第七届青年地学论坛

²³⁰Th和²³¹Pa是U系衰变链中重要的超痕量核素，在示踪晚第四纪海洋颗粒通量中发挥了重要作用。比如过剩²³⁰Th衰变法可以用于海洋碎屑沉积物和铁锰结壳定年；利用²³⁰Th标准化法校正沉积侧向迁移通量，结合沉积物²³²Th浓度或生产力指标，可以重建海洋粉尘通量和输出生产力变化；²³¹Pa/²³⁰Th比值则可以用于示踪洋流流速、生物生产等过程。然而，海洋沉积物Pa、Th同位素测试的传统方法由于化学处理流程复杂、耗时久、以及需要精确标定的人工核素（²²⁹Th、²³³Pa）稀释剂溶液，难以大规模展开分析测试，是限制海洋沉积物Pa、Th核素地球化学研究及其古海洋指标应用的关键因素。
在本研究中，我们系统地发展了基于样品高温熔融玻璃化并结合激光剥蚀多接收等离子质谱（LA-MC-ICP-MS）开展铀系同位素分析的方法。这种方法可以对多种类型的海洋沉积物样品中²³⁰Th、²³¹Pa、²³²Th、²³⁸U实现快速准确测量，而²³⁰Th与²³¹Pa的分析检测限可低至ppt浓度级别。与传统溶液法测试结果比较，本方法对存在²³⁰Th过剩的海洋沉积物样品的²³⁰Th/²³²Th分析的准确度在±2%以内，而对²³⁰Th衰变平衡的样品（²³⁰Th含量低至数十ppt），²³⁰Th/²³²Th的准确度在±5%以内（溶液稀释剂分析准确度一般在1%水平）。因此，本方法可以应用于几乎所有自然沉积物样品的Th同位素分析。对存在²³¹Pa、²³⁰Th过剩的海洋沉积物样品，²³¹Pa/²³⁰Th比值的分析的准确度在±10%以内（溶液稀释剂分析准确度一般在百分之几水平），完全满足实际需求。将本方法应用于赤道太平洋及南大洋的沉积物钻孔进行测试表明本方法极大提高了样品处理与测试效率，具有显著的实用性与大规模应用的潜力。
 

231Pa/230Th,铀系同位素,激光剥蚀