玻璃标样结合硫内标归一定量技术在激光剥蚀-等离子体质谱分析硫化物矿物中的应用[精品].doc

玻璃标样结合硫内标归一定量技术在激光剥蚀-等离子体质谱分析硫化物矿物中的应用 摘 要 以硬石膏矿物标样中ca相对于s的灵敏度因子为基准，将玻璃标样中主量和痕量元素相对于ca的灵敏度因子转换成元素相对于s的灵敏度因子，建立了多玻璃标样结合硫内标归一定量技术分析硫化物单矿物多元素的新方法。利用本方法分析了美国合成多金属硫化物矿物标样mass-1中20种元素，主量元素分析结果的相对误差小于10%，痕量元素分析结果几乎都落在给定值±不确定度范围内。利用本方法对12个硫化物单矿物分析结果表明，绝大多数主量元素含量测定值的相对误差小于10%，且多数主量元素甚至优于以mass-1为外标、内标归一定量法及内标校准法分析结果，而痕量元素与mass-1校准结果较为一致。本方法克服了基体不匹配的问题，能比较准确地定量分析硫化物矿物中的主成分s，可用于定量校准硫化物矿物。 关键词 激光剥蚀-等离子体质谱； 硫化物矿物； 玻璃标样； 硬石膏； 多外标结合硫内标归一定量技术； 相对灵敏度因子； 微区分析 1 引 言 亲铜元素（cu， zn， pb， hg， ag， cd， in， sn， as， ga， ge， au， bi等）及亲铁元素（fe， co， ni， mo， re和铂族元素）高度富集在硫化物矿物中，常形成大型矿床。对硫化物矿物中痕量元素含量及其分布的研究，在矿石成因学、经济地质学和环境地球化学等领域具有重要的应用价值，可以为成矿预测及找矿勘探提供重要信息。激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱（la-icp-ms）是一种强大的原位微区分析技术，适合用于研究硫化物矿物痕量元素含量及其空间分布。由于硫化物剥蚀特性与硅酸盐、氧化物不同，受到的干扰也比前两者严重，尤其是极度缺乏定量校准硫化物的标准物质，阻碍了la-icp-ms在硫化物矿物分析中的广泛应用。近年来，标准物质的研制是硫化物矿物原位微区分析研究的热点之一。玻璃标样与硫化物在结晶及成分方面不相匹配，且两者间许多元素含量水平相差较大。多数玻璃标样被认为不太适合用于定量校准硫化物矿物中的所有元素。nist610， gsd-1g等硅酸盐玻璃标准物质含有宽范围的痕量元素，结合fe内标理论上可用于定量分析硫化物矿物。但此方法并不适合分析所有的硫化物矿物，如辉钼矿、方铅矿、辉锑矿等fe不是主要成分的矿物；由于玻璃标样中s含量低，有s的数据都为信息值，因而此方法也不适合分析硫化物矿物中的主成分s。 基体归一定量技术已经成功应用于la-icp-ms分析硅酸盐样品。多外标结合内标归一定量方法克服了直接外标归一法不能同时采用多个外标校准的缺点，也无需像内标校准法需要预先利用empa等技术确定内标元素的含量。本研究将多外标结合内标归一方法用于分析硫化物矿物，建立以硬石膏矿物标样与多玻璃标样相结合的s内标归一定量方法分析硫化物矿物中多元素。用本方法分析美国地勘局（usgs）硫化物矿物标样mass-1及12个硫化物单矿物的主量和痕量元素，检测结果较满意。2 实验部分 2.1 仪器与试剂 up 213 nd: yag激光剥蚀系统（美国new wave公司）， element 2 双聚焦扇形磁场等离子体质谱仪（德国finnigan公司）。 实验样品为：玻璃标样nist610，nist612，gsd-1g，kl2-g，ml3b-g，gor128-g，gor132-g，bcr-2g，bhvo-2g，bir-1g，cgsg-1，cgsg-2；usgs合成硫化物矿物标样mass-1；电子探针硫化物单矿物组合标样黄铁矿（k18）， 硫砷银矿（k32）， 方铅矿（k51）， 天然闪锌矿（k52-n）， 合成闪锌矿（k52-s）， 辉锑矿（k54）， 辉钼矿（k56）， 硫锰矿（k59）， 黄铜矿（k60）， 硫镉矿（k63）， 毒砂（k64）， 黄锡矿（k-h）及含氧盐矿物硬石膏（k42）。其中， 电子探针硫化物矿物标样仅给出主成分含量。 2.2 实验条件的选择 2.2.1 仪器工作参数 icp-ms采用低分辨率模式（m/δm≈300），工作条件如下：射频发射器功率1200 w，样品气流0.76 l/min，载气流0.58 l/min。激光剥蚀系统主要工作条件如下：激光波长213 nm，束斑大小40 ?symbolma@ m，能量强度60%（能量密度7～11 j/cm2）， 剥蚀频率10 hz。 2.2.2 同位素选择 元素同位素的选择如下：34s， 44ca， 55mn， 57fe， 59co， 60ni， 65cu， 66zn， 71ga， 72ge， 75as， 76se， 95mo， 101ru， 103rh，