Application of the background standard method for the determination of Rb, Sr, Y, Zr, and Nb contents in phosphorites by X-ray fluorescence T.Yu. Cherkashina, - презентация

1 Application of the background standard method for the determination of Rb, Sr, Y, Zr, and Nb contents in phosphorites by X-ray fluorescence T.Yu. Cherkashina, E.V. Khudonogova, A.G. Revenko, E.F. Letnikova Institute of the Earths Crust, SB RAS United Institute of Geology, Geophysics and Mineralogy, SB RAS X-Ray Spectrometry, 2009

2 Основные научные аспекты статьи Демонстрация применения рентгенофлуоресцентного метода (РФА) для определения содержаний Демонстрация применения рентгенофлуоресцентного метода (РФА) для определения содержаний Rb, Sr, Y, Zr и Nb в фосфатсодержащих горных породах. Учет влияния химического состава вещества на интенсивность аналитических линий рассеянных элементов при помощи способа стандарта фона. Детальное исследование фона для выбора фоновой позиции, свободной от наложений спектральных линий присутствующих в образце элементов. Демонстрация возможности использования разработанной методики для проведения геохимических исследований фосфоритов.

3 Рентгеновский спектр в области длин волн NbK 1 - PbL1 с использованием СО СГ1-А Фоновая позиция на угловой позиции 2 = 29° наиболее удобна для YK -, SrK -, RbK - аналитических линий. Она свободна от нало- жения спектральных линий элементов, присутствующих в образце.

4 Аналитические условия Вследствие большого расстояния между угловыми позициями ZrK1 - и NbK 1 - аналитических линий и фоновой позицией при угле 2 = 29° фоновые интенсивности для этих линий измерялись с коротковолновой стороны от этих аналитических линий 2 = 21.9° и 2 = 20.7°, соответственно.

5 Диапазоны определяемых содержаний изученных элементов в фосфоритах Диапазоны содержаний породообразующих элементов (в %): для P 2 O 5, для CaO, для SiO 2, для TiO 2, для Al 2 O 3, для Fe 2 O 3(total), для MnO, для MgO, для Na 2 O+K 2 O. Диапазоны содержаний породообразующих элементов (в %): для P 2 O 5, для CaO, для SiO 2, для TiO 2, для Al 2 O 3, для Fe 2 O 3(total), для MnO, для MgO, для Na 2 O+K 2 O. Диапазоны рассеянных элементов в изученных породах (в %): для Sr, для Y, для Zr, для Nb,. (в %): для Sr, для Y, для Zr, для Nb, для Rb.

6 Химический состав СО, используемых для калибровки, %

7 Наложения спектральных линий определяемых элементов При расчете градуировочных коэффициентов, учитывающих вклад K -линий Rb, Sr, Y использовались аналитические линии YK 1, ZrK 1, NbK 1, соответственно. Дальнейшее увеличение точности определения содержаний Rb, Sr, Y, Zr и Nb достигалось путем учета взаимных влияний элементов в базовом уравнении калибровки:

8 В рамках настоящего исследования проведен расчет метрологических характеристик методики, который показал незначимость систематических ошибок для всех определяемых элементов. Статистическая обработка аналитических результатов проводилась с учетом рекомендаций, данных в работе [ Guide to Quality in Analytical Chemistry. An Aid to Accreditation Citac, Eurachem ].

9 Разработанная методика испытана при анализе четырех партий фосфоритов и вмещающих отложений Боксон-Хубсугульского фосфоритоносного бассейна. Проведено сопоставление результатов РФА и аналитических данных методов: масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой (МС ИСП), аналитики Пантеева С.В. и Маркова В.В.); атомно-абсорбционного метода анализа (ААА), аналитик Бондарева Г.В.; атомно-эмиссионного спектрального анализа (АЭС), аналитик Володина Н.Н.

10 Сравнение полученных результатов с аналитическими данными других методов Существенные различия при определении Zr объясняются тем, что минералы, содержащие значительную долю Zr от общего содержания его в пробе, не вскрываются полностью при кислотном разложении пробы, которое необходимо для проведения МС ИСП анализа. Это приводит к занижению полученных данных [Пантеева С.В. Особенности определения различными аналитическими методами содержаний литофильных элементов в гранитоидах // Строение литосферы и геодинамика: Мат. XIX Всеросс. молодежной конф. Иркутск: ИЗК СО РАН С. 65].

11 Схема Боксон-Хубсугульского фосфатоносного бассейна 1 – месторождения, 2 – проявления фосфоритов, 3 – площадь бассейна.

12 Для получения наиболее полной картины осадконакопления фосфатные руды разделялись на: кремнистые (содержание SiO2 от 26.0% до 86.0%) и карбонатные (содержание SiO2 от 1.7% до 26.0%) разности по химическому составу. В дополнение руды делились на группы: бедные ( %), средние (до 16%), богатые (более 16%) в соответствии с содержанием в них фосфора. -

13 Распределение нормализованных содержаний рассеянных элементов в хубсугульской (синий) и боксонской (красный) сериях

14 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Разработана рентгенофлуоресцентная количественная методика определения содержаний некоторых рассеянных элементов в фосфатсодержащих породах. Показаны возможности способа стандарта фона для коррекции матричных эффектов в сочетании с уравнением линейной множественной регрессии. Рассмотренный в статье набор элементов является типоморфным при изучении фосфатсодержащих пород и позволяет сделать некоторые выводы о геодинамических обстановках накопления и поступления рудного вещества. Изученные распределения элементов являются подобными для всех микрофаций. Накопление фосфоритов БХФБ происходило в краевых частях карбонатного чехла Тувино-Монгольского микроконтинента.

15 ЗАКЛЮЧЕНИЕ Установлен геохимический тип фосфоритов, связанный с путем поступления фосфатного вещества в бассейн седиментации. Установлен геохимический тип фосфоритов, связанный с путем поступления фосфатного вещества в бассейн седиментации. Выявленные закономерности в распределении изученных типоморфных элементов служат еще одним свидетельством того, что механизмом образования этих фосфоритов был апвеллинг. Выявленные закономерности в распределении изученных типоморфных элементов служат еще одним свидетельством того, что механизмом образования этих фосфоритов был апвеллинг. Использованный в работе аналитический метод может успешно применяться для проведения геохимических исследований при различных геологических построениях. Использованный в работе аналитический метод может успешно применяться для проведения геохимических исследований при различных геологических построениях.