无内标-多外标校正激光剥蚀等离子体质谱法测定磁铁矿微量元素组成

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)常用于磁铁矿原位微量元素分析,按照校正策略不同,主要分为内标法和无内标法。内标法需要用电子探针(EMPA)预先测定磁铁矿中内标元素Fe的含量,过程较繁琐,且待测元素含量会受到内标元素含量测定的影响。本文采用铁含量较高的玄武质玻璃BCR-2G、BIR-1G、BHVO-2G和GSE-1G作为外标,避免了内标元素含量的测定,建立了无内标-多外标校正LA-ICP-MS测定磁铁矿微量元素组成的分析方法。利用该方法测定了科马提岩玻璃GOR-128g和自然岩浆磁铁矿BC 28的微量元素组成以评估方法的可靠性。结果表明,科马提岩玻璃的测定结果与推荐值及前人内标法的测定值一致,多数元素的相对标准偏差RSD5%;自然岩浆磁铁矿的测定结果与推荐值相比,多数元素的RSD7%,低于前人内标法的RSD(15%)。由此说明无内标-多外标法可以实现富铁硅酸岩或磁铁矿微量元素含量的准确校正,克服了基体效应的影响。因此,无内标-多外标法是一种原位测定磁铁矿微量元素含量的快速、准确方法,具有一定的应用潜力。     

电感耦合等离子体发射光谱法直接测定黄铜矿中多元素

应用电感耦合等离子体原子发射光谱法直接测定黄铜矿中Cu、Fe、Cd、Co、In、Mn、Ni、Pb和Zn9种元素。试样经HCl-HNO3溶解，不需要化学分离，用干扰系数校正法消除黄铜矿中主量元素Cu和Fe对其它微量元素的干扰，以国家一级标准物质GBW 07268检验方法的准确度，结果与标准值相符，相对误差除Ni元素外，其它均小于5．00％，精密度(RSD，n=8)为2．55％～7．62％。     

X射线荧光光谱测定钛合金样品中多元素

以化学法标定的钛合金作为标准样品，用理论α系数及干扰曲线法进行基体效应和谱线重叠干扰的校正，开发了用X射线荧光光谱测定钛合金样品中除Ti外的常量和微量元素的方法。用该方法测定结果与化学值相符。10次制样测量，各元素的RSD≤1.25%。     

氢化物发生-原子荧光光谱法同时测定滑石中砷和汞

样品经盐酸、硝酸、氢氟酸、高氯酸溶解,盐酸提取,提取液直接上机测定。综合采用离峰背景校正法及干扰系数校正法消除各种干扰对测定的影响,电感耦合等离子体发射光谱法测定煤及煤灰样品中21个主次量及微量元素。方法检出限为0.03~5.6μg/g,精密度(RSD,n=11)为0.5%~3.6%。方法用国家一级标准物质验证,各元素的测定值与标准值吻合,满足煤分析要求。     

X射线萤光光谱法测定铁矿石和岩石中的低、微量元素时基体成分影响的研究

用X射线荧光光谱法测定试样的主要成分时,主要是用数学校正法来校正基体成分对分析结果的影响,然而用数学校正法来分析试样中的低、微量元素是很困难的.分析试样中的低、微量元素,多数作者是采用散射内标法或加人内标法来校正基体效应.用散射内标法测定试样中的低、微量元素时,背景强度的变化往往影响分析结果的精确度,特别是分析元素靠近检出限时,分析元素能否检出以及测定结果的精确度如何,主要取决于背景强度的大小及背景测定的精确度.     

岩矿中微量元素分析交流会

微量元素是地质、地球化学研究中一个很活跃的领域。对岩矿中微量元素测定的要求在数量上和质量上都日益提高。与此相适应,岩矿中微量元素分析测试方法的研究也呈现一个蓬勃的局面。为了交流岩矿中微量元素分析的经验,中国矿物岩石地球化学学会岩矿分析测试专业委员会4月10—13日在南京召开了微量元素分析交流会。88个单位118位代表参加了会议。     

双毛细管在线干扰校正-电感耦合等离子体发射光谱法测定含铀地质样品中微量铅

应用电感耦合等离子体发射光谱法测定地质样品中的铅时,基体元素的干扰会使测量结果偏低。本文用氢氟酸、硝酸、高氯酸、盐酸溶解样品,采用等径双毛细管在线干扰校正的方法测定了含铀地质样品中的微量铅。首先通过双毛细管确定了样品溶液中的Fe、Al对铅有负干扰,而一定浓度的U、Ba、Ti、Ca、Mn、K、Mg、Na等基体元素没有干扰或可以忽略,由此在线双毛细管根据样品中Fe、Al的含量使用不同的校正试液建立标准曲线,测定未知样品时同步进行稀释,降低了Fe、Al的基体效应。方法检出限为1.5μg/g,精密度(RSD)小于5%。与普通干扰校正法相比,双毛细管在线干扰校正法可根据不同基体的样品使用不同的干扰校正试液,快速建立标准曲线进行复杂样品的测定,且避免了二次稀释,节省试剂,适合测定基体成分接近的批量样品。     

水杨基萤光酮导致光度法测定岩矿中痕量锗

分光光度法测定岩矿中痕量锗,以往都必需用蒸馏或萃取作为分离富集手段。近年来对光度法测定锗的灵敏度有了较大的提高,用2,3,7-三羟基-9-取代萤光酮胶束增溶法,其摩尔吸光系数可达1.8×10~5左右,在强酸介质中有较好的选择性,但对岩矿中锗的测定不经分离,某些元素对痕量锗的测定仍有严重干扰,本文利用了导数     

电感耦合等离子体质谱法同时测定铜铅锌矿石中微量元素镓铟铊钨钼的干扰消除

对电感耦合等离子体质谱法同时测定铜矿石、铅矿石和锌矿石中镓、铟、铊、钨和钼量时,基体效应和主量元素铜、铅、锌对测量的干扰情况及可能的消除方法进行试验,结果表明,溶液中共存小于200μg/mL锌对上述微量元素的测量没有干扰;溶液中共存大于50μg/mL的铜对镓、铟、铊、钨、钼的测量有负干扰,共存大于100μg/mL铅对钨的测量有正干扰,对钼的测量有负干扰,采用钪、铼、镧混合内标或基体匹配可以消除这些干扰;溶液中共存大于20μg/mL的铅对铊的测量有正干扰,选择203Tl为测量质量数,可使耐受铅的干扰浓度提高到50μg/mL,铅对铊测量的干扰可以采用校正系数法或基体匹配进行校正或消除。     

高能偏振能量色散X射线荧光光谱仪特性研究及地质样品中主微量元素分析

高能偏振能量色散X射线荧光光谱仪由于其高能特性为包括重金属和稀土元素在内的原子序数较大的重元素分析带来了新的契机。本文应用高能偏振X射线荧光光谱仪（HE-P-EDXRF）建立了土壤、岩石和水系沉积物中主微量元素分析方法,对分析线的选择、谱线重叠干扰校正及基体校正模式等进行了探讨,并用不确定度对方法进行了评估。研究表明：①原子序数较大的微量元素选取Kα线作为分析线,谱线重叠干扰较少,有利于获得谱峰净强度,甚至La、Ce和Nd等稀土元素也能够准确测定;②合适的基体校正方法能够改善标准曲线拟合效果;③微量元素Ba和稀土元素La、Ce等,HE-P-EDXRF方法检出限具有明显优势,而对于轻元素WDXRF方法检出限更低;④检验样本除Na₂O、MgO、P和Sm外平均相对误差均在15%以下,微量元素相对平均误差在2.40%~16.3%之间,除Cu和Yb外其余微量元素准确度结果显著优于WDXRF;⑤根据欧盟和国际上不确定度的评估方法,除V和Th外,其他微量元素与有证标准物质的认定值间不存在显著性差异。综合来看,本方法更适用于分析岩石、土壤和沉积物等常规地质样品中的微量和稀土元素,解决了此类样品中微量元素对ICP-MS等需复杂化学前处理的分析方法的依赖。     

偏硼酸锂熔矿-超声提取-电感耦合等离子体发射光谱法测定岩石水系沉积物土壤样品中硅铝铁等10种元素

采用偏硼酸锂熔矿分解样品,超声波振动提取,电感耦合等离子体发射光谱法同时测定同一份溶液中的硅、铝、铁、钙、镁、钾、钠、磷、锰、钛等组分。通过对岩石、水系沉积物和土壤国家一级标准物质测定验证,方法的准确度、精密度能够满足样品中各元素定量分析的要求。     

库车盆地古近纪岩盐层中钾盐资源量预测研究

新疆库车盆地的古盐湖沉积了巨厚的岩盐层,在构造环境上具备形成钾矿的条件.近年来,在库车盆地古近纪岩盐中发现了众多的钾盐矿物及其组合.文章采用石盐质量法,即通过统计和分析盆地中的石盐质量、海陆相沉积的比值关系及成钾概率,预测出库车盆地古近纪可能沉积的钾盐资源量.其理论基础是,海水和地表水中钾离子与钠离子含量存在一定的比例关系,石盐与钾盐沉积量也应存在固定比值,利用这一比值将已经发现并计算得出的石盐质量转换为钾盐资源量.分析确定库车盆地中带人钾总量的成钾概率是4.69%,据此,预测出可能沉积蕴藏的钾盐资源量(KCl)可达39.78亿t.     

山西塔儿山地区夕卡岩型铁矿的赋矿围岩特征及控矿作用

山西塔儿山地区的夕卡岩型铁矿是山西省的重要铁矿类型。夕卡岩型铁矿的赋矿围岩以中奥陶统碳酸盐岩为主,分为下马家沟组、上马家沟组和峰峰组,共3个组7个岩性段。该区中奥陶统的特点是白云质成分较高,较纯的灰岩较少,表现为潮上潟湖相、潮上盐坪相和潮下陆棚相交替的沉积环境;岩石富MgO,大部分碳酸盐岩的CaO/MgO值为2.63~5.51,属于方解质白云岩或富白云质灰岩;在热液交代作用过程中,白云质灰岩、钙质白云岩经热液交代形成了镁夕卡岩岩石组合,以透辉石-金云母夕卡岩、透辉石夕卡岩和金云母夕卡岩为主,铁矿体主要产于镁质夕卡岩中。中奥陶统碳酸盐岩的控矿作用表现为:大部分的铁矿体都产于由富镁碳酸盐岩蚀变而成的镁夕卡岩中,围岩中的镁质可以降低岩浆温度和黏度,转换硅酸盐中的铁质,形成镁质夕卡岩和铁质堆积;含石膏层的碳酸盐岩在成矿中具有关键性作用,不仅能够改善岩浆和流体的物理-化学性状,促进蚀变和矿化,还能提供有利的成矿空间,成为构成夕卡岩型铁矿矿集区的决定性因素之一。     

电感耦合等离子体发射光谱法同时测定钒钛磁铁矿中铁钛钒

样品采用HCl-HF-HNO3-HClO4四酸溶矿、H2SO4-HF-HNO3三酸溶矿、KOH碱熔3种分解方法进行处理,电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定钒钛磁铁矿中的铁、钛、钒。结果表明,3种样品处理方法应用于ICP-AES测定是可行的。KOH碱熔适用于方法比对,三酸溶矿适用于样品内检分析,四酸溶矿适用于大批量样品测定。对铁、钛、钒三元素选择适合的分析谱线,以冶金行业钒钛磁铁矿标准样品制备的溶液绘制标准曲线,可消除试液基体和介质不一致对测定结果的影响。样品试液中主要共存离子对选择的分析线干扰小。采用四酸溶矿ICP-AES测定铁、钛、钒的方法检出限分别为0.0032%、0.0024%、0.0003%,方法精密度(RSD,n=12)为0.43%～5.06%。经实验室间比对和批量样品方法比对实验,测定值无明显系统偏差。建立的方法具有样品分解完全、测定含量范围宽、分析简便快速、结果准确等优点,适用于钒钛磁铁矿样品中铁、钛、钒的测定。     

基于细观试验和离散元法的盐岩力学特性

当前盐岩的宏观力学模型通常是唯象模型,不能很好地解释盐岩受力变形破坏的真正物理基础。盐岩是由于化学沉积而形成的矿物集合体,是一种主要由NaCl和少量杂质组成的多晶体,其变形机制主要由晶粒与晶界的力学特性控制。通过扫描电镜（SEM）,获得盐岩晶粒的微细观结构特征,采用分子动力学方法和纳米压痕技术,确定盐岩晶粒和晶界的微细观力学参数;将盐岩晶粒作为块体,基于Voronoi多边形技术,建立盐岩的微细观数值模型;利用离散元方法,对盐岩试件在单轴压缩和直剪条件下的宏观力学行为进行了数值模拟。数值模拟结果与宏观力学试验结果吻合度高,表明基于盐岩微细观晶粒结构特征并结合离散元数值模拟的方法能够较好地研究盐岩的宏观力学性能及其材料物理基础。     

盐岩地下储气库风险分级机制初探

能源储备是国家重大战略需求,目前国内已经开始大规模兴建盐岩能源地下储库群,由于国内的盐岩储库地层具有埋深浅、盐层薄、夹层多、品位低等特点,导致建库难度大、运行风险高,因此,开展盐岩地下油气储库风险分析研究具有重要的理论意义和工程应用价值。针对国内盐岩地下油气储库现状,在风险分析中引入功能设计理念,以体积收缩率作为储库运营期风险的单项分级指标,初步提出了地下油气储库运营风险分级机制的基本方法,以国内某盐岩地下储气库为例,通过流变计算获得不同储气内压变化条件下,储库风险随时间的变化规律,较好地验证了所提方法的合理性和有效性。     

岩盐三轴压缩试验方法及数据处理方式的对比研究

在能源地下储存及废弃物地下处置库的设计、施工、运行中,岩盐的强度和变形特征是极为重要的参数。正确地获得岩盐的强度参数对地下储存库的设计和安全运行具有重要意义。分别选定江苏金坛和湖北江汉岩样作为试验样本,通过三轴压缩试验获得岩盐短期强度和变形的力学参数,比较并总结了以德国为代表的欧美国家与国内试验方法及数据处理方式的异同。同时介绍了德国短期强度试验确定岩盐损伤起始点的方法及其不足,提出了更为精确地确定方法并确定了金坛岩盐损伤起始点。分析发现:对于大变形岩盐,国内测量的强度数据普遍偏高,应采用横截面积修正以及科学应变代替工程应变的度量方式。     

一种盐岩相似材料的试验研究

目前国内外学者主要利用小尺寸盐岩试件进行盐岩造腔理论以及溶腔稳定性方面的研究,所以利用相似材料制备大尺寸型盐模拟盐岩造腔全过程,以及研究溶腔的稳定性是有必要的。利用盐屑在高压下制备成型盐,测试其溶解特性和力学特性。试验表明压制应力为40、60、80 MPa时制成的型盐,其溶解速率变化不大;在压制型盐与天然岩盐的倾角溶解试验中发现,倾角为0°、90°、180°时溶解速率分别是天然盐岩的2.15倍、1.84倍、1.77倍;型盐的单轴抗压强度同压制的应力成正比,压制应力为80 MPa时干燥型盐同天然盐岩强度相当;型盐吸水后强度有所降低,而天然盐岩吸水后强度没有明显变化。所以在适当压制力作用下,利用盐屑压制型盐代替盐岩用于造腔理论及造腔全过程试验和溶腔稳定性试验研究是可行的。     

Numerical simulation of rock salt dissolution in dynamic water

The dissolution process of the rock salt is actually a complicated process in fluid dynamics and chemical kinetics; therefore, the mathematical model for the solute-fluid flow during the cavern building may be established to research the change rule of the form of the cavern boundary based on the kinetic analysis of the convection–diffusion process, with integration of the basic theories of fluid mechanics and the principles of chemical kinetics. In order to research the dissolution mechanism of the rock salt under the condition of dynamic water, the method of numerical simulation has been employed to simulate and study the factors with effect on the fluid transport mechanism in solution mining cavern of the rock salt, and its dissolution in dynamic water has been simulated and researched. The result shows that the model established in this paper may well describe the dissolution process of rock salt under the condition of dynamic water, providing basic analyzing means for the research on the rock salt dissolution in dynamic water.     

一种交互层状岩体模型材料制备方法及初步试验研究

我国的盐岩层具有盐层薄、夹层多等特点,相对于大型能源地下储备库而言,层状盐岩围岩可视为交互层状介质,其工程力学特性研究是储备库稳定性评价的基础。因此,制备层状岩体模型材料并开展层状盐岩物理模拟试验是非常必要的。为此研发了一种厚度比及各岩层力学特性可调的交互层状岩体模型材料制备方法：首先设计一种薄层切割装置,对预制好的两种力学特性迥异的均质模型材料块体进行切片,再利用一种模型材料软薄层吸附平移装置将得到的两类薄层交互叠加,经过修葺、预压和养护,获得交互层状模型材料块体,最后钻孔取样获取具有不同倾角和厚度比的交互层状岩体模型材料试样。初步试验研究了厚度比、倾角等对交互层状岩体力学特性的影响,结果表明,通过该方法获得的模型材料可以较好的模拟层状岩体特性,为系统开展层状盐岩体物理模拟试验打下良好基础。