胡 歡,王汝成*,謝 磊,張文蘭,田恩農(nóng),許雅婷,范宏瑞
1.內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室,南京大學 地球科學與工程學院,南京 210023;2.中國科學院礦產(chǎn)資源研究重點實驗室,中國科學院 地質(zhì)與地球物理研究所,北京 100029
獨居石,富含輕稀土的磷酸鹽(REE,Th)[PO4],不僅是大陸地殼REE元素和Th的主要賦存礦物之一,也是自然界稀土資源的主要來源。與此同時,由于獨居石含有一定的 U、Th和放射性成因的Pb,而且對形成地質(zhì)條件的變化較為敏感,可以同時記錄形成年代和后期構(gòu)造熱事件年齡等信息,因此在地質(zhì)年代學研究上有重要的意義(Parrish,1990; Suzuki and Adachi, 1991; Kosler et al., 2001;Williams et al., 2007; Kohn and Vervoort, 2008; Liu et al., 2012; Li et al., 2013)。除此以外,化學成分和晶體結(jié)構(gòu)類似獨居石的合成陶瓷相,是核廢物處置載體相的重要研究對象(Parrish, 1990; Meldrum et al.,1998; Poitrasson et al., 2000; Seydoux-Guillaume et al.,2003)。
獨居石化學成分復(fù)雜,對其精確的測定不僅有助于準確地掌握稀土元素的地球化學行為,而且也決定了后續(xù)的電子探針定年和LA-ICP-MS,SIMS微量元素分析數(shù)據(jù)的準確性。目前獨居石化學成分主微量元素原位分析方法主要有電子探針,SIMS和LA-ICP-MS,其中SIMS和LA-ICP-MS分析方法束斑較大且損傷樣品,而電子探針具有較高的空間分辨率和無損分析樣品的特點,故電子探針往往是測定獨居石化學成分的首選分析方法。然而由于獨居石化學成分變化范圍大,再加上其所含鑭系元素的特征峰在成分分析中重疊嚴重,這些因素都造成一直以來,獨居石化學成分的準確測定是電子探針礦物定量分析的難點之一。為了解決這一難點,前人針對不同型號和配置的電子探針建立獨居石化學成分的多種測試方法和條件,但這些方法和分析條件多以研究者自有的獨居石樣品為基礎(chǔ),且微量元素含量的精準測定集中于討論電子探針化學定年方法中關(guān)鍵元素Pb的精準測定(Amli and Griffin, 1975; Montel et al.,1996; Montel et al., 2018;Williams and Jercinovic, 2002; Pyle, 2005; Jercinovic and Williams, 2005; Jercinovic et al., 2008; 姚立, 2008;Shimizu et al., 2017; Kone?ny et al., 2018),而對于目前各大實驗室常用的SPI獨居石標樣及其所含稀土微量元素的精準測定研究較為薄弱。本文主要以SPI標樣公司的獨居石標樣為研究對象,針對其主量、微量元素含量懸殊的特點,分層分析主微量元素的測試條件、分析晶體、元素分析線系、標樣等多個實驗參數(shù),以期建立以日本電子JXA-8530F Plus電子探針和大羅蘭圓大分光晶體(RR=140 mm)為基礎(chǔ)的獨居石化學成分精準測定的分析條件。
獨居石是花崗巖、堿性巖和片麻巖中常見的副礦物,也可見于偉晶巖、砂巖或砂礦中。它的理論化學結(jié)構(gòu)式為 (LREE, Th, Ca)[PO4],晶體結(jié)構(gòu)由獨立[PO4]四面體組成,稀土元素LREE位于[PO4]四面體中,與周圍六個[PO4]連接,形成9次配位REEO9(王璞,1982;Williams et al.,2007;圖1)。
獨居石主要化學組成有P、REE、Th、Y、U、Ca等元素,其類質(zhì)同象置換作用主要有四類:稀土元素之間的置換(式1);磷鈣釷石型置換(Cheralite,CaTh[PO4]2),稀土離子和非稀土離子Th、Ca發(fā)生置換(式2);硅釷石型置換(Huttonite,Th[SiO4]),稀土元素和Th、Si發(fā)生置換(式3)。另外,在式(2)和式(3)兩個置換類型中,U還與其中 Th發(fā)生置換(F?rster,1998;Williams et al.,2007;Engi,2017)。正是多種類型類質(zhì)同象作用造成了獨居石化學成分的復(fù)雜性。
獨居石化學成分測定均在南京大學內(nèi)生金屬礦床成礦機制研究國家重點實驗室完成。測試儀器為日本電子JEOL JX-8530F Plus型號電子探針,該探針配備有場發(fā)射電子發(fā)射槍和5道波譜分光晶體,最大束流可達2 μA,SEI圖像分辨率高于鎢燈絲電子探針,在30 kV加速電壓時為3.0 nm,樣品臺X軸和Y軸的再現(xiàn)性小于1 μm,具體的譜儀配置和儀器參數(shù)見表1。
圖1 獨居石的的晶體結(jié)構(gòu)在(010)面投影,REEO9配位多面體綠色,PO4配位多面體深粉色Fig.1 The crystal structure of monazite projected onto (010).REEO9 polyhedra are shaded in greensand the PO4 tetrahedral in deep pinks
本次研究對象SPI公司獨居石標樣來自巴西Minaz Gerais省Bueno-polis地區(qū),其成分均一(圖2),含量參考值高于5 wt%的主量元素有(wt%):P2O527.04、Ce2O325.04、ThO211.80、Nd2O311.00、La2O39.48;含量位于1~5 wt%的元素有(wt%):Sm2O33.20、Pr2O32.97、Gd2O32.56、Y2O32.00、SiO21.72,含量低于1 wt%的微量元素有(wt%):Dy2O30.92、CaO 0.90、Tb2O30.40、PbO 0.30、UO20.20、Er2O30.15、Eu2O30.12。從這些數(shù)據(jù)看,該獨居石中各稀土元素化學含量之間存在顯著差異,這也決定了在獨居石電子探針成分分析需要采用相應(yīng)不同的測試分析參數(shù)。
表1 JEOL JX-8530F Plus場發(fā)射電子探針的譜儀配置基本信息Table 1 Spectrometer configuration of JEOL JX-8530F Plus field-emission EMPA
圖2 SPI獨居石標樣的背散射圖像Fig.2 BSE image of natural monazite standard from SPI Company
電子探針化學成分測試條件包括加速電壓、束流、束斑大小、測量時間、分光晶體、測量元素線系和標樣等。對于獨居石標樣化學成分準確測定,尤其是微量元素,不同型號和不同譜儀配置的電子探針下分析條件是不同的。因此,本次研究詳細討論了本實驗室日本電子JXA-8530F Plus譜儀配置下SPI獨居石化學成分的測試條件,尤其是大羅蘭圓大分光晶體對微量元素精準測定的測試參數(shù)。
加速電壓加速電壓是影響定量分析結(jié)果的重要因素,當過壓比U=E0/Ec(E0為入射電子能量,也即工作電壓,Ec為特征X射線激發(fā)能量)介于2~3之間,特定的原子圈層才能被激發(fā)并達到最大離 子 化(Bethe,1930;Heinrich,1981;Kone?ny et al.,2018)。獨居石化學成分中REE元素 La-Lu的 L線系 Ec能量范圍從4.6~7.6 keV,Pb,Th和U M線系Ec能量分別為3.3、3.0和3.2 keV,因此加速電壓必須大于15 kV才能滿足特定的原子圈層被激發(fā)并達到最大離子化狀態(tài)(Jercinovic et al.,2008 ;Suzuki and Kato,2008 ;Kone?ny et al.,2018)。Montel等(1996)指出較高的加速電壓能提高信號的峰背比,降低檢測限,但Pyle等(2005)的研究表明當加速電壓為25 kV時,盡管增加了樣品的X射線激發(fā)范圍,同時也導(dǎo)致空間分辨率下降和ZAF校正不確定性的增加。在前人的獨居石化學成分分析中,加速電壓多設(shè)置為15 kV或20 kV,本次研究加速電壓選擇15 kV,在保證足夠的激發(fā)信號強度基礎(chǔ)上,盡量降低基底效應(yīng)和對樣品表面的損傷。
束斑束斑大小的選擇主要依據(jù)于礦物顆粒大小、成分均勻程度以及樣品在電子束作用下的穩(wěn)定性。對于獨居石成分分析來說,由于分析時間較長(每個點一般近10 min),理論上當?shù)V物顆粒大且成分均勻時,應(yīng)盡量選擇直徑較大的束斑,從而降低電子束對樣品的損傷,同時也保持吸收電流的穩(wěn)定性。本次研究中對獨居石標樣進行的全元素波譜掃描分析中,束斑直徑設(shè)置為15 μm,而在定量分析時,束斑直徑設(shè)置為5 μm,既保護標樣又體現(xiàn)電子探針空間分辨率優(yōu)勢(SIMS和LA-ICPMS束斑直徑一般為 10~20 μm)。
束流、測量時間和最低檢測限最低檢測限是衡量電子探針分析性能和實驗方法的重要指標,其計算公式如下:
式中InetSTD為標樣X射線凈計數(shù),mass(%)STD為待測元素在標樣中的含量,Iback為X射線背景強度平均計數(shù),tback為背景計數(shù)時間,CurrSTD為標準樣品測試電流,Curr為樣品測試電流。從檢測限的計算公式看,通過提高束流強度和延長測量時間均可降低最低檢測限,相應(yīng)地也提高了分析數(shù)據(jù)的精確度和準確度,而束流大小和測量時間長短的設(shè)定取決于待測礦物中分析元素含量的高低以及待測礦物抗電流灼燒的能力。
SPI公司獨居石標樣中不同元素之間的含量差別較大,如P2O5含量高達27.04 wt%,而Eu2O3含量卻僅為0.12 wt%,因此,為了保證微量元素的最低檢測限和分析準確度的基本要求,同時考慮SPI獨居石標樣抗灼燒能力,本次分析選擇的束流為100 nA。同樣,針對含量高低不同的元素也設(shè)置了不同的測量時間,并將單點分析的總時間控制在10 min以內(nèi)。對于標樣中含量高于5 wt% 的主量元素P、Ce、Th、Nd、La和Si峰位和前后背景測定時間設(shè)置為10 s/5 s;含量介于1~5 wt% 的主量元素Y、Pr、Sm和Gd峰位和前后背景測定時間略有加長為20 s/10 s,而對于含量低于1 wt %的微量元素Ca、U、Tb、Dy、Eu、Er和Pb,峰位和前后背景測定時間為30 s/15 s。
統(tǒng)計本次測試條件中各元素的最低檢測限(測試點數(shù)n=20),可知含量高于5 wt% 的主量元素P、Ce、Th、Nd、La平均檢測限分別為 140×10-6、569×10-6、225×10-6、760×10-6、292×10-6;含量介于 1~5 wt% 的元素 Y、Pr、Sm、Gd、Si平均檢測限分別為 219×10-6、340×10-6、352×10-6、538×10-6、91×10-6;微量元素 Ca、Pb、U、Tb、Dy、Eu、Er平均檢測限分別為 31×10-6、108×10-6、119×10-6、732×10-6、166×10-6、299×10-6、219×10-6。 除 Tb、Eu、Er以外,所有分析點各元素的標準偏差平均值均低于5%。各元素檢測限變化范圍及其標準偏差值見表2。從表2和圖3中可以看出,分析過程中檢測限均低于標樣中該元素含量推薦值,且基本穩(wěn)定不變,表明在加速電壓15 kV,束流100 nA和相應(yīng)的測試時間下,各元素含量測試準確度和精確度較高,尤其是微量元素,達到了精準測定的要求。
分光晶體除電壓、束流和測試時間之外,分光晶體的選擇同樣決定數(shù)據(jù)的準確性。以微量元素Pb Mβ為例,從圖4b中可以看出大羅蘭圓分光晶體PETJ(RR=140 mm)信號強度低,峰背比高(凈計數(shù)0.68,P/B=3.32),小羅蘭圓分光晶體PETH(RR=100 mm)信號強度高,但峰背比低(凈計數(shù)2.10,P/B=1.74),大羅蘭圓大分光晶體PETL(RR=140 mm)信號強度中等,峰背比較高(凈計數(shù)1.34,P/B=2.58),同時滿足了微量元素分析的信號強度和峰背比要求,為最佳分析晶體,因此,本次測試過程中將干擾嚴重的稀土微量元素Dy,Eu,Er和定年關(guān)鍵元素Pb用PETL/LIFL分光晶體分析,其他稀土元素則根據(jù)其含量高低和信號強度分配分光晶體,Si同時在TAP和TAPL分光晶體上分析,具體設(shè)置見表2。
線系選擇和前后背景的設(shè)置獨居石化學成分比較復(fù)雜,稀土元素不同能級的特征X射線譜線系繁多、重疊峰眾多,狀如“五指山”,彼此干擾非常嚴重。因此,準確剝離相互重疊干擾的特征峰,是獨居石化學成分精準分析的關(guān)鍵。為了弄清各元素特征譜線形態(tài)及相互干擾的具體情況,在定量分析前必須對待測獨居石開展精細全元素波譜掃描。本次研究中精細全元素波譜掃描的電壓、束流和定量分析一致,均為15 kV和100 nA,束斑直徑15 μm,步長 20 μm,駐留時間 1 s/步。
表2 SPI獨居石標樣各元素的分光晶體、特征線系干擾狀況及平均分析檢測限和標準差Table 2 Spectometers, analysis lines, average detected limits and standard deviation fo SPI monazite standard
圖3 SPI獨居石標樣分析點各元素的檢測限變化圖(分析點n=20)Fig.3 Plot of detection limits for analyzed elements of natural monazite standard
本次研究主要是通過JEOL 電子探針自帶軟件分析各譜儀的波譜掃描圖,并結(jié)合X射線特征峰位表來確定各元素,尤其是稀土元素的分析線系、干擾狀況和前后背景等關(guān)鍵參數(shù)(表2)。從全元素波譜掃描圖(圖5)可見,SPI獨居石標樣主要含有 Ce、Th、Nd、La、Y、Pr、Sm、Gd、Ca、Tb、Dy、U和Pb等元素,和其化學成分參考值中主要元素基本相吻合。這些元素中,P、Ca、Th、Y元素在PETL晶體上的特征峰基本沒有干擾,可采用其一級線系作為分析線系;稀土元素在LIFL晶體上各級特征X射線峰位相近且互相重疊和干擾,一般多用選取不同級次特征峰和干擾系數(shù)校正法來處理(Amli and Griffin,1975),其中La和Ce元素 Lα1線系的特征峰無干擾,可以直接選為分析線系;Pr、Nd、Sm、Gd、Tb、Eu 元素的 Lα1線系均有干擾,可采用一級Lβ1線系來避開其他元素線系的干擾。盡管如此,仍有少數(shù)元素被其他稀土元素線系的干擾,如 Er Lα1對 Tb Lβ1,Dy Lα1,2對 Eu Lβ1有輕微干擾,需要采用干擾系數(shù)校正法進一步處理。
圖4 SPI獨居石標樣PETL晶體波譜掃描中Th、U、Pb峰位Fig.4 WDS scans around Th,U,Pb peak regions of natural monazite standard
圖5 SPI獨居石標樣在PETL晶體(100~220 mm)和LIFL晶體(90~190 mm)的波譜掃描Fig.5 WDS scans of natural monazite standard with PETL and LIFL crystal over Rowland circle range from 100-200 mm and 90-190 mm respectively
對于電子探針化學定年的關(guān)鍵微量元素U和Pb,U Mα1線系被Th Mβ1嚴重干擾,只能選擇U Mβ1,但 Th Mγ、Th M3-N4、Th M5-P3對 U Mβ1仍有一定的干擾(圖4a),需要測定Th對U的干擾系數(shù)。Pb元素線系的選擇取決于線系的信號強度。一般來說,當Pb Mβ1信號強度較高時,多選擇其作為分析線系,以回避 Th Mζ1,Mζ2對 Pb Mα1線系的干擾,但當Pb Mβ1信號強度較弱,為保證信號強度滿足分析的基本要求,建議選擇Pb Mα1,然后進行 Th Mζ1,Mζ2對 Pb Mα1線系的干擾系數(shù)校正處理。分析SPI獨居石波譜掃描圖中Pb特征峰(圖4b),PETL分光晶體Pb Mβ1線系信號峰背比P/B為2.58,盡管稍低于Pb Mα1(P/B=3.03),但可以滿足分析需要的峰背比,因此本次分析選擇Pb Mβ1為分析線系。
干擾系數(shù)校正重疊峰的處理是獨居石化學成分分析中的難點和關(guān)鍵點,而對于無法采用其他線系規(guī)避的元素干擾可通過干擾校正系數(shù)來解決。干擾校正系數(shù)的計算方法是(Amli and Griffin,1975):假設(shè)B元素線系被A線系元素干擾,在不含B元素的A元素標樣上測定A元素和B元素的計數(shù)強度,然后用B元素的凈計數(shù)比上A元素的凈計數(shù)得到干擾校正系數(shù),具體的計算公式如下:
干擾系數(shù)測定可以分為:測單個標樣的常規(guī)干擾系數(shù)法和多個標樣的干擾系數(shù)曲線擬合修正兩種,但由于純稀土標樣的缺乏,很難完成多標樣的干擾系數(shù)曲線擬合法,因此多采用常規(guī)單標樣干擾系數(shù)法。在準確測定干擾校正系數(shù)后,日本電子的電子探針自帶標準軟件Interference Correction可以很好地扣除干擾峰的影響。
從表2看出,獨居石中主要存在Tb Lβ1干擾Er Lα1,Dy Lα1,2干擾 Eu Lβ1和 Th Mγ1干擾 U Mβ1。我們可采用和獨居石標樣相同的測試條件:加速電壓15 kV、束流100 nA、束斑直徑5 μm,分別測定TbPO4標樣中Tb Lβ1和Er Lα1的凈計數(shù),DyPO4標樣中Dy Lα1和Eu Lβ1的凈計數(shù)以及ThO2標樣中Th Mγ1和U Mβ1的凈計數(shù),然后代入上述公式計算得到干擾校正系數(shù)(表3),最后將這些系數(shù)輸入Interference Correction軟件參數(shù)框,在執(zhí)行定量分析時扣除干擾峰的影響,從而得到被干擾元素Tb,Eu和U的真實含量。
標樣和ZAF修正和多數(shù)儀器分析法一樣,電子探針定量分析是一種比較分析方法。定量分析時,需要在相同條件下與標準樣品所產(chǎn)生的同一元素X射線強度相比較,才能確定此元素含量。在理想情況下,采用化學組成和晶體結(jié)構(gòu)都與待測樣品類似的礦物作為標準參考樣品,這樣基底效應(yīng)最小,從而得到較可靠的分析結(jié)果,但這種情況在實際分析中基本上是不成立的。由于測試樣品和標樣之間的差異,定量分析中需要進行基底效應(yīng)修正。目前氧化物主要的修正方法是ZAF修正。ZAF修正包括原子序數(shù)修正Z、吸收修正A和熒光修正F,而標樣的選擇多以ZAF值盡量接近1為最佳(周建雄和毛水和等,1988;Pyle et al.,2005;葛祥坤,2013)。
表3 單元素合成標樣中Tb對Er,Dy對Eu和 Th對U的干擾量和干擾系數(shù)Table 3 Correction factors for Tb interference Er,Dy interference Eu and Th interference U in pure standards
SPI獨居石標樣主要含有P、Si、Ca、U、Th、Pb和稀土元素共18個元素。自然界含稀土元素且均勻的礦物較少,因此稀土元素多用人工合成稀土標樣校正。目前實驗室稀土標樣為法國Toulouse大學的人工合成REE[PO4]和美國國家標準局的人工合成含稀土的Ca鋁硅酸鹽玻璃,而Y元素標樣除了上述兩套標樣,還有SPI公司的含Y-石榴石。獨居石屬于正磷酸鹽礦物,從標樣選擇原則出發(fā),和獨居石同結(jié)構(gòu)的人工合成REE[PO4]明顯優(yōu)于含稀土的Ca鋁硅酸鹽玻璃,實測ZAF值均為1左右,表明人工合成REE[PO4]為稀土元素分析最佳標樣。本次分析中,大多數(shù)稀土含量都采用REE[PO4]標樣校正,而Tb和Gd這兩個元素由于采用相應(yīng)的REE[PO4]標樣修正后含量始終偏低,后采用人工合成的稀土Ca鋁硅酸鹽玻璃校正得到接近標樣推薦值的測量值。Th、U和Pb標樣選擇了U、Th氧化物標樣UO2、ThO2和合成Pb玻璃(表4)。
表4 SPI獨居石標樣化學成分分析中各元素的標樣和實測點ZAF平均值(wt%, n=20)Table 4 Standards and average ZAF(wt%, n=20)for analysis elements of SPI monazite standards
基于上述分析測試條件和相應(yīng)參數(shù),本研究連續(xù)測定了20個SPI獨居石標樣化學成分(表5)。從表中可以看出,主量元素P、Ce、Th、Nd、La相對標準誤差多低于2%;而含量介于1~5 wt %的元素Y、Pr、Sm和Gd,除Sm以外,相對標準誤差均低于1%,而對于獨居石中微量元素Ca,Tb相對標準誤差均低于1%,U、Pb、Dy、Eu、Er相對標準誤差多為3%~8%,數(shù)據(jù)準確度和精度總體較高,實現(xiàn)了主量元素和微量元素的精準測定,為后期獨居石樣品的化學成分和電子探針定年整合分析奠定了基礎(chǔ)。
分析中主要存在問題是Si和Sm兩個元素平均含量相對標樣推薦值的偏差較大,高于10%。為解決該問題,分別從這兩個元素的特征峰干擾、標樣的選擇和多道譜儀同測元素等多個方面進行了進一步的分析和嘗試。對于特征峰的干擾,X射線手冊提供的Si和Sm兩者前后背景設(shè)置范圍均無其他線系的干擾,峰位處有Nd(L3α2,峰位77.64)對Si(Kα1,峰位 77.47 mm),Tb (Lα1,峰位137.44 mm)對Sm (Lβ1,峰位138.94 mm)的輕微干擾,通過測定干擾系數(shù)CNd-Si和CTb-Sm(分別為0.022843和0.003327)并用于定量分析校正,但最終校正后得到的Si和Sm含量數(shù)據(jù)變化很小,相對標準偏差基本沒有降低,因此基本可以忽略Nd和Tb干擾峰對Si和Sm含量的影響;對于Sm元素,本次研究分別對比人工合成SmPO4和含稀土的Ca鋁硅酸鹽玻璃作為校正標樣的含量數(shù)據(jù),總體上人工合成SmPO4標樣ZAF(1.0393)優(yōu)于含稀土的Ca鋁硅酸鹽玻璃(ZAF為0.9103,n=9),其校正后含量相對更接近標樣參考值;而對 Si元素的分析,嘗試了多道譜儀(TAP,TAPL)同時分析,含量數(shù)據(jù)也基本無變化。盡管上述多種方法的嘗試都未能解決Si和Sm兩個元素含量相對偏差略高的問題,但它們對獨居石總含量的影響較小,總體上Si和Sm含量實測值仍能采用。
表5 SPI獨居石標樣化學成分測定結(jié)果和相對標準偏差Table 5 Analytical results and RSD of chemical composition of SPI monazite chemical composition
對于獨居石化學成分和微量元素的測試條件,最新的研究主要是建立在法國Cameca SX100 Ultrachron(配置有大羅蘭圓R=160 mm大分光晶體 LPET/LLIF,Kone?ny et al.,2018),Cameca SX50(Montel et al.,2018) 和 日 本 電 子 JEOL JXA-8530F(配置PET/LIF,PETH/LIFH分光晶體,Shimizu et al.,2017)等電子探針上,且集中于Pb元素的精準測定,而本文在日本電子場發(fā)射電子探針JXA-8530F Plus和大羅蘭圓(R=140 mm)大分光晶體PETL/LIFL 的基礎(chǔ)上,建立了精準測定獨居石標樣主微量元素的分析測試條件,為后續(xù)獨居石樣品化學成分、化學定年以及LA-ICPMS微量元素分析提供精準的數(shù)據(jù)。通過本次研究,可得出以下主要認識。
(1)由于獨居石化學成分的復(fù)雜性,因此在定量分析前,對待測獨居石樣品都有必要開展全元素精細波譜掃描的工作,以初步掌握所含主要元素種類和信號強度的高低,并了解各特征峰之間的重疊關(guān)系。
(2)Th在獨居石中呈完全類質(zhì)同象置換,因此獨居石中Th含量變化范圍很大,可以從幾wt%到十幾wt%,而Th的含量決定了其放射性衰變產(chǎn)生的Pb含量高低及其Pb峰線系的選擇。一般來說,高Th獨居石,Pb元素信號足夠強,分析多選Mβ1線系,能較好地避開Y Lγ2,3和Th Mζ1,2干擾,但對于低Th獨居石,其放射性衰變產(chǎn)生的Pb含量低,Mβ1線系的信號強度非常弱,峰背比值小,無法滿足定量的基本要求,建議選擇信號強度較強的Pb Mα1線系作為分析線系,再采用干擾系數(shù)法扣除 Y Lγ2,3和 Th Mζ1,2的影響。
(3)在SPI獨居石微量元素含量精準分析中,最難準確分析的元素是 Dy、Tb、Eu、Er, 其含量參考值僅為0.92 wt%、0.40 wt%、0.12 wt%、0.15wt%,而且它們的特征X射線相互干擾也更為嚴重。為準確分析這些微量元素,在每次測試前必須用高含量標樣REE[PO4]精準尋峰后鎖峰,以保證獲得較高的信號計數(shù)和峰背比,從而確保測量數(shù)據(jù)的準確性。
致謝:本文的研究得到了許多同仁(行)的大力支持和幫助,評審專家提出了很多寶貴的修改意見,在此一并表示衷心感謝。