白鎢礦是各類(lèi)礦床中較為常見(jiàn)的副礦物,通過(guò)分析白鎢礦的稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其標(biāo)準(zhǔn)化配分型式圖,可為礦床成礦流體特征及演化提供重要的判別依據(jù)。東北亞礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)自然資源部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室郝宇杰等研究人員對(duì)東北地區(qū)楊金溝熱液脈型礦床和羊鼻山矽卡巖型礦床兩個(gè)典型鎢礦床的白鎢礦樣品中的稀土元素進(jìn)行了激光剝蝕-電感耦合等離子體質(zhì)譜(LA-ICP-MS)原位分析。
結(jié)果表明,羊鼻山矽卡巖型礦床白鎢礦LA-ICP-MS分析方法所獲得的稀土元素配分曲線模式與前人用傳統(tǒng)溶液ICP-MS分析方法所獲得的結(jié)果完全吻合,表明采用剝蝕束斑44 μm和剝蝕頻率7 Hz的193 nm ArF激光器,NIST 610作外部標(biāo)樣,Ca作內(nèi)標(biāo)元素,對(duì)基體效應(yīng)影響最小,所獲數(shù)據(jù)可靠,方法可行;而楊金溝熱液脈型礦床白鎢礦溶液ICP-MS分析方法與LA-ICP-MS分析法所獲得結(jié)果既具有相似性又具有差異性(圖1)。原因在于羊鼻山白鎢礦的成因類(lèi)型為矽卡巖型、粒度較小且形成時(shí)間短,因此不同礦物顆粒間、同一礦物不同部位間稀土元素的配分型式一致;而楊金溝白鎢礦的成因類(lèi)型屬于熱液脈型、粒度較大、沉淀結(jié)晶時(shí)間長(zhǎng),因此,同一礦物不同部位的稀土元素的配分型式因成礦流體早晚階段不同而不同。

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圖1 楊金溝、羊鼻山礦區(qū)白鎢礦稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分型式圖
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基于以上對(duì)比研究發(fā)現(xiàn),無(wú)論是在取樣和測(cè)試過(guò)程方面,還是數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度方面,相比傳統(tǒng)溶液ICP-MS分析法,LA-ICP-MS原位分析法均具有明顯的優(yōu)勢(shì)。主要表現(xiàn)在:樣品形式簡(jiǎn)單、粒度和質(zhì)量分?jǐn)?shù)要求低、測(cè)試周期短、費(fèi)用低且結(jié)果精確度高,同時(shí)可對(duì)不同成礦階段或白鎢礦不同部位成分進(jìn)行精細(xì)測(cè)定,從而得出不同成礦階段或白鎢礦不同部位的稀土元素質(zhì)量分?jǐn)?shù),在更高的空間分辨率下獲得更詳細(xì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。此外,對(duì)白鎢礦(尤其是無(wú)明顯環(huán)帶者)進(jìn)行LA-ICP-MS原位分析時(shí),既可采用電子探針微量分析(EPMA)準(zhǔn)確測(cè)定Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù),也可直接采用標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)式計(jì)算Ca的質(zhì)量分?jǐn)?shù),兩者可以獲得同樣質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
上述成果發(fā)表在2020年《吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版)》上(郝宇杰, 商青青, 任云生, 劉小禾, 陳聰. LA-ICP-MS原位分析白鎢礦稀土元素. 吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(地球科學(xué)版), 2020, 50(4): 1029-1041)。