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白云鄂博是世界最大的稀土矿山,研究白云鄂博矿区土壤及植物等环境介质中的稀土元素和重金属元素的分布特征,可以为调查矿区环境现状提供基础数据,同时为矿山环境修复提供参考依据。本文采集了白云鄂博稀土矿区的土壤、植物,以及背景区本巴台地区的岩石、土壤、牛粪五类样品,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了样品中15种稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y）及8种重金属元素（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As）的含量,研究这些元素地球化学行为及其在空间上的变化规律。结果表明：①矿区土壤和植物样品均显示出明显的轻稀土富集、重稀土亏损的特征。土壤和植物中含量最高的稀土元素均为Ce,分别达到49.95%及48.55%,与白云鄂博稀土矿富Ce的特征高度一致。②铁花植物的稀土元素总量在空间上呈现出主矿>东矿>东介勒格勒矿段的趋势,与三处矿体本身含矿性变化一致,说明该种植物稀土含量基本受矿体含矿性控制,对生长环境中稀土富集程度指示较准确。③矿区土壤中存在一定程度的Zn （465~778mg/kg）、Cd （1.35~2.23mg/kg）、Pb （181~431mg/kg）累积,其中部分点位Cd、Pb存在超出风险管制值的现象。综上,白云鄂博的矿石、土壤、植物样品均表现出富Ce的特征,且植物稀土含量与其所生长处的矿体含矿性强弱高度相关,三者之间稀土含量特征表现出明显继承性。此外,矿区局部点位土壤存在的Zn、Cd、Pb累积需要引起适当关注。 相似文献
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离子吸附型稀土矿是我国南方特色的优质稀土资源,但由于落后的采矿方式和无节制的开采,大量稀土元素(稀土元素+Y,简称稀土元素)被带入环境中,导致稀土矿区周边出现许多环境污染和植被退化问题。乌毛蕨是一种对稀土元素具有较强耐受性和超强富集能力的蕨类超积累植物,能被用于稀土污染土壤或尾矿的生态修复。本研究以离子吸附型矿区表生土壤上生长的稀土超积累植物乌毛蕨及其根际土为研究对象通过化学消解和ICP-MS方法测定根际土、根表、根部、叶柄、叶片中稀土元素的含量,分析土壤–植物体系中稀土元素的空间分布、富集与分异特征;采用顺序提取法测定土壤中不同化学形态的稀土元素含量,同时利用微区X射线荧光光谱(μ-XRF)与扫描电镜能谱分析技术(SEM-EDS),阐明乌毛蕨对稀土元素的吸收与富集机理。化学测试结果表明,乌毛蕨对稀土元素有较强的富集和地上转运能力,富集系数(BF)和转移系数(TF)分别为2.61和2.85;植物器官富集能力顺序为:叶片(1750μg/g)>根部(512μg/g)>叶柄(56.5μg/g);植株整体稀土元素配分模式具有与根际土相似的富轻土元素和Ce负异常特征,不同的是,植株整... 相似文献
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典型稀土矿区周边土壤中稀土元素含量及赋存形态研究 总被引：3，自引：2，他引：1
研究不同类型稀土矿区周边土壤中稀土元素(REE)的含量与形态特征,可为矿区周边污染环境治理提供理论支持与科学建议。本文采用欧盟BCR顺序提取法、电感耦合等离子体质谱测定的方法,对内蒙古白云鄂博稀土尾矿区和江西赣南稀土矿区周边6个土壤样品中15种稀土元素进行了含量及形态分析测定。结果表明:矿区周边土壤中稀土元素总量约为264～15955μg/g,明显高于全国土壤背景值(186μg/g),白云鄂博尾矿区周边土壤富集轻稀土元素,稀土元素主要以残渣态富集,占总含量的64.0%～89.4%,生物有效性较低,对环境影响较小;赣南矿区周边土壤富集重稀土元素,稀土元素的主要存在形式是弱酸提取态和可还原态,占总含量的70%以上,易发生迁移转化及对周边环境造成污染。土壤中稀土元素的形态分布与pH值有显著相关性,随着土壤pH值的降低,稀土元素的弱酸提取态含量不断升高,残渣态含量不断降低。 相似文献
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四川省是我国轻稀土的重要产地,开采近二十年来生产了大量稀土精矿,精矿的稀土品位及其他有用元素组成对矿山资源评价及企业生存至关重要。本文对A、B、C三个稀土矿区稀土精矿的稀土元素和微量元素组成特征进行了研究。结果表明:不同矿区、不同选矿方法、不同企业生产的精矿,其稀土元素和微量元素含量存在显著差异;A矿区浮选精矿的稀土含量最低(ΣREEs=41.57%),而C矿区精矿的稀土含量最高(ΣREEs=55.83%);A矿区磁选精矿的稀土含量(ΣREEs=49.96%)高于浮选精矿(ΣREEs=41.57%);B矿区甲公司(ΣREEs=48.35%)精矿产品的稀土含量高于乙公司精矿产品(ΣREEs=42.92%)。精矿的稀土元素配分特征继承了原矿石的同时普遍亏损Tb和Yb,推测是选矿过程导致了元素的亏损。精矿中除了富集稀土元素,Mo、Bi、Pb、Ga、Th、U、W等有用元素也发生了不同程度的富集,综合利用价值高,尤其是Mo(0.56%)和Ga(0.036%)的含量已达到现行边界品位。本文提出,今后在提高精矿稀土品位的同时,需对富集的元素采取恰当的方式加以综合回收。 相似文献
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太平洋西部富稀土深海沉积物的地球化学特征及其指示意义 总被引：1，自引：0，他引：1
深海富稀土沉积物已成为潜在的战略资源。为探讨富稀土粘土的地球化学特征及其来源和富集机制,对太平洋西部深海区域进行底层水和深层沉积物的系统采样,分析了样品的主、微量元素和稀土元素地球化学特征,并采用氧化还原环境、稀土元素的迁移和分馏以及海洋稀土循环的分析方法对富稀土沉积物的成因进行探讨。结果显示:沉积物的∑REY与Ce/Ce*表现出负相关关系,并与生物成因的P和Ca关系密切。样品Th/U、V/Sc、(La/Yb)_N、(La/Sm)_N和(Sm/Yb)_N值呈系统的变化,沉积物均处于氧化或次氧化环境。底层海水具重稀土富集的特征,海水-沉积物界面轻、中稀土含量上升,下覆的较深层沉积物表现出中、重稀土富集。初步推断沉积物的稀土元素来源于海水,与生物相关的物质是其REY富集和Ce负异常的主要控制因素。宽的氧化或次氧化环境和生物相关氧化物的强吸附能力导致稀土元素未扩散至海水而引起了沉积物稀土元素的富集。 相似文献
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黔西北玄武岩风化壳中的稀土矿是一个分布广泛、稀土含量较高的新类型稀土矿。本文主要通过岩相学、矿物学和地球化学的方法,系统研究了该稀土矿层的岩石组构、矿物组合及地球化学特征,探讨了该地区稀土迁移富集机理。结果显示该风化壳稀土矿层厚度大(单层厚度0.1～0.5 m,总厚度约5～15 m)。矿石中主要矿物为高岭石(60%～80%),次要矿物为蒙脱石(2%～8%)、赤铁矿(5%～20%)。稀土总量较高(144～2288×10-6),具轻稀土富集特征,并且稀土含量高的样品均为高岭石粘土岩。稀土配分模式图中显示明显负铕异常(0.22～0.85),铈异常变化较大(0.86～1.63)。综合分析认为玄武岩风化壳中的稀土元素的富集和高岭石的含量密切相关,稀土元素可能在偏还原的环境中被高岭石颗粒吸附。 相似文献
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贵州织金新华含稀土磷矿床矿区土壤稀土元素分布特征 总被引：4，自引：0，他引：4
稀土元素分析结果表明，贵州织金新华含稀土磷矿床矿区上层土壤中普遍富集稀土元素．其∑REE较高，但比含稀土磷块岩低．表明磷块岩在风化过程中已有部分稀土元素流失。轻稀土元素La、Ce及Y大量集中，LREE／HREE比值较高，说明岩石在风化过程中形成的粘土矿物对稀土元素有一定的吸附作用。但是粘土矿物对稀土元素的吸附量小于REE易溶配合物的流失量。稀土元素球粒陨石标准化模式曲线及Ce异常等特征表明，织金新华含稀土磷矿床矿区土壤中稀土元素分配模式继承了原岩特征。 相似文献
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四川稀土矿尾砂的稀土元素和微量元素地球化学特征及开发利用意义 总被引：3，自引：3，他引：0
四川是我国轻稀土的重要产地,稀土开采至今已有二十多年的历史,积存了大量尾砂。尾砂中仍然有丰富的稀土资源,但这部分资源究竟有多大的量、能不能再次回收,如何回收,则是当务之急。为查明稀土尾砂中各类元素的分布特征,本文对A、B、C、D四个稀土矿山的尾砂开展了稀土元素和微量元素地球化学特征的初步研究。结果表明:尾砂中稀土元素配分特征继承了原矿石,稀土氧化物含量普遍偏高(0.78%~2.12%),均超过了现行工业指标的边界品位(0.5%~1.0%),且老尾砂的稀土含量高于新尾砂;除了富集稀土元素之外,B尾砂中Sr含量超过10%,C矿区尾砂中Sr含量为2.7%,A矿区尾砂中Ba含量可达1.8%。同时,不同矿区的尾砂中Mo、Bi、Pb、Ag等有用元素发生了不同程度地富集(值得综合回收利用),尤其是Mo达到了边界品位(磁选后的尾砂Mo含量达到2.275%)。本文提出,今后不仅要加强保护四川稀土尾砂,而且需对富集的有用元素采取恰当的方式加以综合回收。 相似文献
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岩石—土壤—铁芒萁系统中稀土元素的分布、迁移和累积 总被引：2，自引：0，他引：2
在赣南非稀土矿区和四处不同稀土矿区内取样,用ICP-MS法测定岩石-土壤-铁芒萁系统中15个稀土元素的含量,并对其分布、迁移、累积特征进行了研究。结果表明:稀土元素在岩石、土壤各层含量由高到低的顺序为C(心土层)>A(表土层)>B(底土层)>D(成土母岩);在铁芒萁植物体内的分布规律是:轻稀土元素含量为叶>根>茎>叶柄;重稀土元素含量为根>叶>茎>叶柄;稀土元素演化、迁移的难易是由稀土元素的重轻所决定的;岩-土-芒萁系统各环节间稀土元素的含量模式基本相似,表征元素在岩石→土壤→植物大系统中存在着向量(非均衡性)关系。 相似文献
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为研究采矿对土壤-植被REE生物地球化学特征的影响,采集大宝山多金属矿区及背景区土壤及优势植物芒萁、马尾松叶片,测量REE含量.对比分析样品中REE分布模式、∑REE、δEu、δCe及四重效应等地球化学特征.结果表明:受采矿活动影响,矿区土壤REE含量均值达284.99 mg/kg,显著高于背景区,且表土层REE含量明显高于心土层;相对于背景区,矿区土壤和植被轻重稀土分馏更弱;研究区土壤和植被都为Eu亏损,大都为Ce富集,马尾松与土壤REE含量呈正相关,REE富集植物芒萁在背景区富集系数反而更高;矿区环境抑制植物对REE正常的迁移和分异,对植被生长不利,植被REE分布分异特征是其对生长环境的反映和适应. 相似文献
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研究原煤中稀土及放射性元素的赋存形式,对原煤是集中还是分散利用、燃煤过程中粉煤灰的排放截留、从原煤或粉煤灰中提取稀土及放射性元素等方面都具有指导意义。由前人研究可知不同矿区原煤中稀土及放射性元素的赋存形式有差异。本文研究了山西省霍西煤田两个矿区175个煤样中稀土及放射性元素的赋存形式,应用背散射电子图像(BSEI)定位分析区域,应用BSEI、能谱-扫描电镜法(EDX-SEM)中的面分析(EDS-mapping)和粉晶X射线衍射法确定了主要伴生矿物,应用BSEI和EDX-SEM中的点分析(EDS-point)确定了微量伴生矿物。在煤样中发现了铈镧钕钇镝钪六种稀土元素及一种放射性元素钍,其中铈、镧和钕主要以磷酸盐形式伴生于高岭石类矿物中,部分伴生在含氧化铝或氧化硅较多的矿物中,少量存在于碳中;钇、镝以磷酸盐或氧化物形式独立存在于碳中;在部分锆石、独居石中分别发现了钪和钍。研究表明,该矿区煤样中稀土元素主要以细粒自生矿物的形式伴生在其他矿物中,少数以独立矿物的形式存在于碳中,放射性元素钍伴生在独居石中。 相似文献
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赣南离子吸附型稀土矿区土壤重金属形态分布特征及生态风险评价 总被引：2，自引：0，他引：2
稀土矿的露天开采易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明赣南离子吸附型稀土矿区土壤存在以Cd、Pb为主的轻、中度重金属污染。常见环境质量评价以主要污染因子(如重金属总量)作为衡量污染程度的指标,仅能反映重金属的富集程度。为查明赣南稀土矿区土壤重金属的赋存状态、迁移能力以及生物有效性,本文在利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤重金属各形态含量的基础上,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法及RAC风险评价法对赣南稀土矿区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明:(1)研究区土壤重金属主要以残渣态存在,占总量的65.5%。(2)土壤样品中Cd、Pb含量平均值分别是江西省土壤背景值的1.72倍和2.14倍;流域内位于矿山下游河流沿岸农田土壤Cd的平均值、尾矿库附近农田Pb的平均值分别是土壤背景值的2.33倍和3.06倍,22.7%样品的Cd或Pb含量超过风险筛选值,其中可交换态所占比例仅次于残渣态,分别占总量的47.1%和13.5%。(3)地累积指数与潜在生态风险评价结果表明Cd、Pb累积程度及生态风险水平较高,Co、Ni、Cu、Zn较低;RAC风险评价结果显示Cd生态风险较高,Co、Zn、Pb生态风险中等,Cu、Ni生态风险低。(4)针对矿区农田土壤的三种评价方法各有侧重,其评价结果异中有同,均表明研究区土壤Cd具有较高的污染程度和迁移活性,生态风险较高。本研究结果将为识别稀土矿周边农田土壤的潜在环境风险,提出有效的防范、应急与减缓措施提供科学依据。 相似文献
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天然及改性凹凸棒对稀土尾矿土壤中重金属铅的钝化效果研究 总被引：2，自引：0，他引：2
赣南离子型稀土矿的大肆开采，以及尾矿废渣不合理处置，造成矿区周边环境中重金属铅含量超标，破环矿区生态环境。本文利用不同剂量（质量分数分别为5%、10%和15%）的天然及改性凹凸棒作为钝化剂，利用扫描电镜和傅里叶红外光谱对两种钝化剂的表面特征和官能团进行分析，采用BCR重金属连续提取法对钝化能力和效果进行评价，并以此研究土壤中铅的形态变化，借鉴国外的重金属TCLP提取法评估重金属污染土壤的环境质量。结果表明：经过50d的培养，土壤pH值从4.76显著升高至接近7.0。改性后凹凸棒使铅的酸提取态含量从25.69mg/kg降低至7.42mg/kg，并促进其向残渣态转化，残渣态含量比对照组增加了1.38倍，TCLP提取态含量比对照组降低了65.70%，从而显著降低了铅的生物可利用度和生态风险。与天然凹凸棒相比，改性后凹凸棒对稀土尾矿土壤修复具有较为良好的效果。 相似文献
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采用电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）测定铝土矿中的稀土氧化物时，酸溶往往造成溶样不彻底，高温碱熔时大量的熔剂会降低稀土元素的发射强度，同时由于稀土氧化物含量（0.0010%~0.050%）较低，存在铝、铁等基体干扰，难以准确测定。本文采用氢氧化钠熔融铝土矿样品，熔融物用热水浸取，三乙醇胺溶液掩蔽铝和铁，乙二胺四乙酸二钠溶液络合钙、镁等干扰元素，稀土氢氧化物留存于沉淀中，沉淀经盐酸溶解进入待测液，从而将稀土元素与熔剂和基体元素分离。实验结果表明：标准溶液无需基体匹配，各稀土氧化物标准曲线的线性相关系数均不小于0.9999，检出限在0.0002%~0.0015%之间；按照实验方法分析实际样品中稀土氧化物的含量，测定结果的相对标准偏差（RSD，n=6）为2.0%~4.6%，回收率为85.2%~104.4%。本方法与电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）相比，两种方法的测定结果无显著性差异。 相似文献
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白云鄂博地区碳酸岩脉侵位序列与稀土元素富集机制 总被引：5，自引：2，他引：3
白云鄂博地区发育大量的火成碳酸岩脉。按照矿物组成,碳酸岩脉可分为白云石型、白云石-方解石共存型和方解石型。野外穿插关系表明,白云石型碳酸岩脉形成得早,而方解石型碳酸岩脉形成得晚。白云鄂博地区的碳酸岩浆存在由白云石型到共存型再到方解石型的先后结晶顺序和演化趋势。碳酸岩脉的主量、稀土和微量元素组成特征表明,随着碳酸岩脉中方解石矿物组分的增加,轻稀土元素的含量呈明显富集趋势,而长期的结晶分异作用正是稀土元素,尤其是轻稀土元素在晚期岩浆中强烈富集的内在机制。 相似文献
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敞开酸溶和偏硼酸锂碱熔ICP-MS法测定多金属矿中的稀土元素及铌钽锆铪 总被引：2，自引：2，他引：0
用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定地质样品中的稀土及难熔元素,混合酸敞开酸溶法和碱熔融法是两种主要的溶样方法。但地质样品组分复杂,元素之间存在相互共生的现象,对于特殊元素、特殊样品用传统酸溶法会造成部分元素消解不完全,使测定结果不准确;而碱熔法的操作过程繁琐,且溶液盐度高,易产生基体干扰和堵塞仪器进样系统。本文改进了传统四酸和五酸体系,采用氢氟酸-硝酸-硫酸敞开酸溶体系,用国家一级标准物质制作标准曲线测定15种稀土元素,方法准确度(ΔlgC)为0.001～0.027。同时改进了偏硼酸锂碱熔法,样品用偏硼酸锂碱熔提取,加入氢氧化钠调节溶液至碱性条件,所测元素与偏硼酸锂共沉淀后过滤分离熔剂,再用硝酸复溶测定15种稀土元素及铌钽锆铪。两种溶样方法的测定值与认定值的相对误差为1.09%～9.30%。将混合酸敞开酸溶法测定稀土元素、偏硼酸锂碱熔法测定铌钽锆铪的结果与其他实验室密闭酸溶法相比,两组数据的相对偏差为0.13%～15.32%。本实验表明,混合酸敞开酸溶法适用于测定地质样品中的稀土元素,偏硼酸锂碱熔法不仅适用于测定地质样品中的稀土元素及铌钽锆铪,也适用于测定如古老高压变质岩石及铝含量高的样品中的铌钽锆铪。 相似文献
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The West Mine of the Bayan Obo deposit, located in the northern‐central part of Inner Mongolia, China, is enriched in Nb, rare earth elements and iron (Nb‐REE‐Fe) mineral resources. This paper presents a combined method to explore metallogenic correlation of the Nb‐REE‐Fe mineralization at the Bayan Obo West Mine. The method integrates factor analysis and Back Propagation (BP) neural network technology into processing and modeling of geological data. In this study, the Nb and REE contents of samples were transformed into discrete values to analyze the correlations among the metallogenic elements. The results show weak mineralization correlations between Nb and REEs. Nb and U are closely related in the geochemical patterns, while Fe is closely related to both Th and Mn. LREEs are an important factor for the mineralization of the Bayan Obo deposit, while Fe and Nb can be considered as the results of passive mineralization. On the basis of a metallogenic correlation analysis, the factors affecting the Fe‐REE‐Nb mineralization were extracted, and the Nb mineralization model was established by the BP neural network. Based on the BP neural network data computing, the variability of the Nb concentration displays a coupled multi‐factor nonlinear relationship, which can be used to reveal the inherent metallogenic elemental regularities and predict the degree of element mineralization enrichment in the mining area. 相似文献
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白云鄂博矿床研究若干问题的探讨 总被引：4，自引：1，他引：3
白云鄂博巨型稀土-铌-铁矿床是与火成碳酸岩(即H8)有关的矿床。在碳酸岩岩浆阶段,在其蚀变围岩(霓长岩)中以及晚期的热液阶段都有稀土、铌和铁等的富集。因此,白云鄂博矿床不是单一矿床类型,其涵盖了稀土-铌-铁碳酸岩岩浆型矿床、稀土-铌-铁交代蚀变岩型和热液型矿床,这种复合类型的矿床是十分罕见的,可称之为白云鄂博式矿床。根据已发表的年代数据,白云鄂博大规模碳酸岩的形成时代和伴随的稀土矿化的高峰期在1.3～1.4Ga。加里东构造热事件对本区的影响广泛和强烈,不仅有广泛发育的大型褶皱、冲断层和韧性剪切作用,并伴有广泛的流体交代作用和局部的热液活动,某些稀土矿物的同位素体系受到重置,表现为其Sm-Nd年龄和Th-Pb年龄的不一致。本区的碱性岩在基底杂岩中即有出露,随后在白云鄂博群中和1.3～1.4Ga白云鄂博碳酸岩形成时皆有产出。目前所获资料表明,至少1.3～1.4Ga的碱性杂岩在成因上与碳酸岩有密切的联系。本区基底杂岩显示了白云鄂博地区在2.0Ga左右曾经有一个弧地质体,该区在2.0～1.9Ga间经历了从被动大陆边缘到活动大陆边缘增生碰撞的一个完整的造山过程。 相似文献
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白云鄂博稀土氟碳酸盐矿物的LA-ICP-MS多元素基体归一定量分析方法研究 总被引：3，自引：2，他引：1
研究稀土氟碳酸盐矿物的激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)成分分析方法能为认识稀土矿床成因提供新的、简便的技术手段。本文选取白云鄂博产的氟碳铈矿和黄河矿,通过对常规基体归一定量法改进,按照稀土氟碳酸盐矿物的晶格配位模式对Ba、Ca元素以(Ba,Ca)CO_3的形式、轻稀土以REECO_3F的形式进行加和归一计算,获得的成分数据结果与电子探针和内标法结果基本吻合。该方法可在ICP-MS因电离能过高、不能准确测量C、F元素的情况下通过基体归一法实现稀土氟碳酸盐矿物多元素的定量分析,并且可替代繁琐的内标法,简化了LA-ICP-MS测试流程。多尺寸束斑条件数据比对结果表明,5μm小束斑条件下数据质量差,但10μm束斑条件下获得的氟碳铈矿成分与其他大束斑条件下的结果较为接近,基本能够满足小颗粒稀土氟碳酸盐矿物元素成分的测定。 相似文献