Rapid X-ray fluorescence analysis as a modern alternative to traditional spectral methods in geochemical prospecting

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The purpose of the study is to present the research results of the capabilities of modern portable rapid X-ray fluorescence analyzers when solving problems of geological and geochemical prospecting. On example of the applied SciAps X200 analyzer, the metrological indicators for the analysis results by portable instruments have been studied. The accuracy assessment results of analytical studies according to state standard reference samples are shown. Reproducibility of the analysis results is calculated on the basis of samples from promising gold sites of the Bodaibo synclinorium. The method is proved to be of high precision, and measurement errors in many cases are many times lower than the permissible certified values. The reproducibility is shown as 0,5–20 % depending on the element, which in most cases is significantly lower than the methodology permits. The results of interlaboratory comparative tests confirming the comparability of the analytical results of stationary and portable X-ray fluorescence analyzers are presented. For a number of significant elements, the authors have substantiated the lack of need to refine the results of the field rapid X-ray fluorescence analysis using labor-intensive and expensive methods with acid decomposition - atomic emission and atomic absorption spectroscopy. It has been proved that introduction of portable express equipment into geological prospecting works will make it possible to conduct real-time “on site” analytical studies.

About the authors

O. V. Kuznetsova

Irkutsk National Research Technical University

Email: olvlku20@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5372-334X

O. L. Kachor

Irkutsk National Research Technical University

Email: olgakachor@geo.istu.edu
ORCID iD: 0000-0003-1889-9934

I. A. Matyuhin

Irkutsk National Research Technical University

Email: matyuhinia@ex.istu.edu
ORCID iD: 0009-0003-0968-3039

Z. L. Ikramov

Irkutsk National Research Technical University

Email: ziyoviddin.ikramov1992@gmail.com
ORCID iD: 0009-0006-2708-0989

A. V. Parshin

Irkutsk National Research Technical University; A.P. Vinogradov Institute of Geochemistry SB RAS

Email: sarhin@geo.istu.edu
ORCID iD: 0000-0003-3733-2140

References

  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.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).