X射線熒光光譜儀在地質(zhì)樣品測定中的應(yīng)用

曾憲躍

摘 要：X射線熒光光譜儀能夠快速、準(zhǔn)確的測定地質(zhì)樣品中的金屬含量，從而被廣泛的應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探過程中。該文在對X射線熒光光譜儀的地質(zhì)樣品測定應(yīng)用進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，采用案例分析法對采用X射線熒光光譜儀在礦產(chǎn)勘探中的具體應(yīng)用方法和應(yīng)用效果進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明采用X射線熒光光譜儀能夠快速、準(zhǔn)確圈定探測區(qū)域的異常帶，具有很好的礦產(chǎn)勘探效果。

關(guān)鍵詞：X射線 熒光光譜儀 地質(zhì)樣品測定 礦產(chǎn)勘探

中圖分類號：O657 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0113-02

隨著我國社會的發(fā)展，國內(nèi)工業(yè)化進(jìn)程的深入，對礦產(chǎn)、能源的需求不斷增加。我國每年都投入了大量人力物力進(jìn)行礦物探測，但是傳統(tǒng)的地質(zhì)樣品理化分析分析方法無法滿足現(xiàn)代化快速分析測試的要求，而是用X射線熒光儀對地質(zhì)樣品進(jìn)行分析，可以更快的獲得地質(zhì)樣品檢測結(jié)果，從而加快了地質(zhì)礦物探測的工作效率，對于我國工業(yè)化進(jìn)程的發(fā)展具有非常重要的意義[1]。

1 X射線熒光光譜儀在地質(zhì)樣品測定中的應(yīng)用

傳統(tǒng)的找礦過程中，除了需要在野外進(jìn)行地質(zhì)觀測之外，還需要將在野外所采集的地質(zhì)樣品放到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)和物理分析。由于地質(zhì)樣品的物理、化學(xué)分析過程較為緩慢，而且有時(shí)候由于礦產(chǎn)被浮土所覆蓋，無法使用肉眼來觀測到款產(chǎn)標(biāo)志，從而導(dǎo)致在野外找礦過程中，經(jīng)常出現(xiàn)地質(zhì)樣品采樣不到位，漏礦現(xiàn)象的發(fā)生。

X射線熒光光譜儀具有適合野外作業(yè)、快速測定、檢測成本低、儀器輕便等特點(diǎn)，采用X射線熒光光譜儀對地質(zhì)樣品進(jìn)行分析，可以更快的得到樣品的檢測結(jié)果，從而大大的加快了野外找礦效率[2]，這對于縮短地質(zhì)勘測周期，促進(jìn)我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展都具有非常重要的意義。

利用X射線熒光光譜儀，能夠?qū)崿F(xiàn)對野外地質(zhì)樣品的快速定量、定性測定工作。在礦產(chǎn)資源評價(jià)、地質(zhì)學(xué)研究、礦山開采和礦產(chǎn)選冶過程中，都有大量的應(yīng)用。目前，X射線熒光光譜儀在我國野外找礦作業(yè)中發(fā)揮著非常重要的作用，并且有很多成果的實(shí)例。

例如，在云南墨江金礦的勘探過程中，使用X射線熒光光譜儀迅速圈定了異常區(qū)，從而為在礦體兩側(cè)繼續(xù)尋找礦區(qū)外圍，以及小盲礦體的尋找提供了重要的依據(jù)，指明了進(jìn)一步找礦的方向；在攀枝花礦區(qū)采用X射線熒光光譜儀對礦區(qū)內(nèi)水系沉淀物中的微量元素濃度進(jìn)行了分析，并研究了礦區(qū)微量元素分布的特征，從而認(rèn)為礦區(qū)內(nèi)環(huán)境的研究提供了依據(jù)；在2005年，使用便攜式X射線熒光光譜儀對哈巴特蓋金屬礦進(jìn)行了勘察，發(fā)現(xiàn)了三處呈帶狀分布的明顯異常，與已知礦體重合。通過這些采用X射線熒光光譜儀對地質(zhì)樣本進(jìn)行快速檢測，從而實(shí)現(xiàn)野外狀況的成功案例的分析可以看出，使用X射線熒光光譜儀進(jìn)行地質(zhì)樣本測定和找礦過程中，具有異常方向性好、異常更加清晰、濃集中性連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)，因此在野外找礦作業(yè)中被廣泛使用[3]。

2 X射線熒光光譜儀地質(zhì)樣品測定應(yīng)用實(shí)例

2.1 地質(zhì)樣品采樣點(diǎn)布設(shè)

地質(zhì)樣品的采用IED-2000P型便攜式多元素X射線熒光儀。在研究區(qū)布設(shè)了11條X射線熒光測線，每條測線的線長1000 m，側(cè)線內(nèi)部兩測點(diǎn)之前相距20 m，兩條線之間的線距為100 m。采樣點(diǎn)的布置如圖1所示。

2.2 背景值與異常下限的確定

通過對采樣點(diǎn)所采集的地質(zhì)樣品的檢測，在提出了特別高和特別低含量的地質(zhì)樣品數(shù)據(jù)之后，所得到的被認(rèn)為是該礦區(qū)金屬元素的背景含量，并且根據(jù)背景含量，根據(jù)公式（1）來計(jì)算金屬含量背景值和異常下限。

（1）

其中，為異常下限，為背景值，為常數(shù)，為對數(shù)標(biāo)準(zhǔn)離差。對于數(shù)據(jù)的處理采用±3倍的平均值標(biāo)準(zhǔn)差界限循環(huán)剔除離異數(shù)據(jù)點(diǎn)，然后采用±1.8倍的平均值標(biāo)準(zhǔn)差界來確定異常下限。最終所確定的地質(zhì)樣本中Zn和Cu的背景值和異常下限計(jì)算結(jié)果如表1所示。

2.3 X射線熒光光譜的異常解釋

根據(jù)測定的結(jié)果，此次對礦區(qū)采樣點(diǎn)的地質(zhì)樣品中，Zn和Cu含量的X射線熒光光譜的異常等值線如圖2和圖3所示。

從圖2和3的地質(zhì)樣品測定結(jié)果可以看出，根據(jù)地質(zhì)樣品的X射線熒光光譜測定異常結(jié)果，結(jié)合該礦產(chǎn)區(qū)域的地質(zhì)資料，明確了北西西向的主礦體走向。并且根據(jù)樣本測定結(jié)果，將測定去劃分為4個(gè)主要的異常帶，中南部的兩個(gè)異常帶較強(qiáng)，其中北部的異常帶為主礦體所在；北部和南部的異常帶較弱，為礦區(qū)的找礦園景區(qū)。

從地址樣本的探測結(jié)果來看，基于X射線熒光儀測量結(jié)果所圈定的異常區(qū)與礦區(qū)物探普查綜合成果基本保持一致，表明使用X射線熒光光譜對地質(zhì)樣本的分析，在野外礦產(chǎn)勘探中有非常好的效果。

3 結(jié)語

自從倫琴發(fā)現(xiàn)了X射線以來，X射線的應(yīng)用就受到了人們的廣泛關(guān)注，X射線應(yīng)用的各種理論、方法也日趨完善。X射線熒光光譜儀能有效的檢測地質(zhì)樣本中的金屬含量，從而快速圈定異常，是一種快速的、行之有效的礦產(chǎn)勘探方法。

參考文獻(xiàn)

[1] 張壽庭，丁益民，朱創(chuàng)業(yè).X射線熒光方法在成礦規(guī)律研究中的應(yīng)用[J].成都地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào)，1992，19（2）：104.

[2] 章曄，謝庭周，周四春.X射線熒光技術(shù)在膠東地區(qū)現(xiàn)場勘查金礦的研究[J].物探與化探，1990，14（1）：69-72.

[3] 趙志強(qiáng)，杜曉冉，李銘.X熒光分析儀在地質(zhì)工作中運(yùn)用實(shí)例[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)， 2005，27（1）：47-49.