸干，加盐酸（3.11)5mL微热溶解试样，冷至室温。全部转入平衡好 的交换柱内，用1～2mL盐酸（3.11）冲洗烧杯壁并转入交换柱内，用20～25mL盐酸（3.11） 淋洗交换柱。用25~30mL盐酸（3.12）洗脱铀，收集洗脱液于50mL烧杯中，蒸干后用盐酸 （3.12）溶解轴，并定容在50mL容量瓶中。 5.6铀的分光光度测定 5.6.1·标准曲线 取0，0.25，0.50，0.75，1.00，1.50，2.00mL标准溶液（3.32），分别放入25mL容量瓶 中，依次加入0.2mL乙二胺四乙酸二钠盐溶液（3.24）、1mL酒石酸溶液（3.25）、0.5mL偶 氮脾溶液（3.23）。用盐酸（3.12）稀至刻度，摇匀。放置0.5h后测定。用2cm比色皿以试 剂空白溶液为参比，在波长655nm处测定吸光度绘制标准曲线。 5.6.2试样的分光光度测定 准确移取一定体积的试样铀溶液两份，分别放入25mL容量瓶中，测量吸光度从标准曲 线上查出相应的铀含量。 5.7铅同位素的质谱分析 5.7.1测样带的预处理 带在使用前应首先用酒精清洗掉加工过程中污染的油迹，然后用盐酸（3.14）、水 （3.1)分别清洗两次，烘干后将带点焊在插件上，置于高真空设备中1800℃条件下除气 0.5h。 5.7.2涂样 4 EJ/T756-93 用磷酸（3.20)将分离好的试样溶解，用微量注射器（4.15）吸取5～10gL硅胶悬浮液 （3.30)涂于经处理过的带中央，通电缓慢蒸于后用微量注射器（4.15将溶解好的铅