X射线荧光光谱仪在地质样品测定中的应用

摘 要：X射线荧光光谱仪能够快速、准确的测定地质样品中的金属含量，从而被广泛的应用于矿产勘探过程中。该文在对X射线荧光光谱仪的地质样品测定应用进行分析的基础上，采用案例分析法对采用X射线荧光光谱仪在矿产勘探中的具体应用方法和应用效果进行了研究。研究结果表明采用X射线荧光光谱仪能够快速、准确圈定探测区域的异常带，具有很好的矿产勘探效果。

关键词：X射线 荧光光谱仪 地质样品测定 矿产勘探

中图分类号：O657 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）10（a）-0113-02

随着我国社会的发展，国内工业化进程的深入，对矿产、能源的需求不断增加。我国每年都投入了大量人力物力进行矿物探测，但是传统的地质样品理化分析分析方法无法满足现代化快速分析测试的要求，而是用X射线荧光仪对地质样品进行分析，可以更快的获得地质样品检测结果，从而加快了地质矿物探测的工作效率，对于我国工业化进程的发展具有非常重要的意义[1]。

1 X射线荧光光谱仪在地质样品测定中的应用

传统的找矿过程中，除了需要在野外进行地质观测之外，还需要将在野外所采集的地质样品放到实验室进行化学和物理分析。由于地质样品的物理、化学分析过程较为缓慢，而且有时候由于矿产被浮土所覆盖，无法使用肉眼来观测到款产标志，从而导致在野外找矿过程中，经常出现地质样品采样不到位，漏矿现象的发生。

X射线荧光光谱仪具有适合野外作业、快速测定、检测成本低、仪器轻便等特点，采用X射线荧光光谱仪对地质样品进行分析，可以更快的得到样品的检测结果，从而大大的加快了野外找矿效率[2]，这对于缩短地质勘测周期，促进我国工业产业的进一步发展都具有非常重要的意义。

利用X射线荧光光谱仪，能够实现对野外地质样品的快速定量、定性测定工作。在矿产资源评价、地质学研究、矿山开采和矿产选冶过程中，都有大量的应用。目前，X射线荧光光谱仪在我国野外找矿作业中发挥着非常重要的作用，并且有很多成果的实例。

例如，在云南墨江金矿的勘探过程中，使用X射线荧光光谱仪迅速圈定了异常区，从而为在矿体两侧继续寻找矿区外围，以及小盲矿体的寻找提供了重要的依据，指明了进一步找矿的方向；在攀枝花矿区采用X射线荧光光谱仪对矿区内水系沉淀物中的微量元素浓度进行了分析，并研究了矿区微量元素分布的特征，从而认为矿区内环境的研究提供了依据；在2005年，使用便携式X射线荧光光谱仪对哈巴特盖金属矿进行了勘察，发现了三处呈带状分布的明显异常，与已知矿体重合。通过这些采用X射线荧光光谱仪对地质样本进行快速检测，从而实现野外状况的成功案例的分析可以看出，使用X射线荧光光谱仪进行地质样本测定和找矿过程中，具有异常方向性好、异常更加清晰、浓集中性连续等优点，因此在野外找矿作业中被广泛使用[3]。

2 X射线荧光光谱仪地质样品测定应用实例

2.1 地质样品采样点布设

地质样品的采用IED-2000P型便携式多元素X射线荧光仪。在研究区布设了11条X射线荧光测线，每条测线的线长1000 m，侧线内部两测点之前相距20 m，两条线之间的线距为100 m。采样点的布置如图1所示。

2.2 背景值与异常下限的确定

通过对采样点所采集的地质样品的检测，在提出了特别高和特别低含量的地质样品数据之后，所得到的被认为是该矿区金属元素的背景含量，并且根据背景含量，根据公式（1）来计算金属含量背景值和异常下限。

（1）

其中，为异常下限，为背景值，为常数，为对数标准离差。对于数据的处理采用±3倍的平均值标准差界限循环剔除离异数据点，然后采用±1.8倍的平均值标准差界来确定异常下限。最终所确定的地质样本中Zn和Cu的背景值和异常下限计算结果如表1所示。

2.3 X射线荧光光谱的异常解释

根据测定的结果，此次对矿区采样点的地质样品中，Zn和Cu含量的X射线荧光光谱的异常等值线如图2和图3所示。

从图2和3的地质样品测定结果可以看出，根据地质样品的X射线荧光光谱测定异常结果，结合该矿产区域的地质资料，明确了北西西向的主矿体走向。并且根据样本测定结果，将测定去划分为4个主要的异常带，中南部的两个异常带较强，其中北部的异常带为主矿体所在；北部和南部的异常带较弱，为矿区的找矿园景区。

从地址样本的探测结果来看，基于X射线荧光仪测量结果所圈定的异常区与矿区物探普查综合成果基本保持一致，表明使用X射线荧光光谱对地质样本的分析，在野外矿产勘探中有非常好的效果。

3 结语

自从伦琴发现了X射线以来，X射线的应用就受到了人们的广泛关注，X射线应用的各种理论、方法也日趋完善。X射线荧光光谱仪能有效的检测地质样本中的金属含量，从而快速圈定异常，是一种快速的、行之有效的矿产勘探方法。

参考文献

[1]张寿庭，丁益民，朱创业.X射线荧光方法在成矿规律研究中的应用[J].成都地质学院学报，1992，19（2）：104.

[2]章晔，谢庭周，周四春.X射线荧光技术在胶东地区现场勘查金矿的研究[J].物探与化探，1990，14（1）：69-72.

[3]赵志强，杜晓冉，李铭.X荧光分析仪在地质工作中运用实例[J].化工矿产地质， 2005，27（1）：47-49.

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