Abstract

Comparisons of PGE measurements by laser-ablation microprobe (LAM–ICP–MS) with micro-PIXE analyses on the same sulfide grains were made in order to assess data quality. Pyrrhotite, pentlandite and chalcopyrite from a few samples of disseminated ores of the Noril’sk I intrusion and massive ore from the Talnakh deposit, Russia, were analyzed for Pd and Rh by micro-PIXE and for all PGE by LAM–ICP–MS. Micro-PIXE analyses employed focused proton beams of 8 × 15 μm for grains in heavy-mineral separates and 15 × 20 μm for grains in hand samples. These represent analyzed volumes of about 2,350 μm3 in pyrrhotite and 5,900 μm3 for Pd in pentlandite. LAM analyses were performed with a focused, 266-nm laser beam fired at 0.3 mJ/ pulse and 10 Hz, resulting in 35–40 μm spots and analyzed volumes of about 85,000 μm3. Fused pyrrhotite standards separately doped with Pd, Ru, and Rh were synthesized for LAM–ICP–MS, and calibrated against sintered pyrrhotite PGE standards of Ballhaus & Sylvester (2000). The level of Pd, Ru and Rh varies by ~4 to 9% (1σ) in the fused pyrrhotite standards at a 50-μm sampling scale. The LAM and micro-PIXE results for the natural sulfides are quite comparable, with the large majority of determinations falling within 33% of each other for both Pd and Rh on the same spot. This agreement is considered encouraging for use of the LAM–ICP–MS for trace PGE analysis, considering the large differences in volumes analyzed, and in probable trace-element heterogeneity in the grains and standards. The reasonable concordance of most Pd and Rh results by LAM–ICP–MS and micro-PIXE indicates the potential of the LAM–ICP–MS technique. LAM analyses of the natural sulfides for Pt, Ir and Os were made using the standards of Ballhaus & Sylvester (2000). Platinum is more enriched in pentlandite (n = 10) than in pyrrhotite (3.2 ± 1.2 versus 0.73 ± 0.60 ppm) from Noril’sk (MP6–97), but Ir (0.94 ± 0.32 versus 1.38 ± 0.13 ppm) is only slightly higher in pyrrhotite (n = 10), whereas Os (~0.5 ppm) is comparably enriched in both minerals. Noril’sk chalcopyrite contains trivial amounts of all PGE except Pd (6.6–15 ppm).

Abstract

Nous avons effectué une comparaison des mesures de concentrations des éléments du groupe du platine (EGP) par ablation au laser avec la méthode ICP–MS et par analyses micro-PIXE des même grains de sulfures, afin d’évaluer la qualité des données. La pyrrhotite, la pentlandite et la chalcopyrite de quelques échantillons de minerai disséminé provenant de l’intrusion Noril’sk I, et de minerai massif du gisement de Talnakh, en Russie, ont été analysées pour le Pd et le Rh par technique micro-PIXE, et pour tous les éléments du groupe par la technique LAM–ICP–MS. Les analyses micro-PIXE ont été faites avec des faisceaux focalisés de protons de 8 × 15 μm dans le cas de grains d’un concentré de minéraux lourds, et de 15 × 20 μm dans le cas de grains des échantillons. Les volumes analysés correspondants sont d’environ 2,350 μm3 dans la pyrrhotite et 5,900 μm3 pour le Pd dans la pentlandite. Les analyses par ablation au laser ont utilisé un faisceau laser focalisé de 266 nm à un taux de 0.3 mJ par décharge à 10 Hz, ce qui a créé des cratères de 35–40 μm et des volumes analysés d’environ 85,000 μm3. Des étalons de pyrrhotite fondue dopés avec Pd, Ru, et Rh ont été synthétisés pour les analyses LAM–ICP–MS, et le calibrage s’est fait par rapport aux étalons EGP de pyrrhotite recuite de Ballhaus et Sylvester (2000). Les teneurs en Pd, Ru et Rh varient par moins de 4 à 9% (1σ) dans les étalons de pyrrhotite fondue à une échelle d’échantillonnage de 50 μm. Les résultats obtenus pour les sulfures naturels par ablation au laser et par micro-PIXE se comparent bien, les déterminations étant concordantes à 33% ou mieux pour Pd et Rh sur la même cible, dans la grande majorité des cas. Nous considérons cette concordance encourageante pour l’utilisation éventuelle de la technique LAM–ICP–MS pour l’analyse d’échantillons contenant des quantités infimes des EGP, compte tenu des grandes différences des volumes analysés, et de l’hétérogénéité probable dans la distribution des éléments traces autant dans les grains que dans les étalons. La concordance raisonnable de la plupart des résultats sur le Pd et le Rh par LAM–ICP–MS et par micro-PIXE souligne le potentiel de la technique LAM–ICP–MS. Les analyses par ablation au laser des minerais pour Pt, Ir et Os ont été faites avec les étalons de Ballhaus et Sylvester (2000). Ici, le platine est davantage enrichi dans la pentlandite (n = 10) par rapport à la pyrrhotite (3.2 ± 1.2 versus 0.73 ± 0.60 ppm) dans l’échantillon MP6–97 de Noril’sk, mais l’Ir (0.94 ± 0.32 versus 1.38 ± 0.13 ppm) n’est que légèrement enrichi dans la pyrrhotite (n = 10), tandis que l’Os (~0.5 ppm) est enrichi dans les deux minéraux de façon comparable. La chalcopyrite de Noril’sk contient des quantités infimes de tous les EGP sauf le Pd (6.6–15 ppm).

(Traduit par la Rédaction)

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