Závěrečná zpráva grantu 269/1997/B-GEO/PrF

Název projektu:Studium izotopického složení Li Metodou AAS - možnosti určování původu fluid v zemské kůře
Hlavní řešitel:Mgr. Ondřej Šebek
Spoluřešitelé: RNDr. Jan Košler, Ph.D.; RNDr. Martin Mihaljevič, CSc.; Mgr. Denisa Hammerschmidtová
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:289,25 tis. Kč

Souhrn výsledků

Dosažené výsledky se váží na dva základní okruhy prací prováděných v rámci řešeného projektu.
V prvém okruhu byly ověřovány možnosti stanovení izotopického složení lithia pomocí plamenové atomové absorpční spektrometrie. Během řešení projektu se prokázalo, že přímé stanovení izotopů lithia pomocí FAAS je náročné na čas a vyžaduje konstrukční zásahy do instrumentace. Přesto lze konstatovat, že je možné pro stanovení poměrů 6Li/7Li použít FAAS bez zásadních úprav instrumentace a výroby monoizotopových výbojek s dutou katodou. Řešitelský kolektiv využil nepřímého stanovení poměru izotopů pomocí vytvořeného matematického modelu vztaženého k experimentálně získaným údajům z měření kalibračních roztoků o známém izotopovém složení Li. Z takto získaného modelu je možné spočítat poměr 6Li/7Li v neznámém vzorku. Aplikace metodiky stanovení poměru v přírodních materiálech vyžaduje další ověřování, které potvrdí využití této metody pro složitější matrice. Je třeba dále studovat vlivy ostatních iontů přítomných v roztocích na stanovení poměru 6Li/7Li. Při vývoji metodiky stanovení 6Li/7Li pomocí FAAS byl postup testován stanovením 6Li/7Li v referenčním materiálu NIST 8545 L-SVEC (LiCO3, certifikován 6Li/7Li = 0,0832 ± 0,0002). Z naměřených experimentálních dat a pomocí vytvořeného modelu byl stanoven v L-SVEC 6Li/7Li = 0,0826 ± 0,0032. Získané výsledky jsou relevantní a odpovídají výsledkům získaných přímým stanovením 6Li/7Li za použití finančně náročných metod jako jsou ICP-MS a TIMS. Detailní metodika je popsána v článku „Stanovení izotopického složení lithia plamenovou atomovou absorpční spektrometrií“ předaného k posouzení před odesláním do tuzemského periodika (Chemické listy).
Druhý okruh prací s konkrétními výsledky se týká stanovení 6Li/7Li ve schránkách foraminifer (Globigerina ex gr. Praebulloides) a vzorcích sedimentů vrtu LKŠ-1 (jižní část jihoslovenské pánve, spodní miocen centrální Paratethydy) pomocí ICP-MS. Řešitelé v rámci vývoje metodiky stanovení 6Li/7Li pomocí ICP-MS testovali i možnost stanovení poměrů v jednotlivých zónách schránek foraminifer pomocí laserové ablace LA ICP-MS. Tato metoda se ukázala pro stanovení 6Li/7Li v mikroskopických schránkách jako nevhodná. Při ablaci laserovým paprskem docházelo k velmi rychlé destrukci vzorku. Z tohoto důvodu byla použita roztoková metoda. Nově vypracovaná metodika umožňuje stanovení izotopického složení Li v přírodním materiálu. Výsledky stanovení 6Li/7Li ve foraminiferách a ve zdrojovém sedimentu pomocí ICP-MS poskytují tyto konkrétní závěry:
1. Mezi schránkami foraminifer a zdrojovým sedimentem se neustanovila sekundární izotopová rovnováha během diagenetických procesů, 2. Izotopové složení Li schránek planktonních foraminifer odráží globální změny mořské hladiny pánve během sedimentace karpatského „šlíru“ a koreluje s maximálním rozvojem foraminifer, který odpovídá ustálenému hlubokovodnímu stadiu vývoje pánve. Lze tedy konstatovat, že izotopové složení Li schránek foraminifer vypovídá o paleoprostředí v období jejich života, 3. Srovnáním  d13C, d18O a d6Li bylo zjištěno, že d13C, d18O nekorelují s d6Li což potvrzuje teplotní nezávislost izotopových poměrů lithia.
Výsledky byly prezentovány formou posteru na konferenci EUG 10 (1999) a jsou publikovány ve formě abstraktu „The Lithium Isotopic Composition of Carpatian Foraminifera from LKS-1 Borehole (Southern Slovakian Basin)“ v Journal of Conference Abstrakt EUG 10, Volume 4, Number 1, 213-214.