激光剝蝕電感耦合等離子體在原位微區(qū)分析中的應用

激光剝蝕電感耦合等離子體在原位微區(qū)分析中的應用

由于該固微區(qū)域分析技術(shù)能夠測量樣品中元素的三維變化，因此在分析科學的發(fā)展方面發(fā)揮著著名的作用。自從Gray等結(jié)合等離子體質(zhì)譜和激光剝蝕進樣方法,于1985年開創(chuàng)了激光剝蝕電感耦合等離子體(LA-ICP-MS:laserablationindutivelycoupledplasmamassspectrometry)聯(lián)用的固體原位微區(qū)分析新技術(shù)以來,LA-ICP-MS以其原位(insitu)、實時(realtime)、快速的分析優(yōu)勢、較高的靈敏度、較好的空間分辨率、多元素同時測定并可提供同位素比值信息的檢測能力在巖石礦物等樣品的微區(qū)痕量元素分析中有很大的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的溶液分析測試技術(shù)需要較大的樣品量和繁雜的制樣過程,且處理一些特殊的樣品更顯得無能為力。而LA-ICP-MS避免了傳統(tǒng)分析測試中這些大量繁雜的制樣過程和有問題的酸溶、堿溶現(xiàn)象,已成為從微觀角度研究物質(zhì)的內(nèi)在組成和分布特性的分析測試手段,近年來在礦物礦石的微區(qū)微量元素、包裹體和同位素的分析中得到了迅速的發(fā)展。同時,LA-ICP-MS作為不同于電子探針(EMPA)、二次離子質(zhì)譜(SIMS)、離子探針(SHRIMP)等微區(qū)微量元素和同位素分析測試技術(shù)強有力的新技術(shù),已廣泛地運用于地球科學、材料科學和生物科學中。本文就LA-ICP-MS近幾年在儀器、分餾效應、校正分析、地球科學應用等方面的發(fā)展和目前存在的問題進行評述。1高效和靈敏度的挖掘激光剝蝕與ICP-MS的聯(lián)用主要基于激光系統(tǒng)和等離子體質(zhì)譜兩部分儀器的發(fā)展。ICP-MS經(jīng)過近30年的發(fā)展,技術(shù)已趨于成熟,但研究者對該技術(shù)潛力的挖掘一直沒有停止,比如在檢測器方面,從普通連續(xù)打拿極電子倍增器到雙模式不連續(xù)打拿極電子倍增器,甚至到全數(shù)字電子倍增器和多接收檢測器的改進,顯著地改善了ICP-MS的分析靈敏度、線性范圍、使用壽命等。同時,聯(lián)用技術(shù)也從常規(guī)的四極桿質(zhì)譜到高分辨多接收杯式磁質(zhì)譜和飛行時間質(zhì)譜。關于ICP-MS目前主要儀器廠家的最新儀器見文獻。但相對于ICP-MS而言,激光的發(fā)展相對落后。本部分內(nèi)容主要以激光器近幾年的發(fā)展為主簡要進行概述。1.1納第三、納秒激光及其他準分子深紫外激光器nd:yg/=133mn激光和質(zhì)譜結(jié)合經(jīng)過20多年的發(fā)展,已有不同波長的激光和ICP-MS進行了聯(lián)用測試。迄今為止,用于剝蝕的激光器種類有:CO2、N2、紅寶石、Nd-YAG(釹:釔鋁石榴子石)、準分子(Excimer)等激光器。目前通用的激光剝蝕系統(tǒng)都是基于脈沖寬度在3~25ns(納秒:10-9秒)之間產(chǎn)生的多種不同波長的Nd:YAG或準分子的納秒激光器。早期的激光器由于信號穩(wěn)定性較差、能量密度低、激光束直徑較大、分餾效應較嚴重等而限制了它們的廣泛應用?，F(xiàn)在運用最廣泛的激光器是基于Armwsmith于1987年首次采用的Nd:YAG(λ=1064nm)激光器發(fā)展而來的。由于紅外(λ=1064nm)Nd:YAG激光可以在高脈沖重復頻率(0.5~20Hz)下工作,因而獲得了類似溶液進樣的穩(wěn)定信號,遺憾的是該紅外波長不被眾多的成巖礦物吸收,所以不適于許多LA在地球化學中的采樣應用。但1064nm波長可通過Nd:YAG激光倍頻發(fā)生器產(chǎn)生雙倍頻(532nm)、3倍頻(355nm)、4倍頻(266nm)或5倍頻(213nm)不同波長的輸出,這樣就可產(chǎn)生地質(zhì)礦物采樣所接受的最佳波長范圍(紫外波長)。盡管有研究表明雙倍頻(532nm)激光可很好地用于含葉綠素的樣品,但其很少用于樣品采集。相比于4倍頻(266nm)激光器,3倍頻(355nm)激光器也很少用于樣品采集中。Nd:YAG4倍頻紫外激光器(λ=266nm)于1992年后才開始較多地被采用。1998年Jeffries等首次將5倍頻Nd:YAG(λ=213nm)激光器用于礦物分析,與常規(guī)266nm激光進樣相比,Nd:YAG(λ=213nm)激光器不僅提高了樣品對光的吸收效率,產(chǎn)生更加持久、平坦、靈敏的信號響應,而且能進一步減少分餾效應,目前已得到迅速應用。準分子深紫外激光系統(tǒng)(ArF193nm)在降低分餾效應和對透明材料的吸收等性能上比Nd:YAG(λ=213nm)更為優(yōu)越,也越來越受到人們的青睞,但其需要非常穩(wěn)定的光學系統(tǒng)、高昂的費用和更嚴格的操作與維護。最近,美國NewWave公司開發(fā)研制出了193nm深紫外全固態(tài)激光剝蝕進樣系統(tǒng)(UP193SS)和193nm短脈沖-快速準分子激光剝蝕進樣系統(tǒng)(UP193-FX),與準分子ArF193nm激光相比,體積減小,成本降低,輝度更高,操作和維護更簡單。在眾多的納秒激光器中,Nd:YAG(λ=213nm)和準分子ArF193nm是目前最廣泛運用的2種激光器。多數(shù)研究表明,納秒激光的剝蝕機理主要由熱效應所控制,剝蝕過程中由于熱擴散到固體樣品而形成了“熱效應區(qū)”,這種熱效應通常導致了所剝蝕樣品的熔融,從而造成了元素的分餾。同時,激光和固體樣品相互作用時,樣品局部溫度的積聚強烈影響到難熔元素的蒸發(fā),導致固體樣品重新分配,也造成分餾效應。激光剝蝕中的元素分餾效應是目前LA-ICP-MS分析測試中的熱點和難點問題,被認為是礦物礦石定年、微區(qū)微量元素分析和其它地球化學應用中存在的非常嚴重的分析的局限性。大量研究表明,激光在剝蝕過程中,激光能量、激光聚焦狀態(tài)、激光波長、激光脈沖寬度、溫度、剝蝕時間等都是影響元素分餾效應的因素。但在眾多的影響因素中,短波長和短激光脈沖寬度是目前激光剝蝕系統(tǒng)發(fā)展的2個主導方向。如Jochum等在測定Pb同位素時發(fā)現(xiàn),193nm深紫外全固態(tài)激光剝蝕進樣系統(tǒng)(UP193SS)相比固體213nm激光系統(tǒng)有2個方面的改進,其一是提高了低鉛樣品中測定Pb同位素208Pb/206Pb和207Pb/206Pb比值(剝蝕點直徑為100μm,RSD為0.05%~0.1%)的精密度;其二提高了MPI-DING標準物質(zhì)中Pb同位素比的準確度。1.2提高激光在剝蝕中的作用飛秒激光器是在納秒激光器基礎上發(fā)展起來的短脈沖激光器,與納秒激光基本的不同在于剝蝕過程中能量損耗的機理不同。對于納秒激光,非常典型的就是在剝蝕樣品時,樣品要在熱力學上經(jīng)歷瞬時變化,從固體通過液體進入到等離子狀態(tài)。此外,納秒激光在剝蝕過程中有許多物理作用,這些作用在樣品上會產(chǎn)生微小的裂紋并重新改變物質(zhì)材料,同時還會損壞樣品剝蝕點周圍物質(zhì)的結(jié)構(gòu)并抽離大于激光斑點的樣品。而通過碰撞從激發(fā)態(tài)電子氣體到晶格轉(zhuǎn)移激光能量和抽離樣品材料這段時間需要近10ps(皮秒:10-12秒),所以小于皮秒脈沖長度的激光在剝蝕中擴散到樣品周圍的熱散射顯著減少,甚至像金屬、高熱擴散率的材料也有同樣的現(xiàn)象。飛秒激光在剝蝕中,其短脈沖激光導致熱影響區(qū)的收縮,防止了這種長脈沖剝蝕期無法控制、不必要的固體樣品結(jié)構(gòu)的更改和抽離。相比納秒激光,飛秒激光限制了剝蝕點樣品的熔融,有可能減少元素和消除同位素的分餾效應。但飛秒激光價格昂貴,運行成本高,輸出強度相對不穩(wěn)定,且維護需要更長的時間。飛秒激光相比納秒激光,在激光功效、粒徑分布、靈敏度、分餾效應和空間分辨率方面都有明顯的提高。Semerok等通過納秒、皮秒、飛秒激光脈沖及不同波長的激光系統(tǒng)在常壓下研究激光功效,他們將剝蝕樣品的體積與激光能量的比值定義為激光功效,并表明短波長和短脈沖寬度的激光功效明顯比長波長、長脈沖寬度的高。Zeng等的研究表明,紫外266nm波長的飛秒激光和納秒激光在剝蝕硅酸鹽時,在同一條件下,飛秒激光剝蝕的彈坑比納秒激光剝蝕的彈坑深2倍。Hirata等的研究表明,相同條件下,780nm紅外波長的飛秒脈沖剝蝕速率比準分子193nm激光的剝蝕速率高出7~10倍。Pécheyran等通過紅外飛秒激光與紫外266納秒激光剝蝕NIST600進行檢測線定值的結(jié)果表明,紅外飛秒激光剝蝕時,質(zhì)譜的檢測線比納秒激光剝蝕時提高了一個數(shù)量級。同時,他們通過不同激光剝蝕測定了NIST612中的41個元素,飛秒激光剝蝕的41個元素的分餾因子都接近1,顯示可忽略分餾效應;而納秒激光對一些元素如Pb、Au、In、Cs等明顯大于1,存在嚴重的分餾效應。Liu等的研究表明,飛秒脈沖傾向于產(chǎn)生納米級的小粒子(10~100nm),這些小微粒相比納秒激光剝蝕的大微粒轉(zhuǎn)移效率更高,且在等離子體質(zhì)譜中更容易離子化,使質(zhì)譜響應信號提高,從而減少了分餾效應。2玻璃的氣溶膠-聚合體的ss分析前面已提到,不管是納秒激光還是飛秒激光,在剝蝕過程中產(chǎn)生的元素分餾效應都是LA-ICP-MS分析中需要解決的瓶頸問題。所謂元素分餾效應就是指激光在剝蝕過程中,不同離子的揮發(fā)性不同、在剝蝕坑周壁上的凝結(jié)量不同,從而導致同濃度不同離子的靈敏度不同。目前元素分餾效應的機理還不清楚,但激光剝蝕誘導分餾、轉(zhuǎn)移誘導分餾和ICP-MS中激發(fā)誘導分餾是引起LA-ICP-MS元素分餾效應的三大來源。Figg等和Alexander等研究指出,激光剝蝕過程中粒子粒徑的分布對元素分餾起承上啟下的作用,這主要是相當一部分剝蝕的粒子在ICP中轉(zhuǎn)移時會沉淀或不完全蒸發(fā);由于所得的最終結(jié)果都是由ICP響應得到的,所以,現(xiàn)在一致認為LA-ICP-MS中元素分餾效應主要是由激光剝蝕過程中氣溶膠的產(chǎn)生、轉(zhuǎn)運和在質(zhì)譜中的離子化造成的。Horn等首次在實驗中證實難熔微粒在ICP中不完全的蒸發(fā),他們用LA-ICP-MS分析了不同的硅酸鹽玻璃,指出盡管大多數(shù)透明玻璃剝蝕率比不透明玻璃的高,但LA對透明玻璃中的主量元素如Si、Ca等的靈敏度都較低;除此之外,硅酸鹽玻璃氣溶膠中U/Th信號比主要由不完全蒸發(fā)的大微粒中粒子的分離點大小決定,而該分離點的大小由過濾后進入到ICP的氣溶膠所改變。之后,成像技術(shù)可視化了粒子的運動軌跡,并用此技術(shù)證實存在粒子完全蒸發(fā)的臨界體積,使我們更加了解了氣溶膠在LA中的形成、聚集、擴散、轉(zhuǎn)移等行為。氣溶膠在形成后,夾帶和轉(zhuǎn)移(entrainmentandtransport)會引起它在ICP中密度和溫度激烈的波動,這可能改變元素信號強度和它們的比率。所以,氣溶膠聚合體影響了ICP-MS分析的穩(wěn)定性、精密度和準確度。如何最大限度地抑制元素分餾還是目前研究的主要內(nèi)容。例如在激光的改進方面,從紅外到紫外波長的激光、連續(xù)激光重調(diào)焦距和運用更短的激光脈沖寬度或大的光斑直徑都可有效地減少或抑制元素和同位素的分餾效應。Guillong等通過分析硅酸鹽樣品比較波長為266nm、213nm和193nm的Nd:YAG激光,證實波長對激光剝蝕產(chǎn)生的微粒的粒徑起主導作用。短波長193nm激光在分析硅酸鹽樣品時有明顯的優(yōu)勢,并可解釋剝蝕過程中粒子的形成機理。由于短波長較低的透入深度,剝蝕后的氣溶膠主要由小微粒組成,氣溶膠中缺少大于150nm的微粒提高了粒子在ICP中的蒸發(fā)、原子化和離子化,使元素在ICP中的瞬時信號更加穩(wěn)定和強度比變化更小,最終減少了分餾效應。Poitrasson等通過飛秒(266nm,100fs)和納秒(266nm,6ns)激光ICP-MS分析了磷酸鹽礦物(獨居石)、硅酸鹽礦物(鋯石)和NIST硅酸鹽玻璃固體樣品,比較標準化后的206Pb/238U比時,飛秒激光和納秒激光顯示了戲劇性的不同。飛秒激光對不同基體標準化后的206Pb/238U比顯示為同一常數(shù),而納秒激光對206Pb/238U的比由于基體的不同而不同。除了激光本身的改進外,剝蝕方式、動態(tài)聚焦技術(shù)、氦氣氛圍中激光剝蝕或載氣(氬氣)中氦氣和氮氣的充入都能有效地減少分餾。3內(nèi)標結(jié)合外標校正技術(shù)由于LA-ICP-MS在分析過程中連續(xù)激光轟擊的重復性較差,并且采樣過程中重復性受固體樣品的均勻性、樣品的物理化學性質(zhì)和表面狀態(tài)的影響,同時固體標準物質(zhì)發(fā)展的相對緩慢、分餾效應等影響了分析結(jié)果的精密度和準確度,所以校正分析一直是LA-ICP-MS方法研究的重要內(nèi)容。LA-ICP-MS中的校正包括2個部分:ICP-MS中不同質(zhì)量變化響應的校正和樣品與標準物質(zhì)間不同剝蝕產(chǎn)率的校正。ICP-MS的質(zhì)量響應校正通常是通過分析標準物質(zhì)完成的,而剝蝕產(chǎn)率的校正一般用內(nèi)標校正法,內(nèi)標校正主要是校正不同質(zhì)量物質(zhì)被剝蝕、轉(zhuǎn)移和在ICP中的離子化。目前LA-ICP-MS的主要校正技術(shù)包括基體匹配外標校正法、基體匹配外標結(jié)合內(nèi)標校正法、固液校正法、直接溶液剝蝕校正法和歸一校正定量技術(shù)。在激光剝蝕ICP-MS分析測試中,由于不同基體導致不同激光的吸收率、激光輸出結(jié)果的波動和其它分析變量的影響,校正中需要的標準物質(zhì)不僅在物理化學性質(zhì)上要和樣品一致,而且重復剝蝕的條件也要非常相近,所以外標校正主要用于樣品組成的初步研究,即半定量分析。與外標校正形成對比的是,運用內(nèi)外標結(jié)合校正法不僅可以改善分析數(shù)據(jù)的精密度與準確度,而且可以校正連續(xù)分析期間在剝蝕物量上的差別或激光輸入功率的變化。徐鴻志等選用Ti為內(nèi)標,富鈷結(jié)殼標準物質(zhì)GSMC-1為外標,用193nmArF激光剝蝕ICP-MS研究了富鈷結(jié)殼生長環(huán)帶的元素分布。結(jié)果表明,以Ti為內(nèi)標可以有效地校正靈敏度漂移、激光能量及剝蝕、傳輸效率的變化對信號值的影響。對富鈷結(jié)殼生長環(huán)帶元素測定結(jié)果的相對標準偏差和相對誤差均小于10%,各分析元素的檢出限為3.2~191ng/g(除Si外),可以滿足富鈷結(jié)殼原位微區(qū)分析的要求。但內(nèi)標結(jié)合外標校正存在一些缺陷,主要是由于固體樣品分析難于定量加入內(nèi)標元素,只能選擇樣品中某種固有的元素作為內(nèi)標,且需要預先采用其它微區(qū)分析技術(shù)如電子探針(EPMA)等來測定,這導致分析難度和成本的增加。固液校正是一種替代固體標準的校正方法,它具有配置溶液標準組成方便靈活、優(yōu)化ICP-MS操作方便,并可同時進行內(nèi)外標校正等優(yōu)點。但剝蝕期間由于引入了溶液,造成質(zhì)譜多原子離子的干擾,幾乎使激光固體進樣沒有了相對優(yōu)勢。所以,現(xiàn)在對固液校正的研究傾向于將濕氣溶膠處理成干氣溶膠再進行校正。對內(nèi)標校正法新的改進就是直接溶液剝蝕校正法,Moissette等和Günther等認為激發(fā)激光源的直接液體剝蝕是非常有用的校正技術(shù),并在測定流體包裹體時首次將此方法用于LA-ICP-MS測試。直接溶液標準校正法最主要的優(yōu)點就是該方法的標準溶液制備簡便,并能應用于多種元素分析及不同領域。溶液中的均勻性可得到保證,空間分辨率不再受到參考物質(zhì)的非均勻性的限制。雖然有研究表明,液體剝蝕的機理不同于固體剝蝕,在溶液剝蝕過程中,穿過溶液的激光將使液體剝蝕量大于固體樣品,但這種差別可通過修正系數(shù)進行校正。歸一校正定量技術(shù)是基于硅酸鹽樣品中內(nèi)標元素變化范圍廣、測定困難而發(fā)展起來的一種無內(nèi)標校正技術(shù),其基本優(yōu)勢是在實際硅酸鹽全分析中,主、次量元素Na2O、MgO、Al2O3、SiO2、P2O5、SO3、K2O、CaO、TiO2、MnO、TFe2O3(全鐵)、H2O+、CO2加和一般可以達到99%以上。對于大多數(shù)硅酸鹽樣品,SO3、H2O+和CO2之和低于5%。那么,如果盡可能全部測定了主、次量元素,應有被測樣品中元素的濃度之和約為100%。其基本步驟為:先用簡單外標法測得樣品中盡可能全的主、次量元素的含量,氧化物加和后進行100%歸一,得到靈敏度校準系數(shù),用此靈敏度校準系數(shù)對所有元素的測定結(jié)果進行修正,得到最后的分析結(jié)果。歸一定量校正技術(shù)最初是基于Leach等提出的用LA-ICP-MS無內(nèi)標總譜線(summed-spectrum)標準化校正測定合金的方法,該方法信號標準化的總和需要所有被分析元素幾乎具有相同的靈敏度才可得到準確的結(jié)果,但對基體復雜的硅酸鹽礦物卻沒有實際應用。后來,Halicz等嘗試了標準化所有金屬氧化物總和到100%計算內(nèi)標濃度來測定無水硅酸鹽中微量元素的組成,使歸一化技術(shù)得到了提高。目前,研究者一般都是將玻璃標準物質(zhì)中所有元素的氧化物進行100%歸一測定固體樣品中元素的含量。如胡明月等應用基體歸一定量技術(shù)同時分析了鋯石中主、次量共54種元素。對未知鋯石樣品的分析,基體歸一法與內(nèi)標法結(jié)果的一致性令人滿意。分析德國蛇紋巖標準玻璃ATHO-G中相對誤差小于25%的有52個元素,小于10%的有36個元素;大多數(shù)元素的相對標準偏差小于10%。賈澤榮等將基體歸一法應用于石榴子石中45種元素的原位測定,也取得了滿意的結(jié)果。Liu等以USGS的標準玻璃BCR-2G、BHVO-2G和BIR-1G為外標,通過歸一校正技術(shù)分析測定了MPI-DING標準玻璃,主量元素的分析結(jié)果與推薦值的相對誤差(RE)<5%,微量元素的結(jié)果與推薦值的相對誤差(RE)<10%。對于無水硅酸鹽礦物(斜輝石、橄欖石、斜長石、石榴子石和尖晶石)的分析,與電子探針的結(jié)果相比,主量元素如SiO2、Fe2O3、MgO和CaO的相對誤差(RE)為0.2%~7%,含量大于0.1wt%的元素的相對標準偏差(RSD)一般小于5%。分析結(jié)果表明,應用歸一校準定量技術(shù)可以準確測定無水硅酸鹽類礦物的元素含量。同時,他們通過NISTSRM610玻璃標準為單外標,分別用歸一化技術(shù)、Ca標準化和多外標歸一化技術(shù)進行了比較,指出NISTSRM610作為外標不適于分析天然硅酸鹽物質(zhì),為分析硅酸鹽礦物外標的選用提供了一定的借鑒。4la-icp-ms本方法礦物礦石的微量元素組成已廣泛地被用來闡明礦床的形成機制。傳統(tǒng)的溶液測試礦石礦物微量元素前處理不僅耗時,而且在消解過程中存在有毒物質(zhì)暴露空氣的可能性和樣品在制備過程中帶入污染物或損失揮發(fā)物質(zhì)的可能性,且傳統(tǒng)的溶液測試只能提供混合樣品微量元素含量的信息,而不能從微觀的角度提供樣品組成的信息。LA-ICP-MS既克服了傳統(tǒng)地球化學分析方法從主巖中挑選礦物,再進行化學處理分析繁瑣、費時和只能提供有限元素整體信息等的缺點,又突破了其它微區(qū)方法如X射線熒光(XRF)、電子探針(EMPA)分析結(jié)果可能部分受其它礦物相的影響和檢測限等制約的缺陷,在礦物礦石的原位微區(qū)分析方面已取得了很大的進展。Jackson等首次將LA-ICP-MS用于礦物中微量元素的原位測定,并指出LA-ICP-MS對定量地球化學樣品中痕量元素的分析是一種非常有潛力的分析技術(shù)手段?，F(xiàn)在,高空間分辨率和高靈敏度的LA采樣技術(shù)可實現(xiàn)微量元素在幾到幾十個微米級尺度范圍內(nèi)的測定,已成為礦物礦石微區(qū)分析的研究熱點,諸如用來研究石榴子石、金剛石、閃石、橄欖石、硫化物礦等礦物微量元素的組成。除此之外,LA-ICP-MS在地球化學年代學的研究中是一種強有力的分析工具(如鋯石中U/Pb測年),不僅可以和TIMS技術(shù)測定精度相當,而且對樣品的制備要求大大降低,加速了測定的速度。如Yuan等采用兩階段剝蝕技術(shù)建立了鋯石年齡和微量元素同位素同時測定的LA-ICP-MS技術(shù),并對太古宙和新生代鋯石可獲得與TIMS和SHRIMP一致的年齡。LA-ICP-MS雖然在U-Pb定年的方法上經(jīng)歷了多次革新并得到廣泛的應用,但U-Pb定年不能提供含有巖石成因信息的同位素比,這曾經(jīng)是一個相當大的缺點,LA-(MC)ICP-MS對同一鋯石晶體用同一方法對Hf同位素比值的測定彌補了這一缺憾,在同一位置獲取的鋯石U-Pb年齡和Hf同位素的分析結(jié)果對探討巖石的物質(zhì)來源和殼幔相互作用過程中的地質(zhì)問題等都可提供有力的幫助。第五春榮等利用LA-MC-ICP-MS鋯石U-Pb微區(qū)定年方法,為河南魯山地區(qū)太華雜巖的劃分提供年代學證據(jù),并利用Hf同位素進一步制約其原巖的性質(zhì)。LA-ICP-MS對熔融和流體包裹體中多元素快速、靈敏、精密、準確的測定是其在地球化學應用中另一個主導的分析技術(shù)。在熔融包裹體的測定中,LA-ICP-MS最初成功地用于分析表面暴露的硅酸鹽熔融包裹體,其次又用于化學成分簡單的主巖再結(jié)晶硅酸鹽熔融包裹體。后來,Halter等通過剝蝕整個熔融包裹體及其周圍的主巖,將分析信號去卷積后分為主巖和包裹體的信號,量化ICP-MS相對靈敏度系數(shù)的變化和包裹體相對剝蝕速率的變化,使未暴露和化學成分復雜的包裹體分析變得可行。但該方法需要內(nèi)標來測定主礦和熔融包裹體混合激光剝蝕信號的相對貢獻。Zajacz等在2007年優(yōu)化了該方法,避免了使用已知內(nèi)標元素,而是通過共沉淀礦物相測量熔融包裹體,并模擬下降的一條液相線估計正確的整體組分(correctbulkcomposition)以得到量化結(jié)果。由于許多巖石受巖漿混合的影響,共沉淀主要在含有大量包裹體的共生紋理中(textures)鞏固(confirmed),所以該方法在礦物相共沉淀中應用非常成功。由于準分子193nm激光短波長、均化的激光束非常適合單個石英流體包裹體剝蝕,其與四極桿ICP-MS結(jié)合是目前最有前途的分析流體包裹體的技術(shù)。單個流體包裹體化學組成的分析方法在1998年由Günther等建立。