摘 要：Χ射线荧光光谱法是一种使用原级Χ射线光子和其他微观粒子激发待检测物质中的原子，使其产生荧光，以此对样品进行化学成分定性分析和定量研究的方法。目前，该方法已经成为一种常规且极其重要的方法，被广泛应用于诸多领域。基于此，主要探究了Χ射线荧光光谱法的应用原理及其在地质样品分析中的应用情况。

关键词：Χ射线荧光光谱法；地质样品；岩石；矿物

中图分类号：O657.34 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.04.124

由于Χ射线荧光光谱法操作简单，能够同时检测多种元素，且检出限计算简便，精密度和准确度较高，因此被广泛应用于地质科学研究中。作为地质样品检测中的一项基础工作，采矿和选矿的前期工作所用的数据都来源于这一检测结果。由于地质样品分析的项目较多，如果用化学分析法来检测样品，则存在的缺点较多，且检测的精确度不高，因此，需要应用Χ射线荧光光谱法检测。

1 检测条件的选择

Χ射线荧光光谱法可以同时检测地质样品中的多种元素，但每一种元素都有其对应的检测条件。在选择检测条件时，首先要考虑如何选择探测器。由于探测器必须与晶体一起使用，因此，应先加快对相关元素的探测速度，以此提高检测结果的分辨率、信噪比和高计数率等。可见，选取适宜的探测器能够提高检测结果的准确度。以V元素为例，在地质样品中，元素V和Ti是相互伴生的（通常，后者含量高于前者），并且VKα线和TiKβ线重叠非常严重。

2 相关技术在地质样品分析中的应用

现如今，随着探测技术的不断发展，其应用范围逐渐扩大。Χ射线荧光光谱法是地质研究领域的一种相对较成熟的检测方法。在各基体成分的研究中，该方法具有精确度、灵敏度高的特点，能够满足地质科学研究的需求，并且已成为地质样品分析所采用的标准方法。

2.1 对相关研究作出的贡献

综合岩矿检测中心等多个实验室应用Χ射线荧光光谱法对地质样品进行了多元素检测，检测周期短、结果准确。同时，还对区域化探样品进行了多元素检测，并对区域化探数据分析中存在的问题提出了相应的解决措施。在区域化探要求测定的39种元素中，应用Χ射线荧光光谱法能够测定24～26种元素，占到总测定元素的60%以上。每个设备每年可以处理上万个样品。此外，Χ射线荧光光谱法还可以用于检测地球化学样品。目前，该方法已成为地质样品多元素检测的主要方法，再加上能够检测区域化探样品，因此，其应用范围非常广，经济效益和社会效益显著。

2.2 矿物中主微量元素的检测

用以往的检测方式检测矿物中的主微量元素，不仅会耗费大量的人力、物力和时间，而且检测步骤多、操作烦琐；而用Χ射线荧光光谱法检测矿物中的主微量元素，其检测结果精确度高，且检测过程不繁杂。20世纪70年代早期，地质样品检测条件有限，检测方法较少；到了20世纪70年代中、后期，相关技术逐渐得到了完善，为岩石和矿物中主微量元素的检测和研究奠定了坚实的基础；在此之后，地质学研究人员对硅酸盐岩石进行了研究和分析，使主微量元素的检测逐渐成为我国地质科学研究工作的重要内容之一。自此，越来越多的科研人员开展了地质样品检测实验，且岩石和矿物中可检测到的元素已达到三十多种。另外，科研人员还对熔融制样条件进行了探究。可见，以化学分析法为基础，许多新型主微量元素检测法在我国相关领域得到了广泛的应用。通过对很多批次的硅酸盐岩石的相关规定数值进行分析，结果显示，新型主微量元素检测法精度较高，能够满足相关部门质量管理规范要求。当前，我国正致力于研究能够检测岩石和矿物化学成分的标准方法。

2.3 在矿物分析中的应用

当前，Χ射线荧光光谱法逐渐被应用于铌钽矿、锆石矿中Nb、Ta、Zr、Hf以及REE定量研究中，且应用效果显著。同时，该方法在其他矿物成分分析中也起到了重要的作用，比如硅酸盐单矿物、闪锌矿的成分检测等。另外，应用这一方法对岩石、土层和水系沉积物等粉末状标准物质进行均匀性检测，优点较多，检测结果可靠。

2.4 痕量元素检测

应用Χ射线荧光光谱法对痕量元素和超量元素进行检测，可以得到较为可靠的检测结果。但是，如果要对常见的波长色散类和能量色散类物质进行检测，就需要等待测元素分离、富集至适宜的载体上。目前，应用Χ射线荧光光谱法分析地质样品时，涉及到的方法主要有化学预富集法、共沉淀法和离子交换树脂填充法等。在我国，科研人员很早就对离子交换树脂填充法和纤维素微孔萃取法进行了详细研究。活性炭具有一定的吸附作用，利用这一作用所检测的Re的检出限可以达到0.3 μg/g。

2.5 在野外现场勘测中的应用

将Χ射线荧光光谱法应用于野外现场勘测中，可以提高野外勘测效率。20世纪70年代，我国就已经研发出了多种便携式野外勘测技术；20世纪80年代中期，北京某企业率先将当时最新的便携式仪器运用于矿山实地勘测中，并且取得了较大的成功。自此，便携式野外勘测技术就被广泛应用于户外研究项目中。这类先进勘测技术的应用不仅提升了企业的经济效益和社会效益，并且随着科技的快速发展，还为Χ射线荧光光谱法的研发奠定了基础。

3 结束语

总之，在相关研究领域，Χ射线荧光光谱法已成为一种常规的检测方法。本文通过论述该方法在地质样品分析中的应用，进一步证实这一方法检测精确度较高，能够满足科研需求。但是，由于地质样品种类较多，且每种元素的含量变化范围很大，因此，在检测过程中会出现一些影响检测数据的因素，相关人员需予以重视。

参考文献

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〔编辑：刘晓芳〕