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