In Situ Determination of First-Row Transition Metal, Ga and Ge Abundances in Geological Materials via Medium-Resolution LA-ICP-MS

Authors


 Corresponding author. e-mail: rarevalojr@gmail.com

Abstract

An in situ, medium-resolution LA-ICP-MS method was developed to measure the abundances of the first-row transition metals, Ga and Ge in a suite of geological materials, namely the MPI-DING reference glasses. The analytical protocol established here hinged on maximising the ablation rate of the ultraviolet (UV) laser system and the sensitivity of the ICP-MS, as well minimising the production of diatomic oxides and argides, which serve as the dominant sources of isobaric interferences. Non-spectral matrix effects were accounted for by using multiple external calibrators, including NIST SRM 610 and the USGS basaltic glasses BHVO-2G, BIR-1G and BCR-2G, and utilising 43Ca as an internal standard. Analyses of the MPI-DING reference glasses, which represent geological matrices ranging from basaltic to rhyolitic in composition, included measurements of concentrations as low as < 100 μg g−1 and as high as > 104 μg g−1. The new data reported here were found to statistically correlate with the ‘preferred’ reference values for these materials at the 95% confidence level, though with significantly better precision, typically on the order of ≤ 3% (2sm). This analytical method may be extended to any matrix-matched geological sample, particularly oceanic basalts, silicate minerals and meteoritic materials.

Abstract

Une méthode d’analyse in situ de moyenne résolution (MR-) LA-ICP-MS, a été développé pour mesurer l’abondance de la première rangée des métaux de transition, Ga et Ge dans une série de matériaux géologiques, à savoir les verres de référence MPI-DING. Le protocole d’analyse établi est articulé sur la maximisation du taux d’ablation du système laser UV et la sensibilité de l’ICP-MS, ainsi que sur la minimisation de la production d’oxydes diatomiques et d’argides, qui sont les sources dominantes d’interférences isobariques. Les effets de matrice non-spectraux ont été pris en compte en utilisant plusieurs calibrants externes, incluant le NIST SRM 610 et les verres basaltiques USGS BHVO-2G, BIR-1G et BCR-2G, ainsi qu’en utilisant 43Ca comme standard interne. Les analyses des verres de référence MPI-DING, qui représentent des matrices géologiques de compositions allant de basaltiques à rhyolitiques, comprenaient des mesures de concentrations inférieures à 100 μg g−1 et d’autres supérieures à 104 μg g−1. Les nouvelles données présentées ici sont statistiquement corrélées avec les valeurs de référence «préférées» pour ces matériaux dans un intervalle de confiance de 95%, mais avec une précision nettement meilleure, typiquement ≤ 3% (2sm). Cette méthode d’analyse peut être étendue à tout échantillon géologique présentant une matrice similaire, en particulier les basaltes océaniques, les minéraux silicatés et les matériaux météoritiques.

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