基于白云石的光学发射光谱等离子体诊断及扫描电子显微镜结合能量色散X射线光谱与电子探针微分析的交叉验证

摘要： 白云石[CaMg(CO3)2]是一种主要由钙镁碳酸盐构成的重要碳酸盐矿物。准确测定碳酸盐岩中的镁含量对其适用性评估至关重要，但由于存在不同镁含量的物相使得分析工作具有挑战性。本研究采用激光诱导击穿光谱结合X射线衍射、扫描电子显微镜能谱仪及电子探针微分析技术，对天然碳酸盐矿物白云石进行了定性与定量分析。在200-720纳米波长范围内记录的光学发射光谱显示存在钙、镁、铝、锶和钠的发射谱线，其强度各异。我们运用玻尔兹曼图谱法和沙哈-玻尔兹曼图谱法两种技术计算等离子体温度，得出4500±450K的平均值。通过钙和镁谱线的斯塔克展宽线型法测得电子数密度为2.39×101? cm?3。采用满足局部热力学平衡和光学薄等离子体条件的无标样激光诱导击穿光谱法进行定量成分分析，测得白云石主要成分钙和镁的含量分别为68.58%和31.41%。结果表明，LIBS、EDS和EPMA作为碳酸盐矿物元素成分分析的有效、强大且互补的分析技术具有重要价值。