激光剝蝕電感耦合等離子體質譜聯用工作參數優化及在黃鐵礦原位分析中的應用

魏均啟， 桂博藝， 朱 丹， 王 芳， 魯 力， 潘詩洋

(1.湖北省地質實驗測試中心，湖北 武漢 430034； 2.國土資源部 稀土稀有稀散礦產重點實驗室，湖北 武漢 430034)

激光剝蝕—電感耦合等離子體質譜(LA-ICP-MS)微區分析在地質領域的應用包括富鈾礦物的U-Pb定年、流體包裹體成分分析、單礦物微區原位分析及同位素組成分析(LA-MC-ICP-MS)等[1-5]。硫化物礦物是一類金屬元素與S、Se、Te、As、Sb和Bi等結合形成的化合物，大多是由熱液作用形成的礦物，其熔點和硬度低，礦物結構主要有配位型結構、島狀結構、鏈狀結構和層狀結構四種結構形式[5]。由于硫化物的激光剝蝕特性與硅酸鹽及氧化物不同，分析校準用的標準物質又極少，嚴重阻礙了這一技術在硫化物礦物微區分析中的應用。研究發現，黃鐵礦中的主量、微量元素含量或元素比值對成礦作用有很好的指示意義，可以為成礦預測和找礦勘探研究提供科學依據[6]。探討不同激光剝蝕條件下金屬硫化物的剝蝕行為，研究元素分餾效應機制，建立準確的黃鐵礦中微量元素分析技術，為了解硫化物礦物成礦規律與機制，認識成礦系統的地質作用和地球化學動力學過程的動態演化提供一種新的技術手段和方法。

采用LA-ICP-MS對黃鐵礦進行原位微區微量元素分析，其精確測量的關鍵在于保證被分析元素具有足夠高的靈敏度、進樣信號穩定性(RSD低值)，以及對激光剝蝕金屬硫化物行為過程中產生的元素分餾效應進行有效控制和校正[7]。分析過程中最關鍵的技術是對元素分餾效應、質量漂移的校正和尋找適合黃鐵礦微區分析的儀器參數。……