Determination of Multiple Trace Element Compositions in Thin (> 30 ?m) Layers of NIST SRM 614 and 616 Using Laser Ablation-Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry (LA-ICP-MS)

Abstract

To understand and/or avoid small-scale chemical heterogeneities within geological materials prepared as normal thin sections, in situ multiple trace element determination coupled with the simultaneous microscopic observation of the sample during analysis is preferable. We have examined fifty trace elements in thin (< 30 μm) layers of the NIST SRM 614 and 616 glass reference materials by LA-ICP-MS using different pit diameters and internal standard elements (Ca and Si). Compositional heterogeneities of Tl, Bi, As and Cd were found in NIST SRM 614 and 616 at the spatial resolution of ca. 10 0 μm. Except for these elements, the RSDs of six determinations for most elements were better than 10% in NIST SRM 614 when ablation diameters were < 50 μm. The measured concentrations for most elements in NIST SRM 614 and 616 agree with previous values in the literature at the 95% confidence level with the exception of W and Bi. New LA-ICP-MS data for K, As and Cd are also reported. The results support the view that the latest LA-ICP-MS is a powerful and flexible analytical technique for the determination of multiple ultra-trace element compositions in geological materials prepared as normal thin sections of the type that has been used for polarising optical microscopic observations since the end of the 19th century. Pour comprendre et/ou éviter les problèmes d'hétérogénéités à petite échelle existant dans les matériaux géologiques qui se présentent en lames minces, l'analyse multi-élémentaire des éléments en trace couplée à l'examen microscopique simultanée est une excellente solution. Nous avons analysé par LA-ICP-MS cinquante éléments dans des tranches fines (< 30 μm) des verres de référence NIST SRM 614 et 616, en utilisant des diamètres d'analyse variables et Ca et Si comme standards internes. Des hétérogénéités dans la répartition de Tl, Bi, As et Cd ont été observées dans NIST SRM 614 et 616 à une résolution spatiale de 100 μm. Mis à part ces éléments, les RSD obtenues sur six déterminations de tous ces éléments étaient meilleures que 10% dans NIST SRM 614 pour un diamètre d'impact < 50 μm. Les concentrations mesurées pour la plupart de ces éléments dans NIST SRM 614 et 616 concordent avec les valeurs publiées, avec un degré de confiance de 95%, à l'exception de W et Bi. De nouveaux résultats de K, As et Cd obtenus par LA-ICP-MS sont aussi présentés. Les résultats confirment que les dernières LA-ICP-MS sont des outils analytiques puissants et adaptés à l'étude de compositions multi-élémentaires (traces et ultra-traces) dans des matériaux géologiques préparés sous forme de lames minces de l'épaisseur classiquement utilisée en microscope polarisant depuis la fin du 19ème siècle.