首页 / 专利库 / 地球科学 / 地幔 / 一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统

一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统

阅读:598发布:2020-06-24

专利汇可以提供一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 地质学 同位素检测技术领域,公开了一种富Hf矿物或 岩石 进行Hf同位素分析方法及系统,首先进行同位素 分馏 的校正计算,同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则;然后用测试过程中β(Yb)的平均值来进行干扰校正;进而计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,用来解释样品的地质成因。本发明省却了地质工作中手动计算的繁重工作,可为地质学工作提供更好的服务。,下面是一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统专利的具体信息内容。

1.一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法,其特征在于,所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法包括:进行同位素分馏的校正计算,同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则;β(Yb)的平均值干扰校正;计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值。
2.如权利要求1所述的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法,其特征在于,进行同位素分馏的校正计算,同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则,公式如下:
β=ln(Rm/Rt)/ln(MA/MB);
其中,β为质量歧视校正系数,Rm为实际测量比值,Rt为真实比值,M为同位素质量数,采用179Hf/177Hf=0.7325对Hf同位素比值进行指数归一化质量歧视校正,采用173Yb/172Yb=1.35274,对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正,测试过程中直接测定Yb信号,计算出β(Yb)值。
3.如权利要求1所述的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法,其特征在于,用测试过程中β(Yb)的平均值来进行干扰校正;干扰扣除计算公式如下:
176Hf=176Hfm-[175Lum×(176Lu/175Lu)t(M176/M175.)β(Lu)+172Ybm×(176Yb/172Yb)t(M176/M172.)β(Yb)];
其中,t代表真值,m代表测量值。
4.如权利要求1所述的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法,其特征在于,计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值方法如下:
εHf(0)=((176Hf/177Hf)S/(176Hf/177Hf)CHUR,0-1)×10000
εHf(t)=((176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1))/((176Hf/177Hf)CHUR,0-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1))-1)×10000
THf1=1/λ×ln[1+((176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM/((176Lu/177Hf)S-(176Lu/177Hf)DM)]THf2=THf1-(THf1-t)((fcc-fs)/(fcc-fDM))
fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1;
其中,(176Lu/177Hf)S和(176Hf/177Hf)S为样品待测值,(176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772;(176Lu/177Hf)DM=0.0384,(176Hf/177Hf)DM=0.28325;fcc,fs,fDM分别为大陆地壳、样品和亏损地幔的fLu/Hf;T为样品形成时间,λ=1.867×10-11year-1。
5.一种实现权利要求1~4任意一项所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法的计算机程序
6.一种搭载有权利要求5所述计算机程序的信息数据处理终端。
7.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1-4任意一项所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法。
8.一种如权利要求1所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统,其特征在于,所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统包括:
Hf模,用于元素分馏和干扰校正计算,具有筛选提示异常数据的功能;
Filter模块,用于自动化处理异常数据,将异常数据的异常circle数据滤除,滤除原则为将与均值之差大于两倍标准误差的circle数据删除,对于异常circle很多的数据,当剩余circle数少于等于50时将停止删除,并将提示用户手动查看数据,并分析异常原因;
Hf result table模块,用于计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,并将结果格式化。
9.一种安装有权利要求8所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统的计算机。
10.一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求9所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统。

说明书全文

一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统

技术领域

[0001] 本发明属于数据处理软件,尤其涉及一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统。

背景技术

[0002] 铪是一种分散元素,其化学性质和离子半径与锆石非常相似,因而常以类质同像替换锆的方式进入许多矿物的晶体结构,其中以锆石中铪的含量最高。铪有6个同位素:174Hf,176Hf,177Hf,178Hf,179Hf,180Hf,它们的相对丰度分别为:0.20%,5.2%,18.6%,
27.1%,13.7%,35.2%。其中174Hf是放射性同位素,它通过α衰变形成稳定的170Yb。地球系统内存在多个Hf同位素储库,经过漫长的地质历史,长时间的地质演化使得不同端元之间的Hf同位素组成特征存在差异,通过测试样品中的Hf同位素组成,即可示踪样品的地质来源,进而揭示壳幔演化历史。
[0003] 采用热电离质谱或多接收等离子体质谱仪可以对富Hf矿物或岩石进行Hf 同位素分析。然而,同位素分析无可避免地要面对元素分馏效应的影响,需要切实有效的方法来对其校正,同时,176Hf同位素的测试也将受到同质异位素 176Lu和176Yb的干扰,对于176Lu/177Hf>0.002的样品还需要扣除由176Lu 衰变成的176Hf,才能得到准确的176Hf/177Hf初始比值,进而计算εHf(0)、εHf (t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,依据计算结果可以示踪样品的地质来源,如地幔源、地壳源等,同时揭示该地质域的壳幔演化历史。目前并没有一套切实有效的计算方法和自动化程序,手动计算一个数据大约耗时10分钟,而一个样品动辄几十个Hf同位素测试数据,大样品量的计算工作是一个非常费时费的过程。
[0004] 综上所述,现有技术存在的问题是:在目前地质学研究工作中,Hf同位素研究设计的计算工作都是通过手动计算来完成,计算工作繁重,缺少一套成熟的、高度自动化的富Hf矿物或岩石Hf同位素分析数据处理程序。

发明内容

[0005] 针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法及系统。由于待测同位素存在同质异位素干扰和同位素分馏效应,需要进行校正计算,以得到真实的176Hf/177Hf,进而以此计算用来解释样品地质成因的εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值。
[0006] 本发明是这样实现的,一种富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法,所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法包括:进行同位素分馏的校正计算,同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则;β(Yb)的平均值干扰校正;计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值。
[0007] 进一步,进行同位素分馏的校正计算,同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则,公式如下:
[0008] β=ln(Rm/Rt)/ln(MA/MB);
[0009] 其中,β为质量歧视校正系数,Rm为实际测量比值,Rt为真实比值,M 为同位素质量数,采用179Hf/177Hf=0.7325对Hf同位素比值进行指数归一化质量歧视校正,采用173Yb/172Yb=1.35274,对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正,测试过程中直接测定Yb信号,计算出β(Yb)值。
[0010] 进一步,用测试过程中β(Yb)的平均值来进行干扰校正;干扰扣除计算公式如下:
[0011] 176Hf=176Hfm-[175Lum×(176Lu/175Lu)t(M176/M175.)β(Lu)+172Ybm×(176Yb/172Yb)t(M176/M172.)β(Yb)];
[0012] 其中,t代表真值,m代表测量值。
[0013] 进一步,计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值方法如下:
[0014] εHf(0)=((176Hf/177Hf)S/(176Hf/177Hf)CHUR,0-1)×10000 εHf(t)=((176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1))/((176Hf/177Hf)CHUR,0-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1))-1)×10000 THf1176 177 176 177 176 177 176 177
=1/λ×ln[1+(( Hf/ Hf)S-( Hf/ Hf)DM/(( Lu/ Hf)S-( Lu/ Hf)DM)] THf2=THf1-(THf1-t)((fcc-fs)/(fcc-fDM)) fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1;
[0015] 其中,(176Lu/177Hf)S和(176Hf/177Hf)S为样品待测值, (176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772;(176Lu/177Hf)DM=0.0384, (176Hf/177Hf)DM=0.28325。fcc,fs,-11 -1fDM分别为大陆地壳、样品和亏损地幔的fLu/Hf; T为样品形成时间,λ=1.867×10 year 。
[0016] 本发明另一目的在于提供一种实现所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法的计算机程序
[0017] 本发明另一目的在于提供一种搭载有所述计算机程序的信息数据处理终端。
[0018] 本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法。
[0019] 本发明另一目的在于提供一种所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统,所述富Hf矿物或岩石进行Hf 同位素分析系统包括:
[0020] Hf模,用于元素分馏和干扰校正计算,具有筛选提示异常数据的功能;
[0021] Filter模块,用于自动化处理异常数据,将异常数据的异常circle数据滤除,滤除原则为将与均值之差大于两倍标准误差的circle数据删除,对于异常circle 很多的数据,当剩余circle数少于等于50时将停止删除,并将提示用户手动查看数据,并分析异常原因;
[0022] Hfresult table模块,用于计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,并将结果格式化。
[0023] 本发明另一目的在于提供一种安装有所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统的计算机。
[0024] 本发明另一目的在于提供一种计算机可读存储介质,包括指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行所述富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析系统。
[0025] 本发明通过遵从瑞利分馏法则进行同位素分馏的校正计算,得到真实的 176Hf/177Hf,进而以此计算用来解释样品地质成因的εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,并采用Visual Basic语言编写成了高度智能自动化的计算程序,省却了地质工作中手动计算的繁重工作,工作效率可提高一百倍以上,可为地质学工作提供更好的服务。
附图说明
[0026] 图1是本发明实施例提供的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法流程图

具体实施方式

[0027] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
[0028] 下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
[0029] 如图1所示,本发明实施例提供的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法包括以下步骤:
[0030] S101:首先需要进行同位素分馏的校正计算,同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则;然后用测试过程中β(Yb)的平均值来进行干扰校正;
[0031] S102:进而计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,用来解释样品的地质成因。
[0032] 本发明实施例提供的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法包括
[0033] 同位素分馏校正系数计算原理遵从瑞利分馏法则,公式如下:
[0034] β=ln(Rm/Rt)/ln(MA/MB)
[0035] 其中,β为质量歧视校正系数,Rm为实际测量比值,Rt为真实比值,M 为同位素质量数。采用179Hf/177Hf=0.7325对Hf同位素比值进行指数归一化质量歧视校正,采用173Yb/172Yb=1.35274,对Yb同位素比值进行指数归一化质量歧视校正。由于锆石中176Lu/177Hf比值通常小于0.002,因此锆石中176Hf的同质异位素的干扰主要来自176Yb。在测试过程中直接测定Yb信号,计算出β(Yb)值,然后用测试过程中β(Yb)的平均值来进行干扰校正。干扰扣除计算公式如下:
[0036] 176Hf=176Hfm-[175Lum×(176Lu/175Lu)t(M176/M175.)β(Lu)+172Ybm×(176Yb/172Yb)t(M176/M172.)β(Yb)]
[0037] 其中,t代表真值,m代表测量值。
[0038] 进而计算εHf(0)、εHf(t)、THf1、THf2和fLu/Hf值,用来解释样品的地质成因。计算方法如下:
[0039] εHf(0)=((176Hf/177Hf)S/(176Hf/177Hf)CHUR,0-1)×10000 εHf(t)=((176Hf/177Hf)S-(176Lu/177Hf)S×(eλt-1))/((176Hf/177Hf)CHUR,0-(176Lu/177Hf)CHUR×(eλt-1))-1)×10000 THf1=1/λ×ln[1+((176Hf/177Hf)S-(176Hf/177Hf)DM/((176Lu/177Hf)S-(176Lu/177Hf)DM)] THf2=THf1-(THf1-t)((fcc-fs)/(fcc-fDM)) fLu/Hf=(176Lu/177Hf)S/(176Lu/177Hf)CHUR-1[0040] 其中,(176Lu/177Hf)S和(176Hf/177Hf)S为样品待测值, (176Lu/177Hf)CHUR=0.0332,(176Hf/177Hf)CHUR,0=0.282772;(176Lu/177Hf)DM=0.0384, (176Hf/177Hf)DM=0.28325。fcc,fs,-11 -1fDM分别为大陆地壳、样品和亏损地幔的fLu/Hf。 T为样品形成时间,λ=1.867×10 year 。
[0041] 下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
[0042] 实施例:
[0043] 本发明的富Hf矿物或岩石进行Hf同位素分析方法部分代码节录如下:
[0044]
[0045]
[0046] 在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现,所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载或执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输)。所述计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘硬盘、磁带)、光介质(例如, DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
[0047] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈