林樂(lè)

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，礦產(chǎn)能源的消耗水平也在不斷上升，由于經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)礦產(chǎn)能源的需求不斷加大，過(guò)去的金屬礦地質(zhì)勘測(cè)手段已經(jīng)落后，難以適應(yīng)當(dāng)下的金屬礦產(chǎn)勘察要求。將X熒光技術(shù)很好的應(yīng)用于礦產(chǎn)勘察中，不僅具有很高的勘察精度，而且提高了勘察工作的效率，已經(jīng)成為勘查金屬礦地質(zhì)最為有效的手段之一，在金屬礦地質(zhì)勘查中得到了廣泛應(yīng)用?；诖?，本文筆者就金屬礦地質(zhì)勘察中X熒光技術(shù)的工作原理及應(yīng)用展開論述。

關(guān)鍵詞：X熒技術(shù)；金屬礦地；勘察應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，大大增加了能源和礦產(chǎn)的需求量。然而在勘查金屬礦地質(zhì)中應(yīng)用傳統(tǒng)方式來(lái)進(jìn)行，已經(jīng)無(wú)法滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需求。進(jìn)行金屬礦地質(zhì)勘查時(shí)，要結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況進(jìn)行地質(zhì)勘查。利用X熒光技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量，能夠快速的對(duì)周期表內(nèi)的元素進(jìn)行分析，而且還能達(dá)到很好的精確度。同時(shí)也能檢測(cè)液體與固體，具有操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在工程建設(shè)以及礦產(chǎn)地質(zhì)勘查方面應(yīng)用也非常廣泛，采用X熒光技術(shù)，能夠縮短工期，提升效率，對(duì)其工作具有指導(dǎo)作用?；谝陨显?，該項(xiàng)技術(shù)在金屬礦地質(zhì)找礦工作中推廣應(yīng)用，對(duì)于金屬礦地質(zhì)的勘查的意義重大。

1.儀器設(shè)備與樣品分析

（1）X熒光技術(shù)的理論基礎(chǔ)。X射線發(fā)現(xiàn)于1895年，是有德國(guó)物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn)。莫塞萊定律的建立是在其基礎(chǔ)上對(duì)不同元素的特征X射線以及原子序數(shù)的關(guān)系研究的結(jié)果。莫塞萊定律是X射線熒光法定性分析的基礎(chǔ)。所謂定性分析就是不同元素X射線特征能量，反應(yīng)出的X射線。X熒光技術(shù)利用同位素γ激發(fā)源，對(duì)樣品進(jìn)行γ射線輻照受激發(fā)出的X射線。所測(cè)樣品元素特征X射線能量以正相比的關(guān)系與原子序數(shù)，而且取決于特征X射線的照射量率。確定樣品元素品味高低，可以采用不同照射量率進(jìn)行測(cè)量。針對(duì)檢測(cè)樣本進(jìn)行激發(fā)源射線照射，使X射線產(chǎn)生特定性元素特征，然后將這些特征性的X射線進(jìn)行電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換，分析過(guò)程利用MCA模數(shù)轉(zhuǎn)化，最后獲得被測(cè)樣品的元素?cái)?shù)據(jù)。

（2）工作原理 X熒光技術(shù)是通過(guò)X射線對(duì)樣品進(jìn)行照射，通過(guò)元素原子與射線的互相作用，激發(fā)出元素的內(nèi)殼層電子原子，發(fā)生躍遷，形成X射線的特定性特征，這些原子退激時(shí)會(huì)產(chǎn)生一定的X射線能量，對(duì)這些能量進(jìn)行測(cè)定就可以確定樣品元素種類。

（3）X熒技術(shù)的分析方法。對(duì)于X熒技術(shù)的分析手段來(lái)說(shuō)，該方法是相對(duì)的，首先測(cè)量已知樣品含量，對(duì)工作曲線和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行建立，接下來(lái)才能進(jìn)行分析測(cè)定。尤其是在野外，必須要利用標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)定儀器，這樣才能確保所測(cè)樣品的準(zhǔn)確性。樣品要求，一定要進(jìn)行加工研磨，過(guò)篩（60目），確保干燥。由于野外作業(yè)的條件限制，應(yīng)當(dāng)在實(shí)際情況的前提下，也可對(duì)樣品進(jìn)行15目過(guò)篩，然后利用樣杯進(jìn)行分裝，待到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行檢測(cè)分析。具體金屬礦地質(zhì)勘查中，要與實(shí)際情況相結(jié)合，依照所測(cè)區(qū)域具體實(shí)際進(jìn)行 X熒光儀測(cè)線工程的布置，將各個(gè)測(cè)點(diǎn)所測(cè)得圖樣作為數(shù)據(jù)的測(cè)試樣。結(jié)合所測(cè)區(qū)域的地質(zhì)情況以及所測(cè)結(jié)構(gòu)，確定測(cè)量過(guò)程中的異常區(qū)域，利用這些異常區(qū)域的區(qū)分就可以確定礦體走向以及礦化程度。

2分析金屬礦地質(zhì)勘查中X熒光技術(shù)應(yīng)用

（1）X熒光技術(shù)在我國(guó)的應(yīng)用研究，同位源激發(fā)樣品試驗(yàn)開始于20世紀(jì)60年代，攜帶式X射線熒光儀達(dá)到商品化的程度為70年代中期，利用X射線熒光技術(shù)對(duì)沉積物化探樣品和天然產(chǎn)狀下的多種元素進(jìn)行定性、定量測(cè)定、提供實(shí)事的分析結(jié)果，在金屬礦地質(zhì)勘查中X熒光技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)時(shí)期。經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展，金屬礦地質(zhì)勘查中X熒光技術(shù)應(yīng)用逐漸多起來(lái)，已經(jīng)應(yīng)用于十余種礦種的勘測(cè)中。金屬相應(yīng)的元素與總量之間存在很大關(guān)系，元素的分布范圍深遠(yuǎn)，X熒光儀測(cè)量元素是可行的，取得了明顯的效果。廣泛應(yīng)用于金屬礦產(chǎn)勘查的時(shí)期大約在20世紀(jì)末，此時(shí)X熒光技術(shù)應(yīng)用才得到廣泛應(yīng)用，對(duì)于準(zhǔn)確性有了更高的要求。不僅在使用范圍，以及對(duì)于地質(zhì)樣品分析結(jié)果精確度的要求也越來(lái)越高，這就需要X熒光儀不斷加強(qiáng)這方面的技術(shù)改進(jìn)。

（2）雖然X熒光技術(shù)不斷得到廣泛應(yīng)用，但是同時(shí)也有一部分問(wèn)題存在，相較于國(guó)外X熒光技術(shù)應(yīng)用，與之還存在很大的距離。X熒光技術(shù)在國(guó)外發(fā)展水平較高，年代久遠(yuǎn)，應(yīng)用方法成熟，理論過(guò)硬，在硬件設(shè)施以及在軟件上的更新?lián)Q代都非?？?，X熒光技術(shù)的研究與應(yīng)用遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)水平，發(fā)展迅速，歷經(jīng)三個(gè)階段的發(fā)展，國(guó)外X熒光儀也有了很大變化，技術(shù)先進(jìn)。但是我國(guó)在此方面由于多種原因的影響，發(fā)展水平與國(guó)外存在很大距離，硬件設(shè)備落后，精度不高，但是同等精度的熒光儀國(guó)外的價(jià)格明顯高于國(guó)內(nèi)同等熒光儀好多倍。由于不同領(lǐng)域元素分析對(duì)于X熒光儀設(shè)備的要求不同，所以，應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步改變X熒光儀的操作界面，使其更加簡(jiǎn)單方便。

（3）隨著金屬礦地勘查的要求不斷提高，這就更加要求X熒光技術(shù)在準(zhǔn)確度和檢出限上進(jìn)一步改進(jìn)，是其符合時(shí)代要求。過(guò)去進(jìn)行地質(zhì)找礦工作，首先是進(jìn)行采樣，接著在進(jìn)行化學(xué)與物理方面的分析研究，這種方式存在非常大的滯后性，精確度不高。X熒光分析技術(shù)的廣泛應(yīng)用不存在以上缺點(diǎn)，不僅能夠在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)定得出結(jié)果，而且成本非常低，非常適用于野外作業(yè)。具體勘查過(guò)程中能夠快速的對(duì)土壤中的元素進(jìn)行定量與定性，在礦山開采過(guò)程中意義重大，尤其是地質(zhì)找礦中，可以為其提供有力參考，加快工程進(jìn)度，縮短工期，提升效率方面都有很好的作用。

結(jié)語(yǔ)：由于應(yīng)用領(lǐng)域的不同，對(duì)于元素的分析要求也存在很大不同，這就要求簡(jiǎn)化X熒光儀的操作界面，使其更加方便簡(jiǎn)單，使用過(guò)程更加適用于野外作業(yè)。不但要進(jìn)一步提高X熒光儀的地勘能力水平，提高精度，而且還要針對(duì)野外惡劣環(huán)境加強(qiáng)作業(yè)能力。 通過(guò)以上分析得出X熒光分析技術(shù)，能夠快速的對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定，獲得檢測(cè)數(shù)據(jù)，而且成本投入較低，便于攜帶，非常適宜于野外作業(yè)，大大提升了工作效率，加快了工作進(jìn)度，值得在金屬礦地質(zhì)勘查中廣泛推廣。

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