[发明专利]一种适用于不同矿物组成岩石或砂样石英提纯方法

说明书

本发明提供了一种适用于不同矿物组成岩石或砂样石英提纯方法，其特征在于，所述提纯方法包括以下步骤：厚度测量和岩矿鉴定、粉碎样品和过筛、冲洗细小颗粒、第1次磁选分离、王水处理、超纯水清洗、第2次磁选分离、浮选分离、HCl‑H₂SiF₆蚀刻、多钨酸钠重液分离、超声波清洗、偏光显微镜检测、ICP‑AES测Al含量。本发明的有益效果在于：本发明建立了适用于不同矿物组成岩石和砂样的石英提纯标准化流程；本发明的方法减少了剧毒试剂氢氟酸使用量、缩短了实验时间，建立了可定量化操作的实验流程，大幅提高了实验的可操作性和提纯效率。

技术领域

本发明属于测年方法技术领域，涉及一种纯净石英提取方法，具体涉及一种适用于不同矿物组成岩石或砂样石英提纯方法。

背景技术

对于地学研究来说，测年技术是其研究的基础，重要性不言而喻，近年来发展较快的测年技术为原地宇宙成因核素¹⁰Be和²⁶Al暴露年龄测定法。这种测年方法需要获得纯净石英作为测年物质，之所以选用石英是基于以下几个原因：第一，晶体结构致密，限制了其受大气中生成核素污染的可能性；第二，在自然界中普遍存在，易采集，具备生成¹⁰Be和²⁶Al的靶核的条件；第三，化学成分简单，对核素生成速率的计算更容易；第四，Al含量很低(一般小于200μg/g)，能满足AMS对²⁶Al进行精确测量时²⁶Al/²⁷Al比值不低于10^-14的要求。

然而，要保证此方法测年的准确性，就要保证所使用的石英具有很高的纯度，因为石英的纯度会影响Be和Al的分离效果；²⁷Al的污染会导致²⁶Al/²⁷Al统计误差增大(钾长石约1000μg/g，斜长石约1100-1900μg/g)；生成速率是依照高纬海平面纯石英的值计算校准的。因此获得高纯度的石英样品，是该测年方法的关键环节之一，此方法要求提纯后的石英Al含量为暴露测年＜200μg/g，埋藏测年＜100μg/g。

但是现有技术的纯净石英提取方法很难获得高纯度的石英，如果要制备得到高纯度的样品只能以高成本和高污染为交换条件，尤其是对于石英含量极低的样品提取难度更大，但是现实的情况是测年样品中石英含量低的样品在增多，所以需要开发更有效地提取和纯化石英的方法，尤其是分离其中长石的方法。

现有技术纯净石英提取方法主要是采用Kohl and Nishiizumi的经典方法(1992)，对于纯净石英提取主要存在以下技术问题：

①对于不同的原始样品，由于其矿物组成不同，其处理方法也需要进行调整，没有一种普遍适用的方法；

②对于石英含量极低的样品，其提取具有一定的技术难度；

③对于非石英矿物含量很高的样品，石英提纯需要通过反复的酸刻蚀，但是为溶解掉非石英矿物会消耗大量的化学试剂，这会增加经济和生态成本，并且多次清洗样品时的损耗也会造成石英矿物的减少，造成实验误差。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供了一种适用于不同矿物组成岩石或砂样石英提纯方法，解决了纯净石英提取过程中存在的一系列问题。

一种适用于不同矿物组成岩石或砂样石英提纯方法，包括以下步骤：

(1)厚度测量和岩矿鉴定：测量样品厚度，并拍照，之后进行前述样品的岩矿鉴定，估计前述样品中石英的含量和石英的粒径大小；

(2)粉碎样品和过筛：如果前述样品为花岗岩样品，则采用粉碎机将其压碎和粉碎，之后过筛，获得粒径为0.25-0.50mm的组分；如果前述样品为各种沉积地层样品，则直接使用HCl/HNO₃浸泡处理，清洗烘干后过筛，获得粒径为0.25-0.50mm的组分；