橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质及其微量元素特征*

王静 苏本勋** 唐国强 高炳宇 吴石头 李娇

1. 中国科学院地质与地球物理研究所，中国科学院矿产资源研究重点实验室，北京 1000292. 中国科学院地球科学研究院，北京 1000293. 中国科学院大学，北京 1000494. 中国科学院地质与地球物理研究所，岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029

锂是自然界最轻的金属元素，有两个天然的稳定同位素6Li和7Li，高达16.7%的相对质量差使得其在地质过程中易产生较大的同位素分馏(Hoefs and Sywall, 1997)。同时，作为强活动性元素，7Li优先从固相进入液相并富集(Chan and Edmond, 1988; Chanetal., 1992)。而氧是硅酸盐岩石、熔体相和流体相中最富集的元素，16O和18O在不同相中可显著分馏(Harmon and Hoefs, 1995; Taylor, 1968)。因此，锂、氧同位素体系被广泛用于指示成岩成矿作用、示踪地壳物质再循环和地幔交代等过程(Tomascaketal., 2016; Zhangetal., 2019; 苏本勋, 2017; 张少兵和郑永飞, 2011; 郑永飞和陈江峰, 2000)。然而，锂、氧元素的强活动性及高的扩散速率使得自然界矿物难以保存均一的同位素组成。此外，原位微区分析过程中的基体效应严重制约了其地球化学行为研究及其在地质过程中的示踪应用(Belletal., 2009; Deeganetal., 2016; 李献华等, 2015; Liuetal., 2013)。因此，研发与待测样品基体相匹配的标准物质尤为关键。

目前，锂、氧同位素原位微区分析的标准物质主要以独居石或锆石等壳源矿物为主(如Nasdalaetal., 2016; Wuetal., 2019; 李献华等, 2015)，而地幔矿物的标准物质研发还很有限。除人工合成玻璃外，只有8个橄榄石、6个单斜辉石、4个斜方辉石的锂同位素标准物质(Decitreetal., 2002; Seitzetal., 2004; Suetal., 2015; Tangetal., 2007)和9个橄榄石、6个单斜辉石、5个斜方辉石的氧同位素标准物质(Deeganetal., 2016; Eileretal., 1995, 1997; Tanaka and Nakamura, 2013; Tangetal., 2019; Zhangetal., 2020)(表1)。其中除了San Carlos橄榄石，只有Suetal. (2015)和Tangetal. (2019)新研发的5个橄榄石、3个单斜辉石和3个斜方辉石可同时作为锂同位素和氧同位素分析的标准物质。本文拟对这些标准物质的主量元素成分及同位素组成进行介绍，并报道其微量元素组成，评估其作为微量元素标样的可能性，同时对锂、氧同位素SIMS分析方法和拟分析样品的准备及注意事项进行介绍。

1 锂、氧同位素标准物质

最新研发的橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素标准物质均来源于超镁铁质岩石，共计11个样品。样品06JY06、29、31和34来源于华北克拉通靖宇新生代玄武岩中的地幔橄榄岩包体(图1)，主要组成矿物为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量尖晶石，岩相学特征可参考Tangetal. (2012)。样品09XDTC1-24来源于东天山峡东阿拉斯加型侵入岩体中的纯橄岩，具体的岩相学描述可参考Suetal. (2012)。

图1 方辉橄榄岩(06JY29)手标本照片

1.1 主量元素组成

主量元素的平均含量列于表2。4个橄榄石标准物质(06JY06OL、06JY29OL、06JY31OL和06JY34OL)的MgO和FeO含量范围分别为48.3%～49.7%和8.3%～10.1%，对应的Mg#依次为89.6、91.2、90.3和91.5；标准物质09XDTC1-24OL具有较低的FeO含量(5.69%)，较高的MgO含量(51.0%)及Mg#值(94.2)。06JY06OL和09XDTC1-24OL 的NiO含量分别为0.35%和0.34%，略低于其它3个橄榄石标准物质(0.38%)；除06JY06OL(0.15%)外，其他4个橄榄石标准物质的MnO含量均为0.13%。

表1 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质汇编

Table 1 Compilations of olivine, clinopyroxene and orthopyroxene reference materials for Li and O isotope in-situ microanalyses

地点样品号矿物Mg#Li (×10-6)2sδ7Li (‰)2sδ18O (‰)1s参考文献ZabargadOl BZ29橄榄石3.14.6Decitre et al., 2002San CarlosMW-sc橄榄石91.01.46-2.27Tang et al., 2007San CarlosSan Carlos橄榄石91.11.730.073.45.270.23Seitz et al., 2004; Zhang et al., 2020靖宇06JY06Ol橄榄石89.52.230.245.340.295.20.03Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY29Ol橄榄石91.21.730.123.090.135.30.13Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY31Ol橄榄石90.22.70.64.510.335.270.15Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY34Ol橄榄石91.41.460.083.330.165.250.07Su et al., 2015; Tang et al., 2019峡东09XDTC1-24Ol橄榄石94.11.490.068.910.213.910.25Su et al., 2015; Tang et al., 2019MyanmarMogok forsterite橄榄石99.024.60.33Zhang et al., 2020Ichinomegata crater, Oga PeninsulaICH-30橄榄石90.64.970.49Zhang et al., 2020Kilborne Hole craterKLB-1橄榄石89.35.020.38Zhang et al., 2020JV1单斜辉石20.3Eiler et al., 1997ZabargadCpx BZ226单斜辉石3.7-4.1Decitre et al., 2002ZabargadCpx BZCG单斜辉石10.5Decitre et al., 2002Malaita, Solomom IslandSAE152单斜辉石4.851.74Tang et al., 2007Kilborne Hole cratercpx-KLB1单斜辉石89.55.450.08Tanaka and Nakamura, 2013Stromboli, ItalyNRM-AG-1单斜辉石5.50Deegan et al., 2016靖宇06JY06Cpx单斜辉石90.01.230.041.340.045.460.05Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY29Cpx单斜辉石91.91.030.24-2.560.535.450.16Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY31Cpx单斜辉石91.11.160.02-2.370.455.190.06Su et al., 2015; Tang et al., 2019ZabargadOpx BZ226斜方辉石3.7-4.2Decitre et al., 2002Kilborne Hole crateropx-KLB1斜方辉石89.55.760.02Tanaka and Nakamura, 2013靖宇06JY06Opx斜方辉石90.01.370.163.690.035.750.11Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY31Opx斜方辉石90.71.330.24-0.190.215.540.18Su et al., 2015; Tang et al., 2019靖宇06JY34Opx斜方辉石92.01.070.1-0.770.255.640.07Su et al., 2015; Tang et al., 2019Webster, North CarolinaNRM-EN-2斜方辉石5.60Deegan et al., 2016

注：Mg#=100×Mg/(Mg+Fe)

单斜辉石标准物质06JY06CPX、06JY29CPX和06JY31CPX的Mg#分别为91.0、91.0和91.1；CaO含量均一约为20.5%。标准物质06JY06CPX具有较高的Al2O3(5.09%)和FeO含量(3.04%)，较低的Cr2O3含量(0.77%)；而06JY29CPX和06JY31CPX具有较低的Al2O3、FeO及较高的Cr2O3含量，且变化不大，分别约为4.35%、2.65%和1.20%。3个单斜辉石标准物质的Na2O含量均>1%，依次为1.08%、1.39%和1.17%；TiO2含量均较低，分别为0.59%、0.18%和0.29%。

斜方辉石标准物质06JY06OPX具有最低的Mg#值和Cr2O3含量，最高的FeO和Al2O3含量，分别为90.1、0.42%、6.43%和3.84%；而06JY34OPX具有最高的Mg#值和Cr2O3含量，最低的FeO和Al2O3含量，分别为92.1、0.54%、5.22%和2.86%；标准物质06JY31OPX的Mg#值和主量元素含量介于06JY06OPX和06JY34OPX之间。3个斜方辉石标准物质的CaO含量均<1%，分别为0.8%、0.93%和0.68%；Na2O和NiO含量均较低，约为0.1%。

表2 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质的主量元素组成(wt%)

Table 2 Major element compositions (wt%) in olivine, clinopyroxene and orthopyroxene reference materials for Li and O isotope in-situ microanalyses

样品号SiO2TiO2Al2O3Cr2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2ONiOTotalMg#06JY06OL41.50.020.010.0210.10.1548.30.080.020.010.3510189.606JY29OL41.90.020.010.028.570.1349.50.080.010.010.3810191.206JY31OL42.20.020.020.049.350.1348.30.110.010.010.3810190.306JY34OL41.80.020.010.028.300.1349.70.060.010.010.3810091.509XDTC1-24OL42.20.020.010.005.690.1351.00.010.010.010.3499.494.206JY06CPX52.40.595.090.773.040.0915.320.81.080.010.0499.290.006JY29CPX53.60.184.331.182.440.0815.520.41.390.010.0599.291.906JY31CPX53.60.294.381.222.830.0916.220.51.170.010.0510091.106JY06OPX56.40.163.840.426.430.1532.50.800.070.010.0910190.106JY31OPX57.10.093.340.535.940.1432.60.930.110.010.1010190.806JY34OPX57.60.092.860.545.220.1333.60.680.140.010.1010192.1

注：数据引自Suetal. (2015)

1.2 锂、氧同位素组成

橄榄石标准物质06JY06OL、06JY29OL、06JY31OL和06JY34OL的δ7Li推荐值分别为5.34±0.29‰、3.09±0.13‰、4.51±0.33‰和3.33±0.16‰；09XDTC1-24OL的δ7Li值最高，为8.91±0.21‰。单斜辉石标准物质06JY06CPX的δ7Li值为1.34±0.04‰，而06JY29CPX和06JY31CPX的δ7Li值均较低，分别为-2.56±0.53‰和-2.37±0.45‰。斜方辉石标准物质中06JY06OPX的δ7Li值为3.69±0.03‰，06JY31OPX和06JY34OPX的δ7Li值分别为-0.19±0.21‰和-0.77±0.25‰(表1)。

每个标准物质的δ18O分析结果的标准偏差均<0.25‰(Tangetal., 2019)。橄榄石标准物质09XDTC1-24OL的δ18O值最低，为3.91±0.25‰，而06JY06OL、06JY29OL、06JY31OL和06JY34OL的δ18O值均接近于上地幔值(5.18±0.28‰；Matteyetal., 1994)和San Carlos橄榄石的推荐值(5.27±0.23‰；Zhangetal., 2020)，分别为5.20±0.03‰、5.30±0.13‰、5.27±0.15‰和5.25±0.07‰。单斜辉石标准物质06JY06CPX和06JY29CPX的δ18O值分别为5.46±0.05‰和5.45±0.16‰，误差范围内与单斜辉石标准物质cpx-KLB1一致(5.45±0.08‰；Tanaka and Nakamura, 2013)，而06JY31CPX的δ18O值较低，为5.19±0.06‰。斜方辉石标准物质06JY06OPX、06JY31OPX和06JY34OPX的δ18O值分别为5.75±0.11‰、5.54±0.18‰和5.64±0.07‰(表2)，与斜方辉石opx-KLB1的δ18O值误差范围内一致(5.76±0.02‰；Tanaka and Nakamura, 2013)。

橄榄石的Mg#值对锂同位素分析基体效应为1‰(Suetal., 2015)，与Belletal. (2009)的分析结果(1.3‰)基本一致；对于辉石而言，由于标准物质数量有限，因此难以对其基体效应进行有效限定。不同橄榄石、单斜辉石、斜方辉石的IMF值(IMF=(δ18O)SIMS-(δ18O)LF；LF：laser fluorination)在误差范围内一致，指示与SIMS分析相关的质量分馏与样品本身无关，即高Mg#值的橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素分析基体效应不显著。橄榄石中Mg#的变化对锂同位素有显著基体效应，但对氧同位素没有，主要是因为氧元素为主量元素，在橄榄石中以硅氧四面体的结构存在(Birleetal., 1968)，而锂元素为微量元素，在橄榄石中以离子置换的形式存在(Mallmannetal., 2009)。

目前，这些锂、氧同位素标准物质不仅在国内中国科学院地质与地球物理研究所、中国科学院广州地球化学研究所、核工业北京地质研究院和西北大学等国内的实验室获得认可和使用，更得到了西班牙巴斯克大学、美国罗格斯大学和亚利桑那大学、英国爱丁堡大学、澳大利亚西澳大学、澳大利亚国立大学及科廷大学、法国国家科学研究中心的岩石地球化学研究中心等各个SIMS和LA-ICP-MS实验室的推广应用。

2 微量元素分析

2.1 分析方法

微量元素分析在中国科学院地质与地球物理研究所完成，分别使用溶液雾化法(SN-ICP-MS)和激光剥蚀微区法(LA-ICP-MS)进行了分析。溶液雾化法使用FINNIGAN MAT公司生产的ELEMENT电感耦合等离子体质谱仪，射频功率为1250W，检测方式为计数模拟联用，分辨率为300；样品气流量0.98L/min，辅助气流量0.95L/min，冷却气流量13.5L/min， 具体方法可参考靳新娣和朱和平 (2000)。激光剥蚀微区法采用193nm准分子气体激光器(GeoLas HD，Coherent公司制造) 联用高分辨电感耦合等离子体质谱仪 (Element XR，赛默飞公司)进行分析，激光束斑大小为130μm，能量密度～4J/cm2，剥蚀频率为8Hz，样品载气为氦气；采用GLITTER 软件进行数据处理(Griffin, 2008)，29Si作为内标；仪器检出限为5×10-9，大多数元素相对标准偏差(RSD)为10%～15%，准确度～10%，具体方法可参考Wuetal. (2018)及Suetal. (2019)。分析结果见表3、表4。

表3 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质的微量元素含量(SN-ICP-MS, ×10-6)

Table 3 Trace element compositions of olivine, clinopyroxene and orthopyroxene reference materials for Li and O isotope in-situ microanalyses (SN-ICP-MS, ×10-6)

样品号06JY06OL06JY29OL06JY31OL06JY34OL09XDTC1-24OL06JY06CPX06JY29CPX06JY31CPX06JY06OPX06JY31OPX06JY34OPXLi2.231.732.701.461.491.231.031.161.371.331.07Be0.01-0.050.0010.0040.110.120.040.060.020.08Sc2.713.043.413.272.1456.06771.418.518.819.1V3.683.124.903.840.2418912093.093.587.376.7Cr23.675.41341041.6639982234661273235173891Co13512413312311930.423.125.458.760.252.3Ni25332555272425852643544373402693807648Cu1.862.746.692.792.113.962.7210.41.278.421.40Zn55.141.848.539.330.020.014.117.636.033.428.2Ga0.850.660.640.450.464.803.253.335.493.162.88Rb0.18-1.830.180.012.900.0030.010.290.630.66Sr5.06-0.0030.460.8410252.115.14.030.045.12Y0.180.020.310.080.00919.88.229.732.020.791.07Zr1.23-0.630.190.0994.635.245.36.262.815.91Nb0.240.010.140.010.0090.330.450.750.080.010.26Cs0.0080.0030.210.0030.010.0020.0070.010.0030.030.003Ba2.291.171.730.031.772.490.16-1.410.182.24La0.210.0010.260.030.035.708.561.780.100.0020.26Ce0.36-0.490.030.0514.24.630.650.290.020.43Pr0.05-0.060.010.0072.661.541.070.060.0080.06Nd0.19-0.200.040.0213.05.565.400.310.060.27Sm0.04-0.040.0080.0043.311.091.490.110.030.08Eu0.01-0.0030.0040.0011.080.370.500.040.010.03Gd0.03-0.050.010.0053.541.281.680.170.050.10Tb0.005-0.0080.0020.0010.660.230.300.040.010.02Dy0.030.0010.050.010.0033.881.511.850.310.100.16Ho0.0060.0010.010.0030.0010.760.320.400.080.030.04Er0.020.0040.040.010.0021.870.901.040.250.100.13Tm0.0040.0010.0060.002-0.240.130.150.040.020.02Yb0.030.010.060.020.0031.500.820.920.330.160.17Lu0.0060.0030.010.004-0.210.120.140.060.030.03Hf0.03-0.030.0090.0054.170.751.090.260.060.16Ta0.020.0060.040.0030.0040.050.060.060.010.0050.02Tl0.0020.0010.010.0010.0020.0030.0020.0070.0020.001-Pb0.680.750.671.380.910.282.634.380.030.620.05Bi0.0010.0010.0060.0030.0030.0080.0030.020.0010.0050.001Th0.020.0060.300.0070.0030.161.870.230.0040.030.03U0.0050.0010.090.0010.0010.040.350.060.0020.010.008∑REE0.99-1.290.180.1352.627.117.42.190.631.80(La/Yb)N5.020.073.111.087.172.737.491.390.220.0091.10(La/Sm)N3.39-4.202.424.841.115.070.770.590.042.10

注：‘-’表示低于检测限

表4 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质的微量元素含量(LA-ICP-MS, ×10-6)

Table 4 Trace element compositions of olivine, clinopyroxene and orthopyroxene reference materials for Li and O isotope in-situ microanalyses (LA-ICP-MS, ×10-6)

样品号06JY06OL06JY29OL06JY31OL06JY34OL06JY06CPX06JY29CPX06JY31CPX06JY06OPX06JY31OPX06JY34OPXB14.114.112.512.52.212.122.313.43--Sc3.123.114.213.4152.461.769.317.018.216.4V3.793.855.523.3221823725810010984.3Cr87.8138205138505575046987287935003691Co14814114513723.321.924.560.563.758.4Ni3042320531753177373393420800908870Cu1.721.431.901.721.311.001.061.111.101.24Zn69.955.061.752.912.29.4711.345.440.535.3Ga0.080.04-0.046.223.563.204.072.562.12Sr0.01---151175106---Y0.070.020.040.0419.26.738.241.490.690.75Zr0.090.030.080.0778.625.238.05.502.493.17Nb----0.250.390.700.030.070.02Cd0.050.040.040.040.210.120.140.080.060.06Sn0.270.270.270.260.810.320.430.340.220.26Ba----0.080.130.48---La----4.906.641.250.010.0060.001Ce----16.811.94.760.070.030.003Pr----2.601.240.900.010.0060.001Nd----12.74.434.700.080.040.01Sm----3.500.901.350.040.020.02Eu----1.230.330.480.020.010.009Gd----3.871.051.520.100.050.04Tb----0.610.170.240.020.010.01Dy----3.821.221.610.200.080.10Ho----0.720.260.320.050.020.02Er----1.990.770.930.200.090.09Tm----0.260.100.130.030.020.02Yb----1.660.730.840.290.150.14Lu----0.220.100.120.050.030.03Hf----3.530.560.920.250.050.09Ta----0.040.040.030.0010.002-Pb----0.260.300.04---Bi----0.010.0040.003---Th----0.161.340.18---U----0.040.290.05---

注：‘-’表示低于检测限

图2 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质过渡族元素含量SN-ICP-MS和LA-ICP-MS分析对比

图3 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质的过渡族元素原始地幔标准化图解(原始地幔值引自Sun and McDonough, 1989)

图4 橄榄石、单斜辉石和斜方辉石锂、氧同位素原位微区分析标准物质稀土元素球粒陨石标准化配分图(a-c)和微量元素原始地幔标准化图解(d-f)(原始地幔值引自Sun and McDonough, 1989)

SN-ICP-MS和LA-ICP-MS分析获得的橄榄石的Ni、Co、Zn、V和Sc，单斜辉石的Ni、Sc、Co、Zn和Cu及斜方辉石的Cr、Ni、V、Co、Zn和Sc含量基本都落在1:1一致线上(图2a-c)，表明误差范围内两种方法的分析结果一致。橄榄石和单斜辉石的Cr、V的SN-ICP-MS测定值相对低于LA-ICP-MS测定值，可能与其中存在微小(微米或纳米级)尖晶石包裹体有关。尖晶石中Cr、V含量相对橄榄石较高，在SN-ICP-MS分析前样品预处理时，尖晶石不易溶解；而LA-ICP-MS分析时激光剥蚀能量较强，尖晶石可熔，因而造成SN-ICP-MS分析结果较LA-ICP-MS低。橄榄石和斜方辉石中Cu、Ga的SN-ICP-MS测定值相对高于LA-ICP-MS测定值，可能与SN-ICP-MS测量有关。Cu、Ga的含量均低于SN-ICP-MS标准曲线的下限(3.2×10-6～84×10-6、17×10-6～24×10-6)，致使其测量误差较大。样品号为‘06JY31’的橄榄石和斜方辉石的Cu含量均在SN-ICP-MS标准曲线范围内，但高于LA-ICP-MS测定值，可能与硫化物微粒包裹体有关。SN-ICP-MS测试前样品预处理时硫化物易于溶解；LA-ICP-MS测试是对单颗粒局部进行微区剥蚀，进而导致SN-ICP-MS测定值相对高于LA-ICP-MS测定值。

2.2 微量元素组成

在原始地幔标准化配分曲线中，橄榄石相对原始地幔略富集Ni、Co及Zn；Ga相对Cu、V相对Sc以及Cr相对Zn均亏损。除Ga外，SN-ICP-MS和LA-ICP-MS测得的橄榄石Cu、V、Sc和Cr含量较一致，分别约为原始地幔值的0.1、0.05、0.2和0.05倍；09XDTC1-24OL的V和Cr含量相对原始地幔值显著亏损(图3a)。单斜辉石和斜方辉石的过渡族元素配分曲线相对一致，V、Sc和Cr相对其他元素显著富集，分别为原始地幔的1～5和1倍；单斜辉石的Zn、Co和Ni配分型式较平坦，含量为原始地幔的0.2～0.3倍，斜方辉石的Zn、Co和Ni含量分别为原始地幔的0.6、0.5和0.4倍；单斜辉石和斜方辉石的Cu均相对Ga显著亏损，且<0.1倍原始地幔值(图3b, c)。

橄榄石标准物质稀土元素(REE)含量较低，∑REE=0.1×10-6～1.3×10-6(表3)；稀土元素配分曲线呈凹陷型，中稀土相对亏损，整体低于球粒陨石含量(Sun and McDonough, 1989)；(La/Sm)N=2.4～4.9，表明轻、中稀土分馏相对明显(图4a)。单斜辉石标准物质06JY06CPX、06JY29CPX和06JY31CPX稀土元素总量较高且变化较大，分别为52.6×10-6、27.0×10-6和17.4×10-6；球粒陨石标准化曲线呈右倾趋势，轻稀土元素相对重稀土元素富集，(La/Sm)N分别为2.73、7.49和1.39，稀土元素含量为球粒陨石的4～40倍(图4b)。斜方辉石标准物质06JY06OPX、06JY31OPX和06JY34OPX的稀土元素含量较低，均低于2.2×10-6；稀土元素配分曲线呈左倾趋势，稀土元素含量约为球粒陨石含量0.1～2倍。

橄榄石微量元素原始地幔标准化配分曲线呈右倾趋势，相对原始地幔亏损，富集大离子亲石元素，且显示Pb的显著正异常；06JY31OL的Rb、Th及U表现出显著正异常(图4d)。单斜辉石微量元素配分曲线相对平坦且相对原始地幔富集，Rb、Ba相对Th、U显著亏损；06JY29CPX显示Th、U的相对正异常，SN-ICP-MS分析数据显示06JY29CPX和06JY31CPX具Pb正异常(图4e)。斜方辉石微量元素配分曲线呈微弱的左倾趋势，大离子亲石元素变化不明显，所有样品均表现出Pb、Zr和Hf的相对正异常；06JY31OPX的大离子亲石元素变化较大(图4f)。

橄榄石和斜方辉石锂、氧同位素标准物质的过渡族元素整体较为均一，但其稀土元素和大离子亲石元素含量较低(图4)；其中斜方辉石3个标准物质的大离子亲石元素和轻稀土元素SN-ICP-MS和LA-ICP-MS测试值差别较大，06JY34OPX尤为显著，主要是因为其含量太低，LA-ICP-MS测试误差(20%～120%)及SN-ICP-MS测试误差(20%～50%)均较大。单斜辉石锂、氧同位素标准物质微量元素整体均一，具有成为原位微区分析标准物质的潜力。

3 锂、氧同位素SIMS分析方法及样品准备

3.1 锂、氧同位素SIMS分析方法

锂同位素分析时O-离子作为一次离子束在-13kV加速，强度约为15～30nA；椭圆形束斑，大小为20μm×30μm；带有正电荷的二次离子被样品上所加的+10kV电压推斥并加速进入双聚焦磁式质谱仪，其质量分辨率(MRP)为1500(50%峰宽)，入口狭缝宽400μm，能量狭缝宽度为40±5eV，视场光阑宽度设置为5×5mm。分析前使用一次离子束对样品表面进行约60s的预剥蚀以清除微区表面镀层和降低制靶过程的污染，分析时使用单接收器磁场跳峰模式先后测量6Li和7Li，分析时间分别为7s和2s，每个分析点包括60组测量，每组测量时间12s。方法详细描述可参考李献华等(2015)。

氧同位素分析时Cs+离子被用作一次离子轰击样品颗粒，轰击能量为20kV，离子束的强度为1.3～4.6nA，束斑大小为10～15μm。视场光阑宽度设置为6×6mm，入口狭缝宽约120μm，能量狭缝宽度为40eV，质量分辨率为2400(50%峰宽)。利用两个法拉第杯同时采集16O和18O的信号，放大电路的高阻分别为1010Ω和1011Ω。16O信号的强度范围为1.6×109cps～3.5×109cps(每秒计数)。方法详细描述可参考Tangetal. (2019)。

3.2 样品准备

制备样品靶时，使用环氧树脂灌注粘贴在双面胶上的单矿物颗粒，固化后进行抛光。通用靶直径为1英寸(2.54cm)，厚度5mm，每靶放置未知样品4个左右；主标样1个，副标样1个，置于中心或尽量与各待测样品等距；矿物颗粒应被放置在距中心6mm范围内的环氧树脂上，以避免可能的‘位置效应’(Kitaetal., 2009)。如果对探针片或光薄片样品进行原位分析，则应将待测区域钻取或切割下来和标准物质一起进行样品靶制备(李娇等, 2018)。

分析前应对靶或探针片上样品进行透、反射照片及背散射电子图像的拍摄，结合以上图像进行待测点标记；由于离子探针分析时仪器只能提供反射光图像供参考，所以待测点需选在反射光图像上，避开包裹体、裂隙。选点不要有重叠，以免造成分析数据不准确(凌潇潇等, 2019)。

由于橄榄石锂同位素SIMS分析存在基体效应，因此所选颗粒的Fo值尽量>88；单斜辉石和斜方辉石的基体效应不明显，建议样品的主量元素组成尽量与标准物质一致，以避免可能存在的基体效应。样品靶分析时，锂同位素每8～10个点需进行1～2个标准物质分析，氧同位素每4个点需进行一组标准物质分析，以对分析结果进行仪器质量分馏校正。

4 结语

锂、氧同位素标准物质的研发有助于其地球化学行为及地质过程联合示踪研究。本文中报道的高Mg#值的橄榄石、单斜辉石和斜方辉石的氧同位素分析基体效应不显著，但锂同位素变化明显，因此，锂、氧同位素分析时选择与分析样品基体相匹配的标准物质尤为重要。单斜辉石标准物质微量元素整体均一，具有成为微量元素原位微区分析标准物质的潜力。

致谢感谢两位审稿人对本文提出的建设性意见和建议。