X射線熒光技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用

豆小剛

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局張掖礦產(chǎn)勘查院，甘肅 張掖 734000）

傳統(tǒng)的地質(zhì)找礦工作一般是在野外采集樣品后送到室內(nèi)實驗室對樣品進行加工和檢測，待化驗結(jié)果返回后才能根據(jù)其與邊界、工業(yè)指標(biāo)的關(guān)系才能繼續(xù)開展下一步的找礦工作，這種工作方法使得一次找礦工作的周期拉長，成本提高[1-4]。

然而，對于礦山價值的利用，有一個關(guān)鍵前提是需要及時獲取可靠的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，以快速描繪出礦體邊界，此外，精確的礦山圖繪制及礦石品位控制也需要對礦樣的元素含量作定量分析。

因此傳統(tǒng)的地質(zhì)找礦在新的時代背景下，很難滿足越來越高的找礦工作需要，必須要科學(xué)應(yīng)用各種先進的地質(zhì)找礦技術(shù)，提高地質(zhì)找礦工作的有效性[5-7]。

X射線熒光技術(shù)很好的解決了檢測周期長，地質(zhì)勘查成本高等上述問題，可以快速鎖定高濃度元素和高興趣靶區(qū)，使找礦工作效率極大的提高；同時X射線熒光技術(shù)作為一種無損分析，對野外環(huán)境不造成污染，在實際應(yīng)用的過程中，勘查技術(shù)較為先進，是野外現(xiàn)場分析和過程控制分析等方面首選技術(shù)之一[8-16]。

本文從X射線熒光技術(shù)的工作原理、分析檢測方法、在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用前景，做了詳細(xì)的論述。

1 X射線熒光技術(shù)找礦法的工作原理

在XRF中，樣品受光源產(chǎn)生的X射線照射，X射線可以看作是具有一定波長的電磁波，或者是具有一定能量的光子束，大部分情況下，激發(fā)源都用X射線管，但也有用同步加速器和放射源的。樣品中存在的元素發(fā)射出能量不同（分立）的標(biāo)征這些元素的熒光X射線輻射（相當(dāng)于可見光不同的顏色）。

不同的能量相當(dāng)于不同的顏色。通過測定樣品發(fā)射的輻射能量（決定顏色）就可以確定樣品中存在那些元素，此步驟稱為定性分析，其產(chǎn)生機制見圖1。通過測定能量的強度可以知道元素的含量，此步驟稱為定量分析，其測定結(jié)構(gòu)見圖2。

在地質(zhì)找礦過程中，先通過X熒光掃描確定樣品中含有哪些元素，然后根據(jù)測定的能量強度的大小來定量測定樣品中某元素的含量。

圖1 特征X射線產(chǎn)生機制

圖2 X射線熒光光譜儀測定結(jié)構(gòu)

2 便攜式X射線熒光儀的分析方法（以Epsilon3X為例）

2.1 樣品采集與制備

礦山及野外現(xiàn)場分析一般直接使用粉末樣品進行分析，首先將采集的樣品經(jīng)過粉碎、研磨、干燥等簡單處理后,取樣品置于自封式塑料袋中，盡量排出空氣后壓緊，卷折袋口貼標(biāo)簽并編號。

2.2 樣品分析

以帕納科公司生產(chǎn)的X射線光譜儀Epsilon3X為例，首先打開應(yīng)用軟件，建立分析方法、添加分析元素、優(yōu)化測量條件、輸入標(biāo)樣信息、測量標(biāo)樣、解譜、做線性回歸計算、校準(zhǔn)數(shù)據(jù)、測量已制備好的未知樣品、記錄結(jié)果，以便地質(zhì)找礦異常查證。

2.3 分析結(jié)果的質(zhì)量控制

現(xiàn)場利用便攜式X熒光分析儀進行分析，并從所采樣品中按10%～20%篩選送往實驗室進行化學(xué)分析、光譜半定量分析，X熒光分析儀現(xiàn)場分析數(shù)據(jù)與實驗室分析數(shù)據(jù)進行了對比，一般要求兩者誤差在＜5%。為了保證測量數(shù)據(jù)的精確度和準(zhǔn)確度，減少統(tǒng)計誤差，必須對所獲取的測量數(shù)據(jù)進行審核，以保證數(shù)據(jù)的可信度，提高地質(zhì)異常解釋評價的質(zhì)量。

3 X射線熒光技術(shù)在地質(zhì)找礦中的前景

隨著X射線熒光技術(shù)的進步以及儀器價格的不斷減低，對于至今仍然沒有開展中小比例尺勘查地球化學(xué)掃面工作的廣袤戈壁地區(qū)，尤其是盆山邊緣有一定程度基巖出露的矮山丘陵地區(qū)，能夠使便攜式X射線熒光光譜儀，進行有效的大面積勘查地球化學(xué)掃面工作，以高效并且相對低廉的方式初步篩選出地球化學(xué)異常區(qū)，然后開展針對性的異常查證，能夠有效推動礦產(chǎn)資源開發(fā)進程。

4 結(jié)語

信息化時代發(fā)展背景下，地質(zhì)找礦技術(shù)日新月異，單純依靠傳統(tǒng)的找礦技術(shù)已經(jīng)很難滿足越來越高的找礦工作需要，必須要科學(xué)應(yīng)用各種先進的地質(zhì)找礦技術(shù)，提高地質(zhì)找礦工作的有效性。

X射線熒光技術(shù)在找礦技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用方面，能夠提高找礦的工作效率和質(zhì)量，相信，在接下來的發(fā)展中，X熒光光譜技術(shù)在地質(zhì)找礦中的應(yīng)用會越來越廣，越來越成熟。