FIB-TOF-SIMS联用技术在矿物学研究中的应用

基于聚焦离子束扫描电子显微镜的飞行时间二次离子质谱联用技术同时具备了聚焦离子束高空间分辨率以及飞行时间二次离子质谱轻元素、同位素分析以及较低的元素检出限的优势。可以实现:扫描电镜下原位分析H、Li、Be、B等轻元素;元素分布的纳米级横向空间分辨率;元素三维空间分布。能够同时得到纳米级矿物的形貌、元素组成以及元素空间分布信息,该技术在地学领域有广阔的应用前景。     

离子探针在油源对比中的应用研究

离子探针(SIMS)发射聚焦很细、高能量的一次离子束轰击油源样品,一次束与试样中的分子原子发生激烈碰撞,使油源碳氢有机质颗粒内部产生键的断裂,形成了大小不同、形状各异的粒子,其中含有有机分子特征的碎片离子。最后经SIMS检测获得样品有机质谱图。上述碎片离子峰及其丰度是与被测样品的化学组成和分子结构有极密切关系,根据这个原理,笔者进行了油源对比的     

微束分析测试技术十年(2011~2020)进展与展望

现代地球科学研究的重大突破在很大程度上取决于观测和分析技术的创新。新世纪以来,我国地球科学领域引进了一批高性能新型微束分析仪器设备,建立了一批高规格的实验室。本文回顾了近十年来微束分析技术与方法的主要进展及其在地球科学研究中的应用实例,包括电子探针、扫描电镜、透射电镜、大型离子探针、纳米离子探针、飞行时间二次离子质谱、激光剥蚀等离子体质谱、激光诱导原子探针、原子探针技术、显微红外光谱、同步辐射等,这些分析技术的进步和广泛应用极大地提高了我们对地球和行星演化历史及许多地质过程的理解。今后,应加快微束分析的新技术、新方法和新标准的开发,特别是高水平人才队伍建设,提高创新能力并在国际学术舞台上发挥重要作用。     

同位素地质科学技术的新进展

本文论述了同位素地质科学技术近年来所取得的一系列新进展,主要表现在:1.激光共振离子化质谱技术(RIMS);2.二次离子化质谱技术(SIMS);3.热离子化质谱技术(TIMS);4.同位素比值鉴测质谱技术(Irm-MS);5.流体包裹体~10Ar/~39Ar、Rb/Sr、Sm/Nd年龄测定及稳定同位素测定技术.对某些方法进行了离子分离和气体收集等方面的改进,如Pb的逐步蒸发技术,镭的化学分离和质谱测气.由于离子探针和激光技术的引进,使同位素测试可以在单个矿物的微区以及单个包裹体上进行.同位素地质科学技术的发展和它在现在及未来的应用可能性、它对地质科学及环境科学所产生的巨大影响,使我们面临新的严峻挑战.     

微束分析技术在有机岩石学研究中的应用现状

介绍了扫描电镜能谱、透射电镜、二次离子质谱、激光微探针质谱、显微傅立叶红外光谱等几种微束分析技术的性能特点，系统地论述了其在有机岩石学在应用现状与进展，并较详细地阐述了利用上述技术研究塔里木盆地烃源岩显微组分的结果。     

同位素质谱分析测试技术进展

同位素质谱分析测试技术是同位素研究的基础。本文评述了同位素质谱分析测试技术中常用的多接收器等离子体质谱法、激光探针质谱、离子探针、热电离质谱法和高精度质谱计分析同位素的原理、应用范围、存在问题和研究进展,建议选择分析同住素方法时,需考虑每种方法各自的特点和优势、仪器的性能等。     

锆石微区原位同位素和微量元素测定的新进展

文章简述了二次离子探针质谱(SIMS)、激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)和激光剥蚀多接受等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)等3种锆石微区原位同位素和微量元素测定方法的原理和优缺点;针对U-Pb定年、铪同位素、锂同位素、多种元素的同时测定,以及仪器改进、测试方法创新、标样研发等方面的新进展进行了评述。     

飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)在矿物包裹体研究中的应用

矿物包裹体的化学成分研究在地质学、矿床学和油气勘探等方面具有重要意义。目前对包裹体化学成分分析的主要分析方法有激光烧蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)、电子探针(EPMA)、显微激光拉曼光谱(LRS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、质子诱发X射线光谱分析(PIXE)、同步辐射X射线荧光光谱(SXRF)和(传统的)二次离子质谱分析(SIMS)等。本文在对上述方法的分析特点进行简单介绍的基础上,重点阐述了对于矿床学样品表征具有广泛应用潜力的飞行时间二次离子质谱(TOF-SIMS)的原理、特点和技术优势,总结了国内外学者应用TOF-SIMS对矿物包裹体化学成分分析的研究进展与存在问题,并做了相关领域的展望。     

离子探针质谱分析技术

1、离子探针的特点和功能:(1)检测灵敏度高,能测量包括氢在内的元素周期表上全部元素。绝对灵敏度为10~(-15)～10~(19),能检测相对含量为10~(-6)～10~(-9)原子浓度的微量杂质。因此它可以作金属超纯分析,半导体微量杂质测量和矿物微量元素分析。(2) 微区表面薄膜分析。它的横向(X—Y)分辨率为1～2μm,能在1～6nm厚的表面薄膜上检测样品表面杂质含量和分布,可以观测晶体界面结构信息和矿物离子显微图像。(3) 深度分析。其深度Z方向上分辨本领为5～10nm,可以提供包括轻元素在内的三维空间分析图像,可研究矿物元素氧化过程和离子扩散。(4) 同位素分析。同位素比值测量精度0.1％,在测定陨石,月岩和地球样品的微量元素和同位素组或以及地质年代学研究方面都能发挥作用。(5)绝缘体样品分析。要在试样表面上先镀一层碳膜(或金属膜),或者利用低能量电子喷射样品表面,或用负离子轰击样品来解决绝缘非导电体样品分析过程中在其表面积累电荷,以及由此产生的电位变化现象。(6)样品需要量少。消耗样品量仅1ng左右,且制备方法简单     

CAMECA ims-1270多道接收离子探针——地球化学的最终选择

微区-原位(in situ)同位素研究,是离子探针在地球化学研究领域最具生命力的方向之一。以精确测定同位素比值的角度来看,能同时接收某一元素所有同位素的多道接收质谱最为理想,这正是新一代CAMECA ims-1270离子探针致力解决的难题,也是它明显优越于前几代离子探针的地方。1270多道接收离子探针(以下简称1270离子探针或1270)的磁场半径大到635mm(即直径为     

热液矿床金的赋存状态及研究方法

综述了热液矿床金的赋存状态以及研究方法的最新进展。金的赋存状态按照不同的分类原则可以进行不同的分类,但是本质上都可分为可见金与不可见金两类。金赋存状态的研究方法主要有传统的物理鉴定法和化学物相分析法、微束分析技术研究法、波谱学研究法。其中尤以微束分析技术应用最为广泛,包括扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、透射电镜(TEM)、二次离子质谱(SIMS)、质子探针(SPM)、激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)等,而在实际研究中通常是多种分析技术的综合应用。目前对于晶格金的赋存状态以及载金矿物中金存在的化学价态尚无定论,微束分析技术的分辨率有待提高,波谱法的解谱相对困难。随着微束分析技术、波谱技术等的提高,对金的赋存状态会有更深入的研究。     

TOF-SIMS在源岩单组分研究中的应用

应用飞行时间二次离子质谱 (TOF SIMS)对源岩单组分进行原位微分析 ,结果表明有机组分(1)二次离子峰集中分布在低质量数一端 ;(2 )无机离子峰强度普遍高于有机离子峰 ;(3)同类型相邻的有机离子峰之间相差一定单位的质量 (14,即CH2 ) ;(4 )不同有机组分峰强度最大的有机离子相同 ,但它们峰的相对强度差异非常明显 ,借助有机离子峰的相对强度可以反映有机组分的化学结构及其生烃性特征。     

地幔橄榄石流体包裹体中的微量元素

本文基于激光探针二次离子质谱对地幔橄榄石中单个CO_2流体包裹体的爆破分析,以及中子活化、超高压透射电镜分析结果,讨论微量不相容元素存在状态对地幔地球化学演化的影响。     

离子探针测试方法及其在矿物微区微量元素和同位素分析中的应用

离子探针能在单矿物颗粒内进行微区原位直接分析工作,主离子束斑大小可聚焦在5μm以内,可以检测到10^-9级的微量元素,同位素分析的精度高达1‰,在地球科学领域有着广泛的应用。详细叙述了离子探针的工作原理以及微量元素成分和同位素组成的测试方法,列举了其在天体化学和地球化学研究领域的主要应用,总结了一系列的研究成果,并首次公开发表离子探针微量元素测试技术研发工作中取得的一些实验结果。     

U-Th-Pb副矿物的原地原位测年微束分析方法比较与微区晶体化学研究

系统地对比分析了各种微束分析技术在原地原位测年中的优势和局限性,并对近年发展的微区原位化学测年技术(EPMA)和质子激发X射线微探针分析技术(μ-PIXE)进行了探讨.阐明了矿物微区晶体化学研究的各种方法及其对实现精确原地原位测年的重要性.介绍了北大别黄土岭麻粒岩锆石测定点的晶体化学特征,应用激光剥蚀微探针-感应耦合等离子体质谱(LAM-ICPMS)技术对其进行了锆石的U-Pb表面年龄的测定,结果表明该岩石的麻粒岩相变质发生在2.050 Ga前,锆石来源为多源区.     

矿物中单个有机包裹体测试与TOF-SIMS技术的应用

有机包裹体是一种富含有机质的矿物流体包裹体。单个有机包裹体在研究成岩成矿作用和没油气成藏历史过程方面具有重要的实用价值。目前常用于单个有机包裹体分析的技术有荧光光谱、显微傅立叶红外光谱、激光拉曼光谱和二次离子质谱（ＳＩＭＳ）等。本文对这些方法的应用现代和存在的问题进行了客观的分析,同时还介绍了一种可用于单个有机包裹体分析的新体分析的新技术－飞行时间二次离子质谱（ＴＯＦ－ＳＩＭＳ）,对其分析原理、方     

第五届SHRIMP国际工作会议暨高分辨二次离子质谱及LA-ICP-MS地质年代学进展及其地质应用国际研讨会成功举行

2010年10月9—24日,由中国地质科学院地质研究所、北京离子探针中心和中国国际前寒武研究中心联合主办的第五届SHRIMP国际工作会议暨高分辨二次离子质谱(HR-SIMS)及LA-ICP-MS地质年代学进展及其地质应用国际研讨会(包括‘锆石年代学讲座’)和会后野外地质考察分别在北京和内蒙古自治区等地成功举行。来自中国、澳大利亚、奥地利、巴西、德国、俄罗斯、法国、古巴、韩国、加拿大、美国、挪威、瑞士、日本、西班牙、印度、意大利共17个国家的百余名代表(其中境外代表40余名)参加会议。     

二次离子质谱第四纪锆石年代学:台湾金瓜石英安岩定年

高精度第四纪年代学是第四纪研究的基础,对了解地球演化和发展非常关键。大型二次离子质谱(SIMS)锆石U-Th-Pb定年方法,集高空间分辨率、高精度、高效率和近无损分析等优势于一体,可以提取矿物微区中记录的丰富地质信息,在第四纪年代学研究中具有很大的应用潜力。文中对SIMS第四纪锆石原位微区年龄测定的基本原理、分析校正方法进行介绍,并报道我们测定台湾第四纪金瓜石英安岩锆石U-Pb年龄的结果((1.166±0.020)Ma)。     

我国同位素地质年代学,同位素地球化学研究的进展

同位素地质年代学方面近年来国内外 Sm—Nd、Lu—Hf、Re—Os、La—Ce 以及 K—Ca 这些新的地质年代学方法的发展,不仅填补了某些年代学方法的不足,也使人们有可能更加有效地对火成岩的成因和地球化学分异进行探讨。二次离子探针质谱技术的成功,把锆石年代推向了微区,并     

微区原位普通铅同位素分析技术及其地质应用进展

应用激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)和二次离子质谱(SIMS)等分析技术进行微区原位普通Pb同位素分析是微区地球化学研究的重要内容之一.综述了矿物、熔体包裹体和沉积结核的微区原位普通Pb同位素分析技术及其地质应用的新进展.这些研究资料表明该分析技术在岩浆岩成因、沉积物物源示踪、地幔地球化学、古海洋学以及矿床学等的研究中提供了常规的全岩Pb同位素分析方法难以获得的重要信息,充分展示了该分析技术在地球科学研究中的应用前景.