2024年EPMA世界大会2024年9月1日-6日中国·汕头,澳大利亚·珀斯

由汕头大学医学院主办的2024年EPMA世界大会将采用“线上+线下”相结合的方式,于2024年9月1日至6日在中国广东汕头和澳大利亚珀斯两地举行。大会组委会诚挚地邀请您参加会议,并提交您的最新研究成果!

稀有金属矿物微区同位素定年与示踪

作为战略性关键金属矿产资源,钨、锡、铌、钽、锂、铍、铷、铯、锆、铪、稀土等稀有金属,在国民经济与国家安全方面有着重要的研究意义。稀有金属矿石矿物微区同位素定年与示踪,是开展稀有金属矿床成矿作用研究的最直接手段,具有整体分析无可比拟的优点。近年来,钨锡铌钽锆铪稀土等稀有金属矿物微区U-Pb定年与Sr-Nd-Hf同位素示踪发展迅速,而锂铍铷铯等稀有金属矿物微区Rb-Sr/Lu-Hf定年正蓬勃发展。本文综述了黑钨矿、白钨矿、锡石、铌钽矿(铌钽氧化物类矿物的简称)、独居石、磷钇矿、氟碳铈矿等稀有金属矿物微区U-Pb定年与Sr-Nd-Hf同位素示踪技术主要进展,展望了锂云母、铁锂云母、铯沸石、钾长石(天河石)等微区Rb-Sr定年与磷钇矿、磷灰石、褐帘石、独居石、黑钨矿、白钨矿等微区Sm-Nd和Lu-Hf定年的广阔前景,获得如下认识:(1)低铀矿物U-Pb定年,除了采用高灵敏度磁式等离子质谱外,元素成像技术能很好地揭示微量元素之间相关性,进而快速锁定高U/Pb区域,提高低铀矿物U-Pb定年成功率;(2)铌钽矿-锡石激光微区Hf同位素能够直接示踪花岗岩-伟晶岩稀有金属成岩成矿物质源区,但这方面工作仍需进一步加强;(3)碰撞/反应池等离子质谱的出现,使高Rb/Sr、Sm/Nd或高Lu/Hf比矿物的同位素定年成为现实,是未来稀有金属激光微区同位素年代学发展的新方向;(4)实验方法研发与标准物质研制相辅相成、相互促进,仍是当前迫切需要解决的关键技术难题。随着战略性关键金属日渐成为国内外成矿作用研究的热点,钨锡铌钽锂铍铷铯锆铪稀土等稀有金属矿物微区同位素定年与示踪方法研究,必将为我国新一轮稀有金属矿床学研究做出应有的学术贡献。

基于耳石微化学的长江禁捕前后鄱阳湖都昌水域刀鲚群体动态变化研究

为了解长江禁捕对鄱阳湖都昌南部水域刀鲚(Coilia nasus)资源的影响,利用电子探针微区分析(EPMA)分别对该水域禁捕前(2014年)和禁捕后(2019年)刀鲚的洄游生态学特征开展了研究。结果显示,所有刀鲚个体耳石自核心至边缘均依次具有锶钙比(Sr/Ca×1000)<3、3~7以及<3的生境履历特征,表现为典型的溯河洄游履历。禁捕后刀鲚数量(17尾)明显多于禁捕前(2尾),体长[(28.1±2.3)cm]也长于禁捕前[(21.3±4.7)cm],且长于禁捕前的已有报道。此外,刀鲚耳石边缘低值区呈现多样化特征[2014年(125.0±63.6)μm、80~170μm,2019年(173.5±73.6)μm、20~290μm],表现出多个上溯群体在该水域混栖的现象。结合该水域多数个体性腺尚未成熟,且都昌南部水域(大矶山至和合乡水域)是刀鲚群体自江湖通道出入鄱阳湖中部和南部湖区及通湖河流(如饶河、信江等)的必经之路,得出都昌水域主要行使刀鲚洄游通道的生态功能,亟须加强保护。

钢纤维喷射砂浆力学性能与流动度多因素正交试验分析

为探究基体因素对钢纤维喷射砂浆力学性能和流动度的影响,基于正交试验方法对砂浆试件进行了力学性能和流动度测试。结果表明:砂胶比(A)对劈裂抗拉强度的影响较大,对7 d抗压强度有一定的影响,对后期抗折强度影响特别显著;钢纤维掺量(B)对劈裂抗拉强度、前期抗折强度和前中期抗压强度的影响分别为特别显著、显著和不显著;速凝剂掺量(C)对7 d前抗压强度、中后期劈裂抗拉强度影响显著;粉煤灰掺量(D)仅对后期抗压强度的影响显著;前述四种因素掺量对流动度的影响均不显著。由层次分析法得到对抗压强度、抗折强度、劈裂抗拉强度和流动度改善效果最佳的配合比分别为A1B3C3D1、A3B3C1D2、A3B3C3D1、A2B1C1D3,由功效系数法得到综合最佳配合比为A2B3C1D2。钢纤维在基体中起桥接与锚固加强的作用,速凝剂在水化过程中消耗大量的Ca(OH)_(2)并生成钙矾石,促使喷射砂浆早期强度迅速提升。

LA-ICPMS与EPMA结合测定铀矿物微区原位U-Pb年龄

晶质铀矿、沥青铀矿、铀石等铀矿物的微区原位U-Pb定年对研究铀矿床有着十分重要的意义。使用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICPMS)与电子探针(EPMA)相结合的方法更加准确地测定铀矿物微区原位U-Pb年龄,既解决了EPMA不能测定同位素比值,无法准确扣除普通铅等不足,又解决了目前LA-ICPMS测定的铀矿物标样极少,标样难寻的困扰,从而有利于铀矿物微区原位U-Pb定年技术的推广使用,为铀矿床研究提供更准确的定年数据。这一定年方法不但在铀矿床的年代学研究中有重要的应用,在各种地质体的铀矿物U-Pb同位素年代学研究中也有广阔的应用前景。

镁合金AZ91 HP电子束表面改性EPMA分析

用电子探针(EPMA)对经电子束表面重熔处理的镁合金AZ91HP样品表层和截面进行了分析。结果表明,样品表面发生了明显的扩散效应,第二相Mg17Al12消失,铝元素分布趋向均匀。截面分析结果显示,表面几十微米范围内,第二相减少,且随电子束轰击次数的增加,热影响区范围增大。截面显微硬度呈波动起伏,重熔层硬度提高50%以上,表面耐磨性提高50%以上。

基于EPMA的背角无齿蚌贝壳中元素分布的初步研究

应用电子显微探针元素分析技术,对背角无齿蚌(Anodonta woodiana)的贝壳(棱柱层和珍珠层)进行了19种元素(Ag、Al、Au、Ca、Co、Cu、Fe、Hf、Mg、Mn、Mo、Na、Re、Se、Sn、Sr、Tl、V、Zn)分布特征的初步研究.元素面分布分析和定量线分析结果均直观而明显地表明:贝壳中Ca含量最高,Hf、Re、Mn、Al、Co、Fe、Sr、Cu和Na的含量较低,而Au、Mg、Tl、Zn、Sn、Ag、V、Mo和Se的含量甚少.Mn在珍珠层的分布高于棱柱层,壳顶区域的珍珠层的含量(0.087±0.045)%显著高于棱柱层(0.030±0.025)%(P<0.05),腹缘区域的珍珠层的含量(0.072±0.055)%亦显著高于棱柱层(0.044±0.025)%(P<0.05),而其余元素在贝壳中均匀分布.

镇旬盆地南缘淋湘金矿床地质特征及矿床成因探讨

淋湘金矿床是南秦岭镇安-旬阳盆地南缘一处典型的微细浸染型金矿床,矿体受近EW向断裂控制,赋矿围岩为下泥盆统西岔河组斑点状千枚岩和中泥盆统杨岭沟组灰岩夹千枚岩。由于对该矿床成矿物质来源的认识存在不同观点,致使对该矿床的成因存在热水沉积成因、喷流沉积-后期热液叠加改造等多种观点,难以建立统一的成矿模式。本文以淋湘金矿床的黄铁矿和自然金为研究对象,对其开展电子探针、LA-ICP-MS原位微区硫同位素和微量元素分析,探讨金的赋存状态,限定成矿物质来源与矿床成因。研究结果表明,淋湘金矿床的金以裂隙金和包体金为主,少数以显微纳米金(Au 0)形式赋存于黄铁矿晶格中。Ⅱ成矿阶段硫同位素在16.28‰~17.84‰之间,平均值为16.91‰;Ⅲ成矿阶段硫同位素在15.19‰~15.68‰之间,平均值为15.51‰。这一特征与金龙山卡林型金矿床相似,成矿阶段具有地层硫特征,后期有岩浆硫的混入。从PyⅡ-Ⅲ阶段,Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Pb、Bi等成矿元素均呈增加趋势,As元素含量呈下降趋势,Co、Ni元素含量略有上升。PyII的Co/Ni比值差异较大,可能与黄铁矿后期变质重结晶有关;PyIII大部分Co/Ni比值大于1.00,表明其为热液成因黄铁矿。不同元素之间相关性具有较大差异,成矿流体为混合源,推测在主成矿阶段晚期可能遭受岩浆热液事件扰动。主成矿阶段流体包裹体气相成分中CO_(2)等挥发分的逸失及CH_(4)的加入,表明流体发生了不混溶作用。综上所述,淋湘金矿床成因过程可总结为:随着大气降水和变质流体沿构造裂隙向上运移,该混合流体萃取地层中成矿物质,并在成矿有利部位因为流体不混溶作用导致成矿物质沉淀析出,而后期岩浆热液的加入使成矿物质进一步富集。

EPMA在催化剂研究中的应用

本综述对EPMA(electron probe micro-analyzer)的分析原理、发展历史和仪器结构进行了简要概括,重点总结了EPMA分析技术在催化剂研究领域的应用现状,并在此基础上对EPMA在该领域的发展进行了展望。

太阳能热发电用氧化铝基复相陶瓷抗热震性及EPMA分析

为了提高Al2O3陶瓷的抗热震性及强度,在Al2O3基陶瓷中添加SiC、nano-ZrO2+SiC,利用无压烧结工艺,制备了用于太阳能热发电的Al2O3-SiC及Al2O3-ZrO2(3Y)-SiC复相陶瓷。材料的EPMA分析结果表明:样品中ZrO2颗粒在室温下为以亚稳四方相存在,在裂纹尖端应力场的作用下,ZrO2粒子发生四方相→单斜相的相变吸收能量,从而提高了材料强度及断裂韧性;原料中的部分SiC颗粒发生氧化反应,反应生成莫来石,针棒状莫来石形成桥连结构,阻止热震情况下产生的微裂纹发展成危险裂纹,从而提高材料抗热震性。SEM研究显示,SiC晶粒在外力作用下发生穿晶断裂、被拔出及桥结作用。

电刷镀含纳米SiC粉复合镀层的EPMA分析

应用电刷镀技术制备了含有纳米 Si C粉的镍基复合镀层 ,对该复合镀层的显微硬度进行了测试 ,并讨论了主要工艺参数对显微硬度的影响规律。采用电子探针 ( EPMA)技术研究了该复合镀层的元素分布。在此基础上提出了纳米粉与镍共沉积的机理。

数据不协调时独居石EPMA CHIME定年计算方法的改进

Th-U-Pb系统数据不协调是独居石电子探针化学定年(EPMA CHIME Dating)中一种很常见的问题。独居石矿物产生数据不协调的主要原因包括:1)蚀变或重结晶造成的铅丢失;2)不同年龄域在空间上的重叠或者存在于很小颗粒上的小年龄域。独居石EPMA年龄必大于U等于0时的极端情况给出的值,即当U为0时,EPMA CHIME年龄给出的是^(208)Pb/^(232)Th年龄,这是测量区域内最老年龄的下限。当Th为0时,EPMA CHIME年龄值介于^(206)Pb/^(238)U和^(207)Pb/^(235)U年龄值之间,这是EPMA法所能得到的最老年龄的上限。分析表明,当独居石EPMA数据出现不协调时,传统等时线方法计算的年龄值误差较大。本文提出了一种处理数据不协调情况下的优化算法。该算法考虑了测量误差,并根据剩余铀的总量剔出大的离散数据。利用已公开的数据进行算法对比的结果表明,本文提出的优化算法计算结果可靠。

云南青铜防腐显微拉曼光谱和EPMA研究

应用显微激光拉曼光谱和EPMA(电子探针技术),对云南的四件青铜器(两件春秋时期的青铜矛和两面元代的青铜镜)的腐蚀情形和防腐技术进行了分析研究。拉曼实验结果表明,云南青铜器表面腐蚀产物的主要成分有Cu2O和CuCO3.Cu(OH)2。利用电子探针技术,确定了青铜器内部和表面的元素成分。本文初步分析了云南四件青铜器防腐技术的应用和发展,春秋战国时期,人们在青铜矛表面涂上一层锡的氧化物涂层以防腐蚀;元代的人则采用合金表面处理技术防腐。事实证明,锡的氧化物涂层的防腐效果最好。对金属文物的研究,显微激光拉曼光谱是一种原位无损检测的有效方法,但还是有某些局限性,若配合以电子探针等测试方法,可以达到更好的效果。

含铜和锡铁液渣化过程中富FeO熔渣的EPMA观察

在感应炉熔炼条件下,研究含铜、锡等元素的铁溶液的渣化过程,并对熔渣进行EPMA观察。结果表明,向熔池中 吹氧氧化铁的同时,有部分铜、锡等元素被氧化,由于金属渣间反应进行的不充分而使金属滞留于熔渣中。富FeO熔渣与铁溶液 的分离不好也是造成熔渣中铜、锡含量偏高的原因之一。在电子探针显微分析中观察到铜、锡等元素在熔渣中的偏析现象。

离子交换增强玻璃的 EPMA 研究

应用电子探针研究了两种钠钙硅玻璃经低温离子交换后表面层中 K^+离子的浓度分布与交换条件的关系。结果表明:在离子交换过程中,K^+与 Na^+是一对一交换的;交换层厚度和交换总量都与时间的平方根成正比,与绝过温度间有指数关系。运用 Fick 定律对结果进行了讨论。

玻璃的EPMA定量分析

本文阐述了玻璃的EPMA定量分析的特点和方法,并给出了我们用JCXA—733电子探针仪对含硼玻璃和G—1玻璃的定量分析结果,G—1玻璃为国际纯化学和应用化学学会组织的十国联合测试样品,为了比较,本文也列出了其他参加国对G—1玻璃的定量分析结果。

SiC－TiB_2复相陶瓷的EPMA－EDS图象分析

讨论了ＥＰＭＡ－ＥＤＳ图象分析技术在材料研究中的特点及分析方法．对ＳｉＣ－ＴｉＢ_２复相陶瓷中的ＴｉＢ２相的尺寸、周长及所占面积等几何参数进行了分析，并研究了ＴｉＢ_２相的平均直径及面积与力学性能的关系．

石英和锆石Ti温度计在地学中的应用及其Ti含量的微区分析技术进展

石英和锆石Ti温度计在地球科学研究领域具有广泛的应用,本文系统回顾了石英和锆石Ti温度(压力)计发展史,并综述了其在地学中的典型应用实例。当前主要有3个石英Ti温度计和2个锆石Ti温度计计算公式,这些公式的使用范围和适用的地质情况已有统一的认识。石英和锆石Ti温度计应用的前提是Ti含量的准确测定。本文综述了现有Ti元素含量微区分析技术(电子探针、离子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱),重点讨论了激光剥蚀电感耦合等离子质谱在石英和锆石Ti分析的技术难点,包括不可控的剥蚀行为、多原子离子团干扰、缺乏基体匹配的标准物质等。最后展望了该技术未来发展趋势,特别是采用飞秒激光、高灵敏度/高分辨SF-ICP-MS、三重四级杆ICP-MS等仪器,有望实现低含量(<5.0×10^(-6))Ti的准确测定,这为石英和锆石Ti温度计的广泛应用提供有力保障。

宝石的电子探针分析研究

宝石,本质也是矿物的一种,不同的宝石矿物形成过程伴随相应的地质条件。宝石本身除了美观、稀少,也具有化学稳定性高的特点,对宝石的解析还可以还原当时的温压条件、流体介质等地球物理化学环境。电子探针以其简单便捷、小至1μm 3的微区成分分析、高分辨率、高灵敏度、不破坏样品,以及可进行点、线和面分布研究等特点,在矿物学领域得到广泛的应用。本文通过对翡翠、石榴石、青金石和碧玺等几类宝石原石的测试,展示了电子探针在微区分析方面的测试能力以及基于宝石的电子探针数据解析推断宝石原石矿物本质构成及成型环境。