Determination of high field strength elements, Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl and Bi
at ng g
-1 levels in geological reference materials by magnetic sector
ICP-MS after HF/HClO
4 high pressure digestion

Zongshou Yu (1), Philip Robinson (2), Ashley T. Townsend (3), Carsten Münker (1, 2)*
and Anthony J. Crawford (1)

(1) Centre for Ore Deposit Research, (2) School of Earth Sciences and (3) Central Science Laboratory,
University of Tasmania, GPO Box 252-79, Hobart, 7001, Australia.
e-mail: Phil.Robinson@utas.edu.au
*Present address: Zentrallabor für Geochronologie, Institut für Mineralogie, Corrensstrasse 24, 48149 Münster, Germany

Abstract
Six low abundance rock reference materials (basalt BIR-1, dunite DTS-1, dolerite DNC-1, peridotite PCC-1, serpentine UB-N and basalt TAFAHI) have been analysed for high field strength elements (Zr, Nb, Hf, Ta, Th and U), Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl and Bi at ng g
-1 levels (in rock) by magnetic sector inductively coupled plasma-mass spectrometry after HF/HClO4 high pressure decomposition. The adopted method uses only indium as an internal standard. Detection limits were found to be in the range of 0.08 to 16.2 pg ml-1 in solution (equivalent to 0.08 to 16.2 ng g-1 in rock). Our data for high field strength elements, Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl and Bi for the six selected low abundance geological reference materials show general agreement with previously published data. Our Ta values in DTS-1 and PCC-1 (1.3 and 0.5 ng g-1) are lower than in previously published studies, providing smooth primitive mantle distribution patterns. Lower values were also found for Tl in BIR-1, DTS-1 and PCC-1 (2, < 0.4 and 0.8 ng g-1). Compared with quadrupole ICP-MS studies, the proposed magnetic sector ICP-MS method can generally provide better detection limits, so that the measurement of high field strength elements, Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl and Bi at ng g-1 levels can be achieved without pre-concentration, ion exchange separation or other specialised techniques.

Keywords: magnetic sector ICP-MS, geological reference materials, ng g-1 levels, high pressure digestion, memory effects, internal standards.

Résumé
Les concentrations de six matériaux géologiques de référence à faibles teneurs en certains éléments en traces (basalte BIR-1, dunite DTS-1, dolérite DNC-1, péridotite PCC-1, serpentine UB-N et basalte TAFAHI) ont été mesurées pour les éléments à haut champ de force (Zr, Nb, Hf, Ta, Th et U) et pour Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl et Bi par ICP-MS à secteur magnétique après une décomposition sous pression avec HF/HClO4. La méthode adoptée n'utilise que l'indium comme standard interne. Les limites de détection trouvées sont de l'ordre de 0.08 à 16.2 pg ml-1 dans les solutions (soit 0.08 à 16.2 ng g-1 dans la roche). Nos données pour les élements à haut champ de force et pour Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl et Bi dans les six roches selectionnées sont en bon accord avec les données déjà publiées. Nos valeurs de Ta dans DTS-1 et PCC-1 (1.3 et 0.5 ng g-1) sont plus basses que celles précédemment publiées, donnant des spectres de concentrations du manteau primitif lissés. Des valeurs plus basses ont été trouvées aussi pour Tl dans BIR-1, DTS-1 et PCC-1 (2, < 0.4 et 0.8 ng g-1). La méthode proposée, avec ICP-MS à secteur magnétique, fournit généralement des limites de détection meilleures que celles obtenues avec un ICP-MS à quadrupôle, ce qui permet de doser les éléments à haut champ de force ainsi que Rb, Sr, Mo, Sb, Cs, Tl et Bi, sans le recours à une pré-concentration, une séparation sur résine échangeuse d'ions ou à toute autre technique spécialisée.

Mots-clés : ICP-MS à secteur magnétique, matériel géologique de référence, ng g-1, attaque sous pression, effets de mémoire, standard interne.

Received 09 Jun 99 - Accepted 28 Sep 00

Geostandards Newsletter: The Journal of Geostandards and Geoanalysis
Vol. 24 No. 1 pp. 39-50 (2000)



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