Определение основных породообразующих элементов, стронция и циркония рентгенофлуоресцентным методом для геохимической характеристики донных отложений

Abstract

Quantitative X-ray fluorescence determination of major rock-forming oxides (Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, K2O, CaO, TiO2, MnO and Fe2O3) and some microelements (Sr and Zr) was performed in the samples of 143 cm-long sediment core of Lake Baunt (Buryat Republic) by the wavelength-dispersive X-ray fluorescence analysis on the S8 Tiger spectrometer. Calibration curves were obtained by measuring the certified reference materials of the sedimentary rocks. Both analyzed and reference samples were prepared as glass beads by fusion of 110 mg of sample with 1.1 g of lithium metaborate. We have used 110 mg mass to ensure the formation of beads with appropriate 10 to 12 mm size across to be measured by the spectrometer with 8 mm mask. Rh Kα Compton line was used as a background standard for Sr and Zr determination. The repeatability did not exceed the allowable standard deviation for a wide range of concentrations. Results of maj photometry techniques, results of Sr and Zr determination were compared with the data of synchrotron radiation excited X-ray fluorescence technique. All results of the X-ray fluorescence analysis were accepted as satisfactory. Quantitative analysis of each centimeter of Lake Baunt sediment core allowed building first reconstructions of the local environment during the last 7000 years with unique resolution of about 100 years.

Методика, разработанная для количественного рентгенофлуоресцентного анализа малых навесок изверженных горных пород, применена для осадочных горных пород, которые существенно отличаются по химическому и минеральному составу, в частности, могут содержать более 15 % органической составляющей. Градуировочные уравнения были построены с использованием стандартных образцов континентальных рыхлых отложений, речных и морских илов и глин. Были прокалены и сплавлены в форме стеклянных дисков с метаборатом лития 143 образца керна донных отложений континентального озера Баунт (республика Бурятия). Правильность определения основных породообразующих компонентов (Na2O, MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, K2O, CaO, TiO2, MnO, Fe2O3) и некоторых микроэлементов (Sr, Zr) рентгенофлуоресцентным методом оценена сопоставлением полученных результатов с данными анализа методами спектрофотометрии, пламенной фотометрии и рентгенофлуоресцентного анализа с возбуждением синхротронным излучением. Полученные результаты соответствуют требованиям количественного химического анализа. Рентгенофлуоресцентный анализ каждого сантиметра керна донных отложений озера Баунт позволил выявить за последние 7000 лет значительные вариации содержаний элементов, их соотношений и геохимических индексов, важных при палеоклиматических реконструкциях изменений региональных условий окружающей среды.