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便携式XRF矿石分析仪在岩石地球化学和化学地层学的应用案例

 

      岩石地球化学和化学地层学应用的目标是确定构成岩性(或形成岩石)的化学成分。然后,借助这些化学成分信息,可以确定岩石的类型、蚀变情况,以及不同岩石形成的顺序。在矿产勘探中,化学成份信息非常有用,特别是在地质学家很难通过肉眼辨别岩石的类型时。难以辨别岩石类型的原因如下:晶粒太小,不能通过肉眼进行识别;岩石因风化、蚀变、变质作用(热量和压力会使岩石发生改变)而严重变形。
 
工作人员在野外使用Vanta XRF分析仪勘察岩石的类型和蚀变情况。
工作人员在野外使用Vanta便携式XRF矿石分析仪勘察岩石的类型和蚀变情况。
 
手持式仪器,如:奥林巴斯的Vanta便携式XRF矿石分析仪,可以非常容易地检测形成岩石的许多主要元素(镁、铝、硅、钾、钙、铁等),以及许多用于确定岩石地球化学成因的痕量元素(铜、钛、锆、锶、铷、钇、铌等)。根据简单的岩石分类图表(下面的图2),便携式XRF矿石分析仪的数据可被绘制成图,并进行归类,然后再用于预测岩石的类型。特别要提到的是,黄金勘探人员已经将这种方法非常成功地应用于高度风化的地形勘察中,因为有的时候,很难凭借肉眼对高度风化的岩石进行分类和记录。
 
工作人员在野外使用Vanta XRF分析仪勘察岩石的类型和蚀变情况。
在马里西南地区Yanfolila的野外实验室中,工作人员正在使用一个DELTA便携式XRF矿石分析仪和工作站,对数以千计的土壤样本进行常规的地球化学分析。
在现有的矿山中,勘察人员已经使用了这项技术,确定出现了新矿化现象的地层和目标区域,以及在未来要优先考虑进行勘察和钻探的地层和目标区域。
来自非洲西部马里的勘探项目示例
来自马里西南地区的勘探项目示例表明可以使用多元素地球化学方式区分新物质中不同的岩性。这种多元素地球化学知识可以用于分析风化的环境,也可以在较小的程度上,用于分析来自地表的土壤样本(图1)。在勘探项目的地质学家由于岩层风化和蚀变的原因而几乎无法稳定地识别不同的岩性时,这种地球化学方式特别有用。
近些年来相继公布了一些使用岩石地球化学方式完成勘探项目的示例,而使用便携式XRF矿石分析仪进行勘探并获得相同结果的实例,则为这类应用拓展了一个新的方向。使用便携式分析仪完成岩石地球化学分析的案例一经发表,令人振奋,因为它不仅表明通过实验室分析方法获得的化学成分信息可以使勘探人员确定岩性,而且还证实了可以使用便携式XRF矿石分析仪完成同样的应用。
 
图1使用钛-锆图表(上面的两个图,左图为实验室的数据,右图为便携式XRF分析仪的数据)对土壤样本进行定位和分类。
图1. 使用钛-锆图表(上面的两个图,左图为实验室的数据,右图为便携式XRF矿石分析仪的数据)对土壤样本进行定位和分类。
 
图2. 表明使用常规实验室分析方法完成试点测量的工作流程,而且工作人员基于实验室分析的模式建立了应用于便携式XRF分析仪的岩性分类系统。图表还表明来自实验室和便携式分析仪的数据生成了相同的结果。
图2. 表明使用常规实验室分析方法完成试点测量的工作流程,而且工作人员基于实验室分析的模式建立了应用于便携式XRF矿石分析仪的岩性分类系统。图表还表明来自实验室和便携式分析仪的数据生成了相同的结果。

照片显示在马里西南地区的Yanfolila进行土壤采样的情况,左图为在野外通过空气取芯钻探的方式采集土壤样本的场面,右图为用于便携式XRF分析的土壤样本。          照片显示在马里西南地区的Yanfolila进行土壤采样的情况,左图为在野外通过空气取芯钻探的方式采集土壤样本的场面,右图为用于便携式XRF分析的土壤样本。
照片显示在马里西南地区的Yanfolila进行土壤采样的情况,左图为在野外通过空气取芯钻探的方式采集土壤样本的场面,右图为用于便携式XRF分析的土壤样本。

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