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布魯克 BRAVO手持式拉曼光譜儀分析偉晶巖礦物
2024-09-03
過(guò)去十年，富鋰礦床（包括鋰銫鉭（LCT）偉晶巖）勘探熱潮在全球范圍內(nèi)迅速蔓延。實(shí)時(shí)鑒定礦種對(duì)于礦床預(yù)測(cè)及相關(guān)決策至關(guān)重要。然而，偉晶巖礦中的主要礦物在外觀上非常相似（深淺不一的白色），難以區(qū)分。為克服這一挑戰(zhàn)，布魯克公司的手持式拉曼光譜儀BRAVO配備了專門的LCT-偉晶巖拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)，可以幫助用戶輕松完成偉晶巖分析并及時(shí)作出決策（圖1）。樣品無(wú)需在分析前進(jìn)行準(zhǔn)備，可用于反循環(huán)鉆機(jī)（RC）和金剛石鉆機(jī)（DD）巖芯樣品、粉末和人工取樣樣品等。
一、通過(guò)向?qū)接脩艚缑妫p松完成礦物分析工作流
圖1：BRAVO的“IDENTIFICATION”（鑒定）工作流可引導(dǎo)用戶輕松完成操作。在“Measurement Result”（檢測(cè)結(jié)果）和“Spectrum Viewer”（譜圖查看器）旁邊，可選擇查詢結(jié)果列表顯示“最接近的/相關(guān)值最高的材料”選項(xiàng)。
二、拉曼光譜技術(shù)在礦產(chǎn)勘探與開采領(lǐng)域的應(yīng)用
已有大量文獻(xiàn)表明，拉曼光譜技術(shù)可被有效應(yīng)用于地球科學(xué)領(lǐng)域[1]，例如，在勘探和采礦領(lǐng)域，該技術(shù)的應(yīng)用范圍正在迅速擴(kuò)展，拉曼光譜儀已成為偉晶巖礦物分析工作的理想工具。這些偉晶巖礦物包括石英、長(zhǎng)石、云母、鋰輝石，以及其他含鋰硅酸鹽、銫榴石、石榴石、黃玉、綠柱石、碳酸鹽、磷灰石等（圖2）。
圖2：BRAVO獲得三種主要白色硅酸鋰礦物的拉曼譜圖：鋰霞石（藍(lán)色）、透鋰長(zhǎng)石（灰色）和鋰輝石（橙色）。
憑借SSE?（連續(xù)移頻激發(fā)）等獨(dú)特技術(shù)，BRAVO可用于快速鑒定礦物。SSE?是一項(xiàng)獲得專利的熒光消除技術(shù)，可消除礦物固有的熒光。通過(guò)將SSE?與DuoLaser?激發(fā)（785nm和852nm）技術(shù)相結(jié)合，BRAVO能夠在更寬的光譜范圍（300–3200cm-1），實(shí)現(xiàn)無(wú)與倫比的靈敏度；同時(shí)，通過(guò)LCT偉晶巖譜庫(kù)可最大程度明確礦物的識(shí)別和驗(yàn)證此外，用戶還可選擇將光譜范圍擴(kuò)展到170cm-1。BRAVO擁有一級(jí)激光安全等級(jí)，讓用戶使用更安全；向?qū)綔y(cè)量界面，讓用戶使用更便捷。
三、LCT偉晶巖拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)
為幫助鑒定偉晶巖礦種，Portable Spectral Services*公司開發(fā)了一套定制化的BRAVO譜圖庫(kù)，并通過(guò)檢測(cè)10000多份樣品建立了相關(guān)譜庫(kù)。
>300種LCT礦物及混合物的高質(zhì)量拉曼光譜
全面的礦物信息數(shù)據(jù)表
高譜圖質(zhì)量及經(jīng)過(guò)XRD驗(yàn)證的參考數(shù)據(jù)
定期更新譜圖庫(kù)（每年一次）
三套可參照的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
信息框1：LCT偉晶巖拉曼數(shù)據(jù)庫(kù)（1906190）以及OPUS譜圖檢索示例。
案例一：礦體信息與廢礦控制管理
此案例利用BRAVO在采礦前已成功獲取了“前端”信息，以描述西澳大利亞Sinclair鉛鋅礦礦體的特征[2]。研究人員對(duì)8000多份反循環(huán)鉆機(jī)（RC）和金剛石鉆機(jī)（DD）巖芯樣品進(jìn)行了分析，提供了有關(guān)主要經(jīng)濟(jì)礦物的分布和偉晶巖分帶的重要信息，并將其用于開發(fā)該礦床的3D預(yù)測(cè)模型（圖3）。在采礦過(guò)程中，研究人員對(duì)額外2000份品位控制樣品進(jìn)行了分析，以確認(rèn)關(guān)鍵礦物在礦塊內(nèi)的分布，并幫助完成品位與廢礦控制的分類管理。
圖3：在Sinclair Pollucite礦帶開采前，根據(jù)PEG008內(nèi)圈定礦化域的BRAVO拉曼譜圖得出的3D模型。偉晶巖主體以桃紅色包絡(luò)線標(biāo)注，巖芯銫榴石礦帶（GP8）以紅色標(biāo)注，巖芯透鋰長(zhǎng)石礦帶（GP5）以綠色標(biāo)注，巖芯鋰云母礦帶（GP9）以紫色標(biāo)注，巖芯石英礦帶（GP7）以藍(lán)色標(biāo)注。最終礦坑線框重疊，以反映空間背景。After Brand等人，2021年。
案例二：發(fā)現(xiàn)礦床
Pioneer Resources公司率先將BRAVO手持式拉曼光譜儀應(yīng)用于礦產(chǎn)勘探與采礦領(lǐng)域，并利用所測(cè)得的數(shù)據(jù)，并利用這些知識(shí)識(shí)別含鋰輝石偉晶巖，從而發(fā)現(xiàn)了Cade鋰輝石礦床（圖4）。
圖4：使用BRAVO對(duì)偉晶巖礦物進(jìn)行檢測(cè)，并通過(guò)BRAVO“鑒定”工作流，將該礦物鑒定為鋰輝石[3]。
案例三：鋰輝石確認(rèn)
一些勘探公司正在利用BRAVO手持式拉曼光譜儀來(lái)協(xié)助完成初步現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)、偉晶巖分析、繪圖以及礦種確認(rèn)。Maximus Resources公司利用BRAVO來(lái)確認(rèn)了其位于西澳大利亞Kandui項(xiàng)目中存在鋰輝石（圖5）[4]。
圖5：通過(guò)BRAVO“鑒定”工作流，成功地將偉晶巖樣品KDRC007定性為鋰輝石[4]。
四、BRAVO
BRAVO手持式拉曼光譜儀是一款成熟的礦物勘探與開采工具，可用于開展偉晶巖礦床分析。該工具可用于鑒定LCT偉晶巖系統(tǒng)中是否存在關(guān)鍵礦種，幫助獲取礦體信息、實(shí)施品位與廢礦管理控制，并為經(jīng)濟(jì)礦產(chǎn)發(fā)現(xiàn)提供實(shí)時(shí)決策依據(jù)。
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