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使用手持式XRF分析儀完成巖石地球化學(xué)應(yīng)用

巖石地球化學(xué)和化學(xué)地層學(xué)應(yīng)用的目標(biāo)是確定構(gòu)成巖性（或形成巖石）的化學(xué)成分。然后，借助這些化學(xué)成分信息，可以確定巖石的類型、蝕變情況，以及不同巖石形成的順序。在礦產(chǎn)勘探中，化學(xué)成份信息非常有用，特別是在地質(zhì)學(xué)家很難通過肉眼辨別巖石的類型時(shí)。難以辨別巖石類型的原因如下：晶粒太小，不能通過肉眼進(jìn)行識(shí)別；巖石因風(fēng)化、蝕變、變質(zhì)作用（熱量和壓力會(huì)使巖石發(fā)生改變）而嚴(yán)重變形。

工作人員在野外使用Vanta XRF分析儀勘察巖石的類型和蝕變情況。

手持式儀器，如：奧林巴斯的Vanta XRF分析儀，可以非常容易地檢測形成巖石的許多主要元素（鎂、鋁、硅、鉀、鈣、鐵等），以及許多用于確定巖石地球化學(xué)成因的痕量元素（銅、鈦、鋯、鍶、銣、釔、鈮等）。根據(jù)簡單的巖石分類圖表（下面的圖2），手持式XRF分析儀的數(shù)據(jù)可被繪制成圖，并進(jìn)行歸類，然后再用于預(yù)測巖石的類型。特別要提到的是，黃金勘探人員已經(jīng)將這種方法非常成功地應(yīng)用于高度風(fēng)化的地形勘察中，因?yàn)橛械臅r(shí)候，很難憑借肉眼對高度風(fēng)化的巖石進(jìn)行分類和記錄。

在馬里西南地區(qū)Yanfolila的野外實(shí)驗(yàn)室中，工作人員正在使用一個(gè)DELTA便攜式分析儀和工作站，對數(shù)以千計(jì)的土壤樣本進(jìn)行常規(guī)的地球化學(xué)分析。

在現(xiàn)有的礦山中，勘察人員已經(jīng)使用了這項(xiàng)技術(shù)，確定出現(xiàn)了新礦化現(xiàn)象的地層和目標(biāo)區(qū)域，以及在未來要優(yōu)先考慮進(jìn)行勘察和鉆探的地層和目標(biāo)區(qū)域。

來自非洲西部馬里的勘探項(xiàng)目示例

來自馬里西南地區(qū)的勘探項(xiàng)目示例表明可以使用多元素地球化學(xué)方式區(qū)分新物質(zhì)中不同的巖性。這種多元素地球化學(xué)知識(shí)可以用于分析風(fēng)化的環(huán)境，也可以在較小的程度上，用于分析來自地表的土壤樣本（圖1）。在勘探項(xiàng)目的地質(zhì)學(xué)家由于巖層風(fēng)化和蝕變的原因而幾乎無法穩(wěn)定地識(shí)別不同的巖性時(shí)，這種地球化學(xué)方式特別有用。

近些年來相繼公布了一些使用巖石地球化學(xué)方式完成勘探項(xiàng)目的示例，而使用手持式XRF分析儀進(jìn)行勘探并獲得相同結(jié)果的實(shí)例，則為這類應(yīng)用拓展了一個(gè)新的方向。使用手持式分析儀完成巖石地球化學(xué)分析的案例一經(jīng)發(fā)表，令人振奮，因?yàn)樗粌H表明通過實(shí)驗(yàn)室分析方法獲得的化學(xué)成分信息可以使勘探人員確定巖性，而且還證實(shí)了可以使用手持式XRF分析儀完成同樣的應(yīng)用。

圖1. 使用鈦-鋯圖表（上面的兩個(gè)圖，左圖為實(shí)驗(yàn)室的數(shù)據(jù)，右圖為便攜式XRF分析儀的數(shù)據(jù)）對土壤樣本進(jìn)行定位和分類。

圖2. 表明使用常規(guī)實(shí)驗(yàn)室分析方法完成試點(diǎn)測量的工作流程，而且工作人員基于實(shí)驗(yàn)室分析的模式建立了應(yīng)用于手持式XRF分析儀的巖性分類系統(tǒng)。圖表還表明來自實(shí)驗(yàn)室和手持式分析儀的數(shù)據(jù)生成了相同的結(jié)果。

照片顯示在馬里西南地區(qū)的Yanfolila進(jìn)行土壤采樣的情況，左圖為在野外通過空氣取芯鉆探的方式采集土壤樣本的場面，右圖為用于手持式XRF分析的土壤樣本。