Itrax岩心扫描仪在矿化蚀变识别中的应用研究——以马坑为例摘要
Itrax岩心扫描仪是基于X射线荧光分析(X Ray Flourescence,XRF)进行元素含量测试的仪器,已经在沉积物研究、冶金、材料等众多应用领域有突出贡献,但在固体矿产应用领域成果较少。福建马坑铁多金属矿床发现时间较早,研究程度高,以马坑铁多金属矿作为研究对象有一定的可靠性,并且对马坑铁矿及闽西南地区矿化蚀变研究提供新的技术手段,对推动Itrax在固体矿产领域的应用有积极的意义。本文主要利用Itrax岩心扫描仪对马坑铁矿措施井200m中段16号穿脉中石榴子石磁铁矿与大理岩化灰岩接触界限所采样品进行XRF测试,通过改变不同的实验测试参数得出数据,运用滑动平均方法,比值法,相关系数研究等数据处理方法对所得数据进行分析,并对比镜下鉴定特征来对矿化蚀变做出识别,主要认识有:1、改变不同放射管及测试时间:选用Mo管为放射管时,改变不同测试时间为10s、20s、30s、40s、50s根据不同元素的XRF值变化,选定最少测定时间为40s。选用Cr管为放射管时,改变不同测试时间为10s、20s、30s、40s、50s根据不同元素的XRF值变化,选定最少测定时间为30s。在此基础上,进行了相关系数的研究,发现固定放射管,改变测试时间得到的XRF数据可以进行相互转化。以Fe为例,固定放射管为Mo的条件,每一点测试时间依次变更为10s、20s、30s、40s、50s,以Al为例,固定放射管为Mo的条件,每一点测试时间依次变更为10s、20s、30s、40s、50s,所得结果与条件实验结论一致。2、选取每一测点测试时间为40s时,对元素Mg、Al、Si、Fe、Mn、Cl、Ca、Sr、S、Pr采取Mo、Cr两种放射管进行测试,并作出XRF值变化图,发现元素Mg、Al、Si、Cl、Ca、S选用Cr管进行测试可以获得较强的XRF值;元素Fe、Mn、Sr、Pr选用Mo管进行测试可以获得较强的XRF值,因此在实验中可以选用合适的放射管作为最佳测试管分别进行实验。在此基础上,进行了相关系数的研究。对元素Mg、Si、Mn、Cl、Ca、Sr、S、Pr、Al、Fe的初始XRF数据进行了固定每一测试点时间为50s,改变放射管为Mo、Cr管的实验条件得出相同元素在不同放射管的相关系数。对比发现,Itrax的元素XRF值数据在元素含量较高时的相关性较好(R2>0.7),如Ca、Fe、Mn、Sr等,含量较低元素或有异常峰的元素相关性较差,如Pr、S等。另外,在改变不同放射时间、不同放射管的情况下,同一元素的相关性变化不大,以Fe元素为例,在改变不同放射管条件为Cr、Mo管时,每一点测试时间依次变更为10s、20s、30s、40s、50s,其相关系数差异不大,约为0.88,因此,在相同时间下还是不同测量时间下,不同射线管所测得同种元素的计数值都具有一定的相关性可相互转化和利用。 3、对所选十个研究元素的XRF数据进行了包括滑动平均及比值法的处理,采取以5个数据为一个阶步的移动平均,对研究元素Mg、Al、Si、Fe、Mn、Cl、Ca、Sr、S、Pr的初始数据进行滑动平均,经过实验发现滑动平均可以对Itrax所得数据有效的进行平滑降噪,并且对比XRF值高低,发现XRF值相对低的元素(即元素含量较少的元素)平滑效果更好,所得结果也符合条件实验结论,方便数据更好的应用于矿化蚀变识别工作。4、在对元素Mg、Al、Si、Fe、Mn、Cl、Ca、Sr、S、Pr初始XRF数据进行滑动平均处理之后进行除Al之外的各研究元素对Al进行比值法处理,通过图像对比,发现比值法有益于减少其他元素对分子元素的稀释所造成的影响,提高数据的准确性。随机选取Si、Fe两种元素做条件实验结果验证,对元素Si改变不同放射管,固定每点测试时间为40s进行对比;对于Fe元素选用Mo管作为放射管,采用不同测试时间10s、20s、30s、40s、50s来进行对比。发现在Itrax的XRF测试中运用比值法进行数据处理便可以得到准确,可靠的元素XRF值趋势图,且不再受每个测点的放射时间这一实验条件限制。对比了元素Mg、Si、Mn、Cl、Ca、Sr、S、Pr进行验证,选用放射管为Mo管条件时,改变每个测点的放射时间为10s、20s、30s、40s、50s,发现其数据在经过比值运算之后可以消除测点因放射时间不一致情况下而造成的元素值影响,基本保持统一趋势变化,并用相关系数方法进行验证,证明了这一结果。5、运用Itrax对样品进行扫描可以得到样品光学图像并与得出元素的XRF数据进行对比,结合光薄片镜下矿物鉴定以及前人研究资料,将测试元素XRF值趋势曲线变化行解释,发现利用Itrax测出的元素值曲线结合基础地质研究,可以有效的对岩石矿化蚀变做出合理的解释。
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