便携式X射线荧光光谱仪应用条件试验及效果

利用IED2000P型便携式X射线荧光光谱仪,选择安徽绩溪荆州银多金属矿矿区进行找矿条件试验。试验中分别就不同测点密度、基岩与土壤测量、不同湿度条件、基岩与岩石粉末样测量进行了对比研究,确定了最佳的应用条件。X荧光光谱测量法与化探原生晕取样分析对比研究和相关分析表明,应用X荧光光谱法进行找矿研究不失为一种方便快捷和行之有效的找矿方法。

第34卷第4期 2010年8月

物 探 与 化 探

GEOPHYSICAL&GEOCHEMICALEXPLORATION

Vo.l34,No.4 Aug.,2010

便携式X射线荧光光谱仪应用条件试验及效果

钱建平,吴高海,陈宏毅

(桂林理工大学地球科学学院,广西桂林 541004)

摘要:利用IED2000P型便携式X射线荧光光谱仪,选择安徽绩溪荆州银多金属矿矿区进行找矿条件试验。试验中分别就不同测点密度、基岩与土壤测量、不同湿度条件、基岩与岩石粉末样测量进行了对比研究,确定了最佳的应用条件。即:确定测点密度应综合考虑异常体规模和实际工作量因素;基岩X荧光光谱测量较之土壤测量更能客观地反映地质体的异常特征;湿度因素不会影响异常的存在,但会降低异常的强度;岩石粉末样X荧光光谱测量较之岩石样测量值更具有代表性。X荧光光谱测量法与化探原生晕取样分析对比研究和相关分析表明,应用X荧光光谱法进行找矿研究不失为一种方便快捷和行之有效的找矿方法。

关键词:便携式X射线荧光光谱仪;应用条件试验;岩石粉末样测量;银多金属矿

中图分类号:P632 文献标识码:A 文章编号:1000-8918(2010)04-0497-06

X射线荧光光谱法具有不破坏样品,准确度高,

分析速度快,能测定固体、粉末和液体样品,能适用于常量和微量元素测定等主要优点,因此引起人们广泛的重视

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以来,便携式XRF的发展方向发生了重大的变化,

大幅提高分辨率成为发展这类仪器的主要目标,出现了Si PIN半导体探测器便携式XRF分析仪和小型的波长色散X射线光谱仪

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。X射线荧光(XRF)分析又称X。新一代手提式X

射线次级发射光谱分析,是利用原级X射线光子或

其他微观粒子激发待测物质中的原子,使之产生次级的特征X射线(X光荧光)而进行物质成分分析和化学态研究的方法。不同元素具有波长不同的特征X射线谱,而各谱线的荧光强度又与元素的浓度呈一定关系,测定待测元素特征X射线谱线的波长和强度就可以进行定性和定量分析。

用于日常分析的XRF仪器主要有波长色散谱仪、能量色散谱仪和非色散便携式谱仪。波长色散X射线荧光光谱采用晶体或人工拟晶体根据Bragg定律将不同能量的谱线分开,然后进行测量;能量色散X射线荧光光谱采用脉冲高度分析器将不同能量的脉冲分开并测量;非色散谱仪不是采用将不同能量的谱线分辨开来,而是通过选择激发、选择滤波和选择探测等方法测量分析目标能量谱线而排除其他能量谱线的干扰。前两者主要用于条件较好的实验室,而后者主要用于便携式的野外现场分析仪器。20世纪七八十年代,非色散便携式谱仪为地质矿产普查、找矿、钻探及采矿现场分析做过重要贡献。但随着现场分析技术需求的提高,非色散仪器由于其致命弱点(分辨率低)而难以为继。20世纪90年代

收稿日期:2009-09-14

射线荧光仪采用Si PIN半导体探测器,能够分辨中

等原子序数以上相邻元素的K系特征X射线的特征峰,可以准确获取目标元素及其干扰元素特征峰的峰面积,这为干扰元素基体效应的有效校正提供了保证。

本次实验研究采用的仪器是由成都理工大学20世纪90年代末期研制出的Si PIN半导体探测器便携式XRF分析仪,即IED 2000P型手提式多元素

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X射线荧光光谱仪。IED 2000P型X射线荧光光谱仪是同位素源激发X射线荧光仪,工作时,同位素 激发源(Pu,45.00keV,241Am,59.56keV)发出的 射线辐照待测样品,样品受激发发出特征X射线(即X荧光);待测元素特征X射线的能量与元素原子序数Z的平方成正比,待测元素含量与其对应的特征X射线的照射量率相关;通过多道分析,同时对不同能量特征X射线的照射量率的测量,可确定被测样品中多种元素的含量。

新一代高灵敏度手提式X荧光仪由探头和操作台2部分组成。探头由新式电致冷硅PIN型半导体探测器、前置放大器、电致冷器、控温器、同位素源等组成,其中前4部分为美国AMPTEK公司生产的

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基金项目:中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室开放基金(200913);有色及贵金属隐伏矿床勘查教育部工程研究中(

利用IED2000P型便携式X射线荧光光谱仪,选择安徽绩溪荆州银多金属矿矿区进行找矿条件试验。试验中分别就不同测点密度、基岩与土壤测量、不同湿度条件、基岩与岩石粉末样测量进行了对比研究,确定了最佳的应用条件。X荧光光谱测量法与化探原生晕取样分析对比研究和相关分析表明,应用X荧光光谱法进行找矿研究不失为一种方便快捷和行之有效的找矿方法。

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物 探 与 化 探34卷

探测器模块(XR 100CR);操作台由线性脉冲放大器、脉冲峰值保持器、多道分析器(MCA)、滑尺、多道缓存器(MCB)、高压电源、直流恒流电源、直流恒压电源、电源控制器、PC/104型微功耗计算机及其外设等组成。其主要技术指标如表1。

表1 IED 2000P型新一代X荧光仪技术指标

可分析元素范围重量/体积功耗检出限10-6

实验室分析原位测量探头重量操作台重量/体积

11~100101~1000>1000

铝(Al) 铀(U)钾(K) 铀(U)<0.6kg

<3kg/(30 28 14)cm3Co、Ni、B

r!Mo、Ag!UK、Ca、Sc、Cr、Mn、Fe、Tc、Ru、Rh、Pd

A、lS、iP、S、Cl、Ar

质找矿中发挥更大的作用。

1 工作区地质简介

1.1 矿区地质特征

荆州银多金属矿位于安徽省绩溪县城北东约70km处

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。矿区地层出露震旦系和寒武系,主要

为一套碎屑岩、碳酸盐岩、硅质岩沉积组合。震旦系下部为一套碎屑岩,上部为一套碳酸盐岩和硅质岩夹碳质板岩和钙质板岩;寒武系为一套碳质板岩、硅质板岩和泥晶灰岩。矿区构造上位于轴向近EW的绩溪复背斜之胡家向斜南翼。向斜枢纽向E倾伏。核部出露上寒武统,两翼由中、下寒武统及震旦系组成。矿区内断裂发育,可分为NE!NEE组和NW组。前者为一组逆断层,规模大,切割深,活动时间长,是矿区导矿和容矿构造;后者为一组正断层,形成晚,与成矿关系不密切。矿区处于区域伏岭岩体和后山庵岩体的外接触带部位,但区内地表仅发育一岩枝状闪长玢岩体(图1)。

平均功耗<4.8W,电池可连续工作10h以上

随着X射线荧光光谱测量仪器的不断更新和灵敏度的提高,仪器的应用和测量技术的研究亦显得非常必要。笔者试图通过IED 2000P型便携式X射线荧光光谱仪找矿条件的系统试验,确定X射线荧光光谱测量的最佳工作条件,以便使其在野外地

图1 荆州银多金属矿矿区地质概况

1.2 矿床地质特征

银多金属矿(化)体主要分布在矿区NE!NEE向F1与F2断裂交汇处。区内已发现2个矿体,矿(化)体呈似层状,均产于震旦系蓝田组灰岩中,产状与围岩一致。矿化类型可分为2种:一种是沿蓝田组条带状灰岩交代形成的似层状矽卡岩矿化和条带状矿石,一种是叠加于早期层状矿体之上沿断层面、裂隙面形成的团块状矿化和团块状矿石。矿体两侧依次为透辉石石榴石矽卡岩、符山石石榴石矽卡岩、硅灰石石榴石矽卡岩,局部为透灰石角岩;较远侧为大理岩。 号矿体地表可见长度约50m,厚0.75~3.2m,w(Ag)=(91.5~250) …… 此处隐藏：3396字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……