x射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用 - 岩矿测试.pdf

２０１５年３月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３４，Ｎｏ．２ Ｍａｒｃｈ２０１５ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ２０１～２０６ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１５）０２ ０２０１ ０６ ＤＯＩ：１０．１５８９８／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－２１３１／ｔｄ．２０１５．０２．００８ Ｘ射线荧光光谱微区分析在铜矿物类质同象鉴定中的应用 梁述廷，刘玉纯，刘　調，林庆文，刘志伟 （安徽省地质实验研究所，安徽 合肥２３０００１） 摘要：铜矿物种类繁多，赋存状态各异，成分复杂，由于共生矿物和伴生矿 物的存在，增加了传统岩矿鉴定工作的难度。特别是铜矿物间存在的类质 同象现象（黝铜矿和砷黝铜矿）和铜矿物与其他矿物间（磁黄铁矿和方黄 铜矿）存在镜下光学特征相似的现象，应用偏光或反光显微镜难以给铜矿 物准确定名。本文应用具有微区分析功能的Ｘ射线荧光光谱仪扫描铜矿 物标本谱图，通过选择测量条件、测量方式和干扰校正模型（谱线重叠和 基体效应）建立了类质同象物相的鉴定方法。该方法具有较高的精密度 和准确度，对黄铜矿标本进行１２次测定，Ｓ、Ｆｅ、Ｃｕ的相对标准偏差（ＲＳＤ） 分别为０．７４％、０．８６％、０．１８％；对铜矿物标准样品进行单次测定，待测元素的测量结果与推荐值的相对误 差均小于６％。该方法可准确甄别出黝铜矿与含银砷黝铜矿、磁黄铁矿与方黄铜矿；测量效率高，能够提供 主量元素和主要伴生元素的二维或三维图像，直观地呈现矿物的分布情况，为铜矿物的准确定名和矿物的综 合利用提供了有价值的信息。 关键词：铜矿物；类质同象；Ｘ射线荧光光谱法；微区分析；银砷黝铜矿；黝铜矿；磁黄铁矿；方黄铜矿 中图分类号：Ｏ６５７．３４ 文献标识码：Ａ ［７］ 铜矿物在自然界存在形式多样，有原生带、次生 区分析技术分析陨石；Ａｌｓｅｃｚ 应用微束 Ｘ射线荧 富集带和氧化带等，共生矿物和伴生矿物众多，各类 ［８］ 光微区测定了铀矿石；宋卫杰等 应用微束微区Ｘ 矿物均存在类质同象（例如黝铜矿和砷黝铜矿）或 荧光探针分析仪检测了矿石内的矿物颗粒。研究内 者镜下光学特征相似（例如磁黄铁矿和方黄铜矿） 容既有定性描述（绘制待测组分测区分布图），也有 的现象，传统的岩矿鉴定方法利用偏光、反光显微镜 定量分析。但所用分析仪器价格昂贵，普及率不高， 或实体显微镜等设备难以鉴别，对于此类矿物的鉴 制样复杂（电子探针、同步辐射），或者分辨率不高 别需要借助化学分析方法或微区分析技术。化学分 （微束Ｘ射线分析仪、全反射Ｘ射线光谱仪），谱线 析是测定单矿物的一种比较重要的分析方法，但样 重叠严重等问题难以满足岩矿鉴定的实际需要。 品需破碎、淘洗、磁选、人工镜下挑选、研磨、溶矿 带微区分析功能的波长色散 Ｘ射线荧光光谱 （酸溶或碱熔）、检测等分析流程，效率极其低下。 仪（ＷＤＸＲＦ）具有价格相对便宜、稳定性好，分析速 微区分析技术（电子探针、同步辐射、全反射微 度快、分辨率高等优点，测区面积可根据需要鉴定矿 区分析）已在地质、环境、考古和材料科学等领域获 ［９］ 物的大小进行调整，实现原位分析。Ｒａｍｏｓ等 应 得了应用。在半导体材料方面，微探针和同步辐射 用该技术测定了薄膜里的元素分布情况；梁述廷 技术［１－４］为掺杂元素的行为研究提供了新的方法； 等［１０－１１］鉴定了铅锌矿石和钨矿石。本文通过研究 ［５］ 在考古方面，陈朝方等 应用微区能量色散Ｘ射线