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基于东北亚矿产资源评价重点实验室开发新测试方法:LA-ICP-MS原位分析白钨矿稀土元素
来源: 发布日期:2020/10/23 点击量:

白钨矿是各类矿床中较为常见的副矿物,通过分析白钨矿的稀土元素质量分数及其标准化配分型式图,可为矿床成矿流体特征及演化提供重要的判别依据。东北亚矿产资源评价自然资源部重点实验室郝宇杰等研究人员对东北地区杨金沟热液脉型矿床和羊鼻山矽卡岩型矿床两个典型钨矿床的白钨矿样品中的稀土元素进行了激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱LA-ICP-MS)原位分析。

结果表明,羊鼻山矽卡岩型矿床白钨矿LA-ICP-MS分析方法所获得的稀土元素配分曲线模式与前人用传统溶液ICP-MS分析方法所获得的结果完全吻合,表明采用剥蚀束斑44 μm和剥蚀频率7 Hz193 nm ArF激光器,NIST 610作外部标样,Ca作内标元素,对基体效应影响最小,所获数据可靠,方法可行;而杨金沟热液脉型矿床白钨矿溶液ICP-MS分析方法与LA-ICP-MS分析法所获得结果既具有相似性又具有差异性(图1)。原因在于羊鼻山白钨矿的成因类型为矽卡岩型、粒度较小且形成时间短,因此不同矿物颗粒间、同一矿物不同部位间稀土元素的配分型式一致;而杨金沟白钨矿的成因类型属于热液脉型、粒度较大、沉淀结晶时间长,因此,同一矿物不同部位的稀土元素的配分型式因成矿流体早晚阶段不同而不同。


1 杨金沟、羊鼻山矿区白钨矿稀土元素球粒陨石标准化配分型式图


基于以上对比研究发现,无论是在取样和测试过程方面,还是数据准确度方面,相比传统溶液ICP-MS分析法,LA-ICP-MS原位分析法均具有明显的优势。主要表现在:样品形式简单、粒度和质量分数要求低、测试周期短、费用低且结果精确度高,同时可对不同成矿阶段或白钨矿不同部位成分进行精细测定,从而得出不同成矿阶段或白钨矿不同部位的稀土元素质量分数,在更高的空间分辨率下获得更详细准确的数据信息。此外,对白钨矿(尤其是无明显环带者)进行LA-ICP-MS原位分析时,既可采用电子探针微量分析(EPMA)准确测定Ca质量分数,也可直接采用标准化学式计算Ca质量分数,两者可以获得同样质量的数据。

上述成果发表在2020年《吉林大学学报(地球科学版)》上(郝宇杰, 商青青, 任云生, 刘小禾, 陈聪. LA-ICP-MS原位分析白钨矿稀土元素. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(4): 1029-1041)。


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