赵志丹岩石地球化学2-分类测试评价

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第一节、岩石地球化学数据分类,(,常量,微量,同位素,),第二节、常用测试方法介绍,(,常量,微量,同位素,),第三节、测试数据质量控制与评价,第二章、岩石地球化学数据分类、,测试方法与质量评价,常用元素的分类（按照含量和放射性特征）,主量元素（,major elements,）,岩石中占绝对多含量的，,0.1%,微量元素 （痕量元素，,trace elements),岩石中含量,500,C,，才逸出,吸附水,矿物裂隙和缺陷中水，不进入晶格，不写入矿物的化学式，,T100 C,，可以逸出。,进行主量元素分析时，用,XRF,方法，先烘干样品，之后进行灼烧，到,T1000 C,，再称重。,胶体水为特殊的吸附水，需写入化学式。,回顾：矿物中水的赋存状态,一、主量元素,4,.,烧失量与烧增量,岩石样品,(,称重,m,1,),灼烧到,1100,C (,再称重,m,2,),出现,2,种情况：,m,2,m,1,烧增量，,FeO, Fe,2,O,3,烧失量,LOI,loss on ignition,化学方法,可以给出,H,2,O,，,CO,2,XRF,方法,统一用,LOI,表示，不再仔细区分,4,FeO,+O,2,= 2 Fe,2,O,3,一、主量元素,5,.,岩浆岩的主量元素变化，,矿物与主量元素的对应关系,各类岩浆岩中主要造岩矿物种类的变化规律,6.,主量元素分析方法,湿化学法,XRF,法,(,见后边仪器分析方法部分,),第一节、岩石地球化学数据分类,(,常量,微量,同位素,),第二节、常用测试方法介绍,(,常量,微量,同位素,),第三节、测试数据质量控制与评价,第二章、岩石地球化学数据分类、,测试方法与质量评价,元素命名来历,:,93 Neptune-Neptunium94 Pluto-Plutonium95 America-Americium96 Curie-Curium (Pierre and Marie Curie)97 Berkeley-Berkelium98 California-Californium99 Albert Einstein-Einsteinium100,Enrico,Fermi-Fermium101,Dmitri,Mendeleyev-Mendelevium102 Alfred Nobel-Nobelium103 Ernest Lawrence-Lawrencium (LBNL, Lawrence Berkeley National Lab)106,Glenn T.,Seaborg,(1912-99,），,seaborgium,Glenn T.,Seaborg,-,发现,10,个元素,(1912-99),Nobel laureate Glenn T.,Seaborg,(1912-99), one of the great chemists of the 20th century,he co-discovered plutonium-238 and -239 plus nine other elements beyond uranium in the periodic table, including element 106,seaborgium,.,University of California, Berkeley,化学元素：,Berkelium,，,97,号，,Bk,它有,9,个同位素，发现于,1949,年，由,UCB,的,G. T.,Seaborg,（,1951,年诺贝尔化学奖）, S. G. Thompson,和,Albert,Ghiorso,3,个人发现,他们用,alpha,粒子轰击,Americium-241,产生,.,发现于,Berkeley,的化学元素,纯的,Berkelium,金属是,B B Cunningham,和,S G Thompson 1958,年才分离得到。,化学元素：,Americium, 95,号，符号,Am,，,发现于,1944,年，由,G T,Seaborg, R A James, L O Morgan, and Albert,Ghiorso,4,个人发现,他们用中子轰击,Plutonium-239,产生,Plutonium-241,，,它衰变之后变为,Americium-241.,发现于,Berkeley,的化学元素,启示：如果中国人发现一个新的元素，一定命名为：,China+ium,=,Chinium,符号,Cn,美国伯克利加州大学,同位素地球化学中心,Current Faculty Nobel Laureates,2006 George F Smoot (Physics) 2001 - George A.,Akerlof,(Economics) 2000 - Daniel L. McFadden (Economics),1997 Steven,Chu,(Physics) 1986 - Yuan T. Lee (Chemistry),1964 - Charles H.,Townes,(Physics) 1960 - Donald A. Glaser (Physics),Faculty Nobel Laureates deceased or no longer at UC Berkeley,1994 - John C.,Harsanyi,(Economics) 1983 - Gerard,Debreu,(Economics) 1980 -,Czeslaw,Milosz,(Literature) 1968 - Luis Alvarez (Physics) 1961 - Melvin Calvin (Chemistry) 1959 - Owen Chamberlain (Physics) 1959 - Emilio G.,Segre,(Physics) 1951 - Edwin M. McMillan (Chemistry),1951 - Glenn T.,Seaborg,(Chemistry),1949 - William F.,Giauque,(Chemistry) 1946 - John H. Northrop (Chemistry) 1946 - Wendell M. Stanley (Chemistry),1939 - Ernest O. Lawrence (Physics),诺贝尔获奖者：在,Berkeley,的,20,位，另外校友,24,位,Golden gate bridge,Steve,Chu, Sixth Director of Lawrence Berkeley National Laboratory. The 1997 Nobel Prize in Physics,Lawrence Berkeley National Laboratory,朱棣文（,Steven Chu,）,生于,1948,年。,1976,年获伯克利加州大学博士学位,。,1978,年至,1987,年在贝尔实验室任研究员。,1987,年以后在斯坦福大学任教授。著名实验及理论物理学家。多年从事量子光学的研究工作，由于开创和发展了用激光冷却和捕陷原子的方法，与,C. Cohen-,Tannoudji,和,W.D. Phillips,一起获得,1997,年诺贝尔物理学奖,。,李远哲（,Yuan,Tseh,Lee,）,1936,年生于台湾新竹。,1959,年毕业于台湾大学，,1961,年获得新竹清华大学硕士学位，,1965,年获得美国加州大学伯克利分校博士学位。此后在加州大学伯克利分校,、哈佛大学、芝加哥大学做研究工作，,1974,年成为加州大学伯克利分校教授。著名实验及理论化学家。他利用交叉分子束装置研究了许多化学反应以及光化学过程的动力学。由于他,对于了解化学基本过程的动力学贡献,，他和,Dudley R.,Herschbach,、,John C.,Polanyi,一起获得了,1986,年诺贝尔化学奖,。,丘成桐（,Shing-Tung,Yau,）,1949,年生于广东蕉岭。,1973,年毕业于香港中文大学，,1975,年获美国加州大学伯克利分校数学博士学位,。,1978,年起任斯坦福大学讲座教授，现任,哈佛大学讲座教授,。清华大学名誉教授。世界著名数学家。他借用物理观念，结合拓朴学和超弦理论两种不同的研究方法，解决了数学领域中许多悬而未决的问题，对几何、代数、拓扑等多方面的数学研究产生了重大影响。,1982,年获得“菲尔兹奖”（被称为数学界的诺贝尔奖,）,，是获得这个奖项的第一位华裔数学家。,南开大学和美国加州大学伯克利分校教授,陈省身（,Shiing-Shen,Chern,）,1935,年,7,月出生于湖北省武汉市，,1955,年毕业于台湾大学，,1957,年获美国路易威尔大学机械工程硕士学位，,1959,年获普林斯顿大学机械工程博士学位，,1966,年以来，历任美国伯克里加州大学机械系助理教授、副教授、教授、系主任、副校长、执行副校长。,1990,年,7,月到,1997,年,7,月出任校长，是全美著名学府中首位亚裔校长。,田长霖,华裔校长,Chang-Lin,Tien,，,1990-97,金门大桥,第一节、岩石地球化学数据分类,(,常量,微量,同位素,),第二节、常用测试方法介绍,(,常量,微量,同位素,),第三节、测试数据质量控制与评价,第二章、岩石地球化学数据分类、,测试方法与质量评价,常用元素的分类,（按照含量和放射性特征）,主量元素（常量元素、主要元素, major elements,）,岩石中占绝对多含量的，,0.1%,2.,微量元素 （痕量元素，,trace elements),岩石中含量,1,优先进入矿物相，或残留相,例如：,Ni, Co, V, Cr,不相容元素：,D1,，,优先进入熔体相，,D0.1%,2.,微量元素 （痕量元素，,trace elements),岩石中含量,0.1%,的，,用,ppm,(,g/g, 10,6), ppb (,n,g/g, 10,9),表示，,3.,放射性同位素,(radiogenic isotopes),稳定同位素（,stable isotopes,）,(,凡是原子可以稳定存在时间大于,10,17,年的就称为稳定同位素，反之就是放射性同位素,),A.,原子（,atom,）,原子核核外电子,例如：,Fe,原子、,O,原子等,B.,核素,(Nuclide),是由一定数量的质子（,Z, Proton, atomic number,）,和中子（,N, Neutron,）,构成的,原子核,。,例如核素,16,O,就是具有,8,个质子,8,个中子，即,16,个核子的氧原子核。,C.,核素具有质量、电荷、能量、放射性、丰度五种主要性质。,丰度举例：见下页,D.,元素,(element),具有相同质子数的核素称为元素，就是元素周期表中列出的元素。,关于同位素的基本知识（,1,）,同位素丰度举例,E.,同位素,(isotope),是具有相同质子数和不同中子数的一组核素。由于核素具有相同的质子数，它们属于同一元素，具有相同的核外电子排布结构和非常相似的化学性质，但由于中子数不同因而质量数不同。,F.,同一元素的不同核素在周期表上占据相同的位置，这也就是同位素命名的基础。,G.,同位素标记,（上标的）质量数元素符号。,例如：一个元素常有多个同位素组成，如氧有三种稳定同位素，它们的中子数（,N,）,分别为,8,、,9,、,10,，因而原子的质量数（,A,）,分别为,16,、,17,、,18,，各同位素标记为,16,O,、,17,O,、,18,O,，,其它同位素均采用这种表示方法。,关于同位素的基本知识（,2,）,H.,自然界的同位素按其原子核的稳定性可以分为放射性同位素和稳定同位素两大类。,I.,放射性同位素,原子核是不稳定的，它们以一定方式自发地衰变成其它核素的同位素。例如：,87,Rb,87,Sr,+ a beta particle,(,衰变常数,l = 1.42 x 10,-11,a,-1,),147,Sm,143,Nd+,+E,J.,稳定同位素的原子核是稳定的，或者其原子核的变化不能被觉察。,K.,目前认为，凡原子能稳定存在的时间大于,10,17,年的就称为稳定同位素，反之则称放射性同位素。,关于同位素的基本知识（,3,）,L.,严格说来，自然界中可能不存在完全稳定的同位素。,M.,目前已发现的,天然同位素约有,340,种,，其中放射性同位素有,67,种（人工合成的放射性同位素已达,1200,多种），稳定同位素,274,种（其中一部分具有弱放射性）。,N.,这两类同位素在原子序数和质量数上具有明显的区别：凡是原子序数大于,83,，质量数大于,209,的同位素都是放射性同位素；在原子序数小于,83,、质量数小于,209,的同位素中，除,14,C,、,40,K,、,87,Rb,具放射性外，其余都是稳定同位素。,关于同位素的基本知识（,4,）,3.,放射性同位素,(radiogenic isotopes),常用同位素衰变体系,轻稳定同位素,C,、,H,、,O,、,S,，,原子量小，同一元素的各同位素间的相对质量差异较大；, 同位素组成变化的主要原因是同位素分馏作用所造成的，其反应是可逆的。,与环境条件有关，可以指示温度等。,4.,稳定同位素（,stable isotopes,）,轻稳定同位素,C,、,H,、,O,、,S,，,重稳定同位素,206,Pb,、,207,Pb,、,208,Pb,、,87,Sr,、,143,Nd,重稳定同位素,206,Pb,、,207,Pb,、,208,Pb,、,87,Sr,、,143,Nd,原子量大，同一元素各同位素间的相对质量差异小（,0.7,1.2%,），环境的物理和化学条件的变化通常不导致重稳定同位素组成改变；, 同位素组成的变化主要是由放射性同位素衰变造成的。这种变化在地球历史的演变中是单方向进行的、不可逆的,。,例如，放射成因稳定同位素,206,Pb,、,207,Pb,、,208,Pb,、,87,Sr,、,143,Nd,分别由,238,U,、,235,U,、,232,Th,、,87,Rb,、,147,Sm,经衰变形成，因而地质体中铅、锶、铷的同位素组成常受地质体年龄的大小及其中放射性母体同位素丰度的制约。,这种组成变化常常用来研究地球、地质体的演化和成岩成矿作用等，是一个极为重要的地球化学参数和示踪剂。,4.,稳定同位素（,stable isotopes,）,此前为第,2,次课，,20070309,晚上,第一节、岩石地球化学数据分类,(,常量,微量,同位素,),第二节、常用测试方法介绍,(,常量,微量,同位素,),第三节、测试数据质量控制与评价,第二章、岩石地球化学数据分类、,测试方法与质量评价,分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学。,分析化学化学分析仪器分析,化学分析,又称为“湿化学法分析”，包括重量法,、,容量法和比色法,。,依据,化学反应，溶液理论,仪器分析,强调使用各种分析仪器,依据,物质的物理和物理化学性质,发展的基础,物理学，光学，电子学，机械和计算机科学等现代科学综合发展,第二节、测试方法和相关知识,一、分析化学方法的分类,二、仪器分析方法分类和基本原理,二、仪器分析方法分类和基本原理,三、地球化学样品分析的主要方法,主要是各种仪器分析方法,三、地球化学样品分析的主要方法,主要是各种仪器分析方法,常量微量元素,微量元素同位素,同位素,矿物元素分析,归纳目前岩石地球化学数据测试的主要方法：,主量元素,XRF (X,射线荧光光谱法,),2.,微量元素,XRF, ICP-MS,，,同位素,质谱法，,ICP-MS-MC,矿物化学成分,电子探针分析,X,射线荧光光谱分析,X-ray fluorescence (XRF),四、地球化学样品分析主要方法简介,第,1,种,荧光光谱的激励源是光源,是二次发光,分为,2,种,一种是,原子荧光分析,(,基于原子外层电子能级跃迁,),和,X,射线荧光光谱,分析,(,基于原子内层电子能级跃迁,).B. X,射线照射物质，将发生散射和吸收现象，,X,射线被吸收后，吸收,X,射线的原子将再次发射,X,射线,.C.,初级,X,射线,照射物质的,X,射线 次级,X,射线,物质吸收,X,射线后再次发射的,X,射线，又称,荧光,X,射线。,D.,荧光,X,射线的波长取决于吸收初级,X,射线的元素的原子内层结构，且强度与元素的含量有关。,若确定次级,X,射线的强度与浓度之间的关系，就可以进行元素定量分析,。此为,X,射线荧光光谱分析的基本原理。,XRF,基本原理,样品,初级,X,射线,荧光,X,射线,与原子种类和浓度有关,1.,分析速度快,2.,测定元素多, 80,多种,由原子序数,Z=5,的硼至,Z=92,的铀,3.,测定元素含量范围宽,可以同时测定样品中的常量元素,(,含量,0.%,一,100%),和微量元素,(n%,一,n,1O,g/g),。,常量元素测定精密度可达,1%,，痕量元素测定精密度为,10,一,30%,，可以满足地球物质成分分析要求。,XRF,是目前主量元素和微量元素分析最常用方法,XRF,分析的特点,:,4. XRF,谱线简单，光谱干扰较少，其它仪器方法难以测定的元素如稀土元素,Nb,Ta,Zr,Hf,Th,La,等，,XRF,比较容易测定,5.,样品无需化学处理，可节省时间，减少消耗、避免环境污染。块状样品、粉末或液体样都可以送人仪器测定。,6.,分析效率高，试样送人仪器后，数分钟内可打印出几十种元素定量分析结果。无大量其它化学试剂消耗。,XRF,分析的特点,:,7. XRF,是一种非破坏性的测试技术。样品测试后外观、性质、成分、重量无任何变化，并可反复测定，可用于珍贵文物无损分析。,8. XRF,仪是大型精密分析装置，自动化程度很高，价格昂贵。,9. XRF,测定痕量元素检测下限约为,n,nlOO,g/g,。,XRF,分析的特点,:,XRF,仪器展示,瑞士：,ARL 9800,系列,X,射线荧光光谱仪,(1),送样要求,小于,200,目粉末试样,5,10 g,。,(2),样品制备,A.,岩石粉末压片法：,B.,熔融玻璃法（西北大学实验室）：,XRF,分析方法有关参数,（,3,）准确度,:,主量元素相对标准偏差,(RSD%)2%,，微量元素大部相对误差,RE%10%,，,Th,、,Pb,，,lO,20%,。,(4),工作效率：日本理学,3080E,扫描型,XRF,仪，包括烘样、压片在内，测定,50,个样品需,1.5,个工作日,(,测定一个样品八分钟,),。,【,而其他方法，如应用化学分析和原子吸收光谱分析测定,50,个样品的上述常量和微量元素需要十多天,】,Al,2,O,3,8,Ca023,F,2,O,3,12,K,2,025,Mg062,Mn,10,Na,2,O165,SiO,2,112,TiO,2,25,As2.5,Ba,30,Cr3.6,La25,Nb,1.4,Rb,2.4,Th4.3,V5.2,Y1.6,Zr,1.5,(5),检出下限,(,ppm,),西北大学地质系教育部大陆动力学实验室,XRF,是目前主量元素分析最常用方法,中科院地质与地球物理研究所,地科院测试所,测试单位举例：,主量元素测试费,每件测试费,250,元,质谱分析,(MS),Mass spectrometry,四、地球化学样品分析主要方法简介,第,2,种,质谱分析法（,MS,）,是将样品离子化后，利用带电粒子在电场和磁场中运动（偏移，漂移，振荡）行为进行分离与测量，通过对离子质量和强度的测定，进行物质成分分析的方法。被离子化的试样在电场、磁场的作用下，按其质荷比,(,m/z,),相互分开，形成按质荷比顺序排列的图谱,-,质谱图。由试样的质谱图可实现样品的无机成分和有机成分的测定。,质谱分析,(MS),原理,进样系统,离子源,质量分析器,检测,记录,质谱仪原理图示,http:/www.nhyz.org/csp/jiaoxkj/11.swf,1.,进样：引入样品并气化,2.,离子化：气化的样品引入离子源进行电离,3.,质量分析：电离后的离子先加速，再进入质量分析器，按照不同的质荷比（,m/z,）,进行分离,4.,检测、记录,进样系统,离子源,质量分析器,检测,记录,质谱仪进行质谱分析基本过程,质谱分析需要根据样品的不同状态选用不同的进样方法。,气体和易挥发液体样品,，采用常温进样系统,;,仪器抽真空后，直接注入样品。,固体和难挥发液体样品,，要采用高温进,样系统：样品用火花源、,等离子源,、激光蒸发成气体引入质量分析器。,进样系统,离子源,同位素质谱仪,有机质谱仪,质谱仪按照用途划分,无机质谱仪,Rb-Sr,Sm-Nd,U-,Pb,固体同位素质谱仪,Re-Os,Pb,同位素,He,Ne,Ar,等惰性气体,惰性气体质谱仪,C,、,H,、,O,、,S,稳定同位素质谱仪,使用质谱仪的常见同位素分析,UC Berkeley CIG,固体同位素质谱仪,VG-54,UC Berkeley CIG,固体同位素质谱仪,Triton,ICP,等离子质谱分析,(ICP-MS),Inductively coupled plasma emission-,Mass,spectropmetry,四、地球化学样品分析主要方法简介,第,3,种,等离子源质谱分析,(ICP-MS),是,80,年代发展起来的一种新的测试技术。,ICP-MS,仪是将,ICP,光源作为离子源的质谱分析仪器。,试液,雾化器,等离子矩,接口装置,冷却系统,四极质谱仪,输出装置,真空系统,计算机,ICP-MS,结构方框图,ICP,等离子体技术,是一种火焰温度达到,6000,10000K,的高温离子化技术。,目前用,Ar,等离子体，,Ar,原子流被加热，形成高温的火焰。样品中的大量原子和离子被激发，可以发射特征谱线。,1.,多元素同时测定,；,2.,线性工作范围有,5,6,个数量级，可同时测定常量及痕量组分,;,3.,测定速度快。每分钟可完成几十种元素的测定。,ICP,MS,分析特点,4.,可进行同位素比值和同位素稀释分析,;,5.,很少发生质谱谱线重叠，是理想的稀土元素测试手段；,6.,检出限为,0.01,一,0.001,ng,/ml,。,检测下限为,ppt,级。,ICP,MS,分析特点,稀土元素质谱图,铅质谱图,ICP-MS,分析用于微量元素和同位素分析,西北大学地质系教育部大陆动力学实验室,中科院地质与地球物理研究所,武汉中国地质大学,地科院测试所,测试单位举例：,微量元素测试费,每件测试费,500,元,中科院广州地球化学研究所,本校，现有，还要引进新的,举例：西北大学地质系大陆动力学国家重点实验室，测试费收费标准,主量元素，每件测试费,250,元,微量元素，每件测试费,500,元，,碎样费用，每件费用,30,元,元素分析合计,780,元,价格时间,20060301,目前国内主量元素微量元素分析价格,1.,检出限,2.,精密度,2.,灵敏度,3.,准确度,第二节、测试方法和相关知识,五、仪器分析的主要性能指标,1.,检出限,元素的检出限,分析方法能可靠地检测出试样中某元素的最小重量,(,ug,或,ng,),。,检测下限也称相对灵敏度,(S),，,它可定义为分析方法在某一确定分析条件下能够可靠地检测出试样中元素的最低含量,(,ug/g,、,ug,/ml,、,ppm,或,ppb),。,分析人员有时称之为测定下限。,分析文献上通常只给出某方法检出限，而不给出该方法的检测下限，而检测下限正是地球化学工作者所关心的，即分析方法能否达到工作区的元素背景值要求。,检测下限,2,、精密度,精密度,又称再现性或重现性。它可定义为某一样品在相同条件下多次观测，各数据彼此接近的程度。分析工作者通常用,相对标准偏差,(RSD%),来表示方法的精密度。,RSD% =,/,*,l00%,式中,:,是,n,次测定的标准偏差（,n,10),是,n,次测定的算术平均值。,相对标准偏差,又称变异系数，它是衡量元素分析质量的重要指标。,影响样品测定精密度的因素很多，,短期或同批样品,测定的精密度主要受仪器的噪音、操作水平及样品均匀性的影响，,长期或不同人员,观测数据的精密度受实验室环境、试剂、观测人员的技术水平的影响。在进行微量元素分析时，元素在样品中均匀程度往往是影响精密度的重要因素,(,例如块金效应,),。,精密度,样品的真实含量是不可能确切地测出的，要做到无误差的分析是不可能的，只能把误差控制在允许范围之内。但是对微量元素的测试，由于组成样品的基本成分变化较大或分析环境不清洁，尽管样品重复分析再现性可能十分好，但测定值与真实值之间仍有一定的距离。,3.,准确度,准确度指观测含量与元素含量真值之间的差异程度,。,检验分析方案准确度的方法是分析地球化学标准样,(,即,标准参考物质,),。分析一组国家级地球化学标样，每个标样要重复分析,12,次以上，求出平均观测值 ，再和国家公布的该样品某元素的推荐值,Cs,对比。结果可用含量的对数差,lg,c,，,或相对误差,RE%,表示，具体规定如下,:,lg,c,=,lg,lg,Cs,0.2,或,: RE%=( -Cs)/Cs,100%, 60%,After Ragland, 1989,After Ragland, 1989,仪器分析准确度与精密度的示意图,第一节、岩石地球化学数据分类,(,常量,微量,同位素,),第二节、常用测试方法介绍,(,常量,微量,同位素,),第三节、测试数据质量控制与评价,第二章、岩石地球化学数据分类、,测试方法与质量评价,1.,地球化学标准样,控制准确度,2.,重复检查样,控制精密度,3.,空白分析,控制流程污染,第三节、测试数据质量控制与评价,一、实验室控制措施,标准参考物质,是国家标准局或高级研究机构联合研制发行的，化学组成经精密测定，十分均匀和稳定的一组样品。,作用：,用于对分析仪器、分析方法及分析数据的质量进行检验，并实行标准化。,标准物质,最早研制地球化学标样的是美国地质调查所。,40,年代末，美国地质调查所与麻省理工学院地质系合作制备了,G-1(,花岗岩,),及,W-1(,辉绿岩,),标准样。目前国际上研制标准参考物质比较著名的有：,美国标准局,(NBS),，,美国地质调查局,(USGS),，,英国化学标准局,(BCS),法国岩石和地球化学研究中心,(CRPG),，,日本地质调查所,(GSI),等十余个机构。,标准物质的研究史,我国地矿部系统自,1975,年以来，已研制了四批地球化学标准样，其中二件超基性岩,，,二件铬铁矿,(1975,年,),，十二件水系沉积物,(GSD)(1981,，,1986),，,三件岩石,(GSR)(1986),，,七件土壤,(G55)(1984),和七件含金地球化学标准样,(,GAu,) (1986),。,其中超基性岩、铬铁矿和八件水系沉积物标准样己被列人国际标准参考物质。这些地球化学标准样,;,对我国地球化学填图中的化探样品分析起了重要的推动作用。,我国地球化学标准样,A,标准参考物质的研制是一项费时、费力、费钱的项目。,B,样品的采集、运输、破碎、混合、过筛、分装、测试，每一步骤都要在无沾污的条件下进行，,C,由于每组标样要求使用,20,年,以上，所以每件标样重量都在,300kg,以上，贵金属标样甚至多达数吨。,D,使这么多的样品无污染的汾碎并混合均匀，是一项极其细致、耐心、花时间的工作。,标准物质的制备方法,某标样某元素的测试数据经过多家测试单位测定汇集后，先剔出离群值，计算出,算术平均值、几何平均值、选择平均值,(,内的数据平均值,),、众值及中位值。,再按某一规则计算出元素的可用值,(,推荐值,),。可用值经国家标准局公布后，具有法律效力，它是商品检验、仪器质量、环境污染发生争执进行仲裁的主要依据。,元素推荐值是某一时期分析水平的体现，并不是元素含量真值。随着分析技术的进步，某些元素推荐值可能要进行修正。,标准物质的推荐值,花岗岩,granite:,G-1,(Westerly Granite,Rholde,Island, USA),花岗岩,granite:,G-2,(Westerly Granite,Rholde,Island, USA)(,取代,G-1),安山岩,Andesite,:,AGV-1,(From the east wall of Guano Valley, Lake County, Oregon, USA),玄武岩,Basalt:,BCR-1,(Columbia River Group Basalt) ,已经没有玄武岩,Basalt:,BHVO-1,(A basaltic lava from Kilauea caldera, Kilauea volcano, Hawaii),橄榄岩,Dunite,:,DTS-1,(,Dunite,from Twin Sisters area, Hamilton, Washington),花岗闪长岩,Granidiorite,:,GSP-1,(From the Silver Plume Quarry,Colordo, USA,目前国内常用的岩石样品国际标样,元素分析,举例,:,西北大学教育部大陆动力学重点开放实验室元素分析的数据质量控制,:,一批样品,120,个,，,加标样,6,7,个，,1,个空白样，,10,个样品加一个重复样,.,举例,:,西北大学教育部大陆动力学重点开放实验室元素分析的标样,见,样品检测报告,Excel,文件,1.,地球化学标准样,对比好于,10,准确度高,2.,重复检查样,精密度好,AB,两次对比好于,10,3.,空白分析,控制本底,，一般,0.000,ppm,见西北大学数据,第三节、测试数据质量控制与评价,二、如何评价数据质量,1. ICP-AES,莫少龙老师,ICP-MS,秦红老师,惰性气体质谱仪,王瑜，周肃老师,时间：,集合地点：,校内实验室参观讲解,同位素测定步骤,举例,称样溶样,离子交换柱,REE,分离,装样,测定,北京离子探针中心,高分辨二次离子质谱,SHRIMP II (,S,enitive,H,igh,R,esolution,I,on,M,cro,p,robe,),制造：,ASI (Australian Scientific Instruments Pty Ltd),国土资源部、科学技术部和中国科学院三个部门共同出资,1750,万元引进的超大型精密科学仪器高分辨率二次离子探针质谱计（英文缩写,SHRIMP II),为核心组建而成的，是国家级矿物和其他样品微区同位素分析技术的开放实验室和分析测试服务中心。,SHRIMP II,引进，使我国成为继澳大利亚、加拿大、美国、日本之后拥有该仪器的第五个国家。,Sample,Primary ion source,1 METRE,Energy analyser,Magnet,Ion counter,SHRIMP,工作原理图,Secondary ions are analysed by a large, high- resolution mass spectrometer,岩浆锆石,CL,图像,How does an ion probe work?,High-energy primary ions bombard the target surface,How does an ion probe work?,Secondary ions of atoms and molecules are ejected,