
第33卷,第11期 2013年11月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33,No.11 -pp3137-3141
November : 2013
原位微区X射线荧光分析在矿物学研究中的应用
杨海,葛良全*,谷懿,张庆贤,熊盛青 1.成都理工大学核技术与自动化工程学院,四川成都610059 2,申国国土资源航空物探通感中心,北京100083
摘要从新疆采集了13件岩矿石样品,用于研究蚀变过程中矿物的元素含量变化特征。成都理工大学研制的IED-6000型原位微区X射线荧光分析仪被应用于获得蚀变过程中矿物的化学和物理数据。这种无损的微区X射线荧光分析仪主要是以低功耗X光管和电致冷Si-PIN半导体探测器为基础,采用毛细管X射线透镜实现微区测量的功能,并且能够集成到任何显微镜上进行测量,焦斑长轴直径约110um。通过微区X射线荧光测量,将影铜矿更正为黄铁矿,提高广矿物鉴定的效率及准确性;在蚀变剖面研究中,矿化岩右样晶的长石颗粒都富含Cu和Zn元素,可以作为找矿直接指示元素。Cr,Mn和Co等元素含量与矿化程度呈负相关。
关键词矿物;微区X射线荧光;多毛细管X射线透镜:原位分析
3文献标识码:A
中图分类号:0657.3
引言
DOI : 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2013 )11-3137-05
数对测量结果进行了矫正口汀。
本文运用低功率X射线管,X射线聚焦透镜,室温电致冷Si-PIN半导体探测器,数字X射线谱采集器组成的微束
目前,对物质的分析研究已经深入到更微观的领域,在地质普查找矿以及矿床成因研究等领域,显微矿物组成的研究具有重要的意义。电子探针(EMPA)是现阶段运用最广泛的方法,属实验室大型仪器,在测量样品时,需要将岩矿石磨成光片并镀导电膜,成本较高,操作难度较大。
微区X射线荧光分析方法作为一种基于普通X射线荧光的无损分析技术,可实现微来级区域内样晶中多元系定性或定量分析,其应用范围正不断扩大。由于其无损分析的特点,在考古学、制造业以及刑事侦查等领域得到了广泛的应用-8]。在地质学上的应用也十分广泛,DominiqueGenna等运用微区X射线荧光技术研究广火山成因块状硫化物的伸变情况,在58个薄片上获得了102组有效数据,并划分出了两个蚀变分带9]。TamerKoralay等为了搞清楚熔结凝灰岩为何存在颜色差异,利用微区X射线荧光技术对薄片上两种不同颜色的岩石进行了线扫描,得出了K含量对熔结凝灰岩的颜色具有决定性影响的结论o」。YoshikiKido等采用 XGT-2700微区X射线荧光分析仪对湿润细粒沉积物进行了测量,总结了水分含量对测量结果的影响l]。Sun等采用微区X射线荧光对单个气溶胶颗粒进行了分析,并运用高斯函
收稿日期:2013-02-28,修订日期:2013-05-15
微区X射线荧光矿物探针仪对采集的蚀变岩石样品中的矿物进行了微区X射线荧光分析,只需对岩石样进行简单抛光,低成本,操作简单,测量速度快
实验部分 1
仪器及工作条件
1.1
微束微区X射线荧光矿物探针分析仪主要由显微镜、微束X射线微发源、X射线探测器、数学核信号处理系统、程控微动样平台、CCD相机定位装置等组成(如图1)。
微束X射线激发源采用低功耗X射线管与X光透镜的组合装置实现对X射线束的聚焦。X光管采用英国牛津仪器公司生产地W靶光管,光管的工作电压是20kV。X光透镜是一种聚合X射线毛细管光学元件,由儿百根空心玻璃毛细管密排成六角形的单管重新拉制而成,单点照射面达到几十微米,照射面的X射线强度大大提高。相当于准直器方式的 100~1000倍。
X射线探测器采用美国AMPTEK公司生产的电制冷 Si-PIN半导体探测器,型号为XR-10OCR,通过加工将其集
基金项目:国家自然科学基金项目(41204134),中国地质大调查项目(1212011087005)和国家(863计划)项目(2012AA061803)资助作者简介:杨海,1987年生,成都理工大学核技术与自动化工程学院博士研究生e-mail:haige198799@163.com
*通讯联系人e-mail:glq edut,edu.cn