微区X射线荧光成像技术在岩心分析中的应用

微区X射线荧光（Micro-XRF）分析技术是通过微小的X射线光束照射样品，对样品进行原位成分观测的无损分析手段之一，具有灵敏度高、速度快和准确性高的特点。采用微区X射线荧光光谱仪（M6 JETSTREAM）对安徽铜陵冬瓜山铜矿床四段岩心样品进行面扫描，分析不同矿层共17种元素区域分布特征、空间分布规律及组合关系等，结果表明：（1）Cu和Fe两种成矿元素高值空间分布区域基本不重叠，S与Fe分布范围高度重叠，关系密切，微量元素Ni，Bi，Pb，Zn，Si，Na与Cu密切相关，而Ti，Al，K与Fe具有弱相关性；（2）垂向上，Fe元素含量随深度增加逐步增大，而Cu元素含量呈降低趋势，其他元素也随深度呈下降趋势；（3）元素分布受石炭纪中期海底喷流沉积成矿作用和岩浆热液成矿作用叠加改造作用明显；（4）该钻孔矿石矿物以磁黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿为主，垂向上组合规律明显，脉石矿物以石英、石榴子石和透辉石为主。该技术通过分析元素空间分布规律、相关性以及矿物组合和分配关系等可对元素富集和运移以及对矿床的成矿机制、成因模式等地质环境和地质过程提供新认识和新证据。结合矿床地球化学特征的分布模式，微量元素可作为寻找主矿种的指示元素，为深部找矿提供依据。此外，该技术能作为预分析技术快速筛选出感兴趣的信息和位置，为后期各种更高精度的微区分析提供不同尺度、不同层次的元素分布信息。     

蚀变矿物的偏振光谱学研究

地物和大气中目标的反射、散射、透射及辐射具有的偏振特性,可以用于解决部分传统光学探测器无法解决的问题,已被广泛应用在军事、环境、农业、医药等诸多领域。在地质学方面,前人对偏振特性的研究主要集中在岩石学上,即利用岩石的偏振特性区分不同的岩石类型,以及通过造岩矿物的偏振差异解释导致岩石偏振差异的内因。这些研究为基础地质的岩性解译工作提供了重要参考。然而,在地质学另一重要分支--矿床学领域,有关偏振特性的研究还十分薄弱。由于矿床学关注蚀变矿物和蚀变带,如不掌握蚀变矿物的偏振特征,偏振技术将无法在矿床学领域得到推广和应用。针对前人在蚀变矿物偏振特性研究上的不足,在传统可见光光谱测量基础上,利用自主研发的偏振光谱测量系统和数据处理软件,以9种斑岩型矿床蚀变带中的特征蚀变矿物、3种短波红外盲区蚀变矿物、2种可见光盲区蚀变矿物为研究对象,开展了系统的偏振光谱测量和对比研究。结果表明：斑岩型矿床的钾化带、青磐岩化带、绢英岩化带和高级泥化带特征蚀变矿物在偏振光谱上存在较为明显的不同,表现为偏振曲线的对称性、变化趋势和偏振度强度三方面的差异,可据此对不同蚀变矿物进行识别,进而划分蚀变带。研究还发现：石英、萤石、钾长石三种短波红外盲区矿物,以及方解石、白云石两种可见光盲区矿物的偏振特性存在明显差异,说明通过给光谱仪增加偏振系统可有效提高光谱仪辨识矿物的能力,这对研发新一代小型化光谱仪,以及将光谱仪运用于矿产勘查具有重要的指导意义。该研究还说明,偏振光谱在矿床学领域具有重要的研究价值,在矿产勘查方面具有很大的应用潜力,应当积极开展更为深入、系统的研究和实践。