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[摘要]使用便携式XRF分析仪对重砂样品进行扫描，将结果与实验室测试的结果进行对比研究。经对比，在测试相同样品条件下XRF的分析结果与实验室测试数据比较相近，说明便携式XRF在化探工作中可以有效的发现某些元素地球化学异常，为快速锁定找矿目标提供了重要依据，从而大大缩短了野外施工周期。
[关键词]便携式XRF分析仪 重砂样品 对比 地球化学异常
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-261-1
1概况
埃塞俄比亚位于“泛非构造带”。本地区出露前寒武纪至第四纪地层，以前寒武纪、中生代晚三叠—侏罗—白垩纪和新生代地层最为发育，古生代地层匮乏，特别是早二叠纪地层。前寒武纪地层主要由低级变质火山—沉积岩系和高级变质片麻岩及片岩、混合岩构成，出露于南部、北部和西部地区。
埃塞俄比亚地质工作程度总体较低， 但在1978年，埃塞-俄罗斯联合集团在埃国南部的安得拉地区进行了详细的地质工作，对该区的地层、构造、岩浆岩有了进一步较为详细的认识，圈定了不同元素的地球化学异常，发现了lega dembi金矿、肯迪查钽矿等矿产。
2009年本人在埃塞俄比亚南部的默莱卡和肯蒂查地区参加了钽铌矿普查工作。主要采用1：5万水系重砂和1：1万地质测量，并配合槽井探工程揭露验证。
由于自然条件差、交通通讯不便、当地唯一的国家级实验室分析技术水平不高以及所采集样品运回国内分析周期太长等原因，故采用尼通592型便携式XRF快速分析仪在工地对重砂样品的Ta、Nb及时进行测试，发现了二处有意义异常，经进一步勘查工作圈定花岗岩风化壳型铌钽矿体1个、伟晶岩型钽矿体11个，取得了较好的找矿效果。
实践证明，便携式XRF分析仪在此次勘查工作中发挥了快速发现化探异常的作用，而且与后期实验室分析结果基本吻合，为快速锁定找矿目标提供了重要依据。
2便携式XRF分析仪简介
X射线荧光进行元素分析的原理，即试验样品在其构成原子受到外部辐射源的激发之时，会放射出X射线，X射线荧光分析就是一种基于该现象的技术。当X射线从X射线管被激发，撞击构成这种试验样品的原子时，它将逸出该原子的一个内层电子。而这个撞击出的空穴，瞬间会被更高能级的外层电子填充。由于两个能级的能量差，在撞击的过程中是以X射线的形式辐射出来，这种辐射被称为“特征X射线”。对于某种放射的元素（或原子），其特征X射线的能量是特定的，且是唯一的。测量出这种能量以及由单种元素产生的“特征X射线”的强度，也就在“定量”和“定性”两个方面实现了X射线荧光分析。
便携式XRF（X射线荧光光谱）分析仪是一种快速半定量的元素分析仪器，经过标样标定可以做到定量分析。由于具有轻巧简便、检测速度快、精度高、分析元素范围广等优越性能，近年来在矿产勘查领域受到广泛的关注，并已逐渐推广应用。其在野外工作中可以直接对出露的块状岩石、土壤、沉积物或坑道及钻孔岩芯等进行无损原位测试，一分钟左右就能同时给出几十种元素的含量，充分显示了在矿产勘查中的优势。
3在重砂测量工作中的应用效果
为了评价便携式XRF分析仪在矿产勘查中的应用效果，使用XRF分析仪对埃塞南部全部重砂样品进行了扫描，并将结果与后期国内实验室所做的结果进行对比研究。从重砂样品的XRF分析结果与实验室结果的对比可知，在测试相同样品条件下XRF的分析结果与实验室的比较相近，说明便携式XRF在化探工作中可有效发现某些元素地球化学异常，从而快速指导野外矿产勘查工作。
3.1便携式XRF数据采集
样品采自工作比例尺为1：5万七个勘查区的水系重砂，经过淘洗的重砂样品装入纸袋中。测试时将样品摊匀，用校正好的便携式XRF直接对纸袋中的样品进行扫描，单个样品在不同部位扫描3-4次，每次数据采集时间均超过60s，数据稳定后停止扫描并保存数据，并根据多次扫描的平均数作为样品该元素的含量值，共采集样品数据计1121个。该仪器可同时报出Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Sn、Hf、Ta、W、Re、Bi、As及Pb 共22种元素。根据成矿地质条件和区域地球化学特征，我们重点关注Ta和Nb的检测结果，而其它元素大部分由于含量较低报出数据不多。Ta和Nb的报出率分别为100%和81.3%，符合1：5万地球化学普查规范的要求。
3.2数据对比和结果分析
以MB-1和 KB-2两个有代表性勘查区为例，分析便携式XRF和实验室测试Ta、Nb的数据特征。对其元素的平均值、最大值、最小值、标准方差和变异系数进行了统计.
从统计结果看出：XRF分析的结果与实验室结果的平均值基本相近，且具有普遍略偏高的特征，说明了便携式XRF的分析结果不至于漏掉异常，是可靠、可以利用的。另外，XRF结果的标准离差均比实验室结果偏高，说明便携式XRF测量结果具有较大的波动性。但从变异系数又普遍偏低来看，说明其波动性的总体影响并不大。
为更直观了解元素的分布形式，对两个勘查区的Ta、Nb做地球化学图进行对比。
从对比图中看出：Ta和Nb元素的XRF测试和实验室测试结果对比图非常相似，等值线形态和走向基本一致，高值点所处位置相同；不同的是XRF测试较实验室结果略有散乱、等值线圆滑度较低、形态有些不规则状。
XRF在异常点上具有较强的反应，其峰值明显高于实验室结果，异常面积也相对较大；两种方法测出的元素异常对应性较好，异常部位也十分吻合，均能较好地反映元素的总体分布形式。
4结论
（1）水系重砂测量工作中，使用便携式XRF分析仪能够有效的发现Ta、Nb等元素的异常，做到了原位、无损测量，无需另外制样，从而提高了工作效率。
（2）XRF分析结果与实验室分析结果具有较高的一致性，元素含量水平相近。 XRF对样品中含量较高的元素有更好的反映，其测定结果的精度和准确度较高。
（3）与实验室分析结果相比，XRF测试的元素含量数值波动性较大，实验室测试发现的异常用便携式XRF也能够反映，尤其是高值异常更加明显。
（4）使用便携式XRF分析仪，能快速、准确地发现和识别异常，及时指导野外勘查工作的进行，且据其同样能取得较好的找矿效果，从而大大节省了时间、人力、物力和财力，达到了事半功倍的效果。XRF分析仪是野外勘查工作的好助手，尤其是在国外矿产勘查工作中显得更为重要。
[关键词]便携式XRF分析仪 重砂样品 对比 地球化学异常
[中图分类号] F407.1 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2015）-6-261-1
1概况
埃塞俄比亚位于“泛非构造带”。本地区出露前寒武纪至第四纪地层，以前寒武纪、中生代晚三叠—侏罗—白垩纪和新生代地层最为发育，古生代地层匮乏，特别是早二叠纪地层。前寒武纪地层主要由低级变质火山—沉积岩系和高级变质片麻岩及片岩、混合岩构成，出露于南部、北部和西部地区。
埃塞俄比亚地质工作程度总体较低， 但在1978年，埃塞-俄罗斯联合集团在埃国南部的安得拉地区进行了详细的地质工作，对该区的地层、构造、岩浆岩有了进一步较为详细的认识，圈定了不同元素的地球化学异常，发现了lega dembi金矿、肯迪查钽矿等矿产。
2009年本人在埃塞俄比亚南部的默莱卡和肯蒂查地区参加了钽铌矿普查工作。主要采用1：5万水系重砂和1：1万地质测量，并配合槽井探工程揭露验证。
由于自然条件差、交通通讯不便、当地唯一的国家级实验室分析技术水平不高以及所采集样品运回国内分析周期太长等原因，故采用尼通592型便携式XRF快速分析仪在工地对重砂样品的Ta、Nb及时进行测试，发现了二处有意义异常，经进一步勘查工作圈定花岗岩风化壳型铌钽矿体1个、伟晶岩型钽矿体11个，取得了较好的找矿效果。
实践证明，便携式XRF分析仪在此次勘查工作中发挥了快速发现化探异常的作用，而且与后期实验室分析结果基本吻合，为快速锁定找矿目标提供了重要依据。
2便携式XRF分析仪简介
X射线荧光进行元素分析的原理，即试验样品在其构成原子受到外部辐射源的激发之时，会放射出X射线，X射线荧光分析就是一种基于该现象的技术。当X射线从X射线管被激发，撞击构成这种试验样品的原子时，它将逸出该原子的一个内层电子。而这个撞击出的空穴，瞬间会被更高能级的外层电子填充。由于两个能级的能量差，在撞击的过程中是以X射线的形式辐射出来，这种辐射被称为“特征X射线”。对于某种放射的元素（或原子），其特征X射线的能量是特定的，且是唯一的。测量出这种能量以及由单种元素产生的“特征X射线”的强度，也就在“定量”和“定性”两个方面实现了X射线荧光分析。
便携式XRF（X射线荧光光谱）分析仪是一种快速半定量的元素分析仪器，经过标样标定可以做到定量分析。由于具有轻巧简便、检测速度快、精度高、分析元素范围广等优越性能，近年来在矿产勘查领域受到广泛的关注，并已逐渐推广应用。其在野外工作中可以直接对出露的块状岩石、土壤、沉积物或坑道及钻孔岩芯等进行无损原位测试，一分钟左右就能同时给出几十种元素的含量，充分显示了在矿产勘查中的优势。
3在重砂测量工作中的应用效果
为了评价便携式XRF分析仪在矿产勘查中的应用效果，使用XRF分析仪对埃塞南部全部重砂样品进行了扫描，并将结果与后期国内实验室所做的结果进行对比研究。从重砂样品的XRF分析结果与实验室结果的对比可知，在测试相同样品条件下XRF的分析结果与实验室的比较相近，说明便携式XRF在化探工作中可有效发现某些元素地球化学异常，从而快速指导野外矿产勘查工作。
3.1便携式XRF数据采集
样品采自工作比例尺为1：5万七个勘查区的水系重砂，经过淘洗的重砂样品装入纸袋中。测试时将样品摊匀，用校正好的便携式XRF直接对纸袋中的样品进行扫描，单个样品在不同部位扫描3-4次，每次数据采集时间均超过60s，数据稳定后停止扫描并保存数据，并根据多次扫描的平均数作为样品该元素的含量值，共采集样品数据计1121个。该仪器可同时报出Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Mo、Pd、Ag、Sn、Hf、Ta、W、Re、Bi、As及Pb 共22种元素。根据成矿地质条件和区域地球化学特征，我们重点关注Ta和Nb的检测结果，而其它元素大部分由于含量较低报出数据不多。Ta和Nb的报出率分别为100%和81.3%，符合1：5万地球化学普查规范的要求。
3.2数据对比和结果分析
以MB-1和 KB-2两个有代表性勘查区为例，分析便携式XRF和实验室测试Ta、Nb的数据特征。对其元素的平均值、最大值、最小值、标准方差和变异系数进行了统计.
从统计结果看出：XRF分析的结果与实验室结果的平均值基本相近，且具有普遍略偏高的特征，说明了便携式XRF的分析结果不至于漏掉异常，是可靠、可以利用的。另外，XRF结果的标准离差均比实验室结果偏高，说明便携式XRF测量结果具有较大的波动性。但从变异系数又普遍偏低来看，说明其波动性的总体影响并不大。
为更直观了解元素的分布形式，对两个勘查区的Ta、Nb做地球化学图进行对比。
从对比图中看出：Ta和Nb元素的XRF测试和实验室测试结果对比图非常相似，等值线形态和走向基本一致，高值点所处位置相同；不同的是XRF测试较实验室结果略有散乱、等值线圆滑度较低、形态有些不规则状。
XRF在异常点上具有较强的反应，其峰值明显高于实验室结果，异常面积也相对较大；两种方法测出的元素异常对应性较好，异常部位也十分吻合，均能较好地反映元素的总体分布形式。
4结论
（1）水系重砂测量工作中，使用便携式XRF分析仪能够有效的发现Ta、Nb等元素的异常，做到了原位、无损测量，无需另外制样，从而提高了工作效率。
（2）XRF分析结果与实验室分析结果具有较高的一致性，元素含量水平相近。 XRF对样品中含量较高的元素有更好的反映，其测定结果的精度和准确度较高。
（3）与实验室分析结果相比，XRF测试的元素含量数值波动性较大，实验室测试发现的异常用便携式XRF也能够反映，尤其是高值异常更加明显。
（4）使用便携式XRF分析仪，能快速、准确地发现和识别异常，及时指导野外勘查工作的进行，且据其同样能取得较好的找矿效果，从而大大节省了时间、人力、物力和财力，达到了事半功倍的效果。XRF分析仪是野外勘查工作的好助手，尤其是在国外矿产勘查工作中显得更为重要。