Přenosná rentgenová fluorescenční technologie (pXRF) pro rychlé geochemické mapování rud s výskytem chromitanu železnatého

Společnosti zabývající se těžbou nerostů běžně provádějí geochemické mapování v různých fázích projektu s cílem identifikovat oblasti pro další průzkum a následné práce. Nedávná studie jednoho ložiska chromové železné rudy dokazuje efektivnost využití přenosné rentgenové fluorescenční (pXRF) technologie při vymezování ložisek platinoidů a prvků vzácných zemin (REE). Licence na geologický průzkum pokrývá oblast o rozloze 1220 ha a týká se sledu vrstev ultramafických serpentinitů, dunitů a peridotitů s výskytem chromitanu železnatého. Byly zjištěny dva odlišné druhy rud: 1) primární chromové železné rudy a 2) později vzniklé žíly s výskytem arzénu, olova a platinoidů. Rudní vrstvy vystupují na povrch ve formě čtvrtohorního sledu vrstev s průměrnou šířkou 0,5 m, přičemž povrch je exponován a neobsahuje vegetaci. Tato ložiska lze jednoznačně lokalizovat pomocí magnetických a gravitačních postupů geofyzikálního průzkumu.

Geochemické mapování se zaměřilo na chróm (Cr), platinu (Pt), paladium (Pd) a prvky vzácných zemin v oblasti projektu s rozlohou překračující 27 ha s využitím přenosného analyzátoru XRF Olympus řady Vanta™ M. Mapování bylo provedeno před započetím vrtacích a těžebních prací a výsledky tohoto úvodního průzkumu vedly k závěru, že bude prospěšné provést geochemický průzkum pomocí technologie pXRF po celém území s rozlohou 1220 ha.

Práce vykonané v rámci této studie zahrnovaly následující:

• Rešerši výskytu železné rudy s obsahem chromu v regionu
• Orientační geochemickou studii a návrh průzkumu
• Posouzení kalibrace analyzátoru pXRF, aby bylo zajištěno, že je pro daný účel vhodný

Pro jednotlivé prvky byl postupně realizován orientační geochemický program s cílem stanovit požadovanou hustotu sítě pro odběr vzorků, lokality a orientaci. Standardní geologické plány/mapy, průřezy, blokové modely a projekce byly vyhotoveny v měřítkách 1 : 1000 a 1 : 10.000 v souladu s požadavky pro zájmový region.

Ložiska chromitanu železnatého zkoumaná v rámci této studie jsou poměrně komplexní a strukturovaná. V souladu s výše uvedenými informacemi byly závěry následující:

• Středně velká a malá ložiska
• S čočkovitou nebo žilní geometrií
• Někdy vytvářejí hnízda, případně sloupce
• Velikost se mění v rozmezí od desítek metrů až do 300 metrů na délku a ložisko je často rozděleno do malých bloků podle později vzniklých struktur

Typická hustota odběru vzorků pro tento typ ložiska chromitanu železnatého je v rozmezí od 20 m do 50 m, přičemž 5 % populace vzorků tvoří vzorky, které umožňují kontrolu kvality (referenční vzorky, etalony a duplikáty).

Následně byl podobným způsobem vypočten počet vzorků potřebných pro pokrytí celé oblasti o rozloze 1220 ha. Bylo zvoleno pracovní měřítko 1 : 10.000 s hustotou sítě pro odběr vzorků 100 m × 50 m. Celkový stanovený počet vzorků byl 2684 včetně 5 % vzorků pro kontrolu kvality.

Cílem klienta bylo vyhotovení geochemických map cílové oblasti i oblasti, na kterou byla vydána licence, ve lhůtě 10 dnů. Tím byl dán počet vzorků na den v rozmezí od 282 do 345 v závislosti na zvolené hustotě vzorků. S přihlédnutím k terénu, v němž byl průzkum prováděn, bylo možné během 8hodinové směny analyzovat 200 až 400 vzorků, což je kapacita, která splňovala požadavky klienta.

Každý z výsledků získaných pomocí technologie pXRF obsahuje podrobný geochemický rozbor většího počtu prvků a velmi přesná metadata vzorku včetně 3D lokací stanovených pomocí integrovaného přijímače GPS. Lokalizační údaje jsou uváděny v projekci WGS-84 a lze je velmi rychle exportovat, čímž je umožněno vytváření geochemických map téměř v reálném čase a rychlá interpretace dat v terénu.

Obrázek 1 Příklad mapy ložisek platiny.

Byla provedena podrobná analýza návratnosti investice (ROI) s cílem kvantifikovat cenu použití technologie pXRF v porovnání s běžnými laboratorními metodami, které znamenají dlouhé doby realizace analýzy a nákladnou manipulaci se vzorky spojenou s logistickým požadavkem na zasílání vzorků do Moskvy v Rusku. Pro tento úkol bylo zvoleno měřítko 1 : 5000, které odpovídá 2974 vzorkům odebraným v průběhu 10 dnů. Pro srovnání: tato metoda je třikrát rychlejší než běžný laboratorní postup a čtyřikrát levnější než rozbor pomocí běžné laboratorní techniky. S přihlédnutím k těmto skutečnostem bylo stanoveno, že pořizovací náklady na jeden analyzátor s technologií pXRF se během plánované doby tohoto projektu vrátí třikrát až čtyřikrát.

Závěrem lze konstatovat, že tato studie prokázala významnou hodnotu a kratší dodací termíny při využití přístroje pXRF Olympus řady Vanta™ pro rychlé geochemické mapování v terénu. U tohoto projektu bylo prokázáno, že výsledky je možné získat za jednu třetinu obvyklé doby, což zkrátí čekání o jeden měsíc, a za zlomek obvyklých nákladů.