GB T 15617-2002 硅酸盐矿物的电子探针定量分析方法.pdf

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1、L ICS 17.180.30 N 33 一乎A共王GB/T 15617 2002 代替GB/T15617一1995Quantitative analysis of silicate minerals by electron probe microanalysis 2002-11-11发布2003-06-01实施中华国家一民共和国监督检验检菇总局发布GBjT 15617-2002 本标准代替GBjT15617-1995(硅酸盐矿物的电子探针定量分析。本标准与GBjT15617-1995相比主要变化如下g一一增加了有关的术语与寇义;一-扩大了本标准方法适用的范围，即本标准方法除了适用于硅酸盐外，

2、也适用于其他含氧盐类，如磷酸盐、硫酸盐，以及一般的氧化物等;在分析结果修正计算方法的选用方面，考虑到新的分析方法的出现，除使用传统的B-A法外，更推荐使用ZAF氧化物法，在有超轻元素需要分析时，最好选用PRZ氧化物法;一一对实际的分析测试程序进行了较多的补充修改，使之更具体，便于在实际中使用;一一-对原先提出的方法进行了以下一些重要的修改和完善2如提出在开始分析前，需至少分析一个与待分析试样成分相近的标样进行检验，如果各个元素的分析结果都在允许误差范围内，即可进行试样分析，这是保证本方法定量分析结果准确的重要措施;对分析报告的发布，按照检验实验室的认可要求，提出了比较具体的内容，这对于进一步规

3、范硅酸盐电子探针定量分析程序具有重要的作用。本标准由全国微束分析标准化技术委员会提出。本标准由全国微束分析标准化技术委员会归口。本标准由中国地质科学院矿产资源研究所负责起草。本标准起草人s周剑雄。本标准于1995年7月首次发布。I 古同一一一、GB/T 15617一2002硅盐矿物的电子探针定分析方法范围本标准规定了电子束下稳定的天然和人工合成硅酸盐矿物的电子探针或扫描电子显微镜中X射线波长色散光谱仪的定量分析方法。本标准也适用于其它含氧盐，如磷酸盐、硫酸盐等矿物以及普通氧化物。其基本准则也适用于X射线能谱仪的定量分析n2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是

4、注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。3 3. 1 3.2 GB/T 4930 电子探针分析标准样品通用技术条件GB/T 15074 电子探针定量分析方法通则GB/T 17366 矿物岩石的电子探针分析试样的制备方法术语和定义硅酸盐silicate 含有硅酸根离子团的盐类。 光薄片polished thin section 指双面抛光的没有盖玻璃片的薄片，可进行岩相和矿相观察。3.3 端元氧化物end-member oxide 只含一个

5、非氧元素的氧化物，如SiO，。3.4 过量氧回回soxygen 高价氧化物中比实际用于修正使用的低价氧化物多余的氧含量。3. 5 B-A法B-Amethod 这是根据Bence和Albee最早提出的一种经验修正计算方法，是以端元氧化物对特征X射线的修正系数为基础的一种电子探针定量修正方法。3. 6 ZAF氧化物法ZAF method 这是以原子序数、基质吸收和荧光效应三项修正为基础的电子探针定量修正方法。3.7 I PRZ法Phi-Ro-Z method，pZ method l GB/T 15617-2002 根据Phi-Ro-Z度分布曲线函数进行定量修正的方法，这些函数是用MonteCarl

6、o法计算的，对超轻元素的修正准确度较好。4 5 仪器和辅助设备一二电子探针分析仪或带X射线波谱仪的扫描电子显微镜g一一样品磨片机和抛光机;一一真空喷镀仪;一一超声波清洗器g一偏反光显微镜.标准样品5. 1 标样选择原则5. 1. 1 尽量选择成分和结构与待测试样相近的标样，即同类的矿物标样。一般不选用金属标准样品。5. 1. 2 标准样品中选作标准的元素的浓度应不低于试样中该元素的浓度。5. 1. 3 优先选用国家标准化行政主管部门批准的标样，无此类标样或不能满足需要时，可参照GB/T 4930要求，选用其他标准样品。5. 2 推荐用的标准样品5. 2. 1 推荐常m的硅酸盐矿物标准样品有z橄

7、榄石、辉石、何长石、纳长石、硬玉、蓝晶石、硅灰石、黝方纳石、铁铁矿、铭尖品石、蔷薇辉石等。其他含氧盐有g磷灰石、重晶石、锯酸何、红t!:组矿、铅铅矿等。5. 2. 2 推荐常用的端元氧化物、矿物标准样品有=方续石(MgO)、刚玉(AI20，)、有英(SiO，)、金红石(Ti02 )、赤铁矿(Fe20，)、方组矿(MnOl、锡石(Sn02)、以及Cr20，、CoO、NiO、ZnO、Cu20和Te02等合成氧化物。6 试样硅酸盐和氧化物的试样制备是获得准确定量结果的重要环节，必须严格按照GB/T17366关于矿物岩石的电子探针分析试样的制备方法进行，并需要特别注意如下一些要点:6. 1 串j备方法

8、6. 1. 1 视试样类型的不同，可分别制成光片、光薄片和砂光片，用样品粗磨机和抛光机研磨。在可能情况下，应将试样制备成光薄片，光薄片厚度约为20m.以便于进行硅酸盐矿物的偏反光显微镜下的光性观察与研究。6. 1. 2 制样所用胶结物应选用在真空中不易挥发、不污染样品、牢固的材料，如用环氧树脂等。应使用小于1m的金刚石膏抛光，使试样表面尽可能平整和光滑，达到优质光片的水平。6. 1. 3 样品必须用超声波清洗器在蒸馆水中清洗，防止磨料等一切可能的污染。6. 2 试样分析前的准备工作6. 2. 1 用偏反光显微镜进行观察，准确标定分析部位，必要时附有素描图或显微照片，精确标明分析点的位置。6.2

9、.2 被分析矿物应大于分析用柬斑的(25)倍，被分析区内应元微细包体、元研磨划痕或解理，并远离相邻矿物的边界。6. 2. 3 确定分析要求，包括元素的种类、所需测量精度，进行严格的编录，供电子探针分析选择测量条件时参考。6. 3 样晶的镀膜6. 3. 1 镀膜前试样表面必须用超声波清洗器消洗干净，并吹于或烘烤。6.3.2 镀膜要牢固、等厚。推荐使用黄铜(Cu Zn2 1)抛光面的干涉色来控制碳腹厚度，当膜厚为2 GBjT 15617-2002 20 nm左右时，干涉包为提红。也可使用一套厚度不等的白色制质瓷板上的碳膜比对标准进行碳膜厚度的实时控制。6.3.3 保证镀膜厚度一致，尽可能将试样和标

10、样同时镀膜。控制镀膜条件使镀膜厚度保持20nm 左右。6.3.4 镀膜后的试样应保存在干燥器内，并应尽快进行分析。7 测量条件7. 1 加速电压的选择所选加速电压按照X射线I临界激发的电压应是特征X射线能量的(2.02. 5)倍的原则，可根据试样元素的组成进行选择，对于以低原子序数元素(Z26)为主组成的硅酸盐氧化物试样，选择15kV，对于含有较多特征X射线能量大于6keV的元素的硅酸盐，通常选择20kV。7.2 电子束流值的选择通常情况下选用2X 10-8 Ao J根据被分析的主要感兴趣元素的浓度和计数率的大小进行适当调整。通常增加电子束流值可降低由X射线计数的统计误差所带人的分析误差。7.

11、3 束斑直径的选择束斑直径通常可选择。10)m，通常选择的最佳直径为5mo对细小的包体可使用1m，对有特殊分析要求的样品，如对电子束敏感的矿物进行分析时，可将电子束直径调整至20m或更大。7.4 分析谱线选择7. 4. 1 原子序数小于32的元素均选用K线。原子序数在3272的元素一般选用L线。原子序数大于72的元素一般选用M线。在考虑分析谱线时应同时考虑分光晶体的选择，其通常的原则是选择分辨率和衍射效率高的晶体，但应避免多个元素集中于一个谱仪上，以减少分析测量的时间.7.4.2 所选用的测量谱线应是尽可能不受样品中其它元素干扰的话线。7.5 计数时间选择根据分析元素的浓度和计数率而定。计数时

12、间设定应满足分析误差的要求。一般对常最元素(相对浓度高于5%的元素)选(020)s定时计数.低含量元素(相对浓度低于5%的元素的计数时间则根据计数率的高低选择(2050)s或更长。对于低浓度的元素，可增高电子束流值或增加计数时间来满足对统计误差的要求。计数时间过长可能会带来样品的破坏、污染等问题，必须予以充分的考虑。7.6 寻峰方式的选择对于含量低于0.5%的元素不应使用任何寻峰方式，而应采取谱仪定点方式进行测试.对于需要谱仪寻峰的，应根据不同元素选择不同的步长和步数。7. 7 本底测量位置的选择7. 7. 1 通常在i古峰两侧偏离谱峰中心位置2mm处(波长相当于0.01nm)处测量本底值，取

13、其平均值即为谱峰中心的本底。但是，所选用的本底测量位置应元样品中的任何其它元素干扰.必要时应使用谱仪扫描法确定。7.7.2 在不可避免样品中其它元素干扰的情况下，可采用不含待测元素但其主要成分与试样相同(或接近)的标祥在待测元素特征X射线峰位处测量本底值。或进行干扰系数修正。8 分析步骤8. 1 电子探针仪器的检查开机1h后(视仪器的实际情况而定)，按GBjT15074中的要求核定仪器的稳定性.至少应保证在每个分析点的测量时间内电子束的束流值稳定不变。8.2 装入样品8. 2. 1 安装样品时应保证样品表面与人射电子束垂直，使X射线的出射角与修正计算用的出射角完一一一一一一一 GB/T 156

14、17-2002 全一致。8.2.2 检查样品电流是否达到理想值。如偏小，说明试样的碳膜厚度太小或导电性不好。8.3 定性分析8. 3. 1 用波谱仪或能谱仪对待测试样进行定性分析，以确定待测试样中的元素组成和选择相应的测量谱线和标样。8. 3. 2 作定性成分扫描检查z用波谱仪、能谱仪的X射线图像或各种电子图像对待测试样进行定性成分检查，以确定试样的待测部位附近有无其它矿物的干扰等，进一步选择待加J部位a8. 4 定量分析8. 4. 1 根据定性分析结果，依次测量标祥和试样中的元素的特证X射线强度和背景强度。建立定量分析表。8.4.2 也可以调入原有的定量分析程序。8.4.3 在上述两种情况下

15、建立的分析程序，都必须至少分析一个成分与即将近行分析的试样相近的标准样品进行分析前的检验。如各个元素的分析结果都在允许误差范围内，即可进行试样分析。如分析结果超差，应检查仪器、测量条件等，或重新测量标准样品。8.4.4 在实际分析过程中，常出现分析结果不符合本标准规定的允许误差，此时应立即检查原因。通常的原因有下述几种z8.4.4.1 样品本身的组成，如样品含有较多的过量氧、结协水等未被测量的组分所引起的误差。8.4.4.2 更常见的原因是由样品的制备不佳所引起的，如样品表面磨光度较差、样品表而有各种污染、导电性不好等。8.4.4.3 仪器状态的某些偏差或所选的测量条件对被分析的样品不太合适，

16、应予以充分考虑。8. 4. 4. 4 最佳的办法仍然是重新分析一个成分与正在分析的试样相近的标准样品进行检验，根据检验的结果检查问题的所在。9 结果的修正计算9. 1 由于目前结果的修正计算由计算机自动进行，许多必要的步骤，如X射线死时间校正、背景校正和干扰校正、X射线相对强度比的计算、基质效应的修正等无需手工进行。但必须考虑这些因素的存在及其可能的影响。9.2 应根据硅酸盐样品的组成和分析要求，选择适当的修正方法.通常情况下可选择B-A法或ZAF氧化物方法，在分析超轻元素时，最好选用PRZ氧化物法。在基体相同的情况下，为精确测定低含量元素的含量时，可选用校正曲线法。9. 3 在计算时必须准确

17、选择与试样相当的元素价态。在不清楚价态的情况下，对变价元素通常选用低价，如铁、组常用二价。9. 4 在有干扰元素的情况下应作干扰校正，先准确测定干扰系数，用干扰元素的强度，乘上该元素的于扰系数得到每个干扰元素的干扰量。然后计算出诸干扰元素对某一元素的总干扰量。目前多数是进行脱机处理。10 允许误差10. 1 总量分析误差应小于士2%。10.2 硅险盐矿物通常具有严格的化学计量比，故应检查硅胶盐矿物的成分与理论分子式是否相符，其原子比误差应小于5%。10.3 每个给出定量值的元素，其定量值不得小于绝对误差(2，小于绝对误差的定量值只能作为参考值。因为这些值实际上己小于当时测量条件下的探测极限。G

18、B/T 15617-2002 分析结果发布1 1 一5 定量分析结果的报告至少包括以下信息z分析报告的唯一编号;分析报告的页码;实验室名称与地址;送样人名称与地址;分析报告的日期与名称9样品的接收日期;样品原编号、分析编号及样品重要特征的描述;分析报告负责人的签字;分析所依据的标准方法gj) 分析测量结果和必要的误差说明;k) 分析仪器及其工作条件、所用的标样和修正方法。接近探测极限的元素含量的分析值，必须有该值测量方法的补充说明.分析发布的结果除有必要的文字档案，推荐有相应的电子文挡。a) b) d) g) h) e) c) f) 1 1 1 11. 2 11. 3 .比GB/T 15617

19、-2002 6 参考文献1. Long J V P. Agrell S O. Mineral Mag. 1965.34,318 2. Sweatman T R.Long J V P.J Pe1:rol.I969.10，3323379 3周剑雄.矿物微区分析概论.科学出版社.19804.周剑雄.中国地质科学院矿床地质研究所分刊.1986.3，911l45.周剑雄.电子探针分析.地质出版社.1988 中华人民共和国国家标准硅酸盐矿物的电子探针定量分析方法GB/T 15617-2002 中国标准出版社出版北京复兴门外三里河北街16号邮政编码，100045电话，6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷新华书店北京发行所发行各地新华书店经售 开本880X1230 1/16 印张3/4字数14千字2003年3月第一版2003年3月第一次印刷印数1-15 书号，155066. 1-1 9239 网址www.bzcbs. CQm 版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533