研究古化石与陨石的元素对比

彭勃+彭玺郎

摘 要：针对目前古化石与陨石元素的分析研究空缺，文章通过实验方法，分析了古化石与陨石的元素含量，并对其结果进行了分析与讨论。其目的是为相关建设者提供一些理论依据。

关键词：古化石；陨石；元素对比实验；ICP-AES

引言

科技水平的不断进步，使得人们对相关科学项目的研究，不仅仅限于地球。以陨石元素为例，其能为现代化经济建设提供更为广阔的发展空间。为此，研究人员对古化石与陨石的元素进行了实验对比，以求清晰宇宙与地球间演化的过程与关系。这样一来，就能使人类进行的生产建设空间更趋多元，进而解决能源使用不可逆的问题现状。

1.研究古化石与陨石元素对比的现实意义

古化石历经漫长的历史演化，其记录着地球生态环境的变化信息；作为外来物的陨石，其形成，更是需要上万年的时间。对于陨石来说，其在坠落地球前，长期存在于太阳系，携带者宇宙间的核反应与宇宙射线发生的太阳系原始信息。因此，对古化石与陨石元素成分的分析，将能使人们获取更多的地球与宇宙的探索信息，进而为当前的生产生活寻找更多的可能性。基于此，研究人员可采用微波消解法来处理古化石样品；结合微波消解法与湿法消解法来处理地球陨石样品。而后，利用ICP-AES测试技术，对这两种样品进行测定，并根据测定结果对其所包含的多种元素含量进行分析对比，以求清晰地球演化与宇宙发展间的关系[1]。

2.古化石与陨石元素对比实验准备工作

古化石与陨石元素对比实验过程主要分三步走，首先，要确定古化石与陨石元素对比实验所需的仪器设备。即采用了DRE电感耦合等离子体原子发射光谱仪。

其次，要确定该仪器設备的工作条件。即功率按照1000W进行设置；辅助气流量按照0.2L？min-1进行设置；冷却气流量则按照15L？min-1进行设置；雾化器压力需按照374.06MPa进行设置；而氩气输入压力，则按照0.6MPa进行设置。此外，还要采用ECH-Ⅱ微机控温加热板与MDS-8微波消解仪，来参与元素的对比实验[2]。

最后，进行试剂与标准溶液的准备。这里的试剂是指，优级纯的高氯酸、盐酸、硝酸以及氢氟酸。标准储备液涉及的元素包括：Ni、Ge、Fe、Hg、Pb、Tl、Co、Cu、Mo、Mn、Au、La、Sm与Pr，其标准溶液则可设置为1000 g·ml-1。对于混合标准溶液来说，其需要用2%的硝酸进行标准储备液的稀释，以使上述储备液的浓度达到0.00、5.00以及10.00 g·ml-1。而实验样品的选择则为：辽西罗家沟、狼家沟与宅狮子沟的古化石；山东临朐落星坡的陨石[3]。

3.古化石与陨石元素对比实验结果分析

该实验结果的分析与讨论主要从三个方面来进行，即波长选择、样品处理与元素含量测定。其中波长选择，需要利用ICP-AES法，来测定古化石与陨石样品的每个元素，并可同时选择多条特征谱线，来提高测定实验数据信息获取的准确性。具体实验过程中，实验人员可将每个元素确定2-3条谱线，以综合选出精密性好且干扰程度小的谱线。如表1所示，为各个元素的谱线分析结果。

对于古化石样品的处理，先要准确称取0.1000g的古化石样品，将其置于研钵中研碎，而后，转放入聚四氟乙烯消解罐中。向其中加入2mL氢氟酸，8mL的硝酸，4mL的高氯酸。最后按照微波消解仪的工作参数进行溶解[4]。具体的工作参数，如表2所示。

而陨石样品的处理，先准确称取0.1000g的陨石样品，并按照古化石样品处理方法，进行数次微波消解后，将聚四氟乙烯消解罐移至控温加热板上。加入8mL王水，在120℃温度环境中继续消解2h，然后，加入3mL的高氯酸，2mL的氢氟酸以及5mL的硝酸。当温度升至150℃后，加热1h，陨石样品就发生了溶解。最后，还要经过赶酸，即用2%的硝酸进行定容。值得注意的是，此实验过程加入试剂王水的要求为，HCL：HNO3=3：1。

对于样品元素含量的确定，要采用ICP-AES法进行测定。测定结果，如表3所示。

从上表中可以看出，古化石与陨石除了常见的元素网，还包含一些稀土元素，且陨石中的稀土含量要远大于古化石。尤其是，陨石稀土元素Tl与Ge的含量，是古化石的6倍，而稀土元素Sm与Pr的含量，更是高出古化石的10-20倍。由此，研究人员可将其作用于地球化学、宇宙科学以及天体化学的研究，并为其提供有力的理论依据[5]。

4.结束语：

综上所述，古化石与陨石元素的实验对比结果为：陨石中的稀土元素Tl与Ge的含量，超出古化石的6倍；而陨石中的稀土元素Sm与Pr含量，高出古化石的10-20倍。在未来，研究人员可加大此方面的研究力度，以扩展能源使用的多样性。

参考文献：

[1]祁丽杰，王莹，孟庆竹，赵震. 古化石与陨石的元素对比分析[J]. 光谱学与光谱分析，2017，37（01）：247-249.

[2]樊计昌，刘明军，韩艳杰，海燕，赵成斌. 利用地震成像技术研究我国首个国际认可的陨石坑[J]. 地球物理学进展，2016，31（05）：1895-1901.

[3]戴德求，杨荣丰，陈新跃. 6块新回收沙漠陨石的矿物岩石学特征及类型划分[J]. 地学前缘，2014，21（06）：92-101.

[4]戴德求，陈新跃，杨荣丰. 南极格罗夫山碳质球粒陨石的研究与展望[J]. 极地研究，2013，25（04）：378-385.

[5]林杨挺，缪秉魁，徐琳，胡森，冯璐，赵旭晁，杨晶. 陨石学与天体化学（2001～2010）研究进展[J/OL]. 矿物岩石地球化学通报，2013，32（01）：40-55.