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目录1

1 总论1

1.1　地质和地球化学物料分析的含义和意义1

1.2　地质和地球化学物料分析的特点2

1.3　地质和地球化学物料分析的要求4

1.3.1　高灵敏度和低检出限4

1.3.2 良好的精密度和准确度5

1.3.3　高效率、高速度和低成本8

1.3.4　痕量元素的相态分析8

1.3.5　野外现场分析8

1.4　地质和地球化学物料分析的发展趋向9

1.4.1　仪器分析的重要作用9

1.4.2　多元素同时测定和连续测定的分析系统的建立9

1.4.3　化学与化学分析仍然是现代分析化学的基础10

1.4.4　地质和地球化学物料分析中薄弱环节的研究11

参考文献13

2　分析试样的预处理14

2.1　概述14

2.2　地质采样14

2.2.1　采集地质样品的方法14

2.2.2　采样布置和采样的注意事项15

2.3　样品的加工16

2.3.1　样品加工的任务16

2.3.2　加工过程中的样品缩分16

2.3.3　样品的混匀17

2.3.4　样品加工的注意事项17

2.4.1　试样分解的注意事项18

2.4.2　试样分解的方法18

2.4　试样的分解18

2.5　分离与富集技术23

2.5.1　沉淀与共沉淀23

2 5.2　气态分离24

2.5.3　萃取25

2.5.4　离子交换和吸附26

2.5.5　色谱分离31

2.5.6　电化学法33

2.5.7　浮选分离法33

2.5.8　分离与富集和形态分析的关系33

参考文献34

3.2　重量法37

3.2.1　矿石中钡的测定37

3.1　概述37

3　经典化学分析37

3.2.2　矿石中铌和钽的测定39

3.2.3　矿石中硫的测定40

3.2.4　矿石中钨的测定42

3.2.5　岩石中吸附水和化合水的连续测定42

3.2.6　岩石中烧失量的测定44

3.3　滴定法44

3.3.1　矿石中银的测定44

3.3.2　矿石中砷的测定46

3.3.3　矿石中金的测定47

3.3.4　矿石中铈的测定50

3.3.5　铬铁矿中铬的测定50

3.3.6　矿石中铁的测定51

3.3.7　矿石和岩石中氧化亚铁的测定53

3.3.8　矿石中汞的测定55

3.3.9　矿石中五氧化二磷的测定56

3.3.10　矿石中锑的测定57

3.3.11　岩石矿物中二氧化硅的测定58

3.3.12　矿石中锡的测定59

3.3.13　岩石中二氧化碳的测定60

3.4 有色金属矿石中硅、铁、铝、钙、镁的系统分析63

3.4.1　二氧化硅的测定63

3.4.2　铁的测定64

3.4.3　氧化铝的测定65

3.4.4　钙和镁的测定65

参考文献66

4　光度分析68

4.1　概述68

4.2　吸光光度法68

4.2.1　岩石矿物中银的测定69

4.2.2　岩石矿物中金的测定70

4.2.3　岩石矿物中氧化铝的测定71

4.2.4　铅锌矿石中镓的测定72

4.2.5　铅锌矿石中铟的测定72

4.2.6　铅锌矿石中铊的测定73

4.2.7　岩石矿物中钪的测定74

4.2.8　铅锌矿石锗的测定75

4.2.9　岩石矿物中锡的测定76

4.2.10　岩石矿物中钛的测定76

4.2.11　岩石矿物中锆（铪）的测定77

4.2.12　岩石矿物中钒的测定78

4.2.13　矿石中铌和钽的测定79

4.2.14　岩石矿物中铬的测定80

4.2.15　岩石矿物中钼的测定81

4.2.16　岩石矿物中钨的测定82

4.2.17　岩石矿物中锰的测定83

4.2.18　岩石矿物中钴的测定84

4.2.19　岩石矿物中镍的测定84

4.2.20 岩石矿物中铂和钯的测定86

4.2.21　岩石矿物中稀土总量的测定87

4.2.22　岩石矿物中铀的测定88

4.2.23　岩石矿物中钍的测定89

4.2.24　岩石矿物中磷的测定90

4.2.25　硅酸盐岩石中氟的测定90

4.2.26　硅酸盐岩石中氯的测定91

4.2.27　硅酸盐岩石中溴的测定92

4.3　动力学吸光光度法93

4.3.1　岩石矿物中锇和钌的测定93

4.3.2　硅酸盐岩石中碘的测定95

4.4.1　岩石矿物中铌的测定96

4.4　荧光光度法96

4.4.2　岩石矿物中钍的测定97

4.5　化学发光法98

4.5.1　岩石矿物中金的测定98

参考文献100

5　电化学分析101

5.1　概述101

5.2　经典极谱法101

5.2.1　矿石中铜、镉和锌的测定102

5.2.2　矿石中铅的测定103

5.2.3　矿石中铬的测定103

5.2.4　地球化学试样中锰和铁的测定104

5.2.5　岩石矿物中硒和碲的测定104

5.2.7　矿石中铟的测定106

5.2.6　矿石中铼的测定106

5.2.8　混合稀土氧化物中铕的测定107

5.3　催化极谱法和络合吸附波极谱法108

5.3.1　矿石中痕量银的测定109

5.3.2　地球化学试样中痕量砷的测定110

5.3.3　矿石中痕量金的测定111

5.3.4　岩石和土壤中痕量硼的测定112

5.3.5　地球化学试样中痕量铍的测定113

5.3.6　地球化学试样中痕量铋的测定114

5.3.7　地质试样中痕量溴的测定116

5.3.8　地球化学试样中痕量镉的测定117

5.3.9　岩石矿物中痕量钴的测定118

5.3.10　地球化学试样中痕量铬的测定119

5.3.11　地球化学试样中痕量铜的测定119

5.3.12　岩石和土壤中痕量镓的测定120

5.3.13　地球化学试样中痕量锗的测定121

5.3.14　岩石矿物中痕量铟的测定122

5.3.15　矿石中痕量铊的测定124

5.3.16　岩石矿物中痕量硒、碲的测定125

5.3.17　矿石中痕量铼的测定127

5.3.18　地球化学试样中铅的测定128

5.3.19　地球化学试样中痕量锌的测定129

5.3.20　地球化学试样中痕量锑的测定130

5.3.21　矿石中痕量铌的测定131

5.3.22　矿石中痕量钽的测定132

5.3.23　地球化学试样中痕量锆的测定133

5.3.24　地球化学试样中痕量钍的测定134

5.3.25　地球化学试样中痕量铀的测定136

5.3.26　地球化学试样中钛的测定137

5.3.28　铜精矿和多金属矿中钼的测定138

5.3.27　地球化学试样中痕量钼和钨的测定138

5.3.29　地球化学试样中钒的测定139

5.3.30　地球化学试样中痕量锡的测定139

5.3.31　地球化学试样中痕量钴和镍的测定140

5.3.32　锰矿石中痕量镍的测定141

5.3.33　矿石中痕量钌和锇的测定142

5.3.34　矿石中痕量铂和铑的测定144

5.3.35　矿石中痕量铱的测定145

5.3.36　矿石中痕量钯的测定146

5.4　溶出伏安法147

5.4.1　矿石中痕量金的测定148

5.4.2　地球化学试样中痕量铟的测定149

5.4.3　地球化学试样中痕量铊的测定150

5.4.4　地球化学试样中痕量碘的测定151

5.4.5　天然水中痕量氯离子的测定152

5.4.6　岩石矿物中痕量铅和镉的测定153

5.4.7　土壤中痕量铋和锑的测定154

5.5　离子选择电极法155

5.5.1　地球化学试样中氟的测定155

5.5.2　岩石和土壤中氟、氯和碘的测定156

5.5.3　岩石和土壤中氟、氯、溴和碘的测定157

5.5.4　矿石中银的测定158

5.5.5　岩石矿物中砷的测定158

5.5.6　矿石中金的测定159

5.5.7　矿石中硼的测定160

5.5.8　土壤中pH的测定161

5.5.9　钽锰矿中钽的测定161

5.6.1　锰矿石中锰的测定162

5.6　电位滴定法162

5.6.3　矿石中硫的测定163

5.6.4　矿石中锑和砷的测定163

5.6.2　硅酸盐岩和碳酸盐岩中钙的测定163

5.7　交流示波极谱滴定法164

5.7.1　锌矿石中锌的测定164

5.7.2　钨矿石中钨的测定165

5.7.3　硅酸盐岩石中铝和铁的测定165

5.8　库仑分析法166

5.9　电位溶出法166

5.10　电流滴定法167

参考文献167

6　原子吸收光谱分析和原子荧光光谱分析170

6.1　概述170

6.2.2　地球化学试样中铜、铅等6种元素的测定171

6.2　火焰原子吸收光谱法171

6.2.1　地球化学试样中钙、镉等11种元素的测定171

6.2.3　岩石矿物中钾和钠的测定173

6.2.4　岩石矿物中锂的测定174

6.2.5　岩石矿物中铷和铯的测定174

6.2.6　岩石矿物中锶和钡的测定175

6.2.7　岩石矿物中铍的测定176

6.2.8　矿石中金的测定177

6.2.9　矿石中银的测定180

6.2.10　地球化学试样中银的测定181

6.2.11　矿石中镓的测定182

6.2.12　矿石中铟和铊的测定183

6.3.1　地球化学试样中痕量金的测定184

6.3　石墨炉原子吸收光谱法184

6.2.13　地球化学试样中银和镉的测定184

6.3.2 岩石和土壤中痕量金的测定185

6.3.3　矿石中痕量铂和钯的测定186

6.3.4　矿石中痕量铂、钯和金的测定187

6.3.5　化探试样中痕量银的测定188

6.3.6　化探试样中痕量镉的测定189

6.3.7　地质试样中痕量铋的测定190

6.3.8　矿石中痕量镓的测定191

6.3.9　矿石中痕量锗的测定192

6.3.10　化探试样中痕量铟的测定194

6.3.11　化探试样中痕量铊的测定195

6.3.12　地质试样中痕量碲的测定196

6.4.1　地球化学试样中痕量砷、锑、铋和汞的测定197

6.4　氢化物发生-原子吸收光谱法197

6.3.13　水系沉积物中痕量钪的测定197

6.4.2　岩石矿物中痕量锑和铋的测定198

6.4.3　地球化学试样中痕量砷、锑和铋的测定199

6.4.4　地球化学试样中痕量锡的测定200

6.4.5　化探试样中痕量锗的测定201

6.4.6　地质试样中痕量硒和碲的测定201

6.4.7　地质试样中痕量铅的测定202

6.5　原子荧光光谱法203

6.5.1 化探试样中痕量砷、锑、铋和汞的测定203

6.5.2　地质试样中痕量硒和碲的测定203

6.5.3　地球化学试样中痕量锗的测定205

6.5.4　矿石中银、镁、锶、锌的测定205

参考文献206

7.2 电感耦合等离子体原子发射光谱法207

7.2.1　地质试样中硅、铝等17种元素的测定207

7.1　概述207

7　原子发射光谱分析207

7.2.2　化探试样中铁、铝等22种元素的测定209

7.2.3　地质试样中铌、钽等31种元素的测定212

7.2.4　地质试样中镧等15种痕量稀土元素和钪的测定214

7.2.5　地球化学试样中银、硼等29种元素的测定221

7.2.6　地球化学试样中钡、铍等28种元素的测定222

7.3　直流等离子体原子发射光谱法225

7.3.1　化探试样中镉、锌等14种元素的测定225

7.3.2　地质试样中镧、铈等15种痕量稀土元素的测定226

7.3.3　铜镍矿中痕量铂和钯的测定228

7.3.4　化探试样中硅、铝等10种元素的测定229

7.4　交流电弧和直流电弧光谱法230

7.4.1　化探和地质试样中痕量金的测定231

7.4.2　地质试样中痕量稀土元素的测定234

7.4.3 黄铁矿和磁黄铁矿物中银、铋等23种元素的测定238

7.4.4　锡石单矿物中银、铍等33种伴生元素的测定240

7.4.5　硅酸盐岩石等中铅、锡等11种痕量元素的测定246

7.4.6　花岗岩中痕量铌、钽、钨和铪的测定247

7.4.7　化探试样中银、砷等14种易挥发元素的测定248

7.4.8　化探模式试样中痕量锌、锰等17种元素的测定249

7.5　激光显微光谱法252

7.5.1　铌钽矿物中钽、铌等6种元素的测定252

7.5.2　铌钽铁矿物中铌、钽、铁和锰的测定253

7.5.3　地质试样国主要成分和次要成分的测定255

7.6　交流电弧撒（吹）样光谱法256

7.6.1　化探试样中铜、铅等24种元素的测定257

7.6.2　化探扫面试样中硼、钴等19种元素的测定257

参考文献260

8　色谱分析262

8.1　概述262

8.2　离子色谱法263

8.2.1　试样的预处理263

8.2.2　地球化学试样中卤族元素和硫的测定273

8.2.3　地球化学试样中氟、氯、溴、硫的测定275

8.2.4　岩石和土壤中氟的测定277

8.2.5　土壤浸出液中PO？-、SO？-、NO3-、SeO？-、SeO？-的测定278

8.2.6　岩石矿物和土壤中NH4+、Na+、K+、Ca2+、Mg2+的测定279

8.2.7　Fe3+与Fe2+的测定280

8.3　气相色谱法281

8.3.1　包裹体中水、二氧化碳和甲烷等气相成分的测定281

8.3.2　岩石矿物中化合水和二氧化碳的测定283

8.3.3　矿物中痕量元素硫的测定284

8.4　纸色谱和薄层色谱法285

8.4.1　岩石矿物中痕量铀的测定285

8.4.2　稀土矿中单个稀土元素的测定285

参考文献286

9　流动注射分析289

9.1　概述289

9.2　流动注射分析-吸光光度法290

9.2.1　地质试样中钛的测定290

9.2.2　岩石中亚铁的测定291

9.2.3　岩石中磷的测定291

9.2.4　钒钛磁铁矿中钛的测定293

9.2.5　矿石中铁的测定293

9.2.6　岩石矿物中痕量碘的测定294

9.2.7　土壤中有效锌的测定295

氯化物297

9.3　流动注射分析-电位滴定法测定土壤和地表水中297

9.4　流动注射分析-原子吸收光谱法299

9.4.1　土壤中铜、锌等8种元素的测定299

9.4.2　地球化学试样中痕量银的测定301

9.4.3　地球化学试样中铋的测定302

9.4.4　地球化学试样中砷、锑和铋的测定303

9.4.5　地球化学试样中痕量汞的测定304

9.5　流动注射分析-氢化物-电感耦合等离子体原子发射305

光谱法测定地球化学试样中砷、锑和铋305

9.6　流动注射分析的发展前景307

参考文献308

10　X射线荧光光谱分析309

10.1　概述309

10.2.2　熔样法310

10.2.1　压片法310

10.2　粉末试样的制样方法310

10.2.3　薄样法311

10.3　波长色散X射线荧光光谱法311

10.3.1　硅酸盐岩石中铁、铝等10种元素的测定311

10.3.3　碳酸盐岩石中铁、铝等10种元素的测定313

10.3.2　化探试样中铝、钙等24种元素的测定314

10.3.4　岩石矿物中稀土元素和钍的测定319

10.3.5　铁矿石中铜、锌等12种元素的测定323

10.3.6　岩石中痕量铷和锶的测定324

10.3.7　铌钽矿中铌、钽、铁和锰等元素的测定325

10.3.8　单矿物分析328

10.4 能量色散X射线荧光光谱法331

10.4.1 硅酸盐岩石中铁、铝、钙、铷和锶等元素的测定331

10.4.2　岩石中铷、锶和钡等痕量元素的测定332

10.4.3　硫化物矿物中锌、铅和铜等元素的测定333

10.5 同步辐射X射线荧光光谱法334

10.5.1　岩石矿物中稀土元素的测定334

10.5.2　宇宙物质中痕量元素的测定335

10.6　质子激发X射线发射光谱法336

10.6.1　地质试样中原子序数大于12的元素的测定336

10.6.2　岩石中钇、锆和钍等痕量元素的测定336

10.7　全反射X射线荧光光谱法测定标准试样中钙和钛337

等元素337

10.8　化学富集-X射线荧光光谱法测定岩石中锆和铪337

参考文献338

11 质谱分析340

11.1　概述340

11.2　热表面电离源质谱法340

11.2.1　硫化物矿物和岩石中铅同位素分析341

11.2.2　岩石矿物中铷和锶的同位素分析342

11.2.3　锆英石中铀、钍和铅的同位素分析345

11.3　火花源质谱法347

11.3.1　地球化学试样中钇、锆等26种痕量元素的测定347

11.3.2　地球化学试样中痕量溴和碘的测定349

11.3.3　地球化学试样中镧、镨等18种痕量元素的测定350

11.3.4　地质试样中铀、钍等14种痕量元素的测定352

11.3.5　土壤试样中铜、锶等13种痕量元素的测定353

11.4　电感耦合等离子体-质谱法354

11.4.1　地质试样中痕量稀土元素的测定355

11.4.2　化探试样中镓、砷等20种痕量元素的测定357

11.4.3　地质试样中贵金属元素的测定358

11.4.4　地质试样中铅同位素比值的测定359

11.5　离子探针法360

11.5.1　表面分析361

11.5.2　同位素分析362

11.5.3 微量矿物的成分分析363

11.5.4　立体分析363

11.5.5　花岗岩的微区分析363

参考文献365

12　电子探针分析366

12.1　概述366

12.2　电子探针分析的标样368

12.2.1　标样的作用368

12.2.2　标样的研制现状和类别368

12.2.3 电子探针定量分析对标样的要求369

12.2.4　标样的选用原则372

12.3.1　制样373

12.3　引起分析误差的因素373

12.3.2　测量条件的选择375

12.3.3　计数管死时间377

12.4　定量校正计算方法378

12.4.1　ZAF法378

12.4.2　B-A法386

12.5　岩石矿物的定量分析389

12.5.1　岩石和造岩矿物粉末试样的分析389

12.5.2　不稳定矿物的分析390

12.5.3　稀土矿物的分析393

12.6 电子探针分析的送样要求395

参考文献395

13.1.2　单矿物分析的目的397

13.1.1　矿物和单矿物分析的含义397

13.1.3　单矿物分析现状397

13 单矿物分析397

13.1　概述397

13.1.4　单矿物分析中应注意的问题398

13.2　不同种类单矿物的分析方法398

13.2.1　长石、云母、石榴石、辉石和角闪石类矿物的分析398

13.2.2　绿柱石的分析403

13.2.3　电气石的分析405

13.2.4　锆英石的分析407

13.2.5　铌钽铁矿的分析413

13.2.6　独居石的分析416

13.2.7　黑钨矿的分析420

13.2.8　钛铁矿的分析423

13.2.9　砷酸铜类矿物的分析426

13.2.10　黄铁矿的分析429

参考文献432

14.1　概述433

14　矿物包裹体成分分析433

14.2　测定包裹体成分的定性方法434

14.2.1　显微镜估测法434

14.2.2　显微冷冻法434

14.2.3　压碎法435

14.3　包裹体群的分析方法435

14.3.1　试样的制备435

14.3.2 气液包裹体稳定同位素制样及气液相成分联测方法437

14.4　单个包裹体的成分分析444

参考文献444

15　痕量元素相态分析446

15.1　概述446

15.2　痕量元素相态分析的测定限要求447

15.3　痕量元素相态分析的分相设计447

15.3.1　分相设计的依据447

15.3.2　分相设计的区域景观条件448

15.3.3　分相设计中的采样方法和采样介质的特点449

15.3.4　分相设计中的矿床地球化学特点450

15.4　痕量元素相态分析方法的制订451

15.5　痕量元素的相态分析方法451

15.5.1　痕量铅的相态分析方法452

15.5.2　痕量铜的相态分析方法452

15.5.3　痕量锌的相态分析方法452

15.5.4　痕量镍和钴的相态分析方法453

15.5.5　痕量砷的相态分析方法454

15.5.6　痕量锡的相态分析方法454

15.5.7　痕量钼的相态分析方法455

15.5.8　痕量汞的相态分析方法456

15.5.9　痕量镓的相态分析方法456

15.5.10　痕量镉的相态分析方法457

15.5.11　痕量银的相态分析方法458

15.6　痕量元素相态分析在化探中的应用459

15.6.1　铅、锌、铜异常的相态特征459

15.6.2　铜、铅、锌分散流化探异常的评价程序461

15.6.3　化探异常评价实例462

参考文献465

16　化探试样中多元素的分析系统467

16.1　概述467

16.2　分析系统的建立468

16.2.1　直流等离子体-直读光谱法为主的铍、镉等34种元素分析系统468

16.2.2　直流等离子体-直读光谱法为主的钡、钴等33种元素分析系统468

16.2.3　直流电弧-直读光谱法为主的银、硼等33种元素分析系统469

16.2.4 电感耦合等离子体-直读光谱法为主的钡、铍等40种元素分析系统469

16.2.5　X射线荧光光谱法为主的钡、钴等46种元素分析系统476

16.2.6 水平电极撒样光谱法为主的银、砷等35种元素分析系统478

16.3 系统Ⅰ～Ⅵ的技术指标479

参考文献483

17　地质和地球化学标准物质484

17.1　概述484

17.2　地质和地球化学标准物质发展简史484

17.3　地质和地球化学标准物质的制备方法496

17.3.1　制样496

17.3.2　定值504

17.3.3　稳定性的考查509

17.3.4　标准物质证书510

17.4 地质和地球化学标准物质在岩石矿物分析测试中510

的作用510

参考文献513

18.1　概述515

18　地质实验室管理与质量监控515

18.2　地质实验室管理516

18.2.1　科研管理516

18.2.2　生产管理517

18.2.3　管理中的具体问题520

18.2.4　计算机在管理中的应用简介521

18.3　分析质量监控523

18.3.1　地质试样分析质量监控523

18.3.2　化探试样分析质量监控524

18.4　分析质量的估评528

18.5 实验室的认证工作528

参考文献529

附录1 元素丰度表530

附录2 自然界的同位素535

附录3 特殊有机试剂表544