Портативные рентгенофлуоресцентные (РФ) анализаторы Olympus позволяют получить высококачественные геохимические данные в режиме реального времени для быстрой оценки почв, твердых пород и руд. Последние разработки в технологии портативного РФА (pXRF) значительно сократили время анализа, улучшили пределы обнаружения и расширили диапазон измеряемых элементов. Анализаторы Vanta™ широко используются для идентификации типов пород с использованием литогеохимического метода. Анализаторы также интегрированы в стандартные процедуры геологического исследования (почв, бурового шлама и керна), поскольку мгновенно предоставляют данные химического анализа. Полученные данные могут использоваться для классификации и интерпретации типов пород, изменений и минерализации, – одновременно с визуальным осмотром или раньше. |  Анализ горных пород с помощью портативного РФ-спектрометра Vanta. |
Геологическая документация на основе данных РФА
Геофизические исследования скважин (ГИС) – это методы геологической документации горных выработок и буровых скважин, изменений состава, текстуры, структуры и других физических свойств пород, бурового шлама и керна. Обычно, геологи используют каротажные диаграммы (документацию) для записи внешних характеристик или парамагнитных свойств материалов, включая цвет, размер зерна, текстуру, ориентацию структуры, напластование, изменения, метаморфизм и поперечное сечение. Геологическая документация – основной навык, приобретаемый в процессе теоретического изучения пород и материалов депозитария, а также полевых испытаний на месте их залегания (in situ) или использования образцов горной породы (керна). Только тогда геолог приступает к выполнению полевых исследований для изучения комплексности и изменений геологической среды по всему миру. В области разведки и добычи полезных ископаемых есть такое выражение: «Лучший геолог – тот, который видел большинство скал!» Портативные РФ-анализаторы и другие методы анализа трансформируют существующие технологии ГИС. Доставка данных каротажа в режиме реального времени в географические информационные системы (ГИС), системы управления геологической информацией (GIMS) и программы 3D-визуализации и моделирования кардинальным образом изменила отрасль. |  Система управления геологической информацией (GIMS) – Отображение данных РФ-анализатора Olympus в режиме реального времени |
Визуальная оценка скважины носит субъективный характер
Основная проблема визуальных геологических наблюдений – в том, что каждый геолог оценивает породы, исходя из своего опыта и знаний. Это создает сложности при комбинировании данных, предоставленных разными геологами. Субъективность визуальных наблюдений хороша видна на Рис. 1, где представлены данные одного разреза, полученные 8 разными геологами. Мы имеем семь разных результатов (учитывая, что геологи 6 и 7 скопировали данные друг у друга).
Рис. 1 Результаты осмотра залегания пластов горных пород одной скважины, полученные 8 геологами с разными знаниями и опытом
Данные лабораторного анализа приходят значительно позже получения первичной геологической информации; в результате, возникает расхождение между геологическими наблюдениями и проверкой/подтверждением полученной информации. Это также может привести к запоздалым или неправильным решениям о продолжении или прекращении бурения, приостановке работ или отправке буровой бригады на другое место. Именно на этом этапе портативные РФ-анализаторы играют важную роль, предоставляя данные геохимического анализа практически в режиме реального времени.
Геологические наблюдения и документация с использованием РФ-анализатора Vanta дает множество преимуществ, а если добавить сюда портативный дифрактометр TERRA® то преимуществ еще больше:
- Корреляция объективных данных между заданными буровыми скважинами
- Типизация и идентификация горных пород
- Установка связи между литологическими наблюдениями и геохимическими данными
- Своевременное принятие важных решений (прекращение бурения или расширение скважины)
- Литогеохимический метод и многомерный геохимический анализ используются для идентификации горных пород, изменений, структурного контроля и определения литологических границ
- Интеграция данных в алгоритмы или методы машинного обучения для автоматизации процесса
- Полный количественный минералогический анализ на базе данных XRD и XRF
- Возможность быстрой передачи, обработки и отображения данных, представления данных в виде таблицы или графика
- Доступ к данным в режиме реального времени, в любое время и в любом месте
Технология портативного РФ-анализа (pXRF), как и другие методы, требует целевого применения с соответствующей подготовкой и подачей проб, обеспечением/контролем качества и цепью обеспечения сохранности проб, как в случае с лабораторными данными.
На Рис. 2 (ниже) показан пример данных, полученных в ходе анализа выбуренных пород на месторождениях пирита (серого колчедана) в Брукунг (Южная Австралия) и по результатам исследований, проведенных Научно-исследовательским центром технологий глубинного бурения (DET CRC) в Австралии.
Рис. 2. Цифровая каротажная диаграмма скважины Брукунг2, отображающая данные геохимического (pXRF) и минералогического (pXRD) анализа выбуренных пород
Рис. 3 показывает потенциальную способность современных алгоритмов (мозаичное представление вейвлет- преобразования, Fe) представлять литологические характеристики в трех разных порядках величины).
Рис. 3 Мозаичное представление вейвлет-преобразования, применительно к данным РФ-анализа Fe нисходящей скважины (Брукунг, Южная Австралия)
Подробнее о данных, представленных на Рис. 3, см. в следующих источниках: Uvarova, Cleverley & Baensch. (2014). «Coupled XRF & XRD analyses for rapid and low-cost characterisation of geological materials in the mineral exploration and mining industry.» AAG Explore Newsletter # 162. Hill, Robertson & Uvarova. (2015). «Multiscale hierarchical domaining and compression of drill hole data.» Computers & Geosciences 79, 47–57.
