课程名称：分析地球化学实验
英文名：Analytical Geochemistry
课程编号：15024
课程总学时：72
实验总学时： 64
实验周学时： 8
开设实验项目数： 10
课程总学分：3
实验课学分：3
本大纲主撰人：杨競红
一、实验教学目标与基本要求
分析地球化学是现代地球化学重要的基础分支学科, 本课程以实验为重点，包括：
1、学习并掌握地质样品常量元素的分析方法；
2、学习并掌握地质样品微量元素分析的常规预处理方法；
3、学习并掌握C、H、O、N等稳定同位素样品的预处理方法；
4、学习并掌握Rb，Sr，Pb等同位素的分离提纯预处理方法；
5、学习并掌握应用自动电位滴定仪进行酸碱滴定及相关元素测量操作；
6、学习并掌握应用离子色谱仪进行阴离子及阳离子分析；
7、学习并了解HR-ICP-MS的分析原理、仪器结构及基本操作；
8、学习并了解TIMS的分析原理、仪器结构及基本操作；
9、学习并了解Gas-IRMS的分析原理、仪器结构及基本操作；
10、学习并了解MC-ICP-MS的分析原理、仪器结构及基本操作；
11、了解LA-ICPMS的分析原理及研究进展；
12、了解LA-MC-ICPMS的分析原理和研究进展；
13、学习探求如何获得可靠的分析结果，认识地球化学分析中数据误差的来源；
14、通过实验培养以下能力：
⑴ 规范严谨的实验室及仪器的操作技能；
⑵ 实验现象观察、记录及分析判别能力；
⑶ 严密的实验计划及应变能力；
⑷ 对实验结果的分析、评判及综合表达能力；
二、实验课程内容与学时分配
序号 | 实验项目名称 | 内 容 提 要 | 学时 |
1 | 绪论 | ⑴分析地球化学的形成和发展；⑵常量元素的分析方法；⑶ 微量元素的分析方法；⑷ 稳定同位素分析；⑸表面热电离质谱；⑹样品的野外采集及室内处理方法;⑺地球化学分析中数据误差的来源。 | 8 |
2 | 样品的称量及酸溶法 | ⑴了解超净实验室的操作规程及注意事项、熟悉工作环境；⑵正确掌握天平的使用；⑶学习酸法溶样及密封高温钢罐溶样系统。 | 12 |
3 | 样品的常量元素分析:电位滴定分析 | ⑴ 了解电位滴定仪的分析原理和流程；⑵掌握电位滴定仪的基本操作；⑶ 学习电极的保养和维护 | 5 |
4 | 样品的常量元素分析:离子色谱分析 | ⑴了解IC分析流程及影响离子色谱分离的主要因素；⑵掌握IC的基本操作；⑶ 学习淋洗液及标准溶样的配制与保存。 | 5 |
5 | 样品的微量元素分析:高分辨率电感耦合等离子体质谱分析 | ⑴ 掌握加内标定容法；⑵了解HR-ICP-MS分析流程、各种参数的含义及影响分析精度与准确度的主要因素；⑶掌握HR-ICP-MS仪器的基本操作；⑷ 学习运用标准进行监控及数据的校正。 | 8 |
6 | 样品的同位素分析:热电离质谱分析 | ⑴ 掌握树脂分离提纯法；⑵学习同位素分析的点样技术；⑶了解TIMS分析流程、各种参数的含义及影响分析精度与准确度的主要因素。 | 8 |
样品的同位素分析:多接收等离子质谱分析（溶液法） | ⑴ 了解连MC-ICPMS的分析原理及流程；⑵掌握MC-ICPMS的基本操作;⑶了解各输出结果及相关参数的含意。 | 8 | |
7 | 样品的同位素分析:C、H、O、N同位素的样品预处理技术 | ⑴ 了解硅酸盐氧同位素分析的BrF5法；⑵学习碳酸盐样品碳氧同位素分析的磷酸盐法；⑶了解FlashEA, Gas Bench，TC/EA的实验条件、工作原理及操作注意事项。 | 8 |
9 | 样品的同位素分析:气体同位素质谱 Gas-IRMS | ⑴ 了解气体同位素质谱仪的分析原理及流程；⑵掌握气体同位素质谱仪的基本操作,学习用空白和标准物质确定仪器状态及设定Method文件；⑶了解各输出结果及相关参数的含意。 | 4 |
10 | 微区分析技术:激光剥蚀等离子质谱分析LA-ICPMS（LA -MC-ICPMS） | ⑴了解激光剥蚀系统工作原理，同位素分馏效应的来源；⑵学习内标的选择，了解仪器检出限；⑶了解样品测定方法及数据处理方法。 | 6 |
三、教学方式与考核要求
以多媒体课件（包括动画模拟及实况拍摄片段展示）介绍实验技术原理及仪器分析流程，并配合典型应用实例；在了解实验原理后，每个实验步骤采取教师先示范、学生再动手操作；对实验过程中出现的各种现象引导学生积极思考，并在实验报告中进行讨论。
考试内容注重平时对实验过程及结果的思考，每个实验报告均计入总成绩（共占60％），期末考试占40％。
四、实验教材、参考书
（一）实验教材：
依托成矿作用国家重点实验室及本人长期积累的科研实验经验，参考有关专著及文章，综合而成多媒体课件。
（二）参考书：
1、(英)Hugh R.Rollison著，杨学明, 杨晓勇, 陈双喜译，2000，岩石地球化学，合肥：中国科学技术大学出版社
2、(德) A. Zschunke著，于亚东, 徐学林, 刘军译，2005，分析化学中的标准物质选择与使用指南，北京：中国计量出版社
3、黄达峰等编著，2006，同位素质谱技术与应用，北京：化学工业出版社
4、王小如主编，2005，电感耦合等离子体质谱应用实例，北京：化学工业出版社
5、季欧编著，1978-1988，质谱分析法（两册），北京：原子能出版社
6、郑淑蕙等著，1986，稳定同位素地球化学分析，北京：北京大学出版社
7、张承亮, 程德兰编，1991，地球化学样品分析，北京：地质出版社
8、地球化学标准参考样研究组编著，1986，地球化学标准参考样的研制与分析GSD1-8，北京：地质出版社
9、张文清主编，2007，分离分析化学，上海：华东理工大学出版社
10、祁景玉主编，2006，现代分析测试技术，上海：同济大学出版社
11、张祥民编著，2004，现代色谱分析，上海：复旦大学出版社
杂志Journals
Journal of Analytical Atomic Spectrometry
Rapid Communications in Mass Spectrometry
Journal of Mass Spectrometry
Geostandards and Geoanalytical Research
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