便携式XRF现场快速勘查方法在某省某市铷矿中的应用研究

‍引言

铷在地壳中很分散，常在锂云母、黑云母中少量存在。近年来，随着对铷应用开发研究的不断深入，除在一些传统的应用领域，如电子器件、催化剂等有了一定发展的同时，许多新的应用领域也不断出现，特别是在一些高科技领域，显示了广阔的应用前景。

地质概况

位置

勘查区范围位于某省某市，区内属典型大陆性气候,干旱、多风、少雨，蒸发量远大于降水量。植被稀少，基岩裸露良好。

地层

该铷矿位于中天山地块东部北缘星星峡一带，所出露的地层主要是中元古界星星峡群，卡瓦布拉克群和上元古界天湖群，一套变质的前寒武系火山-沉积岩系。其次为晚古生的地层，形成以石炭纪大南湖组、头苏泉组为代表的中酸性岛弧火山-沉积岩系，构成哈萨克斯坦板块南缘的觉罗塔格岛弧。

岩石化学组成

根据野外探勘采集的化学样品分析结果来看：在13km²铷矿化范围内Rb₂O含量0.04-0.16%，其中在东段“耳”状岩枝约3km2范围内136件化学样分析结果，Rb₂O含量0.1-0.187%。通过对花岗伟晶岩中单矿物铷含量光谱分析得知，伟晶岩中的天河石Rb₂O含量高达0.2%以上，说明含矿岩体中天河石是重要的载矿矿物，即天河石是重要的找矿标志。

现场XRF测试与解释推断

为了解矿（化）点的地表矿化特征，大致控制矿体规模，了解矿石质量等布置探槽，为了解矿体的深部延伸情况布置少量钻孔。此次便携式XRF快速勘查研究选取了剖面PM36和PM40，钻孔ZK3506和ZK4006展开对比性测试分析。

地表刻槽剖面

本文以的PM36的测试分析展开解释。笔者使用了赛默飞尼通XL3t-950和XL2- 500两款分析仪分别对刻槽剖面PM36进行分析，并采用的多种分析手段：第一、野外现场直接对原岩刻槽露头进行点分析（如图1、2所示），为了测试结果更具代表性，使用10个点求平均值的方式计算。测试点分布于刻槽取样后留下的刻槽围岩新鲜面上；第二、野外现场直接对原岩刻槽露头进行扫描式分析；第三、使用研磨机将原岩研磨成粉末进行测试。

将这三种方式的测试结果与实验室分析结果进行对比，实验室数据国土资源部武汉矿产资源监督检测中心提供检测结果。值得注意的是，实验室所分析的样品与现场的分析样品保持一致性（同一个样品或者同一位置的样品）。

分析数据的基础上，将实验室结果与便携式XRF分析结果进行相关性对比。如图3、4所示。在地表勘探控制矿体规模的应用上相对于传统勘查方式更加快速、高效，且不失准确度。

图3 PM36采样线剖面粉末状样品Niton XL3t950分析结果与实验室分析结果的相关性图

图4 PM36采样线剖面粉末状样品Niton XL2-500分析结果与实验室分析结果的相关性图

可以得出，使用便携式XRF分析仪分析30秒所得的数据与实验室大型XRF所分析的结果具有高度的相关性。

钻探岩芯

本文以的ZK4006的测试分析展开解释。与刻槽剖面一样，使用了赛默飞尼通XL3t-950和XL2- 500两款分析仪分别进行分析，并采用的多种分析手段：第一、野外现场直接对原岩岩芯进行点分析，为了测试结果更具代表性，使用4个点求平均值的方式计算。测试点分布于岩芯切割后的新鲜面上（如图5）；第二、野外现场直接对岩芯使用直接岩石采样器（Makita）进行刻取粉末（如图6），并对粉末进行分析；第三、使用研磨机将原岩研磨成粉末进行测试。

图5 使用便携式XRF直接对岩芯进行分析

图6 岩石采样器切取的岩芯粉末样品

将这三种方式的测试结果与实验室分析结果进行对比，实验室数据国土资源部武汉矿产资源监督检测中心提供检测结果。值得注意的是，本研究中的岩芯样品使用岩芯切割机将钻孔岩芯切成两半，一半送往实验室分析，一半在岩芯盒中留存，现场分析的是岩芯盒中留存的样品。所以，实验室所分析的样品与现场的分析样品保持了一致性。

将分析结果与孔深和柱状剖面图结合起来分析，得出，使用便携式XRF分析仪分析30秒所得的数据与实验室大型XRF所分析的结果具有高度的一致性，延着孔深元素含量的变化趋势也是一致的（如图7）。

图7 ZK4006钻孔便携式X射线元素分析仪分析结果结合孔深柱状对比图

快速勘探方法的确定

无论是地表还是深部，刻槽样品还是钻孔岩芯，便携式XRF都能非常有效的快速圈定异常区域和矿体边界，“点-线-面”全方位系统现场测试分析。

结论

利用赛默飞尼通便携式XRF分析仪可以快速的对施工的探槽、剥岩、钻孔岩芯等进行现场直接测试，通过“地表+岩芯”、“点-线-面”系统现场测试分析，快速获得大量分析数据，是相对于传统勘查方法更高效的一种新方法。

便携式XRF分析仪在30秒以内获得的数据与实验室分析结果具有高度相关性，刻槽剖面快速分析所圈定的异常区域与基于实验室结果获得异常区域一致。且仪器表现稳定重现性好。基于大量地表剖面的分析可以在短时间内圈定地表异常区，推测矿体规模。

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