等离子体发射光谱法同时测定岩石中微量锆、铪、铌和钽等元素

本文介绍了一种快速离子交换分离—ICP-AES法同时测定岩石中微量锆、铪、铌和钽等元素的新方法。样品经碱熔、浸取、过滤,其沉淀连同滤纸放回原烧杯,加入H~+型阳离子交换树脂和少量酒石酸溶液。基体元素(Fe~(3+),Al~(3+),Ca~(2+),Mg~(2+)等)被树脂吸附,锆、铪、铌和钽与酒石酸形成稳定络合物存留在溶液中,经干过滤后,用ICP-AES方法直接测定。欲测元素的样品分析实际检出限分别为:Zr0.2ppm。Hf、Nb、Ta均为0.4ppm。实践证明,本方法不仅步骤简单,分析速度快,而且分析结果或靠,精密度和准确度良好。     

等离子体质谱法测定岩石中的锆、铪、铌、钽

本文建立了用HF、HNO3 在高压釜内溶解样品 ,准确测定花岗岩样品中Nb、Ta、Zr、Hf的ICP MS分析方法。分析结果与推荐值的偏差在 5 %以内。该方法具有简单、准确、测定元素多的特点。本文还对高压釜酸溶和碱熔方法进行了对比实验。     

ICP-MS分析用地质样品制备过程中Nb、Ta等元素的特殊化学行为

常规PTFE对瓶亚沸蒸馏HF时,Nb、Ta等部分高场强元素提纯效果较差,甚至适得其反,暗示Nb、Ta在HF蒸馏过程中存在“挥发”作用。然而,高温、高压酸溶法溶解岩石样品时,Nb、Ta等并没有表现出类似的“挥发”作用。对Nb、Ta等在高温、高压酸溶法溶样过程不同实验阶段的行为进行了详细研究。研究结果表明岩石样品中的AJ、Fe、Mg、Ca等主元素基体会影响Nb、Ta等元素在溶液中的存在形式和稳定性。当基体元素与Ta含量比值达到1×10^4以上时,Nb、Ta在稀硝酸介质中可以稳定存在,Ta回收率达到100％。进一步的研究结果表明,在HF中加入Al、Fe等基体,可以明显降低HF蒸出液中Ta浓度,增强HF中Ta等元素的提纯效果。在用于ICP—MS分析的样品化学制备过程中Nb、Ta表现出了不同的化学行为,在以稀硝酸为介质的Nb、Ta溶液中Ta的水解聚合程度和可能性远远大于Nb。因此,除了在样品提取前使样品溶液中保留足够的HF介质外,要获得准确的Nb／Ta比值应充分延长Ta的积分时间或者采用时间分辨分析信号平均值。     

BPR螯合树脂分离偶氮胂Ⅲ光度法测定岩石中微量锆（铪）

在酒石酸介质中,BPR螯合树脂可选择性地吸附Zr、Hf、Nb、Ta而与岩石中常见的伴生元素如Fe、Al、Ca、Mg、Cu、Pb、Cd、Co等以及U、Th、Sc等微量元素分离。Zr、Hf、Nb、Ta均可被2-4mol/LHCI溶液洗脱。在此基础上提出了一个测定岩石中微量Zr(Hf)的新方法。     

小兴安岭二龙山林场堆晶辉长岩地球化学特征及构造环境

小兴安岭北部二龙山林场辉长岩的主量、微量和稀土元素的测试分析结果显示: 二龙山辉长岩为钙碱性系列、偏铝质岩石; δEu 正异常,Sr 元素含量富集明显,具有堆晶辉长岩特征; Rb /Sr、Nb / Ta、LILE/HFSE、Th /Ta、Nb /U 和Nb /La 比值特征均显示,辉长岩岩浆来自受到俯冲流体交代的地幔源区。Nb /Zr、Th /Nb、Th /Ta 和Ta /Hf 比值特征及对Th /Hf --Ta /Hf 构造环境判别图解投点表明,二龙山辉长岩形成于陆内拉张环境。     

甘肃靖远上泥盆统沙流水组沉积地球化学特征及其物源分析

甘肃靖远上泥盆统沙流水组沉积地球化学研究表明:砂岩较泥质岩含有较高的SiO2含量和斜长石,而泥质岩较砂岩含有较高的铁镁质组分和含钾矿物.砂岩和泥质岩样品均亏损Nb、Ta、Sr元素.砂岩中部分样品富集Zr、Hf元素和强烈的Eu的负异常,部分样品显示Zr、Hf亏损和弱的负Eu异常.泥质岩样品均富集Nj、Cr元素,但具有较强...     

二阶导数荧光光度法同时测定岩矿中铌和钽

本文研究了二阶导数荧光光度法同时测定岩矿中Nb和Ta。实验发现,在Nb(Ta)-桑色素-CTMAB荧光体系中,加入一定量乙醇,可使测定Ta的灵敏度显著提高,Ta的荧光强度与等量Nb相比约高10倍;利用二阶导数荧光光谱提高选择性,实现了Nb和Ta的同时测定。本文还采用BPR螯合树脂分离干扰元素和富集痕量Nb和Ta。方法用于地质样品分析,结果良好。     

AG MP-1阴离子交换树脂元素分离方法再研究

目前不同实验室建立的用于MC-ICP-MS铜铁锌同位素测定的离子交换分离方法多适用于一般地质样品的Fe同位素高精度测定,而对于一些类似于白云鄂博Fe-Nb-REE矿床的特殊地质样品,这些分离方法的适用情况有待进一步研究。为研究REE、Nb、Ta、Co、Cu、W等元素是否能够和Fe有效分离,采用AG MP-1阴离子交换树脂,依次以6 mol/L HCl和2 mol/L HCl为介质对这些元素进行淋洗,并利用ICP-AES和ICP MS对淋洗液中的各元素含量进行测定。实验结果表明,在6 mol/L HCl介质条件下,运用AG MP-1树脂可以将REE、W与Fe有效地分离,能够将Nb、Ta的含量降低一个数量级;Fe、Co、Cu的淋洗行为和前人研究结果一致。     

电感耦合等离子体质谱法(7900 ICP-MS)测定土壤中30种痕量元素

本文中土壤样品利用HNO3-HF-HCl O4混酸消解和王水提取后,采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法同时测定了国家标准土壤样品中30种痕量元素(Ba、Be、Bi、Cd、Ce、Co、Cr、Cs、Cu、Ga、Hf、In、La、Li、Mn、Mo、Nb、Ni、Pb、Rb、Sb、Sc、Sr、Ta、Th、Tl、U、V、W、Zn)的含量。其测定值与标准值相符,准确度符合国家标准要求。该方法所有元素的相关系数在0.9990~1.0000之间,各元素的方法检出限均满足要求,相对标准偏差(RSD)≤10%,结果表明该方法满足土壤中痕量元素的分析要求,建立的方法样品前处理程序简单快速,线性范围宽,分析重现性好,结果准确,可以运用于大批量地质样品中痕量元素含量的同时测定。最后用已建立的方法测定了北京某地区的土壤样品,测试结果满意。     

高级变质岩中Zr、Hf、Nb、Ta的ICP-MS准确分析

采用高压密闭溶样ICP－MS研究了片麻岩、榴辉岩等高级变质岩中Nb、Ta、Zr、Hf准确分析方法。实验表明：在温度为190℃时,溶样时间大于36h,Nb、Ta、Zr、Hf可完全溶解,而获得准确的分析结果。但Nb、Ta在稀硝酸介质中的不稳定性会导致分析结果的误差,采用0．1％HF介质的“F^-基体”匹配,可保持Nb、Ta长时间的稳定性。所建立的高压密闭溶样ICP－MS分析方法用于苏鲁－大别地区片麻岩、榴辉岩等高级变质岩的分析,经与XRF及碱熔融ICP－MS方法对比,分析结果具有良好的一致性。     

延边开山屯花岗闪长岩-石英闪长岩体年代学、地球化学特征及对古太平洋板块俯冲作用时限的制约

近年来古太平洋构造域的构造演化备受学者关注。本文报道的延边开山屯地区花岗闪长岩-石英闪长岩体LAICP-MS U-Pb年龄表明其形成时间为早侏罗世早期(198±1Ma),所采样品可根据Zr/Hf值分为高Zr/Hf值组花岗闪长岩和低Zr/Hf值组石英闪长岩。高Zr/Hf值组花岗闪长岩起源深度浅,富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素(LILEs),贫Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSEs),具壳源岩浆的特点。低Zr/Hf值组为壳源岩浆与来自深部的亏损地幔岩浆混合而成,岩石亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,具有典型的弧型岩浆地球化学特征。岩体中存在细粒闪长质包体,镜下可见针柱状磷灰石。开山屯岩体属钙碱性系列岩石,结合前人资料,认为其与该地区同时代火成岩组成北-东向分布的早侏罗世活动大陆边缘型火成岩带,而位于该带西侧的小兴安岭-张广才岭地区存在同时代弧后拉张带,两者构成典型的大陆弧与弧后拉张带模型,共同揭示了早侏罗世早期古太平洋板块对东北地区的俯冲作用。     

西秦岭北缘甘加—麻当地区玄武岩地球化学特征及成因探讨

西秦岭北缘夏河县甘加—麻当地区零星分布有火山岩,通过对该地区玄武岩开展野外地质调查与室内元素地球化学测试,并进行分析研究表明甘加—麻当玄武岩属于一套钠质—钾质过渡的碱性玄武岩。玄武岩强烈富集大离子亲石元素Rb、W、Sr和高场强元素U、Nb、Ta、Hf,亏损Cs、Ba、Th等元素,显示出典型的OIB型特征,其形成环境为大陆板内环境,推测岩浆起源于亏损的软流圈地幔,其复杂的地球化学特征表明,岩浆经历了较为强烈的岩石圈—软流圈相互作用,与印支期造山运动后岩石圈拉伸有关。     

新疆东准噶尔塔克尔巴斯陶一带闪长岩岩石学及地球化学特征

塔克尔巴斯陶闪长岩体位于东准噶尔北缘,乌伦古河断裂南侧,卡拉麦里断裂北侧。该岩体由辉长闪长岩、辉石闪长岩、二长闪长岩组成,SHIRMP锆石U-Pb测年为(362.5±9.4)Ma。岩石属高钾钙碱系列,富集大离子亲石元素Sr,K,Ba,亏损高场强元素Nb,Ta,Ti,Th,其中Ta为0.28×10-6~0.73×10-6,Hf/Ta为7.41~12.86,Hf/Th为0.67~1.44,Zr/Nb为15.25~29.85,且大多数样品的Nb,Ta有较强的亏损等特征,反映岩浆源区可能来自地幔,并与有着明显Nb,Ta亏损的岛弧环境闪长岩相似。岩体高Sr低Y及低Sr/Y值,同时δEu=0.75~1.09,(La/Yb)N=6.04~11.67,暗示岩体中有大陆地壳物质参与。通过获得的SHIRMP锆石U-Pb年龄及岩石地球化学等特征,判断塔克尔巴斯陶岩体产于俯冲岛弧环境,岩体为地幔岩浆来源,并有一定地壳物质参与,同时也约束了东准噶尔地区俯冲-消减作用结束的时限。     

佛冈高分异I型花岗岩的成因:来自Nb-Ta-Zr-Hf等元素的制约

华南南岭地区发育有大面积的与钨锡成矿相关的侏罗纪花岗岩,然而其中有些花岗岩的成因类型却难以确定。本文以佛冈岩体为例,结合前人已发表数据,对佛冈花岗岩体中Nb、Ta、Zr和Hf等元素的迁移特征及其原理进行探讨,并对佛冈花岗岩的成因类型进行了厘定。随着分异程度增加,佛冈花岗岩Nb和Ta含量增加,Nb/Ta(3.6~15.3)和Zr/Hf(17.3~38.9)比值降低并发生分异。随着Zr含量的降低,佛冈花岗岩的Zr/Hf比值降低,这一特征表明锆石的分离结晶作用使得佛冈花岗岩的Zr/Hf比值分异。Nb/Ta比值分异可能与角闪石和黑云母的分离结晶作用有关。随着Nb/Ta比值降低,Y/Ho比值增加,这一特征表明佛冈花岗岩Nb/Ta比值的分异也和岩浆演化后期的流体有关。佛冈花岗岩不含原生的富铝矿物,为准铝质到弱过铝质岩石。随着分异程度增加,佛冈花岗岩P2O5含量降低,表明它不是S型花岗岩。随着Y/Ho比值增加和Nb/Ta和Zr/Hf比值降低,佛岗花岗岩Ga/Al和Fe OT/Mg O比值增加,从典型I型花岗岩特征演化到类似A型花岗岩的地球化学特征。因此,我们认为佛冈花岗岩不是A型花岗岩而是高分异的I型花岗岩。区域上与成矿相关的流体和花岗质岩浆的相互作用和分离结晶作用,使得华南南岭地区的花岗岩地球化学特征复杂,所以其成因类型也变的难以确定。     

山西五台山区滹沱群变质玄武岩岩石学、地球化学特征及其成因意义

在野外地质调查的基础上,选取滹沱群豆村亚群底部四集庄组玄武岩、顶部青石村组玄武岩和东冶亚群中下部河边村组玄武岩,进行岩石学和地球化学研究。分析结果表明：玄武岩主量元素高TiO2、TFeO,低MgO,具有演化的基性岩浆的特征。稀土元素含量相对较高,具有弱—中等程度的轻稀土元素富集,中等程度的轻重稀土元素分异,轻微的Eu异常;玄武岩中Cr、Ni含量变化较大,但与Mg#具有很好的正相关性。微量元素配分图解中具有明显的Sr负异常,部分样品具有Nb、Ta和Ti负异常,无Zr、Hf负异常,与岛弧火山岩不同;同时Nb、Ta无分异,Zr/Hf值较高,具有板内玄武岩浆的特征。综合分析认为,滹沱群玄武岩可能形成于板内裂谷环境。在岩浆上升过程中发生橄榄石与尖晶石的分离结晶作用,同时不同程度地受到地壳的混染。     

川西甲基卡稀有金属矿田地表水中稀有金属元素分布特征及意义

2016～2018年系统采集川西甲基卡稀有金属矿田及周边地表水样品88件,测试分析了样品中Li、Be、Rb、Sr、Zr、Nb、Cs、Hf、Ta九种稀有金属元素含量及八种主要阴阳离子含量。结果表明:甲基卡矿田地表水水化学类型主要为HCO_3-Ca型。甲基卡矿区地表水中Li、Be、Nb、Rb、Cs、Ta等稀有金属元素平均含量明显高于川西河流平均值,Zr、Hf元素含量与川西河流均值相近,Sr含量远低于川西河流均值。经甲基卡矿区地表水稀有金属含量与矿脉分布空间耦合验证,地表水中Li、Rb、Cs、Be元素含量对矿脉的存在有明显的响应特征,其含量分布可以有效地服务于稀有金属矿产勘查,针对甲基卡外围地形高差大、切割深的特点,认为根据水地球化学异常来找矿也不失为一种有效方法,可以尝试运用地表水中稀有金属元素异常来缩小找矿靶区。     

X射线荧光光谱法测定矿物中的铌钽钍锆

采用人工合成标准样品,粉末压片制样,用ZSX Primus II型X射线荧光光谱仪直接测定矿物中稀有元素Nb、Ta、Th、Zr的质量分数。使用干扰元素数校正谱线重迭干扰,内标和经验系数法校正元素间的吸收-增强效应。方法用于实际样品测定,结果与化学法相符,10次测定的相对标准偏差(RSD)分别为:Nb2O5为1.19%,Ta2O5为7.31%,ThO2为4.23%,ZrO2为0.35%。     

碳酸钠-硼酸熔融酒石酸介质ICP-MS测定地质样品中铌、钽、锆、铪

本实验采用石墨粉垫底碳酸钠-硼酸混合熔剂熔融分解样品,1%酒石酸试液测定铌、钽、锆、铪,结果显示,熔融温度为900℃,熔融时间为10 min,碳酸钠:硼酸比值为1:2,样品与熔剂比值为1:5。采用GSS4,GSD14,GSR8,GSR1,GSR2标准物质3份平行测定,计算得到RSD%为:Zr:0.3~1.7%;Nb:1.1~3.9%;Hf:0.3~2.2%;Ta:2.5~21.4%,满足地质样品测试要求。采用1%酒石酸溶液测定,与传统稀硝酸溶液测定相比,分析结果的重现性显著提高。     

封闭压力酸溶-盐酸提取-电感耦合等离子体质谱法测定地质样品中的多元素

高温、高压封闭压力酸溶可有效分解岩石、土壤、沉积物等地质样品,采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)进行测定,大部分元素可得到满意的回收率;但Zr、Hf、REEs、Rb、Th、U等元素用硝酸复溶困难,测定结果不准确。本文对传统的封闭压力酸溶方法进行改进,用盐酸复溶提取代替硝酸复溶提取,ICP-MS法测定岩石、土壤、沉积物等国家一级标准物质中Li、Be、Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Rb、Sr、Mo、Cd、In、Cs、Ba、Ti、Zr、Nb、Sn、Sb、W、Hf、Ta、Tl、Pb、Bi、Th、U以及稀土元素(REEs)等46个元素。将原方法中的称样量25 mg加大至100 mg,溶样时间由12 h延长至48 h,有效地解决了取样代表性及HNO3复溶提取时Rb、Sr、REEs等元素测定结果偏低的问题。分析结果表明,除元素As和V在电感耦合等离子体质谱测定中存在Cl的干扰不能准确测定之外,其他44个元素的测定值与标准值基本一致。改进后的方法测定下限为0.01～0.85μg/g,精密度(RSD,n=10)为0.73%～13.1%,准确度小于<10%。方法准确、可靠,适用于各种不同种类地质样品的分析。     

桂北376铀矿床微量元素、稀土元素地球化学特征及其意义

376铀矿床位于华南古老产铀花岗岩体——摩天岭岩体中,其深部及外围找矿前景广阔。笔者系统采集了该矿床样品,详细研究矿床的微量元素、稀土元素地球化学特征及其与铀成矿的内在联系。研究表明,与该矿床铀的迁移、富集有明显关系的微量元素有:Sc、Y、Zr、Nb、Hf、Ta、Pb、Th等高场强元素;矿石与围岩的元素相关性较差。铀与稀土元素有着高度的同源性,成矿物质不是完全来自于花岗岩体,可能部分来自地壳深部。