HPLC-ICPMS对环境样品中Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)分析研究

采用动态反应池(Dynamic Reaction Cell,DRC)消除环境样品中碳和氯对铬ICP-MS测定的干扰,实验结果表明O2比CH4能更加有效地消除基体干扰,52Cr更适宜作为铬形态分析的同位素。在优化的DRC条件下2.284μg/L、4.886μg/L和10.579μg/L 3个加标浓度下均具有理想的回收率。进一步采用Pecosphere C8分析柱(3×3),深入研究了流动相组成、pH值及流速对铬形态分离的影响,在1.0 mmol/L四丁基氢氧化铵(TBAH)+0.5 mmol/L乙二胺四乙酸二钠(EDTA)+1%甲醇流动相组成,pH 6.9和流速1.2 mL/min的色谱条件下可以得到最为理想的分离效果,在10～100μg/L标准浓度范围内,Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)的线性相关系数均大于0.999 7,建立的方法对Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)具有较好的重复性。最后尝试性地对模拟填埋场和地下水环境下市政污泥在脱水、干化和热解过程中铬形态的环境迁移性进行了研究,为更加准确评价铬元素对生态环境的潜在危害提供参考依据。

滇东南茶花寨金矿床载金黄铁矿LA-ICPMS原位微量元素组成与地质意义

右江盆地是世界上卡林型金矿床最集中的地区之一,盆地南缘的滇东南地区是其重要组成部分。茶花寨金矿床为滇东南地区产于印支运动不整合面附近的代表性金矿床,黄铁矿为主要的载金矿物,其环带特征明显,为认识该区卡林型金矿成矿作用提供了理想的实例。本文在野外考察及镜下观察的基础上,通过LA-ICPMS分析技术,对茶花寨金矿床中不同期次黄铁矿开展了原位微量元素组成分析,以总结不同成矿阶段金的富集特征与关键控制因素。研究结果表明,该矿床黄铁矿存在3个期次:沉积成因的Py1,包括草莓状黄铁矿Py1a和环带状黄铁矿核部Py1b,交代成因的中间环带Py2,热液成因最外侧环带Py3。其中,Py1b富集Sb、Pb、Zn等元素,Py2富集As、Co、Ni,Py3则具有较高的Au、As、Cu、Sb含量和稍高的Se、Hg、Tl含量。三者对比显示,Py2中As含量最高,Py1b和Py2除As以外的其他微量元素含量接近或Py2中含量稍低,二者Co/Ni比值均在0.1附近,表明Py2为Py1b受热液交代改造形成;而Py3中微量元素组成与Py1b和Py2差异明显,指示其热液成因,且Py3中Co、Ni含量相较Py1b和Py2更低,Co/Ni比值在0.01~0.1之间,表明成矿流体温度较低且不富集Co、Ni,Py3中Co、Ni主要继承自Py1b和Py2。该矿床Au主要以晶格金的形式赋存在Py3中,其进入黄铁矿晶格与As、Sb、Cu、Se等元素相关。综上所述,茶花寨金矿床成矿流体为富集Au、As、Cu、Sb、Se、Tl等元素的低温热液流体,在到达赋矿地层后,交代Py1b形成高砷的中间环带Py2,流体中Au受高砷的Py2吸附聚集,在Py3形成过程中沉淀下来,最终以固溶体的形式赋存其中。

HPLC-ICPMS联用技术测定玩具中的三价铬和六价铬

采用HPLC和ICPMS联用技术,将玩具中的Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)同时进样分离检测。该方法采用不含铬的惰性色谱柱,优化EDTA与Cr(Ⅲ)的络合温度,保持Cr(Ⅲ)和Cr(Ⅵ)稳定的p H值。结果发现,在70℃水浴温度下,p H值为7.0~7.1,Cr(Ⅲ)与EDTA络合更完全,得出线性相关系数大于0.999 5,检出限满足欧盟玩具标准中三类样品检测要求,常规样品的检测回收率在80%~100%,精密度小于5%,验证了该方法的准确性与可行性。

HPLC-ICPMS联用测定废水中的三价铬与六价铬

建立了同时测定废水中三价铬和六价铬的液相色谱仪(HPLC)和电感耦合等离子体质谱仪(ICPMS)联用的分析方法。使用HypersilGOLDTM(150×4.6mm,5μm)色谱柱,流动相为5mmoL/L(pH=7)EDTA,流速1.2mL/min时三价铬与EDTA配位生成稳定的C(rⅢ)-EDTA和六价铬可以在4min内完成两种价态铬含量的分析。该方法由于样品制备和色谱条件的最优化,可以分析高基体样品,比如废水。当进样量为100μL时,该方法对三价铬和六价铬的检测限分别为43.4ng/L和82.8ng/L。该方法灵敏度高,分析干扰少,高效准确。

HPLC-ICPMS同时测定雄黄、朱砂中砷、汞的形态和价态

采用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱(HPLC-ICPMS)联用,对雄黄、朱砂中的6种砷和3种汞的形态和价态进行同时测定。方法线性范围宽(砷1.0~200μg·L^(-1)、汞0.1~20μg·L^(-1)),相关系数好,回收率在88.4%~95.6%之间,相对标准偏差在1.2%~3.7%之间,该方法12 min内完成对9个组分形态的分离,前处理步骤简单,可用于雄黄、朱砂中砷、汞形态和价态的同时测定。

硝酸-氢氟酸体系微波消解-ICPMS测定土壤金属的实验研究

为进一步提高土壤金属测定准确率,本文提出硝酸-氢氟酸体系微波消解体系,并结合ICPMS分析法对GBW07445、GBW0744、GBW07457三种成分分析标准物质的金属元素含量进行测定。结果显示,硝酸-氢氟酸体系微波消解-ICPMS测定土壤金属元素有着较高的准确度和精密度,相对标准偏差较小,可以在环境监测领域进行广泛推广。

HPLC／ICPMS在溴元素形态分析中的应用

目前最常用的水净化方式就是向水中通入臭氧以杀灭细菌。而臭氧分解的副产物即为溴离子转换成的溴酸根BrO3。一种公认的致癌物质。本文建立了溴的形态分析方法，并应用在实际水样分析中。

北秦岭西段红花铺俯冲型侵入体LA-ICPMS定年及其地质意义

北秦岭造山带西段红花铺侵入体的岩石类型为中细粒英云闪长岩,具俯冲型花岗岩类的地球化学特征。通过对其中所获锆石的形态及CL图像特征的研究,分辨出3种不同成因的锆石,通过高精度的LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)单颗粒锆石微区U-Pb同位素年龄测定,获得(1 765.1±8.4)M a、(450.5±1.8)M a、(413.5±1.3)M a的3组年龄值,分别为继承锆石年龄、成岩锆石年龄和变质锆石年龄,代表了3期构造-热事件的时限,可能是吕梁运动和加里东运动在北秦岭西段的地质记录。红花铺侵入体英云闪长岩(450.5±1.8)M a的成岩年龄可能代表了北秦岭西段早古生代俯冲带岛弧的形成时代。红花铺俯冲型侵入体的形成时代及构造环境的确定,对研究北秦岭造山带元古宙—早古生代大地构造格局、构造演化及中国大陆动力学机制具有重要意义。

闽西南玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩锆石La-ICPMSU-Pb年代学：对武夷山加里东运动时代的制约

闽西玮埔岩体和赣南菖蒲混合岩位于武夷山构造带南部地区。对NNE向展布的闽西玮埔岩体两个样品进行了锆石La-ICPMSU-Pb测年,获得的年龄为447.1±4.7Ma和440.8±3.4Ma,证明这个岩体不是原来认为的印支期花岗岩,而属于加里东岩体。赣南菖蒲混合岩发育于罗浮岩体的北侧,早期将罗浮岩体归于燕山早期岩体。对混合岩进行的锆石La-ICPMSU-Pb测年,获得的年龄为445.9±3.8Ma,确定这个岩体为加里东期。这些新的高精度年龄学数据为武夷山加里东构造运动时限和性质提供了精确约束。

四川天宝山铅锌矿床硫化物微量元素组成：LA-ICPMS研究

"川滇黔接壤铅锌矿集区"是我国西南大面积低温成矿域的重要组成部分,对于其中铅锌矿床是否属于MVT型矿床存在较大争议。本文以该矿集区中代表性矿床——四川天宝山矿床为例,通过LA-ICPMS原位元素分析,结合元素Mapping,以认识该矿床中闪锌矿和方铅矿微量元素组成特征及其赋存状态。研究表明,矿床中闪锌矿以富集Cd、Ge贫Fe、Mn、In、Sn、Co为特征,这些元素均以类质同象形式赋存于闪锌矿中,但含量变化范围较大,这可能与其成矿流体属于低温混合流体有关,这类盆地卤水流体在长期和长距离运移过程中,流经不同基底地层,活化出其中不同微量元素,因此成分变化较大,但以低温元素为主。此外,矿床中闪锌矿Ge和Cu呈现较好正相关关系,暗示其与Zn置换方式为:nC u^(2+)+Ge^(2+)(n+1)Zn^(2+),这可能是该矿床富集Ge的重要原因之一;矿床中方铅矿以富集Ag、Sb贫Bi为特征,含微量Cd和Tl,类质同象是这些元素主要赋存形式,其置换方式为(Ag)^(1+)+(Sb)^(3+)2Pb^(2+);矿床中Ge主要赋存于闪锌矿中,而方铅矿中不含Ge。总体上,本矿床硫化物微量元素组成与MVT型矿床基本一致,明显有别于喷流沉积型矿床、岩浆热液型矿床和远源夕卡岩型矿床,其成矿温度属于低温范围,成矿流体运移方向可能为深部→浅部。结合其矿床地质地球化学特征,本文认为天宝山铅锌矿床属于MVT型矿床,但其中闪锌矿中富集Cu,而方铅矿中富集Ag,可能暗示其形成具有一定特殊性。

西藏拉萨地块松多榴辉岩的锆石Lu／Hf同位素研究及LA-ICPMS U-Pb定年

最近在青藏高原拉萨地块中发现一条榴辉岩带。榴辉岩带位于拉萨北东近200km 处的松多乡一带,呈近东西方向延伸,至少长60km,宽2km～3km。锆石样品选自新鲜的榴辉岩样品,共测了39个数据点,其中前19个数据点仅做 Lu-Hf同位素分析,后20个数据点既做了锆石原位 Lu-Hf 同位素分析,同时也做了锆石原位 LA-MC-ICPMS U-Pb 定年。结果表明,松多榴辉岩锆石 Hf 同位素组成比较均一,具有高^(176)Hf/^(177)Hf 和低^(176)Lu/^(177)Hf 特征,^(76)Hf/^(177)Hf 和^(176)Lu/^(177)Hf 值分别变化在0.2829651～0.2830295和0.000002～0.000008之间,其可能代表全岩体系在变质作用发生时的平均 Hf 同位素组成。松多榴辉岩的高^(176)Hf/^(177)Hf 和低^(176)Lu/^(177)Hf 组成特征可能跟其高压变质作用以及在变质作用过程中形成石榴子石矿物有关。ε_(Hf)(0)变化于6.8～10.0,表明在其变质过程中,变质流体有亏损地幔物质的加入。LA-ICPMS 锆石 U-Pb 定年,所获得加权平均年龄260Ma±16Ma,为变质年龄。从而进一步确定了松多榴辉岩变质事件发生在二叠纪。

湘东南黄沙坪花岗岩LA-ICPMS锆石U-Pb定年及岩石地球化学特征

湘东南花岗岩带位于南岭花岗岩带中段,包含以千里山、骑田岭等为代表的花岗岩类和以水口山、铜山岭及宝山为代表的花岗闪长岩类。黄沙坪花岗岩体与前者相邻产出,在岩石地球化学上也具有相类似的特征,其主量元素表现为高硅、高钾、高K2O／Na2O比值,低磷,微量元素以富集Rb、Th、U、K、Ta、Nb,贫Ba、Sr、P、Eu、Ti为特征,具有明显的Eu负异常。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb原位定年方法,测得黄沙坪花岗岩的年龄为161．6±1．1Ma,也与区内千里山(162．55±3．25Ma)、骑田岭(161±2Ma)等花岗岩岩体的年龄基本一致,代表了湘东南乃至南岭地区燕山期花岗岩的主要形成时期。因此本文认为,黄沙坪花岗岩体与千里山、骑田岭等岩体属于同一类型,岩石成因可能与印支造山运动后的岩石圈伸展有关,形成于地壳物质的部分熔融;而与水口山、铜山岭和宝山等花岗闪长质岩体有较明显差异。

二叠纪东吴运动的沉积响应差异:来自扬子和华夏板块吴家坪组或龙潭组碎屑锆石LA-ICPMSU-Pb年龄研究

二叠纪所发生的东吴运动是华南非常重要的构造事件之一。但在构造运动方式、动力学机制以及岩浆-沉积-成矿等方面存在明显的地区差异性。在扬子板块，东吴运动主要发生在中、晚二叠世之间，由地幔柱活动引起，表现为地壳的大规模抬升和大火成岩省的形成；而在华夏板块，东吴运动发生时间相对较早，始于早二叠世晚期，可能由古特提斯洋的俯冲、闭合以及陆陆碰撞引起，主要体现造山作用和前陆盆地的形成以及大量二叠纪花岗岩的侵入。对晚二叠世吴家坪组碎屑锆石所进行的LA-ICPMS U-Pb年龄系统研究表明，扬子和华夏碎屑锆石所构成的年龄频谱和所反映的信息亦存在明显的地区差异。来自扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄主要集中在250～272Ma，峰值为259Ma，这与峨眉山玄武岩的喷发时间非常一致，说明碎屑物质主要来自峨眉山大火成岩省；来自华夏板块龙潭组（相当于吴家坪组）碎屑锆石年龄明显与扬子板块吴家坪组碎屑锆石年龄不一样，华夏龙潭组碎屑锆石年龄变化范围宽广，介于250～3652Ma之间，具有258Ma、290Ma、447Ma、988Ma和1880Ma5个大的峰值以及360Ma、541Ma、823Ma和2500Ma4个小的峰值。这些锆石年龄，除了2500Ma外，在华夏地块中部有同期岩浆岩出露。这说明华夏吴家坪组碎屑物源复杂，源区经历了复杂的地壳演化历史，包括晋宁、加里东和印支等造山作用。华夏板块晚二叠世早期碎屑物源可能通过造山作用和短距离搬运来自华夏本身。

华南陆壳基底的幕式生长——来自广东古寨花岗闪长岩中锆石LA-ICPMS定年的信息

本文报道了粤东古寨岩体花岗闪长岩中锆石的多成因、多阶段LA-ICPMS U-Pb同位素年龄值。由此说明,华南陆壳基底可能具有多旋回幕式生长的特征。其生长幕较为精确的峰期时间(36个数据)依次为-3.1 Ga、2.7 Ga±、1.8 Ga±、1.6 Ga±、1.1 Ga±、0.91 Ga±、0.51 Ga±、0.20-0.10 Ga。同时表明,古寨岩体属于加里东早期,其成岩时间为507±17 Ma(MSWD=0.03)。此外,对比收集到的华南508个、澳大利亚1178个基底年龄数据,探讨了华南基底地壳形成和生长的几个相关问题。

湘南上堡花岗岩中电气石LA-MC-ICPMS原位微区硼同位素分析及地质意义

电气石的LA—MC—ICPMS原位微区硼同位素分析方法是最近几年新兴的一种高效经济的硼同位素分析方法。对上堡晚白垩世含电气石二云母花岗岩的电气石进行LA—MC—ICPMS原位微区的硼同位素研究发现，其具有非常均一的¨B／mB比值（3．9908～3．9979）~H万¨B值（加权平均为（一12．86＋0．19）‰）。结合区域地质资料以及其他已有的硼同位素资料，提出上堡花岗岩中硼来源于沉积岩，可能的源区是邻近花岗岩体的石炭一二叠系的沉积地层或深埋在地壳中的沉积物质。在晚白垩世，华南处于伸展的背景中，幔源岩浆的底侵带来的巨大的热源使地壳中的沉积物质发生熔融，形成强过铝质的花岗质浆，在岩浆演化的晚期形成电气石。

汉诺坝橄榄岩捕虏体的单斜辉石LAM-ICPMS分析及其岩石圈地幔演化意义

橄榄岩成分及其中矿物(如单斜辉石)微量元素组成可以很好地揭示岩石圈地幔性质．在对汉诺坝新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体做详细岩相学和岩石化学研究基础上,重点分析了单斜辉石的激光原位微量元素,并探讨了新生代华北克拉通北缘岩石圈地幔特征及地幔演化．汉诺坝地区岩石圈地幔是相当于原始地幔经过不同程度的部分熔融抽取形成的,除个别样品的部分熔融程度为15％-20％外,多数样品<5％．全岩主元素、单斜辉石成分体现出新生代汉诺坝地区的岩石圈地幔是很不均一的:在主体饱满型中有亏损型地幔的残留．这种共存现象可能是软流圈物质对古老地幔进行侵蚀、混合和改造置换的结果．单斜辉石微量元素组成所体现的碳酸岩岩浆交代作用和硅酸盐熔／流体的交代作用也支持这一认识．

ICPMS测定高纯氧化钇中痕量稀土杂质的研究

研究了直接电感耦合等离子质谱（ＩＣＰＭＳ）测定９９．９９９％纯度氧化钇中稀土杂质的方法，详细探讨了仪器工作参数对稀土元素测定的影响，对各种干扰现象进行了研究，并提出定量校正方法。实验表明，加入内标元素可有效地克服基体效应、接口效应和仪器工作参数漂移的影响。方法的检出限为０。００３～００２ｎｇ／ｍｌ，变异系数（ＣＶ％）为０．２％～５．４％，回收率为９０％～１１５％。适合９９．０％～９９．９９９％纯度氧化钇中稀土杂质的测定，分析结果与等离子体发射光谱（ＩＣＰ－ＡＥＳ）和火花源质谱（ＳＳＭＳ）法一致．

矿物原位LA-ICPMS微量元素分析及其在矿床成因和预测研究中的应用进展

随着激光剥蚀电感耦合等离子质谱技术(LA-ICPMS),短波近红外光谱分析技术(SWIR)以及其它微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的相关研究已成为地球科学领域的热点。目前国内外的研究主要集中在利用矿物微量元素组成来反演成矿流体的性质和演化规律,示踪成矿物质的来源,约束岩石和矿床的成因,并进行成矿带的识别和矿化中心的预测,特别是近十多年,在应用矿物微量元素组成特征进行矿床预测和勘探方面取得了巨大的进展。本文简要综述了国际上该领域近年来上述有关方面的研究现状和取得的主要进展,并重点总结和论述了部分重要矿物的原位微量元素研究在成矿预测应用方面所取得的最新成果,包括:(1)通过对岩浆成因矿物,如斜长石、锆石、磷灰石和磁铁矿等元素组成研究进行成矿潜力的判别;(2)通过热液蚀变矿物,如绿帘石,绿泥石,磁铁矿和明矾石等的元素组成来预测矿化中心的方向和位置,同时进行含矿性和成矿潜力的判别。文章认为,随着微区分析技术的飞速发展,矿物原位微量元素组成的研究已成为地球科学领域特别是矿床学和勘查学的研究热点。继续加强矿物原位LA-ICPMS微量元素分析技术及相关基础研究,进一步探索和应用不同矿物微量元素组成特征来建立精确的勘探指针,有效指导深部矿床勘查,是下一步的主要发展方向。

北天山巴音沟蛇绿岩形成于早石炭世:来自辉长岩LA-ICPMS锆石U-Pb年龄的证据

北天山巴音沟蛇绿岩中堆晶辉长岩的LA-ICPMS锆石U-Pb测年结果确定:巴音沟蛇绿岩中辉长岩形成的同位素地质年代为344.0±3.4Ma。表明巴音沟蛇绿岩所代表的洋盆形成于早石炭世。综合前人天山石炭纪蛇绿岩及构造演化的研究成果,笔者认为巴音沟蛇绿岩是大陆板内强烈拉张的产物。

多接收器等离子体质谱(MC-ICPMS)高精度测定Nd同位素方法

多接收器等离子体质谱是近年发展起来的高精度同位素分析手段之一,通过用等离子体质谱测量Nd国际标准材料LaJolla和JMCNd2O3以及实际样品GBW04419,研究MC-ICPMS测量Nd的质量分馏特点,解决MC-ICPMS测量的关键所在质量分馏校正。通过修正分馏系数,可以实现理想的分馏校正。结果显示出所得到的分析精度达到热电离质谱的测量水平。具有实际地质样品代表性的实验室内部标准CAGS-Nd-1重现性长期分析结果为:143Nd/144Nd=0·512072±0·000008(2σ,n=140)。多接收器等离子体质谱测定Nd同位素技术有良好的应用前景。