Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Xác định lưu huỳnh bằng phương pháp phân tích quang laser độ phân giải cao ICP-MS trong các mẫu thủy tinh, dung nham aphyric và trầm tích vi lớp
Tóm tắt
Lưu huỳnh (S) là một yếu tố quan trọng trong việc hiểu các quá trình redox, hình thành quặng, hóa học môi trường, núi lửa và khí hậu. Trong nghiên cứu này, chúng tôi trình bày một phương pháp đo nồng độ S tại chỗ bằng cách sử dụng LA-ICP-MS ở quy mô chiều dài 50–100 μm, với thiết bị phun laser có bước sóng 213 nm kết hợp với ICP-MS có bộ thu đơn từ trường với khả năng độ phân giải cao. Phân tích được thực hiện ở chế độ độ phân giải khối trung bình (m/Δm = 3000), cho phép phân tách 32S và 34S khỏi các can thiệp phân tử. S được phân tích đồng thời với tất cả các nguyên tố chính và vi lượng, do đó không cần biết trước nồng độ chuẩn nội; điều này cho phép phân tích khối lượng tại chỗ của ma trận đá phun trào loại aphyric trong các đá núi lửa hoặc các mẫu hạt mịn khác. Giới hạn chính trong việc phân tích S bằng phun laser được phát hiện là sự trôi dài hạn của thiết bị trong sự phân hóa của S nguyên tố so với các nguyên tố khác, có lẽ do sự trôi trong động lực học của laser. Một phương pháp điều chỉnh cho sự phân hóa như vậy theo thời gian đã được triển khai. Sau khi điều chỉnh cho sự trôi này, các phép đo của thủy tinh bazan đồng nhất có thể lặp lại với sai số trong vòng 10% cho các mẫu có nồng độ cao (>500 ppm) và trong vòng 20% cho các mẫu có nồng độ thấp (<200 ppm). Tính ứng dụng của phương pháp đã được chứng minh qua việc sử dụng các thủy tinh tự nhiên và tổng hợp, dung nham loại aphyric và trầm tích vi lớp.
Từ khóa
#lưu huỳnh #laser ablation #ICP-MS #núi lửa #trầm tích #thủy tinhTài liệu tham khảo
Albayrak G, Sengel H (2008) Review of sulphate chemistry and its impact on glass production. Eur J Glass Sci Technol 49:289–296
Alt JC (1995) Sulfur isotopic profile through the oceanic crust: sulfur mobility and seawater-crustal sulfur exchange during hydrothermal alteration. Geology 23:585–588
Alt JC, Shanks WCI, Jackson MC (1993) Cycling of sulfur in subduction zones: the geochemistry of sulfur in the Mariana Island arc and back-arc trough. Earth Planet Sci Lett 119:477–494
Alt JC, Garrido CJ, Shanks WCI, Turchyn AV, Padron-Navarta JA, Sanchez-Vizcaino VL, Pugnaire MTG, Marchesi C (2012) Recycling of water, carbon, and sulfur during subduction of serpentinites: a stable isotope study of Cerro del Almirez, Spain. Earth Planet Sci Lett 327–328:50–60
Bell AS, Simon A, Guillong M (2009) Experimental constraints on Pt, Pd, and Au partitioning and fractionation in silicate melt-sulfide-oxide-aqueous fluid systems at 800 OC, 150 MPa and variable sulfur fugacity. Geochim Cosmochim Acta 73:5778–5792
Burgisser A, Scaillet B (2007) Redox evolution of a degassing magma rising to the surface. Nature 445:194–197
Censi P, Randazzo LA, Zuddas P, Saiano F, Arico P, Ando S (2010) Trace element behaviour in seawater during Etna’s pyroclastic activity in 2001: concurrent effects of nutrients and formation of alteration minerals. J Volcanol Geotherm Res 193:106–116
De Hoog JCM, Mason PRD, Van Bergen MJ (2001) Sulfur and chalcophile elements in subduction zones: constraints from a laser ablation ICP-MS study of melt inclusions from Galunggung volcano, Indonesia. Geochim Cosmochim Acta 65:3147–3164
de Hoog JCM, Hattori KH, Hoblitt RP (2004) Oxidized sulfur-rich mafic magma at Mount Pinatubo, Philippines. Contrib Mineral Petrol 146:750–761
Dixon JE, Clague DA, Stolper EM (1991) Degassing history of water, sulfur, and carbon in submarine lavas from Kilauea Volcano, Hawaii. J Geol 99:371–394
Erdman ME, Lee C-TA, Yang W, Ingram L (2013) Sulfur concentration in geochemical reference materials by solution ICP–MS. Geostand Geoanal Res 38:51–60
Gao S, Liu X, Yuan H, Hattendorf B, Günther D, Chen L, Hu S (2002) Determination of forty two major and trace elements in USGS and NIST SRM glasses by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometery. Geostand Newsl 26:181–196
Jarosewich EJ, Nelen JA, Norberg JA (1979) Reference samples for electron microprobe analysis. Geostand Newsl 4:43–47
Jego S, Dasgupta R (2013) Fluid-present melting of sulfide-bearing ocean-crust: experimental constraints on the transport of sulfur from subducting slab to mantle wedge. Geochem Cosmochim Acta 110:106–134
Jones S, Brossia CE (2006) Method for the production of amber glass with reduced sulfur-containing emissions, United States Patent Application Publication. Anheuser-Busch Inc, United States of America
Jugo PJ (2009) Sulfur content at sulfide saturation in oxidized magmas. Geology 37:415–418
Lee C-A, Oka M, Luffi P, Agranier A (2008) Internal distribution of Li and B in serpentinites from the Feather River Ophiolite, California, based on laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Geochem Geophys Geosyst 9. doi:10.1029/2008GC002078
Lee C-TA, Oka M, Luffi P, Agranier A (2009) Internal distribution of Li and B in serpentinites from the Feather River Ophiolite, California based on laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry. Geochem Geophys Geosyst 9. doi:10.1029/2008GC002078
Lee C-TA, Luffi P, Chin EJ, Bouchet R, Dasgupta R, Morton DM, Le Roux V, Yin Q-Z, Jin D (2012) Copper systematics in arc magmas and implications for crust-mantle differentiation. Science 336:64–68
Lee C-TA, Shen B, Slotnick BS, Liao K, Dickens GR, Yokoyama Y, Lenardic A, Dasgupta R, Jellinek M, Lackey JS, Schneider T, Tice M (2013) Continental arc-island arc fluctuations, growth of crustal carbonates and long-term climate change. Geosphere 9:21–36
Liu Y, Hu Z, Gao S, Günther D, Xu J, Gao C, Chen H (2008) In situ analysis of major and trace elements of anhydrous minerals by LA-ICP-MS without applying an internal standard. Chem Geol 257:34–43
Longerich HP, Jackson SE, Gunther D (1996) Laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometric transient signal data acquisition and analyte concentration calculation. J Anal Atomic Spectrom 11:899–904
Mavrogenes JA, O’Neill HSC (1999) The relative effect of pressure, temperature and oxygen fugacity on the solubility of sulphide in mafic magmas. Geochim Cosmochim Acta 63:1173–1180
Melson WG, O’Hearn T, Jarosewich E (2002) A data brief on the Smithsonian Abyssal Volcanic Glass data file. Geochem Geophys Geosys 3:1–11
Metrich N, Mandeville C (2010) Sulfur in magmas. Elements 6:81–86
Metrich N, Schiano P, Clocchiatti R, Maury RC (1999) Transfer of sulfur in subduction settings: an example from Batan Island (Luzon volcanic arc, Philippines). Earth Planet Sci Lett 167:1–14
Nilsson K, Peach CL (1993) Sulfur speciation, oxidation state, and sulfur concentration in back arc magmas. Geochim Cosmochim Acta 57:3807–3813
O’Neill HSC, Mavrogenes JA (2002) The sulfide capacity and the sulfur content at sulfide saturation of silicate melts at 1400 & #xB0;C and 1 bar. J Petrol 43:1049–1087
Perfit MR, Fornari DJ, Malahoff A, Embley RW (1983) Geochemical studies of abyssal lavas recovered by DSRV Alvin from eastern Galapagos Rift, Inca Transform, and Ecuador Rift 3. Trace element abundances and petrogenesis. J Geophys Res 88:10551–10572
Ripley EM, Li C, Moore CH, Elswick ER, Maynard JB, Paul RL, Sylvester P, Seo JH, Shimizu N (2011) Analytical methods for sulfur determination in glasses, rocks, minerals and fluid inclusions. Rev Mineral Geochem 73:9–39
Savov IP, Leeman WP, Lee C-TA, Shirey SB (2009) Boron isotopic variations in NW USA rhyolites: Yellowstone, Snake River Plain, Eastern Oregon. J Volcanol Geotherm Res 188:162–172
Self S, Blake S, Sharma K, Widdowson M, Sephton S (2008) Sulfur and chlorine in late Cretaceous Deccan magmas and eruptive gas release. Science 319:1654–1657
Thordarson T, Self S, Oskarsson N, Hulsebosch T (1996) Sulfur, chlorine, and fluorine degassing and atmospheric loading by the 1783–1784 AD Laki (Skaftar Fires) eruption in Iceland. Bull Volcanol 58:205–225
Thornber CR, Sherrod DR, Siems DF, Heliker CC, Meeker GP, Oscarson RL, Kauahikaua JP (2002) Whole-rock and glass major-element geochemistry of Kilauea Volcano, Hawaii, Near-vent eruptive products, September 1994 through September 2001. US Geological Survey Open File Report OF02-17
Wallace PJ (2005) Volatiles in subduction zone magmas: concentrations and fluxes based on melt inclusion and volcanic gas data. J Volcanol Geotherm Res 140:217–240
Wallace PJ, Carmichael ISE (1992) Sulfur in basaltic magmas. Geochem Cosmochim Acta 56:1863–1874
Wallace PJ, Edmonds M (2011) The sulfur budget in magmas: evidence from melt inclusions, submarine glasses, and volcanic gas emissions. Rev Minerol Geochem 73:215–246
