Инд. авторы:	Николаева И.В., Палесский С.В., Карпов А.В.
Заглавие:	Сравнение исп-мс анализа геологических образцов в варианте растворов и лазерной абляции стекол
Библ. ссылка:	Николаева И.В., Палесский С.В., Карпов А.В. Сравнение исп-мс анализа геологических образцов в варианте растворов и лазерной абляции стекол // Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. - 2019. - Т.330. - № 5. - С.26-34. - ISSN 2500-1019. - EISSN 2413-1830.
Внешние системы:	DOI: 10.18799/24131830/2019/5/263; РИНЦ: 38507420;
Реферат:	rus: Актуальность исследования связана с необходимостью опробования нового эффективного способа пробоподготовки геологических образцов, подходящего для массового многоэлементного ИСП-МС анализа, снижающего общие временные затраты и обеспечивающего возможность определения широкого набора элементов в рамках одного измерительного цикла с применением лазерной абляции (ЛА-ИСП-МС). Цель исследования состоит в сравнении метрологических характеристик двух методик ИСП-МС анализа, основанных на разных способах пробоподготовки силикатных пород - переведении твердого образца в раствор после сплавления с метаборатом лития и использовании готовых боратных стекол для ЛА-ИСП-МС анализа. Объекты: международные и отечественные стандартные образцы состава естественных горных пород: базальты - BHVO-1, BHVO-2, BCR-2, граниты - СГ-1а, СГ-3, габбро СГД-1а, трапп СТ-1а. Методы: масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС), лазерная абляция с масс-спектрометрическим окончанием (ЛА-ИСП-МС). Результаты исследования показали, что разработанные методики многоэлементного ИСП-МС и ЛА-ИСП-МС анализа позволяют определять широкий набор элементов в геологических образцах в рамках одного измерительного цикла в высоком, среднем и низком разрешении при использовании для внешней градуировки стандартных образцов с аналогичной матрицей и внутреннего стандарта для учета и снижения матричного влияния и дрейфа приборных параметров. Правильность определения всех элементов в соответствии с разработанными методиками доказана сравнением результатов анализа шести стандартных геологических образцов с принятыми значениями. ЛА-ИСП-МС отличается экспрессностью за счет отсутствия стадии пробоподготовки, при этом пределы обнаружения и погрешность определения для ЛА-ИСП-МС методики выше, чем при ИСП-МС анализе растворов. eng: The relevance of the study is caused by the need to develop new efficient sample preparation technique suitable for routine multielement ICP-MS analysis of geological samples which decreases time consumption and allows determining a wide number of elements in the range of single measurement using laser ablation (LA-ICP-MS). The main aim of the study is to compare metrological characteristics of two ICP-MS techniques, based on different sample preparation of silicate rocks - sample dissolution after melting with lithium metaborate and using prepared fused glasses for laser ablation. Objects: the international and Russian reference materials of natural rocks: basalts - BHVO-1, BHVO-2, BCR-2, granites - SG-1а, SG-3, gabbro SGD-1а, trap ST-1а. Methods: inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) and laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS). Results of the study showed that the developed multielement ICP-MS and LA-ICP-MS techniques allow determining a wide number of elements in geological samples in the range of single measurement using low, medium and high resolution. Internal and matrix-matched external standards for decreasing/correction of matrix effects and instrumental drift are used. Comparison of the obtained results with values of six reference geological materials verified the accuracy of the techniques. The LA-ICP-MS technique is faster due to the lack of sample preparation, but has higher uncertainty and detection limits in comparison to the ICP-MS technique.
Ключевые слова:	пробоподготовка; стандартные геологические образцы; основные и примесные элементы; лазерная абляция (ЛА); масс-спектрометрия с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС); rare earth elements; major and trace elements; geological reference materials; sample preparation; Laser ablation (LA); inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS); редкоземельные элементы;
Издано:	2019
Физ. характеристика:	с.26-34
Цитирование:	1. ICP-MS - a powerful tool for high-precision trace-element analysis in Earth sciences: Evidence from analysis of selected U.S.G.S. reference samples / G.A. Jenner, H.P. Longerich, S.E. Jackson, B.J. Freyer // Chemical Geology - 1990. - V. 83. - P. 133-148. 2. Balaram V. Recent trends in the instrumental analysis of rare earth elements in geological and industrial materials // Trends in Analytical Chemistry. - 1996. - V. 15. - P. 475-485. 3. Jarvis K.E., Williams J.G. Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS): a rapid technique for the direct, quantitative determination of major, trace and rare-earth elements in geological samples // Chemical Geology. - 1993. -V. 106. - P. 251-262. 4. Пупышев А.А., Суриков В.Т. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой. Образование ионов. - Екатеринбург: УрО РАН, 2006. - 276 c. 5. Jenner F.E., Arevalo R.D. Major and trace element analysis of natural and experimental igneous systems using LA-ICP-MS // Elements. - 2016. - V. 12. - № 5. - P. 311-316. 6. Petrelli M., Laeger K., Perugini D. High spatial resolution trace element determination of geological samples by laser ablation quadrupole plasma mass spectrometry: implications for glass analysis in volcanic products // Geosciences Journal. - 2016. - V. 20. -№ 6. - P. 851-863. 7. Geochronological, geochemical and mineralogical constrains on the petrogenesis of appinites from the Laoniushan complex, eastern Qinling, central China / L. Ding, C. Ma, J. Li, L. Wang // Chemie der Erde. - 2016. - V. 76. - № 4. - P. 579-595. 8. Evaluating downhole fractionation corrections in LA-ICP-MS U-Pb zircon geochronology / T.J. ver Hoeve, J.S. Scoates, C.J. Wall, D. Weis, M. Amini // Chemical Geology. - 2018. -№ 483. - P. 201-217. 9. Eggins S.M. Laser Ablation ICP-MS Analysis of Geological Materials Prepared as Lithium Borate Glasses // Geostandarts Newsletter. - 2003. - V. 27. - № 2. - P. 147-162. 10. Zongshou Y., Norman M.D., Robinson P. Major and Trace Element Analysis of Silicate Rocks by XRF and Laser Ablation ICP-MS Using Lithium Borate Fused Glasses: Matrix Effects, Instrument Response and Results for International Reference Materials // Geostandarts Newsletter. - 2002. - V. 27. - № 1. - P. 67-89. 11. Orihashi Y., Takafumi H. Rapid quantitative analysis of Y and REE abundances in XRF glass bead for selected GSJ reference rock standards using Nd-YAG 266 nm UV laser ablation ICP-MS // Geochemical Journal. - 2003. - V. 37. - P. 401-412. 12. Elemental Analyses Using Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS) of Geological Samples Fused with Li2B4O7 and Calibrated Without Matrix-Matched Standards / D. Guenther, A. Quadt, R. Wirz, H. Cousin, V.J. Dietrich // Mikrochimica Acta. - 2001. - V. 136. - P. 101-107. 13. Application of a double-focusing magnetic sector inductively coupled plasma mass spectrometer with laser ablation for the bulk analysis of rare earth elements in rocks fused with Li2B4O7 / M. Ødegârd, S.H. Dundas, B. Flem, A. Grimstvedt // Fresenius Journal of Analytical Chemistry. - 1998. - V. 362. - P. 477-482. 14. Weis P., Beck H.P., Guenther D. Characterizing ablation and aerosol generation during elemental fractionation on absorption modified lithium tetraborate glasses using LA-ICP-MS // Anal Bioanal Chem. - 2005. - V. 381. - P. 212-224. 15. Trace Element Analysis of Fused Whole-Rock Glasses by Laser Ablation-ICP-MS and PIXE / M. Kurosawa, K. Shima, S. Ishii, K. Sasa // Geostandarts and Geoanalytical Research. - 2005. -V. 30. - № 1. - P. 17-30. 16. Sylvester P.J. Trace Element Analysis of Fused Whole Rock Glass by Laser Ablation ICPMS // Laser-Ablation-ICPMS in the Earth Sciences. - 2001. - V. 29. - P. 147-162. 17. Laser-ablation ICP-MS analysis of siliceous rock glasses fused on an iridium strip heater using MgO dilution / F. Nehring, D.E. Jacob, M.G. Barth, S.F. Foley // Mikrochimica Acta. - 2008. -V. 160. - P. 153-163. 18. A Flux-Free Fusion Technique for Rapid Determination of Major and Trace Elements in Silicate Rocks by LA-ICP-MS / Z. He, F. Huang, H. Yu, Y. Xiao, F. Wang, Q. Li, Y. Xia, X. Zhang // Geostandards and Geoanalytical Research. - 2016 - V. 40. -№ 1. - P. 5-27 19. Calibration and correction of LA-ICP-MS and LA-MC-ICP-MS analyses for element contents and isotopic ratios / J. Lin, Y. Liu, Y. Yang, Z. Hu // Solid Earth Sciences. - 2016. - V. 1. - № 1. -P. 5-27. 20. Определение редкоземельных и высокозарядных элементов в стандартных геологических образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (ИСП-МС) / И.В. Николаева, С.В. Палесский, О.А. Козьменко, Г.Н. Аношин // Геохимия. - 2008. - № 10. - C. 1085-1091. 21. Карманова Н.Г., Карманов Н.С. Универсальная методика рентгенофлуоресцентного силикатного анализа горных пород на спектрометре ARL-9900XP // Тезисы докладов VII всероссийской конференции по рентгеноспектральному анализу. -Новосибирск, 2011. - C. 126. 22. Определение основных и примесных элементов в силикатных породах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой после сплавления с LiBO2 / И.В. Николаева, С.В. Палесский, О.С. Чирко, С.М. Черноножкин // Аналитика и контроль. - 2012. - Т. 16. - № 2. - С. 134-142. 23. GeoReM: a New Geochemical Database for Reference Materials and Isotopic Standards / K.P. Jochum, U. Nohl, K. Herwig, E. Lammel, D. Stoll, A.W. Hofmann. URL: http://georem.mpch-mainz.gwdg.de (дата обращения 20.03.2018). 24. Новые данные по определению редких и рассеянных элементов в геологических стандартных образцах методом масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой / И.Н. Мысовская, Е.В. Смирнова, В.И. Ложкин, Н.Н. Пахомова // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2009. - № 10. -С. 60-66. 25. Петров Л.Л. Каталог - Стандартные образцы химического состава природных минеральных веществ. - Иркутск. 2006. -54 с.