1、中华人民共和国国家标准硅酸盐岩石化学分析方法X射线荧光光谱法测定主、次元素量Silicate rocks一-Determinationof contents of major and minor elements-X-ray fluorescence spectrometric method 1 主题内容与适用范围本标准规定了硅酸盐岩石中主、次成分的测定方法。GB/T 1 4 5 0 6. 28-9 3 本标准适用于包括超基性岩在内的硅酸盐岩石中二氧化硅、三氧化二铝、全铁(以Fe203表示)、氧化镜、氧化钙、氧化锅、氧化饵、二氧化铁、氧化锤、五氧化二磷、氧化顿、三氧化二铭、镰、铜、媳和错的测定
2、，也适用于粘土、土壤、水系沉积物等地质样品中上述成分的测定。测定范围见表10表1测定范围% 组分测定范围组分测定范围Na20 0.3-7 Cr203 0.005-1.5 MgO 0.2-41 MnO 0.02-0.32 Al203 0.3-36 Fe20 3 0.3-24 Si02 19-98 &0 0.02-0.21 P20S 0.01-0.95 Ni 0.002-0.25 K20 0.1-7.4 Cu 0.002-0.12 CaO 0.1-20 Sr 0.005-0.12 Ti02 0.02-7.5 Zr 0.009-0.15 本标准遵守GB/T14505的规定。2 引用标准GB/T 14
3、505 岩石和矿石化学分析方法总则及一般规定GB/T 14506. 1 硅酸盐岩石化学分析方法重量法测定吸咐水量3 方法提要试样用无水四棚酸鲤熔融，以硝酸镀为氧化剂，加氟化铿和少量澳化铿作助熔剂和脱模剂。试样与国家技术监督局1993-06-19批准1994-02-01实施125 GB/T 14506.28-93 熔剂的重量比为1: 8。在熔样机上于1150-1250C熔融，制成玻璃样片。用X射线荧光光谱仪进行测量。除镇、铜、辑、和错用康普顿散射线作内标校正基体效应外，其余各分析元素均用理论系数校正元素间的吸收-增强效应。4 试剂4.1 无水四棚酸铿:在700C灼烧2h。4.2 氟化惶z在105
4、C烘2-.础。4.3 硝酸镀:在105C烘2础。4.4 澳化鲤溶液:15g/L。5 仪器5.1 靠自-金合金增塌(95%Pt+5%Au)。规格:30mL。若试样在士甘塌中熔融后直接成型，则要求增捐底面内壁平整光滑。规格:上端内径45mm.下端内径33mm.高25mm。5.2 铅-金合金铸模(95%Pt+5%Au)。规格:上端内径34mm.下端内径32mm.高3mm。铸模材料厚度约1mm.使其不易变形。铸模定期用粒度为14m的金钢砂软膏抛光，使玻璃片易从铸模中剥离而不破裂。5.3 熔样机自动火焰熔样机或高频电感熔样机。若用其他类型熔样机，温度不得低于1150C。5.4 波长色散X射线荧光光谱仪z
5、端窗姥钮X射线管(功率3kW)。6 试样6.1 试样粒度应小于74m。6.2 试样应在105C预干燥2仙，置于干燥器中，冷却至室温。.6.3 对易吸水的岩石，应取空气干燥试样，在称样的同时按GB/T14506. 1进行吸附水的测定。最终以干态计算结果。7 分析步骤7.1 测定数量同一试样，在同一实验室，应由同一操作者在不同时间内进行2-.3次测定。7.2 试样称取0.7000g试样，精确至0.00019 o 7.3 校正试验随同试样分析同类型的标准试样。7.4 测定7.4.1 试样片的制备7.4. ,. 1 混合将试样(7.2)置于25mL资增桶中，加入5.200土0.001g无水四棚酸钮(4
6、.1)、0.400土0.001g氟化程(4.2)和O.30:!:0. 01g硝酸镀(4.3)搅拌均匀，移入钳-金合金增塌中。7.4.1.2 烘干加入lmL澳化鲤溶液(4.4)。将增揭置于电热板上烘干。7.4.1.3 熔融将增塌置于自动火焰熔样机上，盖上增塌盖，以丙烧气为燃气，氧气助燃，于11501 250C熔融126 GB/T 14506.28-93 10.15mino熔融过程中要转动增塌，使粘在瑞塌壁上的小熔珠和样品进入熔融体中。每隔一定时间，熔样机自动摇动带梢，将气泡赶尽，并使熔融物混匀。7.4. ,. 4 烧铸a. 在铸模中烧铸成型。熔样机自动将增锅内熔融物倾入己加热至8000C的铸模中
7、。移离火焰，通压缩空气冷却。已成型的玻璃圆片与铸模剥离。b. 在增锅内直接成型。熔融物也可在瑞塌内冷却直接成型。玻璃样片与增塌自然剥离。7.4.1.5 样片的保存取出样片，贴上标签，放于干燥器内保存，防止吸潮和、污染。测量时，只能拿样片的边缘，避免X射线测量面的沽污。7.4.2 标准化样片的制备选择某些分析元素含量适中的国家级标样作为标准化试样，以下按第7.4.1. 17. 4. 1. 5条步骤制备成样片。7.4.3 x射线荧光光谱分析7.4.3.1 测量条件在X射线管电压为50kV，电流为50mA，粗狭缝，视野光栏直径为30mm条件下，各分析元素的测量条件见表2。表2测量条件分析28角(度)
8、计数时间，S干扰元素分析线探测器PHA) 衰减器谱线晶体峰值6)背景峰值背景Na K、TAP 55. 15 58.50 100 40 F-PC3J 735 I 如19K. TAP 45.17 48 100 20 F-PC 7-35 1 Ca K.I AI K. PET 144.70 140 20 10 F-PC 735 1 Si K也Sbln 144.66 140 20 10 F-PC 1035 1/3 P K但Ge(111)口141. 15 144 10 10 F-PC 1035 1 K K. LiF(200) 136. 70 140 20 10 F-PC 103C 1 Ca K. LiF飞
9、200)113. 15 11 20 10 F-PC 10-35 1/3 Ti K钮LiF(200) 86.19 88.50 40 10 ;F-PC 1030 1 V) K. LiF(200) 77 78 40 20 F-PC 535 TiK阳Cr K. LiF(200) 69.40 70.50 40 20 F-PC 5-35 VK阳Mn K. LiF(200) 63.01 64.50 40 20 F-PC 5-35 l Cr K阳Fe K. LiF(200) 57.52 55 20 10 SCS) 7-35 1/3 Ba L1 LiF(200) 87.23 88 40 20 F-PC 10-3
10、0 1 Ti K. Ni K. LiF(200) 48.66 49.70 40 20 SC 7-35 1 Cu K. LiF(200) 45.02 47 40 20 SC 7-35 l Sr K. LiF(200) 25. 13 25.70 40 20 SC 7-35 1 Zr K也LiF(200) 22.54 23. 20 40 20 SC 7-35 1 SrK缸Rh K.c LiF(200) 18.84 10 SC 7-35 1 注，1)对PK.线推荐采用不反射二级线的Ge(lll)晶体，若用PET晶体，应扣除CaKItJI线对PK.线干扰。2)脉冲高度分析器的下限和上限。的流气正比计数器
11、。127 GB/T 1 4506. 28-9 3 4)用于校正饥对锚的谱线重叠干扰。5)闪烁计数器。的峰值是指实测值而非理论值。7.4.3.2 背景校正果用一点法扣背景。计算公式为2IN=/p一18. . . . . . . .( 1 ) 式中:lN一一扣除背景的分析线强度pIp一一峰值强度pI一一背景强度。7.4.3.3 仪器漂移校正通过标准化测量校正仪器漂移。7.4.4 工作曲线的绘制7- 4. 4.1 标准样片的制备选用硅酸盐岩石、超基性岩石、砂岩、粘土、土壤和水系沉积物国家级标样作为标准样品绘制工作曲线。每个元素都应有一个具有足够的含量范围又有一定梯度的标准系列。如上述标样不能完全满足
12、时，应加配适当人工混合标准补充之。工作曲线范围见表3。表3工作曲线范围% 组分含量范围组分含量范围组分含量范围NazO 0.06-7.16 CaO 0.07-20.51 Ni O. 000 20. 25 MgO O. 0841. 03 Ti02 O. 017. 69 Cu O. 000 40. 12 Al203 O. 2136. 74 MnO O. 0020. 32 Sr O. 002 50. 12 Si02 18. 98-98. 51 CrZ03 0.0003-1.56 Zr 0.002 9-0.15 PZ05 O. 0040. 95 FeZ0 3 0.09-24.75 K20 0.01-7
13、.48 BaO 0.005-0.21 标准样片的制备，按第7.4.1.17. 4. 1. 5条步骤进行。7.4.4.2 校准与校正校准、基体效应校正和谱线重叠干扰校正采用数学方法进行回归。计算公式为zw富=(alf+blj+c) (1 +ajjWj)+BjW( 2 ) 式中:Wj-一标准样品中分析元素i的推荐值(或未知样品中分析贡￥声t基体校正后的含量), a，b.c一一分析元素i的校准曲线常数pIj一一标准样品(或未知样品)中分析元素i的X射线强度(或内标强度比hJ一一元素j:对分析元素i的影响系数(理论系数); Wj一一共存元素j的含量FB坤一一干扰元素h对分析元素i的谱线重叠干扰校正系数
14、FW -干扰元素品的含量(或X射线强度)。标准样品分析元素i的推荐值经理论系数校正基体效应得表观含量。分析元素的测量强度和表现含量，用公式(2)回归计算求得校准曲线常数a，b、c。镰、锅、银和错四元素则以强度与RhK.线康普顿散射强度之比值与推荐值回归分析进行校准。对有谱线重叠干扰的元素，则须进行谱线重叠干扰校正。当试样与熔剂之比为1: 8时，消去烧失量的理论系数计算值见表4。128 GB/T 14506. 28-9 3 表4消去烧失量的理论系数1)a分系析J数组分基飞体钮心分Na20 MgO Al203 Si02 P20S K20 CI)O Ti02 V20S2) Cr203 MnO Fe2
15、03 BaO Na20 0.074 0.095 0.110 0.121 O. 131 O. 160 O. 182 o. 220 0.238 0.286 O. 338 0.359 0.373 Mg( 0.350 O. 107 0.117 0.131 。可141O. 163 O. 184 0.223 0.241 O. 289 0.343 0.363 0.528 Al203 0.353 0.387 0.138 0.143 0.155 O. 165 O. 187 0.225 0.245 0.294 0.348 0.369 0.628 协Si02 0.354 0.388 0.40 0.171 0.173
16、 O. 169 0.190 0.228 0.247 O. 296 0.352 0.374 O. 651 POS 0.355 0.390 0.432 0.471 0.211 0.171 0.191 0.229 0.248 0.299 O. 356 0.377 O. 672 K20 0.352 0.388 0.432 0.472 0.525 0.337 0.210 0.195 O. 198 0.225 . 265 O. 287 0.797 CaO 0.350 0.386 0.430 0.471 0.525 1.584 0.393 0.213 0.208 0.235 0.273 0.291 0.84
17、8 Ti02 0.350 0.385 0.431 0.472 0.527 1.603 1.596 0.475 0.441 0.243 0.268 0.276 1.181 V20S2) 0.351 0.387 0.432 0.473 0.530 1.615 1.609 0.487 0.517 0.566 0.273 0.273 1.316 Cr20 , 0.344 0.381 0.426 0.468 0.524 1.612 1. 607 1.740 0.517 O. 664 0.686 0.266 2.894 MnO 0.337 0.375 0.420 0.462 0.518 1.609 1.6
18、03 1.739 1.824 0.663 0.812 0.701 3.759 Fe203 0.342 0.379 0.425 0.467 O. 524 1.623 1. 618 1. 756 1.842 2.467 0.820 0.838 4.322 BaO 0.346 0.384 0.428 0.469 O. 524 1.599 1.592 0.439 0.447 O. 327 0.289 0.261 1.193 L 注:1)仪器参数g入射角630，出射角400，X射线管靶角900，X射线管的镀窗厚度127m，姥靶:50kV.2)用于校正饥对镑的谱线重叠干扰。7.4.5 测量7.4.5.1
19、输入分析元素的有关参数输入分析元素测量条件，理论系数和标样中各元素的含量(推荐值)。7.4.5.2 测量标准化样品输入标准化样品名称，测量标准化样品的元素分析线强度。7.4.5.3 测量标准样品输入标准样品名称，测量标准样品的元素分析线强度。7.4.5.4 回归分析测得一系列标准样片各分析元素的强度，利用数学校正模式进行回归分析，求得校准曲线常数a、b、c和谱线重叠干扰校正系数BiA存入计算机软件。. 4. 5. 5 测量未知样品输入未知样品名称。先测量标准化样片，然后测量未知样片元素分析线的强度。8 分析结果的计算测得未知样片分析元素的强度，由计算机软件按公式(2)计算含量并自动打印出分析结
20、果。129 GB/T 14506.28-93 9精晦度表5精密度表% -组分(元素)水平范围重复性r再现性RSiO, 329。一r=-cO. 3147+0.002 Om R=O. 5029+0.003 2m 11,03 o. 3021 r=0.066 7+0.009 9m R=O. 1037十0.0146mFe203 o. 3124 r= 0.059 0+0.006 9m R=O. 0855+0.016 5m MgO O. 2040 r=O. 0574十0.0073mR=O. 0836+0.017 1m CaO 0.10-10 r=O. 052 7mO.3162 R=0.061 6+0.024
21、 Om Na20 0.30-7.1 r=0.096 3+0.016 8m R=O. 104 4+0.047 6m K,O 0.10-7.4 r=O. 011 5 +0.011 7m R=O. 0213+0.018 8m TiO, 0.027.5 r=O. 0076+0.010 Om R=O. 0085+0. 017 3m MnO O. 020. 21 r=O. 0020+0.037 Om R=O. 0040+0.044 4m P,Os 0.01-0.95 r=0.005 5+0.016 6m R=O. 007 1 +0.029 5m &0 0.02-0.2 r=0.0050十O.0772mR=
22、O. 0100+0.061 5m Cr,03 0.005-1.3 r=O. 016 4mu.4112 R=0.0371mo.4864 Ni 0.002-0.25 r=0.001 0斗0.0435mR=O. 032 8mO.S18 Cu 0.002-0.006 =0.0007+0.214 1m R=O. 0008十0.3932咀Sr 0.005-0.12 r=O.OOl 1十0.0194m R=O. 0017十0.0613mZr 0.009-0.15 r=O. 003 7mO.3S9 3 R=0.0019十0.0519m本精密度数据是在1990年，由六个实验室对28个试样所做的实验中确定的。附加说明:本标准由中华人民共和国地质矿产部提出。本标准由地质矿产部岩矿测试技术研究所归口。本标准由地质矿产部岩矿测试技术研究所、地质矿产部地球物理地球化学勘查研究所负责起草。本标准主要起草人李国会、颜茂弘、梁国立。130
