Экспрессный рентгенофлуоресцентный анализ как современная альтернатива традиционным спектральным методам при решении задач геохимических поисков
https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-4-390-401
EDN: XMXYIB
Аннотация
Цель данного исследования заключалась в представлении результатов исследования возможностей современных портативных экспрессных рентгенофлуоресцентных анализаторов при решении задач геолого-геохимических поисков. На примере использования анализатора SciAps X200 были изучены метрологические показатели для результатов анализа портативными приборами. В работе показаны результаты оценки точности аналитических исследований по государственным стандартным образцам. Воспроизводимость результатов анализа рассчитана на основе проб с перспективных на золото участков Бодайбинского синклинория. Доказано, что точность метода находится на высоком уровне, погрешности измерений во многих случаях кратно ниже допустимых аттестованных значений. Показано, что воспроизводимость составила 0,5–20 % в зависимости от элемента, что в большинстве случаев существенно ниже, чем допускает методика анализа. Представлены результаты межлабораторных сравнительных испытаний, подтверждающие сопоставимость аналитических результатов стационарных и портативных рентгенофлуоресцентных анализаторов. Для ряда значимых элементов авторами обосновано отсутствие необходимости в уточнении результатов полевого экспрессного рентгенофлуоресцентного анализа с помощью трудоемких и затратных методов с кислотным разложением – атомно-эмиссионной и атомно-абсорбционной спектроскопии. Доказано, что внедрение портативного экспрессного оборудования в практику геолого-поисковых работ позволит проводить аналитические исследования «на месте» в режиме реального времени.
Об авторах
О. В. КузнецоваРоссия
Кузнецова Ольга Владимировна, кандидат химических наук, доцент, ведущий инженер-химик химико-аналитической лаборатории, институт «Сибирская школа геонаук»
г. Иркутск
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
О. Л. Качор
Россия
Качор Ольга Леонидовна, доктор технических наук, руководитель департамента геоэкологии, институт «Сибирская школа геонаук»
г. Иркутск
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
И. А. Матюхин
Россия
Матюхин Игорь Андреевич, студент, старший лаборант-исследователь, институт «Сибирская школа геонаук»
г. Иркутск
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
З. Л. Икрамов
Россия
Икрамов Зиёвиддин Лутфиддин угли, студент, старший лаборант-исследователь, институт «Сибирская школа геонаук»
г. Иркутск
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
А. В. Паршин
Россия
Паршин Александр Вадимович, кандидат геолого-минералогических наук, научный руководитель института «Сибирская школа геонаук»; научный сотрудник лаборатории геохимии рудообразования и геохимических методов поисков
г. Иркутск
Конфликт интересов:
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Список литературы
1. Лонцих С.В., Недлер В.В., Райхбаум Я.Д., Хохлов В.В. Спектральный анализ при поисках рудных месторождений. Л.: Недра, 1969. 294 с.
2. Butler O.T., Cairns W.R.L., Cook J.M., Davidson Ch.M., Mertz-Kraus R. Atomic spectrometry update – a review of advances in environmental analysis // Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 2018. Vol. 33. Iss. 1. P. 8–56. https://doi.org/10.1039/c7ja90059g.
3. Carter S., Clough R., Fisher A., Gibsonc B., Russelld B. Atomic spectrometry update: review of advances in the analysis of metals, chemicals and materials // Journal of Analytical Atomic Spectrometry. 2022. Vol. 37. P. 2207–2281. https://doi.org/10.1039/D2JA90050E.
4. Petrov L.L., Kuznetsova O.V. Comparison of modern techniques of element analysis of mineral substances based on the data of international program of proficiency testing (GeoPT) // International Congress on Analytical Sciences ICAS-2006 (Moscow, 25–30 June 2006). Moscow, 2006. P. 455.
5. Ревенко А.Г. Применение стандартных образцов сравнения при рентгенофлуоресцентном анализе геологических проб // Стандартные образцы. 2013. № 4. С. 3–11. EDN: RUYRXN.
6. Васильева И.Е., Шабанова Е.В., Ступакова Г.А., Канева Е.В., Шакирова А.А., Игнатьева Е.Э. Стандартные образцы почв для исследований в агрохимии и геохимии: назначение, сходство и отличие // Плодородие. 2023. № 2. С. 47–55. https://doi.org/10.25680/S19948603.2023.131.11. EDN: ULHYTG.
7. Симаков В.А., Кордюков С.В. Применение стандартных образцов состава при рентгеноспектральном флуоресцентном анализе твердых полезных ископаемых // Стандартные образцы. 2013. № 4. С. 11–15. EDN: RUYRXX.
8. Петров Л.Л., Романов В.А., Анчутина Е.А. Многоэлементные стандартные образцы состава в геоанализе. Национальные коллекции: совпадения и различия // Стандартные образцы. 2008. № 1. С. 18–26. EDN: MJDDYX.
9. Ревенко А.Г., Пашкова Г.В. Рентгенофлуоресцентный анализ: современное состояние и перспективы развития // Журнал аналитической химии. 2023. Т. 78. № 11. С. 980–1001. https://doi.org/10.31857/S0044450223110130. EDN: MNFDQX.
10. Виноградов А.П. Геохимия редких и рассеянных химических элементов в почвах. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1957. 238 с.
11. Виноградов А.П. Среднее содержание химических элементов в главных типах изверженных пород земной коры // Геохимия. 1962. № 7. С. 555–571. EDN: SIZCQF .
12. Гребнева-Балюк О.Н. Новый способ нахождения пределов определения элементов, оценки динамического диапазона определяемых содержаний и выявления матричных и межэлементных влияний в спектральном анализе (атомно-абсорбционная спектрометрия и ИСП-методы анализа) // Журнал аналитической химии. 2022. T. 77. № 1. С. 53–69. https://doi.org/10.31857/S0044450222010042. EDN: IVRXXQ.
13. Будяк А.Е., Скузоватов С.Ю., Тарасова Ю.И., Ванг К., Горячев Н.А. Единая неопротерозойская– раннепалеозойская эволюция рудоносных осадочных комплексов юга Сибирского кратона // Доклады Академии наук. 2019. Т. 484. № 3. С. 335–339. https://doi.org/10.31857/S0869-56524843335-339. EDN: MIMDQW.
14. Будяк А.Е., Горячев Н.А., Скузоватов С.Ю. Геодинамические предпосылки формирования масштабного оруденения южного обрамления сибирского кратона в протерозое // Доклады Академии наук. 2016. Т. 470. № 5. С. 562–565. https://doi.org/10.7868/S0869565216290181. EDN: WLNNIH.
15. Паршин А.В., Абрамова В.А., Мельников В.А., Развозжаева Э.А., Будяк А.Е. Перспективы благородно- и редкометалльного оруденения нижнепротерозойских отложений на территории Байкальской горной области // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2013. № 3. С. 53–59. EDN: PYAKEB .
16. Tarasova Yu.I., Budyak A.E., Chugaev A.V., Goryachev N.A., Tauson V.L., Skuzovatov S.Yu., et. al. Mineralogical and isotope-geochemical (δ13C, δ34S and Pb-Pb) characteristics of the Krasniy gold mine (Baikal-Patom Highlands): constraining ore-forming mechanisms and the model for Sukhoi Log-type deposits // Ore Geology Reviews. 2020. Vol. 119. P. 103365. https://doi.org/10.1016/j.oregeorev.2020.103365.
17. Бабяк В.Н., Блинов А.В., Тарасова Ю.И., Будяк А.Е. Новые данные о геолого-структурных особенностях золоторудных месторождений Ожерелье, Ыканское, Угахан и Голец Высочайший // Науки о Земле и недропользование. 2019. Т. 42. № 4. С. 388–412. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2019-42-4-388-412. EDN: UWHZEJ.
18. Пупышев А.А., Данилова Д.А. Атомно-эмиссионный спектральный анализ с индуктивно связанной плазмой и тлеющим разрядом по Гримму. Екатеринбург: Изд-во УГТУ – УПИ, 2002. 202 с. EDN: KUTCIZ.
19. Асеева Е.Н., Самонова О.А. Сравнительный анализ результатов определения химических элементов в фоновых лесных почвах разными спектральными методами // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2022. № 5. С. 3–15. EDN: FPCTNO.
20. Седых Э.М., Громяк И.Н., Лоренц К.А., Скрипник А.Я., Колотов В.П. Методический подход к анализу горных пород и метеоритов методом атомно-эмиссионной спектрометрии с индуктивно связанной плазмой // Журнал аналитической химии. 2019. T. 74. № 4. С. 297–305. https://doi.org/10.1134/S0044450219040121. EDN: YYELQD.
Рецензия
Для цитирования:
Кузнецова О.В., Качор О.Л., Матюхин И.А., Икрамов З.Л., Паршин А.В. Экспрессный рентгенофлуоресцентный анализ как современная альтернатива традиционным спектральным методам при решении задач геохимических поисков. Науки о Земле и недропользование. 2023;46(4):390-401. https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-4-390-401. EDN: XMXYIB
For citation:
Kuznetsova O.V., Kachor O.L., Matyuhin I.A., Ikramov Z.L., Parshin A.V. Rapid X-ray fluorescence analysis as a modern alternative to traditional spectral methods in geochemical prospecting. Earth sciences and subsoil use. 2023;46(4):390-401. (In Russ.) https://doi.org/10.21285/2686-9993-2023-46-4-390-401. EDN: XMXYIB