岩石地球化学2-分类测试评价课件.ppt

1、第一节、岩石地球化学数据分类第一节、岩石地球化学数据分类 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第二节、常用测试方法介绍第二节、常用测试方法介绍 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第三节、测试数据质量控制与评价第三节、测试数据质量控制与评价第二章、岩石地球化学数据分类、第二章、岩石地球化学数据分类、测试方法与质量评价测试方法与质量评价精选完整ppt课件常用元素的分类（按照含量和放射性特征）常用元素的分类（按照含量和放射性特征）主量元素（主量元素（major elements）岩石中占绝对多含量的，岩石中占绝对多含量的，0.1%微量元素微量元素（痕量元素，（痕量元素，trace elements

2、)岩石中含量岩石中含量500 C，才逸出，才逸出吸附水吸附水矿物裂隙和缺陷中水，不进入晶格，不写入矿物矿物裂隙和缺陷中水，不进入晶格，不写入矿物的化学式，的化学式，T100 C，可以逸出。，可以逸出。进行主量元素分析时，用进行主量元素分析时，用XRF方法，先烘干样品，之后进方法，先烘干样品，之后进行灼烧，到行灼烧，到T1000 C，再称重。，再称重。精选完整ppt课件胶体水为特殊的吸附水，需写入化学式。胶体水为特殊的吸附水，需写入化学式。回顾：矿物中水的赋存状态回顾：矿物中水的赋存状态精选完整ppt课件一、主量元素一、主量元素4.烧失量与烧增量烧失量与烧增量岩石样品岩石样品(称重称重m1)灼烧

3、到灼烧到1100 C (再称重再称重m2)出现出现2种情况：种情况：m2m1烧增量，烧增量，FeO Fe2O3烧失量烧失量LOIloss on ignition化学方法化学方法可以给出可以给出H2O，CO2XRF方法方法统一用统一用LOI表示，不再仔细区分表示，不再仔细区分4 FeO+O2=2 Fe2O3精选完整ppt课件一、主量元素一、主量元素5.岩浆岩的主量元素变化，岩浆岩的主量元素变化，矿物与主量元素的对应关系矿物与主量元素的对应关系精选完整ppt课件各类岩浆岩中主要造岩矿物种类的变化规律各类岩浆岩中主要造岩矿物种类的变化规律 精选完整ppt课件6.主量元素分析方法主量元素分析方法(1)

4、湿化学法湿化学法(2)XRF法法(见后边仪器分析方法部分见后边仪器分析方法部分)精选完整ppt课件第一节、岩石地球化学数据分类第一节、岩石地球化学数据分类 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第二节、常用测试方法介绍第二节、常用测试方法介绍 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第三节、测试数据质量控制与评价第三节、测试数据质量控制与评价第二章、岩石地球化学数据分类、第二章、岩石地球化学数据分类、测试方法与质量评价测试方法与质量评价精选完整ppt课件精选完整ppt课件元素命名来历元素命名来历:93 Neptune-Neptunium94 Pluto-Plutonium95 America-Ame

5、ricium96 Curie-Curium(Pierre and Marie Curie)97 Berkeley-Berkelium98 California-Californium99 Albert Einstein-Einsteinium100 Enrico Fermi-Fermium101 Dmitri Mendeleyev-Mendelevium102 Alfred Nobel-Nobelium103 Ernest Lawrence-Lawrencium(LBNL,Lawrence Berkeley National Lab)106 Glenn T.Seaborg(1912-99），）

6、，seaborgium精选完整ppt课件Glenn T.Seaborg-发现发现10个元素个元素(1912-99)Nobel laureate Glenn T.Seaborg(1912-99),one of the great chemists of the 20th century,he co-discovered plutonium-238 and-239 plus nine other elements beyond uranium in the periodic table,including element 106,seaborgium.University of Californi

7、a,Berkeley精选完整ppt课件化学元素：化学元素：Berkelium，97号，号，Bk它有它有9个同位素，个同位素，发现于发现于1949年，由年，由UCB的的G.T.Seaborg（1951年诺贝年诺贝尔化学奖）尔化学奖）,S.G.Thompson和和 Albert Ghiorso 3个人个人发现发现,他们用他们用alpha粒子轰击粒子轰击Americium-241产生产生.发现于发现于BerkeleyBerkeley的化学元素的化学元素纯的纯的Berkelium金属是金属是B B Cunningham和和S G Thompson 1958年才分离得年才分离得到。到。精选完整ppt课件

8、化学元素：化学元素：Americium,95号，符号号，符号Am，发现于发现于1944年，由年，由G T Seaborg,R A James,L O Morgan,and Albert Ghiorso 4个人发现个人发现,他他们用中子轰击们用中子轰击Plutonium-239,产生产生Plutonium-241，它衰变之后变为，它衰变之后变为Americium-241.发现于Berkeley的化学元素启示：如果中国人发现一个新的元素，一定启示：如果中国人发现一个新的元素，一定命名为：命名为：China+ium=Chinium,China+ium=Chinium,符号符号CnCn精选完整ppt课

9、件美国伯克利加州大学美国伯克利加州大学同位素地球化学中心同位素地球化学中心精选完整ppt课件精选完整ppt课件Current Faculty Nobel Laureates2006 George F Smoot(Physics)2001-George A.Akerlof(Economics)2000-Daniel L.McFadden(Economics)1997 Steven Chu(Physics)1986-Yuan T.Lee(Chemistry)1964-Charles H.Townes(Physics)1960-Donald A.Glaser(Physics)Faculty Nobe

10、l Laureates deceased or no longer at UC Berkeley 1994-John C.Harsanyi(Economics)1983-Gerard Debreu(Economics)1980-Czeslaw Milosz(Literature)1968-Luis Alvarez(Physics)1961-Melvin Calvin(Chemistry)1959-Owen Chamberlain(Physics)1959-Emilio G.Segre(Physics)1951-Edwin M.McMillan(Chemistry)1951-Glenn T.Se

11、aborg(Chemistry)1949-William F.Giauque(Chemistry)1946-John H.Northrop(Chemistry)1946-Wendell M.Stanley(Chemistry)1939-Ernest O.Lawrence(Physics)诺贝尔获奖者：在诺贝尔获奖者：在BerkeleyBerkeley的的2020位，另外校友位，另外校友2424位位精选完整ppt课件Golden gate bridgeSteve Chu,Sixth Director of Lawrence Berkeley National Laboratory.The 199

12、7 Nobel Prize in PhysicsLawrence Berkeley National Laboratory精选完整ppt课件朱棣文（Steven Chu）生于生于1948年。年。1976年获伯克利加州大学年获伯克利加州大学博士学位博士学位。1978年至年至1987年在贝尔实验年在贝尔实验室任研究员。室任研究员。1987年以后在斯坦福大学年以后在斯坦福大学任教授。著名实验及理论物理学家。多任教授。著名实验及理论物理学家。多年从事量子光学的研究工作，由于开创年从事量子光学的研究工作，由于开创和发展了用激光冷却和捕陷原子的方法，和发展了用激光冷却和捕陷原子的方法，与与C.Cohen-

13、Tannoudji和和W.D.Phillips一一起获得起获得1997年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖。精选完整ppt课件李远哲（Yuan Tseh Lee）1936年生于台湾新竹。年生于台湾新竹。1959年毕业于台湾大学，年毕业于台湾大学，1961年获得新竹清华大学硕士学位，年获得新竹清华大学硕士学位，1965年获年获得美国加州大学伯克利分校博士学位。此后在得美国加州大学伯克利分校博士学位。此后在加州大学伯克利分校加州大学伯克利分校、哈佛大学、芝加哥大学、哈佛大学、芝加哥大学做研究工作，做研究工作，1974年成为加州大学伯克利分校年成为加州大学伯克利分校教授。著名实验及理论化学家。他利用交叉

14、分教授。著名实验及理论化学家。他利用交叉分子束装置研究了许多化学反应以及光化学过程子束装置研究了许多化学反应以及光化学过程的动力学。由于他的动力学。由于他对于了解化学基本过程的动对于了解化学基本过程的动力学贡献力学贡献，他和，他和Dudley R.Herschbach、John C.Polanyi一起获得了一起获得了1986年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖。精选完整ppt课件丘成桐（Shing-Tung Yau）19491949年生于广东蕉岭。年生于广东蕉岭。19731973年毕业于香港中文年毕业于香港中文大学，大学，19751975年获美国加州大学伯克利分校数学博年获美国加州大学伯克利分校数学博

15、士学位士学位。19781978年起任斯坦福大学讲座教授，现任年起任斯坦福大学讲座教授，现任哈佛大学讲座教授哈佛大学讲座教授。清华大学名誉教授。世界著。清华大学名誉教授。世界著名数学家。他借用物理观念，结合拓朴学和超弦名数学家。他借用物理观念，结合拓朴学和超弦理论两种不同的研究方法，解决了数学领域中许理论两种不同的研究方法，解决了数学领域中许多悬而未决的问题，对几何、代数、拓扑等多方多悬而未决的问题，对几何、代数、拓扑等多方面的数学研究产生了重大影响。面的数学研究产生了重大影响。19821982年获得年获得“菲菲尔兹奖尔兹奖”（被称为数学界的诺贝尔奖（被称为数学界的诺贝尔奖），是获，是获得这个奖

16、项的第一位华裔数学家。得这个奖项的第一位华裔数学家。精选完整ppt课件南开大学和美国加州大学伯克利分校教授陈省身（陈省身（Shiing-Shen Chern）精选完整ppt课件19351935年年7 7月出生于湖北省武汉市，月出生于湖北省武汉市，19551955年毕业于台湾大学，年毕业于台湾大学，19571957年获美国路易威尔大学机械工程年获美国路易威尔大学机械工程硕士学位，硕士学位，19591959年获普林斯顿大年获普林斯顿大学机械工程博士学位，学机械工程博士学位，19661966年以年以来，历任美国伯克里加州大学机来，历任美国伯克里加州大学机械系助理教授、副教授、教授、械系助理教授、副教

17、授、教授、系主任、副校长、执行副校长。系主任、副校长、执行副校长。19901990年年7 7月到月到19971997年年7 7月出任校月出任校长，是全美著名学府中首位亚裔长，是全美著名学府中首位亚裔校长。校长。田长霖田长霖华裔校长华裔校长Chang-Lin Tien，1990-97精选完整ppt课件精选完整ppt课件金门大桥精选完整ppt课件第一节、岩石地球化学数据分类第一节、岩石地球化学数据分类 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第二节、常用测试方法介绍第二节、常用测试方法介绍 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第三节、测试数据质量控制与评价第三节、测试数据质量控制与评价第二章、岩石地球

18、化学数据分类、第二章、岩石地球化学数据分类、测试方法与质量评价测试方法与质量评价精选完整ppt课件常用元素的分类常用元素的分类（按照含量和放射性特征）（按照含量和放射性特征）1.主量元素（常量元素、主要元素主量元素（常量元素、主要元素,major elements）2.岩石中占绝对多含量的，岩石中占绝对多含量的，0.1%2.微量元素微量元素（痕量元素，（痕量元素，trace elements)岩石中含量岩石中含量1,优先进入矿物相，或残留相优先进入矿物相，或残留相例如：例如：Ni,Co,V,Cr不相容元素：不相容元素：D1，优先进入熔体相，优先进入熔体相，D0.1%2.微量元素微量元素（痕量元

19、素，（痕量元素，trace elements)岩石中含量岩石中含量0.1%的，的，用用ppm(g/g,106),ppb(ng/g,109)表示，表示，3.放射性同位素放射性同位素(radiogenic isotopes)4.稳定同位素（稳定同位素（stable isotopes）5.(凡是原子可以稳定存在时间大于凡是原子可以稳定存在时间大于1017年的就称为稳定同年的就称为稳定同位素，反之就是放射性同位素位素，反之就是放射性同位素)精选完整ppt课件A.A.原子（原子（atomatom）原子核核外电子）原子核核外电子例如：例如：FeFe原子、原子、OO原子等原子等B.B.核素核素(Nuclid

20、e)(Nuclide)是由一定数量的质子（是由一定数量的质子（Z,Proton,Z,Proton,atomic numberatomic number）和中子（）和中子（N,NeutronN,Neutron）构成的）构成的原子核原子核。例如核素例如核素1616O O就是具有就是具有8 8个质子个质子8 8个中子，即个中子，即1616个核子的氧原子核。个核子的氧原子核。C.C.核素具有质量、电荷、能量、放射性、丰度五种主要性质。核素具有质量、电荷、能量、放射性、丰度五种主要性质。丰度举例：见下页丰度举例：见下页D.D.元素元素(element)(element)具有相同质子数的核素称为元素，就是

21、具有相同质子数的核素称为元素，就是元素周期表中列出的元素。元素周期表中列出的元素。关于同位素的基本知识（关于同位素的基本知识（1）精选完整ppt课件同位素同位素丰度举例丰度举例精选完整ppt课件精选完整ppt课件E.E.同位素同位素(isotope)(isotope)是具有相同质子数和不同中子数的一组核素。是具有相同质子数和不同中子数的一组核素。由于核素具有相同的质子数，它们属于同一元素，具有相同的核外由于核素具有相同的质子数，它们属于同一元素，具有相同的核外电子排布结构和非常相似的化学性质，但由于中子数不同因而质量电子排布结构和非常相似的化学性质，但由于中子数不同因而质量数不同。数不同。F.

22、F.同一元素的不同核素在周期表上占据相同的位置，这也就是同位素命同一元素的不同核素在周期表上占据相同的位置，这也就是同位素命名的基础。名的基础。G.G.同位素标记同位素标记 （上标的）质量数元素符号。（上标的）质量数元素符号。例如：一个元素常有多个同位素组成，如氧有三种稳定同位素，它例如：一个元素常有多个同位素组成，如氧有三种稳定同位素，它们的中子数（们的中子数（N N）分别为）分别为8 8、9 9、1010，因而原子的质量数（，因而原子的质量数（A A）分别为）分别为1616、1717、1818，各同位素标记为，各同位素标记为1616OO、1717OO、1818OO，其它同位素均采用，其它同

23、位素均采用这种表示方法。这种表示方法。关于同位素的基本知识（关于同位素的基本知识（2）精选完整ppt课件H.自然界的同位素按其原子核的稳定性可以分为放射性同位素自然界的同位素按其原子核的稳定性可以分为放射性同位素和稳定同位素两大类。和稳定同位素两大类。I.放射性同位素放射性同位素原子核是不稳定的，它们以一定方式自发原子核是不稳定的，它们以一定方式自发地衰变成其它核素的同位素。例如：地衰变成其它核素的同位素。例如：87Rb 87Sr+a beta particle (衰变常数衰变常数l=1.42 x 10-11 a-1)147Sm143Nd+E J.稳定同位素的原子核是稳定的，或者其原子核的变化

24、不能被稳定同位素的原子核是稳定的，或者其原子核的变化不能被觉察。觉察。K.目前认为，凡原子能稳定存在的时间大于目前认为，凡原子能稳定存在的时间大于1017年的就称为稳年的就称为稳定同位素，反之则称放射性同位素。定同位素，反之则称放射性同位素。关于同位素的基本知识（关于同位素的基本知识（3）精选完整ppt课件L.L.严格说来，自然界中可能不存在完全稳定的同位素。严格说来，自然界中可能不存在完全稳定的同位素。M.M.目前已发现的目前已发现的天然同位素约有天然同位素约有340340种种，其中放射性同位素，其中放射性同位素有有6767种（人工合成的放射性同位素已达种（人工合成的放射性同位素已达1200

25、1200多种），稳多种），稳定同位素定同位素274274种（其中一部分具有弱放射性）。种（其中一部分具有弱放射性）。N.N.这两类同位素在原子序数和质量数上具有明显的区别：凡这两类同位素在原子序数和质量数上具有明显的区别：凡是原子序数大于是原子序数大于8383，质量数大于，质量数大于209209的同位素都是放射的同位素都是放射性同位素；在原子序数小于性同位素；在原子序数小于8383、质量数小于、质量数小于209209的同位的同位素中，除素中，除1414C C、4040K K、8787RbRb具放射性外，其余都是稳定同具放射性外，其余都是稳定同位素。位素。关于同位素的基本知识（关于同位素的基本知

26、识（4）精选完整ppt课件3.放射性同位素放射性同位素(radiogenic isotopes)常用同位素衰变体系常用同位素衰变体系衰变反应衰变反应衰变形式衰变形式(10-9a-1)T1/2(109a)资料来源资料来源238238UU206206PbPb、0.1551254.468R.H.Steiger和和E.Jager，1977235235UU207207PbPb、0.984850.70381R.H.Steiger和和E.Jager，1977232232ThTh208208PbPb、0.04974514.01R.H.Steiger和和E.Jager，19774040KK4040CaCa0.4

27、9621.31R.H.Steiger和和E.Jager，19774040KK4040ArArec0.05811.31R.H.Steiger和和E.Jager，19778787RbRb8787SrSr0.014248.9R.H.Steiger和和E.Jager，1977147147SmSm143143NdNd0.00654106G.W.Lugmair和和K.Marti，1978187187ReRe187187OsOs0.0152JMLuck和和C.J.Allegre,1983176176LuLu176176HfHf0.0194P.J.Patchett等，等，19811414CC1414N N1.

28、21。10-4a-15730aGodwin，1962精选完整ppt课件轻稳定同位素轻稳定同位素CC、HH、OO、S S，原子量小，同一元素的各同位素间的相对质量差异较大；原子量小，同一元素的各同位素间的相对质量差异较大；同位素组成变化的主要原因是同位素分馏作用所造成的，同位素组成变化的主要原因是同位素分馏作用所造成的，其反应是可逆的。其反应是可逆的。与环境条件有关，可以指示温度等。与环境条件有关，可以指示温度等。4.稳定同位素（稳定同位素（stable isotopes）轻稳定同位素轻稳定同位素C、H、O、S，重稳定同位素重稳定同位素206Pb、207Pb、208Pb、87Sr、143Nd精选

29、完整ppt课件重稳定同位素重稳定同位素206206PbPb、207207PbPb、208208PbPb、8787SrSr、143143NdNd 原子量大，同一元素各同位素间的相对质量差异小原子量大，同一元素各同位素间的相对质量差异小（0.70.71.2%1.2%），环境的物理和化学条件的变化通常不导致），环境的物理和化学条件的变化通常不导致重稳定同位素组成改变；重稳定同位素组成改变；同位素组成的变化主要是由放射性同位素衰变造成的。这同位素组成的变化主要是由放射性同位素衰变造成的。这种变化在地球历史的演变中是单方向进行的、不可逆的种变化在地球历史的演变中是单方向进行的、不可逆的。例如，放射成因稳

30、定同位素例如，放射成因稳定同位素206206PbPb、207207PbPb、208208PbPb、8787SrSr、143143NdNd分别由分别由238238U U、235235U U、232232ThTh、8787RbRb、147147SmSm经衰变形成，因而地质体中铅、锶、经衰变形成，因而地质体中铅、锶、铷的同位素组成常受地质体年龄的大小及其中放射性母体同位素丰度的制铷的同位素组成常受地质体年龄的大小及其中放射性母体同位素丰度的制约。约。这种组成变化常常用来研究地球、地质体的演化和成岩成矿作用这种组成变化常常用来研究地球、地质体的演化和成岩成矿作用等，是一个极为重要的地球化学参数和示踪剂

31、。等，是一个极为重要的地球化学参数和示踪剂。4.稳定同位素（稳定同位素（stable isotopes）精选完整ppt课件此前为第2次课，20070309晚上精选完整ppt课件第一节、岩石地球化学数据分类第一节、岩石地球化学数据分类 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第二节、常用测试方法介绍第二节、常用测试方法介绍 (常量常量,微量微量,同位素同位素)第三节、测试数据质量控制与评价第三节、测试数据质量控制与评价第二章、岩石地球化学数据分类、第二章、岩石地球化学数据分类、测试方法与质量评价测试方法与质量评价精选完整ppt课件分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学。分析化学是研究物质的组成、

32、状态和结构的科学。分析化学化学分析仪器分析分析化学化学分析仪器分析化学分析化学分析又称为又称为“湿化学法分析湿化学法分析”，包括重量法、容量法，包括重量法、容量法和比色法。依据和比色法。依据化学反应，溶液理论化学反应，溶液理论仪器分析仪器分析强调使用各种分析仪器强调使用各种分析仪器依据依据物质的物理和物理化学性质物质的物理和物理化学性质发展的基础发展的基础物理学，光学，电子学，机械物理学，光学，电子学，机械和计算机科学等现代科学综合发展和计算机科学等现代科学综合发展第二节、测试方法和相关知识第二节、测试方法和相关知识一、分析化学方法的分类一、分析化学方法的分类精选完整ppt课件二、仪器分析方法

33、分类和基本原理二、仪器分析方法分类和基本原理分类分类基本原理基本原理分析方法分析方法1.光学分析法1.光学分析法主要是光谱法,根据待测物质经过电主要是光谱法,根据待测物质经过电磁辐射激励后产生辐射的波长和强磁辐射激励后产生辐射的波长和强度变化而建立的分析方法.度变化而建立的分析方法.原子发射光谱法,原原子发射光谱法,原子吸收光谱法,X射子吸收光谱法,X射线荧光光谱法,等线荧光光谱法,等2.电化学分析法2.电化学分析法根据物质在溶液中电化学性质及其根据物质在溶液中电化学性质及其变化建立的分析方法变化建立的分析方法电导分析法,电位分电导分析法,电位分析法,等析法,等3.分离分析法3.分离分析法质谱

34、法是将待测物质置于离子源中质谱法是将待测物质置于离子源中被电离而形成带电离子,让离子加速被电离而形成带电离子,让离子加速并通过磁场或者电场后,离子将按照并通过磁场或者电场后,离子将按照质荷比(m/z)大小而被分离,形成质质荷比(m/z)大小而被分离,形成质谱图,依据质谱线的相对强度而建立谱图,依据质谱线的相对强度而建立的分析方法,就是质谱法.的分析方法,就是质谱法.质谱法,电泳法,色谱质谱法,电泳法,色谱分析分析精选完整ppt课件二、仪器分析方法分类和基本原理二、仪器分析方法分类和基本原理分类分类基本原理基本原理分析方法分析方法1.光学分析法1.光学分析法主要是光谱法,根据待测物质经过电主要是

35、光谱法,根据待测物质经过电磁辐射激励后产生辐射的波长和强磁辐射激励后产生辐射的波长和强度变化而建立的分析方法.度变化而建立的分析方法.原子发射光谱法,原原子发射光谱法,原子吸收光谱法,X射子吸收光谱法,X射线荧光光谱法,等线荧光光谱法,等2.电化学分析法2.电化学分析法根据物质在溶液中电化学性质及其根据物质在溶液中电化学性质及其变化建立的分析方法变化建立的分析方法电导分析法,电位分电导分析法,电位分析法,等析法,等3.分离分析法3.分离分析法质谱法是将待测物质置于离子源中质谱法是将待测物质置于离子源中被电离而形成带电离子,让离子加速被电离而形成带电离子,让离子加速并通过磁场或者电场后,离子将按

36、照并通过磁场或者电场后,离子将按照质荷比(m/z)大小而被分离,形成质质荷比(m/z)大小而被分离,形成质谱图,依据质谱线的相对强度而建立谱图,依据质谱线的相对强度而建立的分析方法,就是质谱法.的分析方法,就是质谱法.质谱法,电泳法,色谱质谱法,电泳法,色谱分析分析精选完整ppt课件三、地球化学样品分析的主要方法三、地球化学样品分析的主要方法主要是各种仪器分析方法主要是各种仪器分析方法干法分析干法分析发射光谱分析发射光谱分析(ES)X射线荧光光谱分析射线荧光光谱分析(XRF）电子探针分析（电子探针分析（EPMA）中子活化分析中子活化分析(NA)等等 湿法分析湿法分析ICP等离子光谱分析等离子光

37、谱分析(ICPES)ICP等离子质谱分析等离子质谱分析(ICPMS)质谱分析质谱分析(MS)等等原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析(AAS)无火焰原子吸收光谱分析无火焰原子吸收光谱分析(AAN)原子荧光光谱分析原子荧光光谱分析(AFS）离子选择性电极分析离子选择性电极分析(ISE)极谱分析极谱分析(POL）气相色谱分析气相色谱分析(GC)离子色谱分析离子色谱分析(IC)精选完整ppt课件三、地球化学样品分析的主要方法三、地球化学样品分析的主要方法主要是各种仪器分析方法干法分析干法分析发射光谱分析发射光谱分析(ES)X射线荧光光谱分析射线荧光光谱分析(XRF）电子探针分析（电子探针分析（EPMA）

38、中子活化分析中子活化分析(NA)等等 湿法分析湿法分析ICP等离子光谱分析等离子光谱分析(ICPES)ICP等离子质谱分析等离子质谱分析(ICPMS)质谱分析质谱分析(MS)等等原子吸收光谱分析原子吸收光谱分析(AAS)无火焰原子吸收光谱分析无火焰原子吸收光谱分析(AAN)原子荧光光谱分析原子荧光光谱分析(AFS）离子选择性电极分析离子选择性电极分析(ISE)极谱分析极谱分析(POL）气相色谱分析气相色谱分析(GC)离子色谱分析离子色谱分析(IC)常量微量元素常量微量元素微量元素同位素微量元素同位素同位素同位素矿物元素分析矿物元素分析精选完整ppt课件归纳目前岩石地球化学数据测试的主要方法：归

39、纳目前岩石地球化学数据测试的主要方法：1.主量元素主量元素XRF(X射线荧光光谱法射线荧光光谱法)2.微量元素微量元素 XRF,ICP-MS，3.同位素同位素质谱法，质谱法，ICP-MS-MC4.矿物化学成分矿物化学成分电子探针分析电子探针分析精选完整ppt课件X射线荧光光谱分析射线荧光光谱分析X-ray fluorescence(XRF)四、地球化学样品分析主要方法简介四、地球化学样品分析主要方法简介第第1种种精选完整ppt课件A.荧光光谱的激励源是光源荧光光谱的激励源是光源,是二次发光是二次发光,分为分为2种种,一种是一种是原子荧光分析原子荧光分析(基基于原子外层电子能级跃迁于原子外层电子

40、能级跃迁)和和X射线荧光光谱射线荧光光谱分析分析(基于原子内层电子能级基于原子内层电子能级跃迁跃迁).B.X射线照射物质，将发生散射和吸收现象，射线照射物质，将发生散射和吸收现象，X射线被吸收后，吸收射线被吸收后，吸收X射射线的原子将再次发射线的原子将再次发射X射线射线.C.初级初级X射线射线照射物质的照射物质的X射线射线 次级次级X射线射线物质吸收物质吸收X射线后再次发射的射线后再次发射的X射线，又称射线，又称荧光荧光X射线。射线。D.荧光荧光X射线的波长取决于吸收初级射线的波长取决于吸收初级X射线的元素的原子内层结构，且强射线的元素的原子内层结构，且强度与元素的含量有关。度与元素的含量有关

41、。若确定次级若确定次级X射线的强度与浓度之间的关系，就可射线的强度与浓度之间的关系，就可以进行元素定量分析以进行元素定量分析。此为。此为X射线荧光光谱分析的基本原理。射线荧光光谱分析的基本原理。XRF基本原理基本原理样品初级初级X射线射线荧光荧光X射线射线与原子种类和浓度有关与原子种类和浓度有关精选完整ppt课件1.1.分析速度快分析速度快2.2.测定元素多测定元素多,80,80多种多种,由原子序数由原子序数Z=5Z=5的硼至的硼至Z=92Z=92的铀的铀3.3.测定元素含量范围宽测定元素含量范围宽,可以同时测定样品中的常可以同时测定样品中的常量元素量元素(含量含量0.%0.%一一100%)1

42、00%)和微量元素和微量元素(n%(n%一一n n1O1O g/g)g/g)。常量元素测定精密度可达。常量元素测定精密度可达1%1%，痕，痕量元素测定精密度为量元素测定精密度为1010一一30%30%，可以满足地球物，可以满足地球物质成分分析要求。质成分分析要求。XRF是目前主量元素和微量元素分析最常用方法是目前主量元素和微量元素分析最常用方法XRFXRF分析的特点分析的特点:精选完整ppt课件4.XRF谱线简单，光谱干扰较少，其它仪器方法谱线简单，光谱干扰较少，其它仪器方法难以测定的元素如稀土元素难以测定的元素如稀土元素Nb,Ta,Zr,Hf,Th,La,等，等，XRF比较容易测定比较容易测

43、定5.样品无需化学处理，可节省时间，减少消耗、样品无需化学处理，可节省时间，减少消耗、避免环境污染。块状样品、粉末或液体样都可以避免环境污染。块状样品、粉末或液体样都可以送人仪器测定。送人仪器测定。6.分析效率高，试样送人仪器后，数分钟内可打分析效率高，试样送人仪器后，数分钟内可打印出几十种元素定量分析结果。无大量其它化学印出几十种元素定量分析结果。无大量其它化学试剂消耗。试剂消耗。XRFXRF分析的特点分析的特点:精选完整ppt课件7.XRF是一种非破坏性的测试技术。样品测试后是一种非破坏性的测试技术。样品测试后外观、性质、成分、重量无任何变化，并可反复外观、性质、成分、重量无任何变化，并可

44、反复测定，可用于珍贵文物无损分析。测定，可用于珍贵文物无损分析。8.XRF仪是大型精密分析装置，自动化程度很高，仪是大型精密分析装置，自动化程度很高，价格昂贵。价格昂贵。9.XRF测定痕量元素检测下限约为测定痕量元素检测下限约为nnlOO g/g。XRFXRF分析的特点分析的特点:精选完整ppt课件XRF仪器展示 瑞士：瑞士：ARL 9800 系列系列X射线荧光光谱仪射线荧光光谱仪精选完整ppt课件(1)(1)送样要求送样要求小于小于200200目粉末试样目粉末试样5 510 g10 g。(2)(2)样品制备样品制备 A.A.岩石粉末压片法：岩石粉末压片法：B.B.熔融玻璃法（西北大学实验室）

45、：熔融玻璃法（西北大学实验室）：XRFXRF分析方法有关参数分析方法有关参数（3 3）准确度）准确度:主量元素相对标准偏差主量元素相对标准偏差(RSD%)2%(RSD%)2%，微量元，微量元素大部相对误差素大部相对误差RE%10%RE%10%，ThTh、PbPb，lOlO20%20%。(4)(4)工作效率：日本理学工作效率：日本理学3080E3080E扫描型扫描型XRFXRF仪，包括烘样、仪，包括烘样、压片在内，测定压片在内，测定5050个样品需个样品需1.51.5个工作日个工作日(测定一个样测定一个样品八分钟品八分钟)。【而其他方法，如应用化学分析和原子吸收光谱分析测定【而其他方法，如应用化

46、学分析和原子吸收光谱分析测定5050个样品的上述常量和微量元素需要十多天】个样品的上述常量和微量元素需要十多天】精选完整ppt课件AlAl2 2O O3 3 8 8Ca0Ca02323F F2 2O O3 31212K K2 20 02525Mg0Mg06262MnMn1010NaNa2 2O O165165SiOSiO2 2112112TiOTiO2 22525AsAs2.5 2.5 BaBa3030CrCr3.63.6LaLa2525NbNb1.41.4RbRb2.42.4ThTh4.34.3V V5.25.2Y Y1.61.6ZrZr1.51.5(5)检出下限(ppm)精选完整ppt课件

47、西北大学地质系教育部大陆动力学实验室西北大学地质系教育部大陆动力学实验室XRFXRF是目前主量元素分析最常用方法是目前主量元素分析最常用方法中科院地质与地球物理研究所中科院地质与地球物理研究所地科院测试所地科院测试所测试单位举例：测试单位举例：主量元素测试费主量元素测试费每件测试费每件测试费250元元精选完整ppt课件质谱分析质谱分析(MS)Mass spectrometry四、地球化学样品分析主要方法简介四、地球化学样品分析主要方法简介第第2种种精选完整ppt课件质谱分析法（质谱分析法（MS）是将样品离子化后，利用带电粒）是将样品离子化后，利用带电粒子在电场和磁场中运动（偏移，漂移，振荡）行

48、为子在电场和磁场中运动（偏移，漂移，振荡）行为进行分离与测量，通过对离子质量和强度的测定，进行分离与测量，通过对离子质量和强度的测定，进行物质成分分析的方法。进行物质成分分析的方法。被离子化的试样在电场、磁场的作用下，按其质荷被离子化的试样在电场、磁场的作用下，按其质荷比比(m/z)相互分开，形成按质荷比顺序排列的图谱相互分开，形成按质荷比顺序排列的图谱-质质谱图。由试样的质谱图可实现样品的无机成分和有谱图。由试样的质谱图可实现样品的无机成分和有机成分的测定。机成分的测定。质谱分析质谱分析(MS)原理原理 进样系统进样系统离子源离子源质量分析器质量分析器检测检测记录记录精选完整ppt课件质谱仪

49、原理图示http:/www.nhyz.org/csp/jiaoxkj/11.swf精选完整ppt课件1.进样：引入样品并气化进样：引入样品并气化2.离子化：气化的样品引入离子源进行电离离子化：气化的样品引入离子源进行电离3.质量分析：电离后的离子先加速，再进入质量分析：电离后的离子先加速，再进入质量分析器，按照不同的质荷质量分析器，按照不同的质荷比（比（m/z）进行分离）进行分离4.检测、记录检测、记录进样系统进样系统离子源离子源质量分析器质量分析器检测检测记录记录质谱仪进行质谱分析基本过程质谱仪进行质谱分析基本过程 精选完整ppt课件质谱分析需要根据样品的不同状态选用不同的质谱分析需要根据样

50、品的不同状态选用不同的进样方法。进样方法。气体和易挥发液体样品气体和易挥发液体样品，采用常温进样系统，采用常温进样系统;仪器抽真空后，直接注入样品。仪器抽真空后，直接注入样品。固体和难挥发液体样品固体和难挥发液体样品，要采用高温进样系统：，要采用高温进样系统：样品用火花源、样品用火花源、等离子源等离子源、激光蒸发成气体引、激光蒸发成气体引入质量分析器。入质量分析器。进样系统进样系统离子源离子源精选完整ppt课件同位素质谱仪同位素质谱仪有机质谱仪有机质谱仪质谱仪按照用途划分质谱仪按照用途划分无机质谱仪无机质谱仪精选完整ppt课件1.Rb-Sr,2.Sm-Nd,3.U-Pb 固体同位素质谱仪固体同