X射线荧光光谱分析测试技术在地学中的应用

吕金梁

摘 要 X射线荧光光谱分析方法是一种成熟的成分分析技术，具备多元素同时测定、含量范围宽、精密度高、分析速度快等特点，在地质领域中被广泛应用。本文主要对近年来X射线荧光光谱分析在地学中主要的应用进行了综述。

关键词 X射线荧光光谱分析 地学 应用

中图分类号：P575 文献标识码：A

0前言

X射线荧光光谱法（X -Ray Fluorescence Spec-trometry，XRF）是主、次量元素分析精度、准确度和自动化程度最高的多元素分析方法。

X射线荧光光谱技术作为常规的射线检测技术， 早在20世纪50年代， X射线荧光光谱 （XRF）分析就已经作为常规分析重要手段，经历了50多年的发展，目前已成为物质组成分析的必备方法之一，具有分析速度快、重现性好、准确度高、分析范围广、试样制备简便，测量不损坏试样等优点，并广泛应用于地质领域中。

1 X射线荧光光谱分析测试技术在地学中的四类应用

1.1 X射线荧光光谱法地球化学勘查工作中的应用

地球化学勘查工作中最重要的一项工作就是地质样品测试分析。地球化学勘查要分析数以千、万计的样品，需要检出百万分之几、甚至为十亿分之几的痕量元素的含量，因而必须研究快速的、适于大规模批量操作、具有高灵敏度的分析测试方法。前人的研究成果表明，X 射线荧光光谱法（XRF）具有分析速度快、重现性好，并且在样品前处理方面具备制样简单、非破坏性等优点，该方法适宜于对多元素进行同步测定。所以对地质样品的分析测试工作，X 射线荧光光谱法（XRF）更是得到了广泛的应用。例如可以测定土壤样品中的多主、次量及痕量元素及痕量元素。

1.2 X-射线荧光分析法在地质勘探中的应用

应用便携手提式X射线荧光仪在野外现场原位非破坏性地定性、定量测定岩石（土壤）中矿石的指示元素或指示元素的组合，能够勘察矿的远景区和寻找隐伏矿体，能够快速地发现异常，及时追踪和评价异常，以及现场固定矿（化）体，这对减少地球化学样品、刻槽样品或岩心样品的采样、分析和结果整理时间，特别是在工作量很大和缺乏确定目标的情况下，有着特别重要的意义。

以金矿为例。应用X-射线荧光分析方法勘查金矿已有二三十年的实践，该方法因具有野外现场化、快速化、成本低等一系列优点，在地质勘探中得到了越来越广泛的应用，并取得了很好的找矿效果和经济效益。

1.3 X 射线荧光光谱法在硅酸盐岩石分析中应用

硅酸盐类矿物是主要的造岩矿物，是火成岩、沉积岩、变质岩的主要组分，是工业生产的重要原材料。在地质工作和工业生产中，为了了解岩石内部组分的含量变化，元素在地壳内的迁移情况和变化规律、元素的集中和分散、岩浆的来源及可能出现的矿物，为阐明岩石的成因、岩石矿物定名的确定、解决矿体岩相分带和工业生产的合理有效综合利用，需要进行样品组分全分析。传统的化学分析方法，操作过程繁琐、分析周期长、劳动强度较大、分析结果受分析人员及各种试剂因素影响较大。X 荧光光谱法具有制样简便、分析速度快、重现性好、多元素组份同时分析和低成本等优点，被广泛应用在硅酸盐岩石分析中。

1.4 X射线荧光光谱分析法在检测矿石组分中的应用

以铁矿石为例。含铁的矿物种类繁多，但一般可作为炼铁原料的铁矿石只有磁铁矿、赤铁矿、菱铁矿、镜铁矿、针铁矿、褐铁矿和钒钛铁矿。常用的分析化学法通常采用酸解和碱融分解铁矿石，具有流程长、耗时长、重现性不好等。X射线荧光光谱 （XRF）分析法克服了传统的化学分析方法缺点，大大地提高了测试的效率。但对于SiO2含量较高的铁矿，XRF分析法存在分析精度不够的不足。与熔融法相比， X射线荧光光谱法无需做烧失量校正，克服了硫、铜含量较高的样品及还原性较强的物质对铂坩埚的损坏等问题，同时提高了微量元素测定的峰背比，具有操作简便快速、经济、精度高的优点。

2结束语

X射线荧光分析法作为地质分析的一种方法，可以多元素同时测定，且其检出限、精密度和准确度可以满足地质科学研究需要，在地质样品分析研究中广泛应用。随着仪器的进步、实验方法的改进，X射线荧光分析法以其快速、经济、绿色、多元素分析等特点，必将随着研究需求的变化在更广阔的领域得到更广泛的应用，与其他分析方法的结合也会愈加紧密。

参考文献

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