便攜式近紅外礦物分析儀

1-1儀器概述

美國(guó)oreXpert礦物光譜儀可以野外使用，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的進(jìn)行礦物種類識(shí)別、鑒定和定量分析。主要特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)：設(shè)計(jì)小巧、緊湊、高度便攜、特別適合野外使用，信噪比高，350-2500nm全譜段波譜穩(wěn)定測(cè)量；*的DARWin SP數(shù)據(jù)采集軟件，集成藍(lán)牙無(wú)線通訊，可替換的高性能輕便鋰離子充電電池，GETAC PS336掌上終端具有GPS、拍照、語(yǔ)音記錄、測(cè)量存儲(chǔ)等功能；接觸式反射探頭具有手槍式手柄、內(nèi)置5W鎢光源、藍(lán)寶石窗體；EZ-ID礦物識(shí)別軟件。

1-2地勘應(yīng)用

便攜式近紅外礦物分析儀在地質(zhì)勘探和礦產(chǎn)開采領(lǐng)域具有廣泛的用途，有助于地質(zhì)學(xué)家快速高效地識(shí)別金、銀、鐵、銅、鉆石、鋁、鈾和稀土元素的伴生礦，以及系列礦床類型，包括斑巖、金伯利巖、剪切脈、矽卡巖等。在一個(gè)巖芯分析案例中，通過(guò)光譜儀可以把６小時(shí)的工作削減到只需要2個(gè)小時(shí)。具體應(yīng)用領(lǐng)域包括：蝕變帶制圖、礦物區(qū)域制圖、快速識(shí)別露天礦坑、分析地面巖層，標(biāo)本，ＲＣ芯片，爆破孔等。便攜式全波段光譜儀主機(jī)，波長(zhǎng)覆蓋范圍350-2500nm，全波段陣列式檢測(cè)器，可利用內(nèi)置GPS的手持式觸摸屏PDA遙控測(cè)量；通過(guò)測(cè)量不同波段的反射光譜，獲得被測(cè)礦物的光譜信息，并能與內(nèi)置光譜庫(kù)進(jìn)行匹配，現(xiàn)場(chǎng)快速顯示鑒定結(jié)果。

n金礦 

１）低硫化礦床：伊利石、高嶺石、綠泥石、蒙脫石、綠簾石、黝簾石、石英、方解石，赤鐵礦等；

２）高硫化礦床：明礬石、蛋白石、地開石、葉臘石、水鋁石、氯黃晶、黃玉、伊利石、高嶺石、綠簾石、石英、蒙脫石、針鐵礦、黃鉀鐵礬，赤鐵礦等；

３）造山金：白云母、鈉云母、釩云母、伊利石、高嶺石、石英、菱鐵礦、鐵白云石、方解石、白云石等；

n銅礦 

１）斑巖型銅礦：電氣石、白云母、明礬石、高嶺石、黃鉀鐵礬、針鐵礦、赤鐵礦，膽礬等；

２）氧化淋濾：云母、黃鉀鐵礬、明礬石、高嶺石； 

３）氧化絹英化：明礬石、高嶺石、黃鉀鐵礬、銅的硫酸鹽類礦物， 疊白云母；

４）鉀化：白云母、電氣石、明礬石等。

n鎳礦 

紅土型鎳礦：含鎳褐鐵礦、針鐵礦、蒙脫石、綠脫石、硅鎂鎳礦。

n鈾礦 

瀝青鈾礦、絹云母、地開石、綠泥石、高嶺石、伊利石、黃鐵礦、黃銅礦等。

1-3軟件介紹

nDARWin SP數(shù)據(jù)采集軟件

每臺(tái)oreXpert光譜儀都包含DARWin SP數(shù)據(jù)獲取軟件，能將所有數(shù)據(jù)保存為通用格式ASCII，從而被第三方分析軟件如GRAMS、TSG、ENVYI等使用。

nEZ‐ID實(shí)時(shí)礦物鑒定軟件

oreXpert光譜儀的EZ‐ID 軟件，可以將采集到的礦物數(shù)據(jù)和USGS或SpecMIN光譜庫(kù)進(jìn)行比對(duì)，也可以建立一個(gè)自定義樣本庫(kù)。EZ‐ID軟件可以將未知的礦物樣品和已有的樣本庫(kù)進(jìn)行比較，并采用多種算法提供更精確匹配。還可以在軟件上選取感興趣礦物的不同光譜區(qū)域，同時(shí)屏幕上會(huì)顯示比對(duì)結(jié)果。圖1是高嶺石樣品和USGS光譜庫(kù)匹配結(jié)果，可以看出窗口顯示的樣品比對(duì)結(jié)果為0.984，接近于1.000可認(rèn)為完全匹配。用戶可以通過(guò)EZ‐ID軟件快速掃描、鑒定礦物樣品，無(wú)論野外測(cè)量還是巖芯記錄均可達(dá)到理想的效果。EZ‐ID和下述兩種數(shù)據(jù)庫(kù)共同配備：1.USGS：226種礦物的466 個(gè)光譜；2.SpecMIN：494種礦物的1528個(gè)光譜。

用戶除了通過(guò)EZ‐ID軟件將未知的樣品與商業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)中已知的礦物進(jìn)行比較, 還可以快速方便的建立自己的礦物光譜數(shù)據(jù)庫(kù)，用于礦物分類、具體產(chǎn)地分析等。使用數(shù)據(jù)庫(kù)建立模塊，可以 ：

①用 oreXpert 光譜儀掃描樣品；

②選擇與掃描相關(guān)的合適元數(shù)據(jù)；

③定義用戶自己的元數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；

④快速、容易地在數(shù)據(jù)庫(kù)中添加新的掃描樣品；

⑤在自定義數(shù)據(jù)庫(kù)中立即運(yùn)行新目標(biāo)的掃描。

采用EZ‐ID軟件和數(shù)據(jù)庫(kù)建立模塊，用戶能在*短的時(shí)間內(nèi)收集*的掃描，快速鑒別礦物，將其添加到現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)中或者建立新的數(shù)據(jù)庫(kù)。oreXpert光譜儀自帶的DARWin SP數(shù)據(jù)獲取軟件，可將所有掃描數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為通用格式ASCⅡ，可被第三方軟件GRAMS、TSG、ENVY使用。

1-4儀器優(yōu)勢(shì)

l快速，一次掃描覆蓋全光譜范圍UV/VIS/NIR；

l高光譜分辨率（FWHM）

1.5nm（350‐1000nm），3.0nm@1500nm，3.8nm@2100nm；

l重量輕，小于6.1Kg

l每次掃描前自動(dòng)快門，自動(dòng)曝光，自動(dòng)校正暗電流，無(wú)需人工優(yōu)化；

l無(wú)易損壞的移動(dòng)部件，*的野外可靠性；

l結(jié)構(gòu)緊湊，31.5cm x 22.1cm x11.2cm；

l小而輕便的可充電鋰電池，每塊電池可供野外工作3小時(shí)；

l礦物接觸式探頭重量輕，使用簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)可全天用于露天礦廠、礦坑或鑲嵌在托盤中的

巖芯測(cè)量工作；

l同類產(chǎn)品中*的等效輻射噪聲；

l堅(jiān)固的手持微型電腦PDA，提供陽(yáng)光下可讀屏幕，內(nèi)置數(shù)字相機(jī)、錄音記錄和GPS，可同時(shí)獲取采集數(shù)據(jù)時(shí)的圖像信息、聲音信息和GPS信息；

l無(wú)線藍(lán)牙通訊連接；

lEZ‐ID樣品鑒別軟件帶有自定義數(shù)據(jù)庫(kù)生成模塊，在平板電腦或筆記本電腦運(yùn)行EZ‐ID，現(xiàn)場(chǎng)幾秒鐘內(nèi)即可進(jìn)行礦物編號(hào)；

lEZ‐ID可與USGS、SpecMIN光譜數(shù)據(jù)庫(kù)中近4000條光譜進(jìn)行光譜匹配檢測(cè)；

l每臺(tái)光譜儀都包含DARWin SP數(shù)據(jù)獲取軟件，能將所有數(shù)據(jù)保存為通用格式ASCII，從而使用第三方分析軟件如ENVI 等進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。