布鲁克 BRAVO手持式拉曼光谱仪分析伟晶岩矿物
2024-09-03
过去十年，富锂矿床（包括锂铯钽（LCT）伟晶岩）勘探热潮在全球范围内迅速蔓延。实时鉴定矿种对于矿床预测及相关决策至关重要。然而，伟晶岩矿中的主要矿物在外观上非常相似（深浅不一的白色），难以区分。为克服这一挑战，布鲁克公司的手持式拉曼光谱仪BRAVO配备了专门的LCT-伟晶岩拉曼数据库，可以帮助用户轻松完成伟晶岩分析并及时作出决策（图1）。样品无需在分析前进行准备，可用于反循环钻机（RC）和金刚石钻机（DD）岩芯样品、粉末和人工取样样品等。
一、通过向导式用户界面，轻松完成矿物分析工作流
图1：BRAVO的“IDENTIFICATION”（鉴定）工作流可引导用户轻松完成操作。在“Measurement Result”（检测结果）和“Spectrum Viewer”（谱图查看器）旁边，可选择查询结果列表显示“最接近的/相关值最高的材料”选项。
二、拉曼光谱技术在矿产勘探与开采领域的应用
已有大量文献表明，拉曼光谱技术可被有效应用于地球科学领域[1]，例如，在勘探和采矿领域，该技术的应用范围正在迅速扩展，拉曼光谱仪已成为伟晶岩矿物分析工作的理想工具。这些伟晶岩矿物包括石英、长石、云母、锂辉石，以及其他含锂硅酸盐、铯榴石、石榴石、黄玉、绿柱石、碳酸盐、磷灰石等（图2）。
图2：BRAVO获得三种主要白色硅酸锂矿物的拉曼谱图：锂霞石（蓝色）、透锂长石（灰色）和锂辉石（橙色）。
凭借SSE™（连续移频激发）等独特技术，BRAVO可用于快速鉴定矿物。SSE™是一项获得专利的荧光消除技术，可消除矿物固有的荧光。通过将SSE™与DuoLaser™激发（785nm和852nm）技术相结合，BRAVO能够在更宽的光谱范围（300–3200cm-1），实现无与伦比的灵敏度；同时，通过LCT伟晶岩谱库可最大程度明确矿物的识别和验证此外，用户还可选择将光谱范围扩展到170cm-1。BRAVO拥有一级激光安全等级，让用户使用更安全；向导式测量界面，让用户使用更便捷。
三、LCT伟晶岩拉曼数据库
为帮助鉴定伟晶岩矿种，Portable Spectral Services*公司开发了一套定制化的BRAVO谱图库，并通过检测10000多份样品建立了相关谱库。
>300种LCT矿物及混合物的高质量拉曼光谱
全面的矿物信息数据表
高谱图质量及经过XRD验证的参考数据
定期更新谱图库（每年一次）
三套可参照的标准物质
信息框1：LCT伟晶岩拉曼数据库（1906190）以及OPUS谱图检索示例。
案例一：矿体信息与废矿控制管理
此案例利用BRAVO在采矿前已成功获取了“前端”信息，以描述西澳大利亚Sinclair铅锌矿矿体的特征[2]。研究人员对8000多份反循环钻机（RC）和金刚石钻机（DD）岩芯样品进行了分析，提供了有关主要经济矿物的分布和伟晶岩分带的重要信息，并将其用于开发该矿床的3D预测模型（图3）。在采矿过程中，研究人员对额外2000份品位控制样品进行了分析，以确认关键矿物在矿块内的分布，并帮助完成品位与废矿控制的分类管理。
图3：在Sinclair Pollucite矿带开采前，根据PEG008内圈定矿化域的BRAVO拉曼谱图得出的3D模型。伟晶岩主体以桃红色包络线标注，岩芯铯榴石矿带（GP8）以红色标注，岩芯透锂长石矿带（GP5）以绿色标注，岩芯锂云母矿带（GP9）以紫色标注，岩芯石英矿带（GP7）以蓝色标注。最终矿坑线框重叠，以反映空间背景。After Brand等人，2021年。
案例二：发现矿床
Pioneer Resources公司率先将BRAVO手持式拉曼光谱仪应用于矿产勘探与采矿领域，并利用所测得的数据，并利用这些知识识别含锂辉石伟晶岩，从而发现了Cade锂辉石矿床（图4）。
图4：使用BRAVO对伟晶岩矿物进行检测，并通过BRAVO“鉴定”工作流，将该矿物鉴定为锂辉石[3]。
案例三：锂辉石确认
一些勘探公司正在利用BRAVO手持式拉曼光谱仪来协助完成初步现场观测、伟晶岩分析、绘图以及矿种确认。Maximus Resources公司利用BRAVO来确认了其位于西澳大利亚Kandui项目中存在锂辉石（图5）[4]。
图5：通过BRAVO“鉴定”工作流，成功地将伟晶岩样品KDRC007定性为锂辉石[4]。
四、BRAVO
BRAVO手持式拉曼光谱仪是一款成熟的矿物勘探与开采工具，可用于开展伟晶岩矿床分析。该工具可用于鉴定LCT伟晶岩系统中是否存在关键矿种，帮助获取矿体信息、实施品位与废矿管理控制，并为经济矿产发现提供实时决策依据。
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