石英晶格杂质及微区原位分析技术研究进展

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单位东华理工大学地球与行星科学学院;中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室;中国地质大学(武汉)资源学院;成都理工大学地球与行星科学学院;
来源地质通报
摘要
【研究目的】高纯石英是国家新兴产业发展中重要的战略性矿产资源,其石英制品广泛运用于光伏、电子信息、半导体等行业。当前我国4N8级以上高纯石英砂(SiO2纯度≥99.998%)主要依赖进口,亟需加强国产高品位高纯石英矿床的勘查评价与资源开发。通过微区原位分析技术可快速筛选潜在的高纯石英矿,以提升高纯石英资源评价工作效率。【研究方法】通过搜集公开文献并整合前人研究成果,归纳目前用于分析石英微区原位的一些方法技术,从技术进展、方法局限性及未来发展方向等维度,对石英微区原位分析技术的研究现状与发展趋势进行综合评述。【研究结果】结果表明常用石英微区原位分析方法有三种:LA-ICP-MS、EPMA、SIMS。LA-ICP-MS检测限低、精确度高,可同时检测多种微量元素,但空间分辨率低。EPMA具有高空间分辨率、无损检测等优点,而检测限较高。存在较多误差因素:二次荧光、韧致辐射、束流诱导等。SIMS检测限低,灵敏度高,但基体效应强,成本较高,没有可广泛使用的石英标样。【结论】不同分析方法各有优缺点,通过多方法协同分析可有效提升对石英晶格杂质的分析精度,在高纯石英资源评价中具有较大的应用前景。未来应重点加强高纯石英微区原位分析技术研发,如标准物质研发、降低检测限、提高分析精确度等,以期从晶格杂质角度完善高纯石英矿评价体系。

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