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在地球的演化历史中，火山活动是十分普遍的。火山岩样品便为地质工作者提供了一条了解地质作用和地球演化的重要的途径。在进行这类地质研究时，火山岩中的主量和微量元素含量可以为研究者们提供极为重要的信息。目前测定岩石中主量和微量元素含量的方法分别为X射线荧光光谱分析(XRF)和溶液雾化-电感耦合等离子体质谱分析(SN-ICP-MS)。但随着测试技术的发展，新型的激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)已经成为可以原位测试地质样品中的主量元素、微量元素和同位素比值的强大武器。用于固体样品分析的LA-ICP-MS技术较原有的SN-ICP-MS技术有以下几个优点：简便的样品制样、低测试背景、较高的空间分辨能力(10-100μm)和快速的样品测试流程(一般分析一个样品点所需时间＜3分钟)；这些优势使得LA-ICP-MS成为了一种的经济高效而极具吸引力的测试技术，不仅适用于微小的不均一样品的微区分析(例如：结晶环带)，而且可以用于均一样品的整体分析(例如：熔融玻璃和粉末压饼)。
在本研究中，我们尝试将LA-ICP-MS技术拓展运用到火山岩样品的主量元素和微量元素含量测试上。首先，我们需要解决的问题便是如何制备适用于整体分析的火山岩均一样品。目前相关的制备技术主要有三种：粉末压饼法、添加助熔剂(偏硼酸锂)熔融法和无助熔剂熔融法。我们成功改进了前人设计的用于制备符合LA-ICP-MS整体分析要求的无助熔剂熔融硅酸盐玻璃的高温金属带加热器。我们改进的高熔点金属加热器可以同时提供三种熔融方式，包括：(1)前人采用的将样品直接放置在金属带熔融的方法；(2)改进的双带熔融法：将样品夹紧于两金属带中熔融。该法在一定程度上可以减少挥发性元素的丢失，通过选择激光剥蚀特定的区域，获得部分挥发性元素的可靠结果；(3)密闭容器加热法：将样品放置在有氮化硼制成的容器中，进行加热熔融。采用这种方法可以较好的抑制挥发性元素的丢失。无论采用哪种熔样方式，我们建立的制样方法较目前普遍采用的高温高压溶解法来说，可以极大地提高效率；将原有的长达两个星期的制样周期压缩到了一天或两天。采用此法我们成功制备了适用于LA-ICP-MS岩石粉末的标样熔融玻璃(玄武岩BCR-2、BHVO-2、GSR-3、安山岩AGV-2、MGL-AND、流纹岩RGM-1、RGM-2)。
加权归一化的方法首先见于LA-ICP-MS技术测试合金中的微量元素含量的研究。其后无内标的校准方法被广泛应用到LA-ICP-MS分析玻璃质和不含挥发份的矿物中。我们利用LA-ICP-MS结合无内标百分百归一化的方法对制备样品中的总计42个主量和微量元素进行测试。测试结果中大部分元素测试值与推荐值的偏差在10％以内，表明我们建立的测试方法获得的火山岩粉末熔融玻璃的均一性符合LA-ICP-MS整体分析的要求，可以准确测定出火山岩样品的主量和微量元素。采用无内标多个硅酸岩参考玻璃作外标的校正方法，我们可以同时获得可靠的主量元素和微量元素数据，进而节约了时间和成本。结合多次对GSR-3标样测试的结果，我们认为原有的推荐值Tm=0.28ppm、Yb=1.50ppm、Lu=0.19ppm偏高，真实值应该更接近：Tm=0.22 ppm、Yb=1.19 ppm、Lu=0.16ppm。无论激光采用单点还是线扫模式剥蚀样品，均可获得测试样品中元素含量的可靠数据。同时该法与SN-ICP-MS相比，在准确测定地质样品中难溶副矿物中的富含元素(如：Nb、Ta等高场强元素)元素上更有优势。
无助熔剂高温熔融样品结合LA-ICP-MS测试并不是完美无缺的。如采用金属带直接接触熔融的方法，不可避免的带来一些亲金属元素的污染。而采用高纯氮化硼容器熔融法可以避免来自金属带的污染，但是会带来B元素的污染。同时该法还需要所测试的岩石样品的熔体具有较低的粘度，才可以确保获得的熔融玻璃具有较好均一性。总的来说，我们所建立的测试方法在未来的岩石样品测试的应用中是极具前景的。