研究目的
本研究的目的是展示商用激光诱导击穿光谱(LIBS)分析仪扫描岩芯样品并快速定性识别其元素成分和矿物学特征的能力。
研究成果
该研究成功证明了LIBS CORIOSITY分析仪能够以1000赫兹的扫描速度对铂/钯岩芯进行超快化学元素绘图。通过主成分分析(PCA)识别出七类矿物,其通用化学式与PCA矿物分类高度吻合。元素分布图显示重金属主要存在于富含硅的倍长石中所嵌的硫化物类矿物内。研究首次报道了在富硅矿物与硫矿物之间存在锂元素的现象。
研究不足
该研究的局限性在于激光诱导击穿光谱分析仪的光谱分辨率和范围,可能无法检测样品中存在的所有元素或矿物。此外,矿物的鉴定基于光谱指纹,可能无法区分成分相似的矿物。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用激光诱导击穿光谱技术(LIBS)对岩芯进行超快速化学测绘。使用商用LIBS分析仪以1000赫兹的扫描速度和50微米的空间分辨率对岩芯平面进行扫描。
2:样品选择与数据来源:
分析对象为美国蒙大拿州斯蒂尔沃特矿含有钯和铂的岩芯。将岩芯切割后,对其40毫米×30毫米的平面区域进行了LIBS扫描。
3:实验设备与材料清单:
使用ELEMISSION公司生产的LIBS CORIOSITY GEM-III分析仪,该仪器包含发射波长为1064纳米的脉冲激光源、覆盖252-371纳米光谱范围的谱仪以及覆盖616-971纳米的另一谱仪。
4:实验流程与操作步骤:
以1000赫兹频率和50微米步长采集LIBS光谱,约8分钟形成由801×601像素组成的图像。采用主成分分析(PCA)降低数据矩阵维度,生成可识别并定位岩石表面不同矿物的图像。
5:数据分析方法:
将各元素选定发射线的强度归一化至0-1范围制作单元素分布图。通过PCA基于光谱特征指纹识别矿物类别。
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