Repeat, fast, and high-resolution mapping of fine-scale trace element distribution in pyrite and marcasite by LA-Q-ICP-MS with the Aerosol Rapid Introduction System (ARIS)
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The minor and trace element composition of minerals provides critical insights into a variety of geological processes. Multi-element mapping by laser ablation-inductively coupled plasma-mass spectrometry (LA-ICP-MS) is an important technique applied for this purpose and although the method is rapidly advancing, there remains a fundamental compromise between spatial resolution, detection limit, and experiment duration when using sequential mass analyzers. To address the limitation of limited analyte selection for high spatial resolution maps imposed by the sequential nature of typical quadrupole (Q)-ICP-MS, we tested the Aerosol Rapid Introduction System (ARIS) for repeat mapping of the same area. The ARIS is a high-speed transfer tubing system that reduces aerosol washout times, permitting resolution of individual pulses at 40–60 Hz. Here, the ARIS was tested not for pulse resolution but with novel operating conditions optimized to perform fast, high spatial resolution mapping of minor and trace element distribution in pyrite and marcasite. For this purpose, ablation was conducted with a 5 µm beam aperture, a repetition rate of 50 Hz, and a continuous stage scan speed of 40 µm s−1. For each LA-Q-ICP-MS map, data were acquired for six elements with an acquisition time of 20 ms per element. This deliberately reduced the individual pulse resolution of the ARIS but instead exploited the spatial resolution and sensitivity gains afforded by the high-laser repetition rate combined with efficient aerosol transfer. The new method successfully mapped trace elements at single to double-digit parts per million levels, and the maps reveal fine-scale zoning of trace elements with an effective x and y resolution of 5 µm, while white light interferometry showed that for each experiment, only ca. 1 µm of the sample was removed. Repeated mapping of the same area showed excellent correspondence not only between element concentrations in successive experiments but also in the shape, dimension, and location of regions of interest defined by concentration criteria. The very good repeatability of the elemental maps indicates that for studies requiring more analytes, successive mapping of additional elements is possible. By contrast with conventional very small spot (i.e., 5 µm) analysis, fast repetition rate and stage scan speed mapping avoids down-hole fractionation effects and minimizes accidental analysis of buried invisible inclusions. Compared to conventional LA-ICP-MS mapping, the method reduces the experiment time by 4–8 times.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».