《岩矿测试》2002年(第21卷)总目次

研究报告和简报电子探针分析技术在古地磁重磁化问题研究中的应用陈克樵 ,徐和聆 ,马醒华 ,孙知明 ( 1)………………锍镍试金 -等离子体质谱法测定地球化学勘探样品中的铂族元素和金Ⅱ .分析流程空白的降低吕彩芬 ,何红蓼 ,周肇茹 ,支辛辛 ,李冰 ,张勤 ( 7)…………………………………………………………………地质样品中痕量氯溴和硫的Ｘ射线荧光光谱法测定詹秀春 ,陈永君 ,郑妙子 ,王健 ,李迎春 ,李冰 ,张勤 ( 12 )……………………………………………………………………………………………………………多目标约束遗传算法在地质样品相态…     

ODP184航次岩芯海底沉积物元素相态研究及其对有机质和轻烃的指示意义

分析了ODP184航次1 146站位海底岩芯沉积物中的Cu、Fe、Ni等7种元素的总量和相态分布及变化规律;研究发现,各元素的总量及相态的剖面分布受生物作用、有机质络合吸附、共沉淀等多种因素控制;沉积物主要来自陆源.元素Cu、Co、Ni的有机结合态及总量的分布规律表明深部地层中存在大量有机物;结合岩芯沉积物中有机气体及相关地质背景,认为该区具有良好的油气赋存条件;对各元素的相态与轻烃及各有机指标进行聚类分析,发现虽然可交换态的Cu、Fe、Ni在元素各相态中所占的比例较少,但却是指示油气存在的有效指标.     

高砷高硫金矿石中金的相态分析方法

通过应用氰化钾、碱溶、酸溶以及王水溶解等系统浸取法，对某高砷高硫金矿中金的相态进行了分析研究。结果表明，该含金矿样中金主要以毒砂包裹金和硫化包裹金两种形式存在。分析准确度达90％以上，为高砷高硫金矿中金的相态分析提供了一种可靠的分析方法。     

小波偏最小二乘光度法用于铜矿石相态分析的研究

将小波与偏最小二乘光度法相结合,对地质样品相态分析中多种相态组分进行同时测定,提高分析信号的信噪比,使计算结果的精度得到提高。应用于珲春金铜矿中铜的相态分析,结果令人满意。明显优于一般ＰＬＳ方法。并对小波变换的去噪机制和小波变换的参数选择进行了讨论。     

某钒矿石提钒工艺试验的比较研究

对某地钒矿石进行了成份分析、赋存状态的分析,证实了该矿石含20%以上的钒云母。为了提高该矿钒的浸出率,研究了盐酸浸取、硫酸浸取、未经焙烧样品的浸取、焙烧后样品的浸取、添加剂的用量对浸出的影响、焙烧温度及浸取时间等对浸出率的影响。建立了无盐焙烧、稀硫酸浸取,使浸出率达90%以上,为后续工业设计和生产提供了可靠的数据和依据。     

黔西北香炉山稀土矿的稀土元素赋存状态

以香炉山稀土矿床为研究对象,研究矿石中稀土元素赋存状态。采用扫描电镜、电子探针及化学浸取实验方法,对稀土矿石样品进行测试分析和浸取实验。扫描电镜未扫描出独立的稀土矿物,电子探针对样品原位微区探测出的元素有:O、Al、Si、Ca、Mg、Fe、Ti、K、Na、S、Cl、C、Cu、Cr、V、Pt,未探测到稀土元素。采用10%的(NH_4)_2SO_4、(NH4)Cl、NaCl和H_2SO_4化学试剂,室内常温常压,浸取24 h,结果显示,矿石中稀土元素容易被浸取,浸出率较高,为11.47%～24.00%,说明矿石中稀土元素的赋存状态为离子态存在,而不是稀土矿物。     

金的相态分析

发展了化探样品（主要为疏松沉积物）中金的相态分析方法。将化探样品中金划分为：水提取相、吸附相、有机相、铁锰氧化物相、碳酸盐相、硫化物相、石英结合相、自然金八个相态。这一划分为在不同景观区金的地球化学找矿提供了新的手段。列出了部分金相态分析结果,８个相态金的加和与金总量分析结果基本相符;对１７个样品的四个相态进行了测定,ＲＳＤ（ｎ＝５）分别为：１０．５％～３０．０％（水提取相）;１３．６％～２４．４     

氧化钴矿石中钴浸取体系的研究

钴在地球化学系统中具有多亲合性,在不同的地质环境中可以氧化物、硫化物及硅酸盐等多种相态存在.低品位、多态的复杂氧化钴矿石的选矿是该类钴矿石开采与评价的难题.笔者在前人工作的基础上,对复杂氧化钴矿石的不同浸取体系进行了较系统的研究.通过硫酸、盐酸-氯化钠和柠檬酸-氟化氢铵三种不同浸取体系的比较,确立了柠檬酸浸取体系为氧化矿石中提取钴的有效途径,钴回收率平均达90%以上.     

黑龙江省特殊景观区化探土壤样品中钼的相态分析方法及应用

多年来通过化探扫面的全量异常分析结果发现的矿床并不多,在表生条件下,不同的元素随着区域景观条件的不同,其迁移、沉积规律以及元素原始的赋存状态也不同,化探分析给出元素的全量分析结果并不能完全准确地反映成矿情况,因而元素的存在形式和存在状态对于判断是否是成矿异常至关重要。本文建立了黑龙江地质景观特点的化探土壤样品中钼的相态分析方法,将钼的相态分为五相:水提取相、弱有机结合相、氧化物结合相、铁结合相、残渣相。采用ICP-MS测定钼元素各相态的检出限分别为:水提取相0.0011μg/g,弱有机结合相0.020μg/g,氧化物结合相0.100μg/g,铁结合相0.100μg/g,残渣相0.100μg/g。利用该方法分析了黑龙江某地有钼全量异常的样品,结果表明钼主要以铁结合相存在,属脉型产状,符合钼矿床的类型之一,研究结果提高了利用化探异常找矿的准确性。     

砷矿石化学物相分析——雌黄和雄黄选择性分离条件研究

雌黄和雄黄是两种含砷硫化物的共生矿物,具有相似的理化性质,砷矿石化学物相分析方法一直将雌黄和雄黄作为同一相态分析,无法获得各自的含量,影响该类矿石选冶研究。本文以湖南石门雌黄和雄黄砷矿石为研究对象,采用单矿物选择分离技术,对雌黄和雄黄样品的分离条件进行了研究。结果表明：雌黄和雄黄单矿物采用4mol/L氨水溶液,35℃水浴浸取6h,雌黄浸取率为92.2%,雄黄浸取率为2.4%。分离雌黄后,雄黄采用2mol/L氢氧化钠溶液浸取,雄黄浸取率最高为75.8%,基于雄黄空间结构易被氧化,加入碘可将雄黄氧化为易溶于碱的砷氧化物,使雄黄浸取率提高至92.2%,实现雌黄和雄黄的选择性分离。通过X射线衍射仪、全自动矿物仪分析验证在此条件下雌黄和雄黄化学物相分析结果的正确度,两种分析方法的测定值均与化学物相测定值的相对偏差小于14.0%,满足地质矿产实验室测试质量管理规范的要求。该选择性分离条件的确定,有效地提高了雌黄和雄黄的浸取率,对于以雌黄和雄黄为主的砷矿石化学物相分析方法制定奠定了基础。     

X射线荧光光谱法测定高锶高钡的硅酸盐样品中主量元素

用百分总和检查硅酸盐岩石全分析数据的质量是分析工作者的传统做法,但对于微量元素含量较高的样品,采用X射线荧光光谱法(XRF)进行测定,如果不考虑微量元素的含量及其对主量元素基体效应的影响,往往会使主量元素含量更加偏离真实值。本文针对Sr、Ba含量较高的硅酸盐样品,通过人工配制标准样品,扩大了Sr、Ba校准曲线的定量范围,主量元素校准中加入Sr、Ba的基体校正系数,达到了主量元素定量更加准确可靠的实际效果。采用此方法分析国家标准物质,各主量元素的精密度(RSD)均小于2%;分析不参加回归的标准物质和人工配制的标准样品,主量元素的测量值与标准值(或参考值)基本一致。该方法可以满足硅酸盐的测定要求,主量元素各项结果的加和能够达到《地质矿产实验室测试质量管理规范》的一级标准(99.3%～100.7%)。     

田口方法用于地质样品中痕量超痕量金三种分析方法的对比

目前测定地质样品痕量、超痕量金常用的三种方法是活性炭吸附富集-发射光谱法、泡塑吸附富集-石墨炉原子吸收光谱法、活性炭吸附富集-电感耦合等离子体质谱法,这三种方法的检出限在0.1~0.3ng/g之间,由于矿石矿物的组成非常复杂,因此在有效富集和分离的基础上,采用合适的分析手段,能够对地质样品提供满意的分析结果。为保证试样要求的灵敏度和准确性,分析方法的选择需求应根据具体试样情况和实验室条件而定。根据田口玄一博士在测量工程学中提出的信噪比(S/N)能测量系统抗干扰能力,评价测量系统的稳健性和可靠性这一观点,本文利用田口测量质量控制理论,评价地质样品中痕量、超痕量金常用的上述三种分析测试方法,对这三种分析方法三个金标准物质的测试数据进行分类处理,计算S/N值和相对标准不确定度,通过比较三者的S/N值和相对标准不确定度值,确定更为可靠的测试体系。分析结果表明,对于地质样品中痕量金(含量大于1 ng/g)的测试,三种分析方法均能够满足要求;对于超痕量金(含量小于1 ng/g)的测试,活性炭吸附富集-电感耦合等离子体质谱法是较好的测试方案。     

Rietveld定量方法在蒸发岩矿物组分分析中的精确度评价和误差来源

Rietveld物相定量分析(RQPA)方法在地质学中已有大量应用,在蒸发岩定量分析中,对精确度的评价和误差控制是提高分析质量的重要因素。本文对人工配制和野外采集的样品(石膏和钾盐)进行RQPA分析,并与化学分析结果对比,评价其精确度并分析其主要的误差来源。结果表明:人工配制的氯化钠-氯化钾二元物相的绝对误差为0.4%~0.9%;氯化钠-氯化钾-碳酸钙三元物相的绝对误差为0.1%~1.2%;二元物相样品10次分析的标准偏差为0.702%,相对标准偏差为1.74%(氯化钾)和1.17%(氯化钠);野外采集的石膏和钾盐样品的RQPA分析结果与化学分析结果具有很好的一致性。表明RQPA方法在蒸发岩矿物组分定量分析中具有较高的精确度,其误差主要来源于样品性质、样品制备、测试条件和精修过程等。RQPA方法具有减弱择优取向效应、无需纯样以及提高数据利用率等优点,与化学分析技术联用在蒸发岩矿产勘探、储量评价以及工业应用中具有广泛的前景。     

地质样品中40个微量、痕量、超痕量元素的ICP-MS分析研究

以基体匹配的混合标准溶液为外标校正溶液, 采用115In - 10 3 Rh双内标校正系统, 通过单个元素Ca, Cr, Ti, Ba, La, Ce, Pr的氧化物、氢氧化物产率的测定, 计算其等效干扰离子浓度, 并进行校正, 从而有效地抑制了分析信号的漂移、基体效应及多原子离子干扰.针对不同岩性的地质样品, 分别采用酸消解、碱熔融样品制备体系, 在POEMSⅢ上建立了等离子体质谱法同时测定微量、痕量、超痕量元素的分析方法.用于国际地质标样AGV - 1 (安山岩), BH VO - 2 (玄武岩), GSR - 3 (玄武岩), DNC - 1 (橄榄岩), RGM - 1 (流纹岩), G - 2 (花岗岩), JG- 2 (花岗岩) 的分析, 结果令人满意.      

ICP-MS测定地质样品中37个元素的准确度和长期稳定性分析

对Elan6100DRC型ICP-MS近五年来所测得的国际地质标样BHVO-1(玄武岩)和AGV-1(安山岩)中的37个元素的测定值以及仪器灵敏度的长期漂移情况进行了统计分析(共计146次)。结果表明,几年来ICP-MS所测数据的长期稳定性和准确度都较好,除个别元素Li(BHVO-1)、Be(BHVO-1))、Cr(AGV-1)、Cs(BHVO-1)和Pb(BHVO-1)的相对误差(与参考值比较)接近或略大于10%外,绝大多数元素的相对误差和相对标准偏差(RSD,测定值之间,n=146)都在5%以内;仪器灵敏度并不是随着时间一直往下漂,有的是往上漂的,也有上下漂的,即使是在同一时间内,有的元素灵敏度往上漂,而有的往下漂。常用的内标法无法较好校正这种漂移,而需要采用内外标相结合的校正方法。不同批次,210个各种地质样品中Rb、Sr、Zr和Nb的XRF和ICP-MS分析结果对比情况表明,绝大多数样品中Rb、Sr、Zr和Nb的ICP-MS和XRF的测定值的相对误差小于10%。以上的分析结果表明,我们实验室所建立的以密闭高温高压消解技术为样品前处理方法,以模拟地壳样品中元素天然丰度比的基体匹配校正标准溶液为外标和以Rh为内标结合外标校正的ICP-MS多元素分析方法具有非常好的准确度和长期稳定性。     

麦夸特算法在X射线衍射物相定量分析中的应用

常规的X射线衍射物相定量分析方法有各自的优点,但这些方法往往也存在一些不足.在实际应用中迫切需要一种简便、高效的普适性多物相无标样定量分析方法.选择麦夸特算法、粒子群算法、遗传算法、差分进化算法这4种迭代搜索领域的经典算法构建了基于非线性模型参数估计方法的4模冗余系统,以19个配制的4相样品中各相“前三强线”的积分强度之和作为计算的原始数据,通过Matlab软件进行了含量计算.理论分析及试验结果表明,运用麦夸特算法进行定量分析具有更小的计算复杂度、更快的收敛速度及更好的全局搜索能力,各相含量的计算值与配比值的绝对误差在5%以内的约占总计算量的83%.为了验证该算法,计算了昭苏黄土剖面82个混合样品及青海湖二郎剑钻孔359个混合样品中刚玉的含量,刚玉含量的配比值与计算值的相关性分别达到0.83和0.63,刚玉含量的误差超过5%的分别占总计算量的4.88%和9.75%.基于麦夸特算法的定量分析方法在批量化处理多物相定量中具有效率高、可操作性强、准确度高等优点.      

碱熔沉淀-等离子体质谱法测定地质样品中的多元素

采用过氧化钠焙融或偏硼酸锂熔融分解样品，将提取液碱性沉淀，通过过滤分离掉大量熔剂，再将沉淀用酸复溶后用等离子体质谱测定26个元素。通过对比，偏硼酸锂熔融—酸提取—碱性沉淀的方案，空白低，易操作，成本低，大多数元素测定结果的相对误差＜10％，相对标准偏差＜5％(n＝10)，与标准值相吻合。     

钕同位素比值~(143)Nd/~(144)Nd标准溶液研制

钕同位素比值(~(143)Nd/~(144)Nd)是Sm-Nd同位素方法的关键量值,由于被测样品的~(143)Nd/~(144)Nd比值变化范围很小,所以对~(143)Nd/~(144)Nd比值测试的精准度要求很高(精度优于0.005%)。为了获得高精度和高准确度的测试数据,分析过程中所用Nd同位素标准物质起着重要作用。以往的Nd同位素标准物质都是氧化钕,经过近三十年有的已消耗殆尽。本文阐述了钕同位素比值~(143)Nd/~(144)Nd标准溶液的研制,经检验标准溶液的均匀性和稳定性良好,由11家实验室协同定值,采用MC-TIMS和MC-ICP-MS方法测定~(143)Nd/~(144)Nd,确定了Nd同位素标准溶液的特性值~(143)Nd/~(144)Nd=0.512438,不确定度为5×10-6。此标准溶液于2015年5月获得国家标准样品证书(批号为GSB 04-3258—2015),可被用于地质、资源、海洋、环境、考古等多种样品~(143)Nd/~(144)Nd比值测定时的仪器校准和分析过程的质量监控。     

Determination of total selenium in geological samples by HG-AFS after concentration with thiol cotton fiber

Standard reference material and different geological samples were dissolved by system A （the mixture of nitric and perchloric acids） and system B （mixture of nitric, perchloric and hydrofluoric acids）, and total Se in all samples was measured by hydride-generation atomic fluorescence spectrometry （HG-AFS） after concentration with thiol cotton fiber （TCF）. The analytical results obtained by the two digestion method are in good agreement （within the limit of errors） for most of the samples, particularly for those having recommended values. The Se concentrations determined by the two methods are of no difference, and the correlation coefficient is 0.9986; the relative standard deviation （RSD） for the determination of 0.04 μg/g Se is 10.2%. The recovery rates of systems A and B by the standard-addition method were 96%-106% and 99%-104%, respectively.     

应用ICP-AES法测定地质样品中的砷和锑

本文采用ICP-AES方法,对地质样品中砷、锑的测定进行了研究,建立了一种准确测定土壤及金矿化岩石样品中砷、锑的方法。该方法准确、简便、快捷,采用基体匹配法消除了大量基体的干扰。而且,克服了常规原子荧光方法不能达到的高含量测定范围。此方法对5个国家标准样品进行了验证,12次测定精密度小于6%。