重磅德國(guó)DMT彩色巖心掃描儀 |
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對(duì)于國(guó)家和省級(jí)實(shí)物地質(zhì)資料館藏機(jī)構(gòu)而言,入庫(kù)保管的巖心是經(jīng)過(guò)精心篩選 的,劉凌185,1052,5249具有代表性、典型性和特殊性,這些巖心數(shù)量少、代表性強(qiáng)、利用價(jià)值大, 具有不可替代性,應(yīng)盡可能的永久保管。 館藏珍貴巖心的永久保管與取樣測(cè)試服務(wù)是矛盾的,因?yàn)閭鹘y(tǒng)的取樣測(cè)試需要破 壞巖心,而巖心掃描技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)是不必取樣、不破壞巖心,又能最大限度地 挖掘、提取巖心中蘊(yùn)含的各種信息,是同時(shí)實(shí)現(xiàn)巖心長(zhǎng)期保管和服務(wù)利用的最佳 手段。此外,巖心掃描后,其內(nèi)部蘊(yùn)含的信息從巖石載體轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮虞d體,解決 了巖心體積大、質(zhì)量大、存儲(chǔ)成本高、不便于移動(dòng)等難題,獲取的電子數(shù)據(jù)可以 輕而易舉地上網(wǎng)服務(wù),能夠極大地提高服務(wù)效率。 巖心掃描技術(shù)方法的發(fā)展日新月異,目前能夠通過(guò)巖心掃描技術(shù)獲取的巖心數(shù)據(jù) 種類(lèi)多達(dá) 10 余種;但是并不是所有種類(lèi)的巖心都適用于各種掃描技術(shù)方法,對(duì) 于實(shí)物地質(zhì)資料館藏機(jī)構(gòu)而言,應(yīng)綜合考慮掃描目的以及不同掃描技術(shù)方法對(duì)巖 心性狀的要求和工作成本等多種因素,為不同種類(lèi)的巖心,選擇合適的掃描技術(shù) 方法,達(dá)到既能降低工作量與工作成本,又能提高工作成效的目的。我們匯總目 前已經(jīng)應(yīng)用成熟的巖心掃描技術(shù)方法,總結(jié)每一種技術(shù)方法的應(yīng)用原理、適用范 圍、對(duì)巖心的要求、掃描速度及掃描精度等,對(duì)不同種類(lèi)巖心適用的掃描方法提 出建議,為實(shí)物地質(zhì)資料館購(gòu)置巖心掃描設(shè)備,開(kāi)展巖心掃描提供參考。 【巖心掃描信息采集技術(shù)方法的特點(diǎn)】 巖心掃描是指將地質(zhì)工作中形成的巖礦心,通過(guò)儀器掃描、數(shù)碼照相等方法,轉(zhuǎn) 化成計(jì)算機(jī)可存儲(chǔ)、處理的文字、圖像、數(shù)據(jù)等信息,對(duì)信息進(jìn)行處理,以數(shù)據(jù) 庫(kù)的形式進(jìn)行存儲(chǔ),利用輸出設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行信息展示的過(guò)程。巖心掃描技術(shù)不 需要對(duì)巖心進(jìn)行取樣,可連續(xù)、批量地提取、分析巖心表面及內(nèi)部蘊(yùn)含的物化信 息,且不對(duì)巖心造成破壞,與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試分析相比,巖心掃描具有以下特 點(diǎn): 1.巖心掃描借助各種聲、光、電、射線等信號(hào),不必取樣、不破壞巖心,可以反 復(fù)重復(fù)測(cè)試,是一種無(wú)損的測(cè)試分析手段。 2.巖心掃描測(cè)試的數(shù)據(jù)往往是批量的、連續(xù)的,獲取數(shù)據(jù)的種類(lèi)豐富,數(shù)據(jù)量大。 3.測(cè)試的速度快,在掃描的過(guò)程中即可獲得數(shù)據(jù)。 4.大多數(shù)巖心掃描技術(shù)獲得的數(shù)據(jù)是基于對(duì)巖心表面測(cè)試點(diǎn)范圍內(nèi)的分析測(cè)試, 測(cè)試的范圍小,因此容易受局部特征影響,其測(cè)試精度一般不如實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的精 度高。 【巖心掃描信息采集技術(shù)方法的種類(lèi)】 目前應(yīng)用成熟的巖心掃描信息采集技術(shù)方法種類(lèi)很多,大體可分為三類(lèi):一是獲 取實(shí)物表面圖像信息;二是獲取實(shí)物表面的各類(lèi)化學(xué)參數(shù)信息,三是獲取實(shí)物內(nèi) 部的物理參數(shù)信息,詳細(xì)情況匯總?cè)缦拢?【巖心掃描技術(shù)方法匯總】 【巖心掃描信息采集的原理及用途】 【(1)白光掃描】①原理:巖心外表面的光信號(hào)經(jīng)傳感器轉(zhuǎn)換為電信號(hào),用集 成芯片進(jìn)行采樣和各種處理后傳送給計(jì)算機(jī),完成巖心表面圖像的采集,采用白 平衡技術(shù)、分色校正技術(shù)、高分辨率圖像拼接融合等方法,保證巖心圖像的高質(zhì) 量。 ②用途:巖心表面圖像是巖心能夠展示的最直接、最基礎(chǔ)的信息,最早應(yīng)用于石 油勘查,目前該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于固體礦產(chǎn)勘查、科學(xué)研究等領(lǐng)域。很多巖 心在長(zhǎng)期保管后,由于風(fēng)化作用,其表面顏色及含油特征等都發(fā)生了很大變化, 很難反映原始的巖礦實(shí)際,給觀察利用帶來(lái)很大困難,因此在巖心取心初期即對(duì) 巖心進(jìn)行掃描,可保留其最原始的表面圖像信息。 在固體礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域,巖心掃描圖像可以用于對(duì)比觀察,通過(guò)綜合觀察巖心掃描 圖像、巖性描述及其他測(cè)試分析數(shù)據(jù)等,可以對(duì)巖心有初步的認(rèn)識(shí),甚至可以對(duì) 一些礦物進(jìn)行初步的鑒定(圖 1);在油氣勘查領(lǐng)域,利用表面圖像中顏色的差 異,可以對(duì)巖心的粒度、孔隙度、裂隙度等進(jìn)行半定量的計(jì)算。 圖 1.巖心掃描圖像對(duì)比觀察圖 【(2)熒光掃描】①原理:熒光掃描通過(guò)特殊的紫外光源照射巖心,有機(jī)質(zhì)在 紫外光的激發(fā)下能發(fā)出熒光,通過(guò)熒光信號(hào)采集、處理,含油巖心以其所含烴類(lèi) 物質(zhì)的熒光特性顯示出明顯的可識(shí)別性(圖 2),在圖像中對(duì)其面積進(jìn)行定量計(jì) 算,得到含油指數(shù)等綜合數(shù)據(jù)。 ②用途:應(yīng)用圖像處理及模式識(shí)別理論和數(shù)學(xué)地質(zhì)方法,進(jìn)行層理分析、熒光評(píng) 級(jí)、裂縫分析、孔洞分析和砂礫巖礫石定量分析計(jì)算,并自動(dòng)生成圖文報(bào)表,為 研究部門(mén)迅速準(zhǔn)確地提供各種相應(yīng)的研究數(shù)據(jù),為油氣田的儲(chǔ)層精細(xì)評(píng)價(jià)、油藏 精細(xì)描述及成像測(cè)井定量分析等相關(guān)技術(shù)的發(fā)展起到很大的推動(dòng)作用。因此可以 通過(guò)熒光掃描確定油氣勘查巖心或巖屑的含油性質(zhì)、含油級(jí)別及含油飽滿程度 等。
斑巖型銅礦標(biāo)志;而鎢、錫、鉬、鉍等高溫礦物,也常與云英巖化(特征礦物為 石英和白云母)等高溫蝕變作用關(guān)系緊密。蝕變作用的發(fā)育范圍大于礦體的范圍 或與礦體有固定的上下關(guān)系,因此通過(guò)對(duì)礦山巖心進(jìn)行高光譜掃描,掌握重要蝕 變作用的發(fā)育特征,從而可以在空間上預(yù)測(cè)礦體的產(chǎn)出位置。 此外,高嶺石、蒙脫石等含水硅酸鹽礦物一般為采礦過(guò)程中的有害礦物,利用高 光譜掃描技術(shù)對(duì)這類(lèi)礦物的識(shí)別度很好,通過(guò)對(duì)地質(zhì)勘探鉆孔進(jìn)行高光譜掃描, 對(duì)高嶺石、蒙脫石等礦物進(jìn)行三維建模(圖 3),能夠很好地指導(dǎo)采礦工作,降 低采礦成本。 圖 3.礦山光譜掃描三維模式圖 【(2)XRF 巖心掃描】①原理:X 射線熒光光譜(XRF)分析技術(shù)根據(jù)分辨 X 射線的方式,分為波長(zhǎng)色散 X 射線熒光光譜儀(WDXRF)和能量色散 X 射線熒 光光譜儀(EDXRF)。X 射線是一種波長(zhǎng)較短的電磁輻射,通常是指能量范圍 在 0.1—100KeV 的光子。當(dāng)用高能電子照射試樣時(shí),入射電子被試樣中的電子 減速,會(huì)產(chǎn)生波長(zhǎng)連續(xù) X 射線譜。如果入射光束為 X 射線,試樣中的元素內(nèi)層 電子受其激發(fā),可產(chǎn)生特征 X 射線,稱(chēng)為二次 X 射線,或稱(chēng)為 X 射線熒光。通 過(guò)分析試樣中不同元素產(chǎn)生的熒光 X 射線波長(zhǎng)(或能量)和強(qiáng)度,可以獲得試 樣中的元素組成與含量信息,達(dá)到定性和定量分析的目的。 ②測(cè)試元素種類(lèi):利用 XRF 分析技術(shù)可以同時(shí)測(cè)量樣品中從鋁 AI(或 Mg)到 鈾 U 的絕大部分元素的濃度分布圖,從微量到高濃度均能反映出來(lái)。 ③用途:提供巖心樣本的化學(xué)數(shù)據(jù),一般用于陸地、海洋、湖泊、河口、冰河的 沉積巖心分析,研究沉積環(huán)境和古氣候。如通過(guò)對(duì) Fe、Ca、K、Si、Al、Ti、Zr、 Sr 等元素含量的變化(圖 4),轉(zhuǎn)化為沉積物中 Fe2O3、CaO、K2O、SiO2、 Al2O3、TiO2 等化合物含量的變化,綜合其磁化率、孢粉、硅藻、礦物、色素 等多種指標(biāo),對(duì)環(huán)境指標(biāo)和古環(huán)境演化進(jìn)行重建。 |
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