Inductively coupled plasma-mass spectrometric (ICP-MS) analysis of silicate rocks and minerals
Résumé
Analyse des roches silicatées et des minéraux par spectrométrie de masse à plasma couplé inductivement. La mesure exacte de faibles quantités d'éléments en trace est maintenant nécessaire dans toute étude pétrologique. Dans ce papier, nous présentons les méthodes utilisées dans notre laboratoire («Collectif interinstitutionnel de géochimie instrumentale») pour analyser simultanément avec l'ICP-MS, 26 éléments en trace dans des roches silicatées et des minéraux séparés. Les échantillons de roches totales sont préparés à l'aide d'une fusion au métaborate de lithium, de manière à assurer la dissolution complète de phases minérales résistantes, alors que les minéraux séparés (plagioclases, pyroxènes, apatites) sont préparés à l'aide d'une attaque acide en bombes ouvertes. La calibration de l'ICP-MS se fait avec des standards internationaux dans le cas des roches totales et avec des solutions standards synthétiques pour les minéraux séparés. L'exactitude des données ainsi que les limites de quantification (LOQ) varient d'un élément à l'autre mais sont habituellement très bonnes (exactitude meilleure que 6 %, LOQ inférieure à 1 microg/g dans le solide). En combinant les capacités de la Fluorescence-X et de l'ICP-MS, nous avons maintenant la possibilité de déterminer en routine 38 éléments (majeurs et traces).
Abstract
The accurate measurement of low levels of trace elements is now necessary in most petrological studies. In this paper, we present the methods used in our laboratory ("Collectif interinstitutionnel de géochimie instrumentale") to analyse simultaneously, with the ICP-MS instrument, 26 trace elements in silicate rocks and minerals. Whole-rocks are prepared using a lithium metaborate fusion in order to assure dissolution of resistant mineral phases, whereas mineral separates (plagioclases, pyroxenes, apatites) are prepared using an open acid digestion. Calibration of the ICP-MS is made with international reference materials for whole-rocks and with synthetic aqueous solutions for mineral separates. The accuracy of the data as well as limits of quantification (LOQ) vary among elements but are usually very good (accuracy better than 6%, LOQ usually below 1 microg/g in solids). Combination of XRF and ICP-MS capabilities enables us to determine 38 elements (major and trace) on a routine basis.