对于国家和省级实物地质资料馆藏机构而言,入库保管的岩心是经过精心筛选的,具有代表性、典型性和特殊性,这些岩心数量少、代表性强、利用价值大,具有不可替代性,185,1052,5,249应尽可能的保管。
馆藏珍贵岩心的保管与取样测试服务是矛盾的,因为传统的取样测试需要破坏岩心,而岩心扫描技术的优点是不必取样、不破坏岩心,又能限度地挖掘、提取岩心中蕴含的各种信息,是同时实现岩心长期保管和服务利用的手段。此外,岩心扫描后,其内部蕴含的信息从岩石载体转变为电子载体,解决了岩心体积大、质量大、存储成本高、不便于移动等难题,获取的电子数据可以轻而易举地上网服务,能够极大地提高服务效率。
岩心扫描技术方法的发展日新月异,目前能够通过岩心扫描技术获取的岩心数据种类多达10余种;但是并不是所有种类的岩心都适用于各种扫描技术方法,对于实物地质资料馆藏机构而言,应综合考虑扫描目的以及不同扫描技术方法对岩心性状的要求和工作成本等多种因素,为不同种类的岩心,选择合适的扫描技术方法,达到既能降低工作量与工作成本,又能提高工作成效的目的。我们汇总目前已经应用成熟的岩心扫描技术方法,总结每一种技术方法的应用原理、适用范围、对岩心的要求、扫描速度及扫描精度等,对不同种类岩心适用的扫描方法提出建议,为实物地质资料馆购置岩心扫描设备,开展岩心扫描提供参考。
【岩心扫描信息采集技术方法的特点】
岩心扫描是指将地质工作中形成的岩矿心,通过仪器扫描、数码照相等方法,转化成计算机可存储、处理的文字、图像、数据等信息,对信息进行处理,以数据库的形式进行存储,利用输出设备和系统进行信息展示的过程。岩心扫描技术不需要对岩心进行取样,可连续、批量地提取、分析岩心表面及内部蕴含的物化信息,且不对岩心造成破坏,与传统的实验室测试分析相比,岩心扫描具有以下特点:
1.岩心扫描借助各种声、光、电、射线等信号,不必取样、不破坏岩心,可以反复重复测试,是一种无损的测试分析手段。
2.岩心扫描测试的数据往往是批量的、连续的,获取数据的种类丰富,数据量大。
3.测试的速度快,在扫描的过程中即可获得数据。
4.大多数岩心扫描技术获得的数据是基于对岩心表面测试点范围内的分析测试,测试的范围小,因此容易受局部特征影响,其测试精度一般不如实验室测试的精度高。
图2.荧光扫描效果图
【2.化学参数信息采集】岩心的化学参数主要是矿物构成和元素浓度。在矿物构成扫描方面,主要应用颜色光谱技术,该技术起源于遥感领域应用的“地物光谱”;在元素浓度扫描方面,X射线荧光光谱(简称XRF)分析技术是一种新的分析技术,但经过多年的探索以后,现在已经完全应用成熟,广泛应用于冶金、地质、有色、建材、商检、环保、卫生等各个领域。
【(1)高光谱矿物扫描分析】①原理:基于反射光谱分析技术,利用光谱仪采集和测量岩心在4002500nm波长范围内的反射波谱,依据其光谱诊断性特征来计算和识别不同的矿物,形成矿物学信息。
②测试矿物种类:目前市场应用成熟的技术为中低温蚀变矿物(一般为含水硅酸盐矿物)的识别。如在可见光近红外区域(4001000nm)可识别矿物:铁氧化物矿物、含铁矿物、稀土矿物等;在短波红外区域(10002500nm)可识别矿物:烃类物质、含羟基类矿物、磷酸盐类矿物、硫酸盐类矿物、碳酸盐类矿物等,具体见表2。此外据调研,高温蚀变矿物(无水硅酸盐矿物,如石英,长石,辉石,石榴子石,橄榄石等)的光谱扫描技术在实验室也已经成熟,但尚未做市场应用。
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