X射線熒光光譜儀在地質樣品測定中的應用

曾憲躍

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

關鍵詞：X射線 熒光光譜儀 地質樣品測定 礦產勘探

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

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

1 X射線熒光光譜儀在地質樣品測定中的應用

傳統的找礦過程中，除了需要在野外進行地質觀測之外，還需要將在野外所采集的地質樣品放到實驗室進行化學和物理分析。由于地質樣品的物理、化學分析過程較為緩慢，而且有時候由于礦產被浮土所覆蓋，無法使用肉眼來觀測到款產標志，從而導致在野外找礦過程中，經常出現地質樣品采樣不到位，漏礦現象的發生。

X射線熒光光譜儀具有適合野外作業、快速測定、檢測成本低、儀器輕便等特點，采用X射線熒光光譜儀對地質樣品進行分析，可以更快的得到樣品的檢測結果，從而大大的加快了野外找礦效率[2]，這對于縮短地質勘測周期，促進我國工業產業的進一步發展都具有非常重要的意義。

利用X射線熒光光譜儀，能夠實現對野外地質樣品的快速定量、定性測定工作。在礦產資源評價、地質學研究、礦山開采和礦產選冶過程中，都有大量的應用。目前，X射線熒光光譜儀在我國野外找礦作業中發揮著非常重要的作用，并且有很多成果的實例。

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，從而為在礦體兩側繼續尋找礦區外圍，以及小盲礦體的尋找提供了重要的依據，指明了進一步找礦的方向；在攀枝花礦區采用X射線熒光光譜儀對礦區內水系沉淀物中的微量元素濃度進行了分析，并研究了礦區微量元素分布的特征，從而認為礦區內環境的研究提供了依據；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行了勘察，發現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樣本進行快速檢測，從而實現野外狀況的成功案例的分析可以看出，使用X射線熒光光譜儀進行地質樣本測定和找礦過程中，具有異常方向性好、異常更加清晰、濃集中性連續等優點，因此在野外找礦作業中被廣泛使用[3]。

2 X射線熒光光譜儀地質樣品測定應用實例

2.1 地質樣品采樣點布設

地質樣品的采用IED-2000P型便攜式多元素X射線熒光儀。在研究區布設了11條X射線熒光測線，每條測線的線長1000 m，側線內部兩測點之前相距20 m，兩條線之間的線距為100 m。采樣點的布置如圖1所示。

2.2 背景值與異常下限的確定

通過對采樣點所采集的地質樣品的檢測，在提出了特別高和特別低含量的地質樣品數據之后，所得到的被認為是該礦區金屬元素的背景含量，并且根據背景含量，根據公式（1）來計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，為對數標準離差。對于數據的處理采用±3倍的平均值標準差界限循環剔除離異數據點，然后采用±1.8倍的平均值標準差界來確定異常下限。最終所確定的地質樣本中Zn和Cu的背景值和異常下限計算結果如表1所示。

2.3 X射線熒光光譜的異常解釋

根據測定的結果，此次對礦區采樣點的地質樣品中，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的地質樣品測定結果可以看出，根據地質樣品的X射線熒光光譜測定異常結果，結合該礦產區域的地質資料，明確了北西西向的主礦體走向。并且根據樣本測定結果，將測定去劃分為4個主要的異常帶，中南部的兩個異常帶較強，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，為礦區的找礦園景區。

從地址樣本的探測結果來看，基于X射線熒光儀測量結果所圈定的異常區與礦區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樣本的分析，在野外礦產勘探中有非常好的效果。

3 結語

自從倫琴發現了X射線以來，X射線的應用就受到了人們的廣泛關注，X射線應用的各種理論、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、行之有效的礦產勘探方法。

參考文獻

[1] 張壽庭，丁益民，朱創業.X射線熒光方法在成礦規律研究中的應用[J].成都地質學院學報，1992，19（2）：104.

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

[3] 趙志強，杜曉冉，李銘.X熒光分析儀在地質工作中運用實例[J].化工礦產地質， 2005，27（1）：47-49.