国土资源实物地质资料中心安装岩芯综合测试系统MSCL-S

2019-12-23 14:07:32 55

 设备开箱及安装

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整套轨道系统

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屏蔽橱柜

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传感器阵列侧面

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传感器阵列位于屏蔽橱柜中


仪器测试

整套仪器系统安装完毕后,由厂家工程师进行了调试,测试各个传感器均工作正常。测试使用国土资源实物地质资料中心提供的岩芯样本。

岩芯一 ZK1616,约30cm

岩芯二 ZK1171,约25cm

仪器设定:岩芯扫描间隔1cmXRF计数时间10秒,测量模式Air-15mm×10mm

测量参数:XRF,磁化率,地物光谱

 

2.1岩芯一测试结果

 ZK1616钻孔岩芯(深度44.00m—44.30m)测量数据综合显示图

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实物中心对ZK1616岩芯实验室化学分析结果

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1)XRF对Cu,Pb,Zn,Mo元素测量结果与分析:

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在岩芯长度30cm范围内,Cu元素含量为0.05%—0.35%,实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,取样间隔较大为1m,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

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在岩芯长度30cm范围内,Pb元素含量0.0002%—0.0013%,实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,取样间隔较大为1m,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

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       在岩芯长度30cm范围内,Zn元素含量为0.0005%—0.004%,实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,取样间隔较大为1m,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

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在岩芯长度30cm范围内,Mo元素含量0—0.004%,实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,取样间隔较大为1m,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

(2)磁化率测量结果与分析

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在岩芯长度30cm范围内,从磁化率测量结果可以分析得出,磁化率变化范围为:3-120×10^-5 SI。该段岩芯样本的磁化率为正值,表现出顺磁性。

3)可见光近红外地物光谱

测量了岩芯在350-2500nm波长范围内的光谱反射率,每一个测量间隔点均生成一系列的反射谱。软件自动绘图并显示,同时所有的反射率数值均自动保存到电脑中。

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2.2岩芯二测试结果

ZK1711钻孔岩芯测量数据综合显示图

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实物中心对岩芯ZK1171岩芯实验室化学分析结果

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1XRFFeTiV元素测量结果与分析:

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 在岩芯长度25cm范围内,1cm测量间隔。Fe元素含量为2.3%—10%,整条岩芯含量比较均匀。实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

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  在岩芯长度25cm范围内,1cm测量间隔。Ti元素含量为2.2%—7.4%,整条岩芯含量比较均匀。实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

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   在岩芯长度25cm范围内,1cm测量间隔。V元素含量为0.025%—0.07%,整条岩芯含量比较均匀。实物中心之前对该岩芯样品进行了实验室元素分析,经综合对比可以看出XRF测量结果与实物中心提供的实验室分析结果吻合程度较好。

2)磁化率测量结果与分析

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在岩芯长度25cm范围内,1cm测量间隔。从磁化率测量结果可以分析得出,磁化率变化范围为:370-12767×10^-5 SI。而且大部分测量点处的磁化率集中在6000-10000×10^-5 SI范围内,磁化率的值很大,由此可以判断该段岩芯样本表现出顺磁性,为磁铁矿。与实物中心老师确认该矿岩芯为磁铁矿。

3)可见光近红外地物光谱

测量了岩芯在350-2500nm波长范围内的光谱反射率,每一个测量间隔点均生成一系列的反射谱。软件自动绘图并显示,同时所有的反射率数值均自动保存到电脑中。

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培训与服务

1)仪器安装由厂家和领海工程师负责完成,已于2016318日安装完毕。

22016.3.21-2016.3.23Geotek厂家工程师给设备使用人员进行详细的培训。

aMSCL整个系统的介绍

MSCL是目前国际科研和工程领域使用最多的岩芯扫描仪,全球用户超过190个!Geotek为全球科学家提供岩芯扫描设备超过20年, MSCL是目前世界上功能最全的岩芯地球物理和化学性质综合测试集成系统,应用于海底沉积物柱状样、湖泊沉积物柱状样、岩石岩芯等。MSCL的特点是不破坏样品,多种测量同步、快速、准确、高效率、全自动的测量。最多可以测量的10种参数包括:P波速度、伽玛密度、电阻率、磁化率、彩色分光光度计、自然伽玛射线、光学照相系统、高精度XRF元素浓度、远红外温度、可见光近红外地物光谱等,客户根据自己的需要自由选择。不同的MSCL具备不同的结构,可直接测量储藏在塑料管内的整个岩芯,也可测量剖开岩芯。有些测量可以隔着铝制的或者不锈钢材质进行,但通常来说隔着塑料的测量效果要好一些。多型号的MSCL配置具有很多优势,可针对不同的岩芯,不同的操作条件,不同的场合进行测量,达到最佳效果。MSCL性能非常稳定可靠、结实耐用,既适合实验室也适合于野外,已经广泛用于全球各国的岩芯库、地质重点实验室、野外临时实验室、海上调查船、深海钻探船和工程船等。

b)每一个传感器的工作原理

本次实物中心采购的MSCL系统为标准型轨道系统,集成有3种传感器,分别为高精度XRF,磁化率,可见光近红外地物光谱。扫描岩芯时,岩芯放置在轨道上静止不动,由X轴和Z轴马达驱动传感器阵列沿着岩芯移动,进行测量。后期可根据需要进行其它传感器的扩展。

XRF传感器原理XRF光谱测定法是一种无损检测法,可用来测量元素的丰度。X射线光子激发沉积物中的电子,每一种元素释放出特征X射线能量。通过测量特征辐射来对元素的含量进行量化分析。XRF光谱法是少有的无损探测技术,可以直接探测岩芯表面,提供化学含量信息。

高能初级X射线从射线源(X射线光管)发出,打到样品上。从X射线光管发出的初级X射线具有足够的能量使样品原子深层(K,L层)电子受激脱离内层轨道,从而在内部电子层上产生不稳定的空位,外部轨道(L,M)上的电子将进行补位,跃迁到内部的空位轨道上来,从而产生一个稳定的电子体系。电子从外部高能轨道跃迁至内部低能轨道,从而放射出与两个轨道能量差异相关的次级X射线光子。该现象叫做X射线荧光。元素有自己的特定次级X射线特征,特征辐射在谱图上以峰的形式来显示。

磁化率传感器原理:磁化率是物质在附加磁场下,受磁化的程度。如果磁化率为正数,则物质为顺磁性,铁磁性,亚铁磁或者反铁磁性,这种情况下磁场将增强;如果磁化率为负数,则物质为反磁性,磁场将减弱。

传感器内的振荡电路产生一个低强度、非饱和的交变磁场,靠近传感器附近的物质将会产生磁感应,从而导致振荡器频率改变,这种脉冲频率改变被转换为磁化率的数值。

地物光谱传感器原理:自然界中任何地物都具有其自身的电磁辐射规律,如具有反射,吸收外来的紫外线、可见光、红外线和微波的某些波段的特性,ASD地物光谱仪专门用来测量岩芯对350-2500nm范围内的光谱的反射率。

cMSCL-XZ软件的操作,岩芯扫描流程及操作

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Geotek技术总监对MSCL系统进行详细的介绍,并对传感器原理进行讲解

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Geotek技术总监对MSCL-XZ软件操作进行详细的讲解

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Geotek技术总监对岩芯扫描操作进行讲解并演示

3)青岛领海技术工程师用中文给设备使用人员再次进行详细的操作培训,直到完全掌握,能够独立操作为止。

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4)为了加强使用人员的学习进度和质量,领海技术人员给设备使用人员提供了一份针对本设备系统的简单实用的操作指南。

5)培训结束后,使用人员在使用过程中,出现任何问题,随时联系青岛领海技术人员,我们将在第一时间进行解决。