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A comparison of in situ analytical methods for trace element measurement in gold samples from various South African gold deposits

  • Trace element concentrations in gold grains from various geological units in South Africa were measured in situ by field emission-electron probe microanalysis (FE-EPMA), laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) and synchrotron micro X-ray fluorescence spectroscopy (SR-µ-XRF). This study assesses the accuracy, precision and detection limits of these mostly non-destructive analytical methods using certified reference materials and discusses their application in natural sample measurement. FE-EPMA point analyses yielded reproducible and discernible concentrations for Au and trace concentrations of S, Cu, Ti, Hg, Fe and Ni, with detection limits well below the actual concentrations in the gold. LA-ICP-MS analyses required larger gold particles (> 60 µm) to avoid contamination during measurement. Elements that measured above detection limits included Ag, Cu, Ti, Fe, Pt, Pd, Mn, Cr, Ni, Sn, Hg, Pb, As and Te, which can be used for geochemical characterisationTrace element concentrations in gold grains from various geological units in South Africa were measured in situ by field emission-electron probe microanalysis (FE-EPMA), laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) and synchrotron micro X-ray fluorescence spectroscopy (SR-µ-XRF). This study assesses the accuracy, precision and detection limits of these mostly non-destructive analytical methods using certified reference materials and discusses their application in natural sample measurement. FE-EPMA point analyses yielded reproducible and discernible concentrations for Au and trace concentrations of S, Cu, Ti, Hg, Fe and Ni, with detection limits well below the actual concentrations in the gold. LA-ICP-MS analyses required larger gold particles (> 60 µm) to avoid contamination during measurement. Elements that measured above detection limits included Ag, Cu, Ti, Fe, Pt, Pd, Mn, Cr, Ni, Sn, Hg, Pb, As and Te, which can be used for geochemical characterisation and gold fingerprinting. Although LA-ICP-MS measurements had lower detection limits, precision was lower than FE-EPMA and SR-µ-XRF. The higher variability in absolute values measured by LA-ICP-MS, possibly due to micro-inclusions, had to be critically assessed. Non-destructive point analyses of gold alloys by SR-µ-XRF revealed Ag, Fe, Cu, Ni, Pb, Ti, Sb, U, Cr, Co, As, Y and Zr in the various gold samples. Detection limits were mostly lower than those for elements measured by FE-EPMA, but higher than those for elements measured by LA-ICP-MS.zeige mehrzeige weniger
  • Les concentrations en éléments traces de grains d'or provenant de différentes unités géologiques d'Afrique du Sud ont été mesurées in situ par microsonde électronique à émission de champ (FE-EPMA), spectrométrie de masse couplée à une source plasma et un système d'ablation laser (LA-ICP-MS) et micro spectroscopie de fluorescence des rayons X au Synchrotron (SR-µ-XRF). Cette étude évalue l'exactitude, la précision et les limites de détection de ces méthodes d'analyse pour la plupart non-destructives en utilisant des matériaux de référence certifiés, et discute de leur application dans les mesures sur échantillon naturel. Les points d'analyses FE-EPMA ont fournis des concentrations reproductibles et discernables pour l'Au et des concentrations en traces de S, Cu, Ti, Hg, Fe et Ni, avec des limites de détection bien inférieures aux concentrations réelles dans l'or. Les analyses LA-ICP-MS ont nécessitées des particules d'or de plus grande taille (> 60 µm) pour éviter toute contaminationLes concentrations en éléments traces de grains d'or provenant de différentes unités géologiques d'Afrique du Sud ont été mesurées in situ par microsonde électronique à émission de champ (FE-EPMA), spectrométrie de masse couplée à une source plasma et un système d'ablation laser (LA-ICP-MS) et micro spectroscopie de fluorescence des rayons X au Synchrotron (SR-µ-XRF). Cette étude évalue l'exactitude, la précision et les limites de détection de ces méthodes d'analyse pour la plupart non-destructives en utilisant des matériaux de référence certifiés, et discute de leur application dans les mesures sur échantillon naturel. Les points d'analyses FE-EPMA ont fournis des concentrations reproductibles et discernables pour l'Au et des concentrations en traces de S, Cu, Ti, Hg, Fe et Ni, avec des limites de détection bien inférieures aux concentrations réelles dans l'or. Les analyses LA-ICP-MS ont nécessitées des particules d'or de plus grande taille (> 60 µm) pour éviter toute contamination pendant la mesure. Les éléments mesurés au-dessus des limites de détection inclus Ag, Cu, Ti, Fe, Pt, Pd, Mn, Cr, Ni, Sn, Hg, Pb, A et Te, qui peuvent être utilisés pour les caractérisations géochimique et le «fingerprinting» de l'or. Bien que les mesures LA-ICP-MS aient des limites de détection plus basses, la précision est inférieure par rapport à celles de la microsonde FE et de la SR-µ-XRF. La plus grande variabilité des valeurs absolues mesurées par LA-ICP-MS, probablement reliée à la présence de micro-inclusions, a du être évaluée de manière critique. Les points d'analyse non-destructifs des alliages d'or par SR-µ-XRF ont révélés la présence de Ag, Fe, Cu, Ni, Pb, Ti, Sb, U, Cr, Co, As, Y et Zr dans les différents échantillons. Les limites de détection ont été pour la plupart inférieures à celles des éléments mesurés par FE-EPMA, mais supérieures à celles des éléments mesurés par LA-ICP-MS.zeige mehrzeige weniger

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Autor*innen:C. Gauert, M. Schannor, L. Hecht, Martin RadtkeORCiD, Uwe Reinholz
Dokumenttyp:Zeitschriftenartikel
Veröffentlichungsform:Verlagsliteratur
Sprache:Englisch
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Geostandards and geoanalytical research
Jahr der Erstveröffentlichung:2016
Herausgeber (Institution):International Association of Geoanalysts
Verlag:Blackwell
Verlagsort:Oxford
Jahrgang/Band:40
Ausgabe/Heft:2
Erste Seite:267
Letzte Seite:289
DDC-Klassifikation:Naturwissenschaften und Mathematik / Chemie / Analytische Chemie
Freie Schlagwörter:FE-EPMA; Gold; LA-ICP-MS; Precision; SR-µ-XRF; Trace elements
Comparison of techniques; Précision; Éléments traces
DOI:10.1111/j.1751-908X.2015.00362.x
ISSN:1639-4488
ISSN:1751-908X
Verfügbarkeit des Dokuments:Datei im Netzwerk der BAM verfügbar ("Closed Access")
Datum der Freischaltung:20.02.2016
Referierte Publikation:Ja
Datum der Eintragung als referierte Publikation:19.11.2015
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