Von Will Brownscombe, Natural History Museum, London
Das Bohren von Bohrkernen ist eine der Hauptaktivitäten, die ein Geologe während seiner Berufslaufbahn ausüben wird. Selbst der erfahrenste Geologe kann durch die Identifizierung von mehrdeutigen oder feinkörnigen Mineralien verwirrt werden. Zu oft können Geologen anhand eines Bohrkerns keine Gesteinsuntersuchungen validiert werden, ohne kostspielige und zeitaufwändige dünngeschliffene Proben zu verwenden. Um bei diesem Problem zu lösen, hat Olympus den portablen TERRA Analysator zur Röntgendiffraktion (XRD) für die Analyse von Gesteinsproben vor Ort entwickelt, was zu einer genaueren geologischen Protokollierung führt. Die Möglichkeit die Mineralzusammensetzung vor Ort zu identifizieren, liefert wichtige Informationen, die zum besseren Verständnis des geologischen Systems beitragen.
Das Natural History Museum verfügt über einen geologischen Beratungsservice für Bergbauunternehmen bei geologischen Interpretationen. Im Folgenden erläutert Will Brownscombe zwei Anwendungsbeispiele des TERRA Analysators zur Durchführung von Mineralidentifikationen am Einsatzort. Die Ergebnisse zeigen, dass der TERRA XRD-Analysator genaue, wiederholbare und sofortige mineralogische Analysen liefert.
Verwendung des TERRA zur Identifizierung mehrdeutiger grobkörniger Mineralien
Ein multinationales Unternehmen, das an einem Ni-Projekt arbeitete, protokollierte Peridotit-Bohrkerne. Bei der Auswertung von Bohrkernen erschwerte eine wiederkehrende Untereinheit mit grobkörnigen grauen und schwarzen Mineralien dem Geologen des Unternehmens die Identifikation (Abbildung 1).
Da die Mineralien grobkörnig waren, konnte mit einem Metallkratzer schnell ausreichend Mineralpulver für die XRD-Analyse entfernt werden. Die Proben wurden mit dem TERRA Analysator untersucht, und die Ergebnisse zeigten wiederholt, dass es sich bei dem schwarzen Mineral wider Erwarten um Plagioklas und bei dem hellgrauen Mineral um Orthopyroxen (Enstatit) handelte, das in unterschiedlichem Ausmaß zu Amphibol umgewandelt wurde.
Die Erkenntnis, dass es sich bei dieser Untereinheit um einen groben Gabbro handelte, ermöglichte eine genaue geologische Interpretation der gesamten Lagerstätte. Eine der Fehlinterpretationen dieser Untereinheit war die Olivin-Spinifex-Textur. Mit der Möglichkeit, diese Interpretation bereits in einem frühen Stadium des Prozesses auszuschließen, wurde keine Zeit mit einer fehlerhaften Interpretation verschwendet.
Abbildung 1: Geologische Bohrkernprobe mit Kratzerstellen, an denen Material für die Analyse mit dem portablen TERRA Analysator von Olympus entfernt wurde, mit Ergebnissen.
Identifizierung von feinkörnigen Gesteinen
Im zweiten Beispiel ist die betreffende Lithologie (B) feinkörnig und hellgrau, was eine Klassifizierung nur durch Betrachtung schwierig macht. Aufgrund der Überschneidung mit einer dunkleren, ultramafischen, magmatischen Einheit (A), die Kumulustexturen aufweist, wurde dieses Gestein zunächst als ein Alterationsprodukt der anderen Einheit interpretiert (Abbildung 2).
Wiederholte Analysen mit dem portablen TERRA XRD-Analysator ergaben jedoch, dass die Einheit B kein Alterationsprodukt ist, sondern nur magmatische Phasen enthält, darunter viel Plagioklas (Anorthit). Die Überschneidung musste also magmatisch sein, was für die Erzgenese der gesamten Lagerstätte eine wichtige Rolle spielt.
Abbildung 2: Eine Nahaufnahme der feinkörnigen, hellgrauen Lithologie (B) mit der Überschneidung einer dunkleren, ultramafischen, magmatischen Einheit (A) und den Mineralidentifikationen des TERRA XRD-Analysators.
Im Gegensatz zum zeit- und kostenaufwändigen Versand von geologischen Proben zum Dünnschliff oder für XRD-Analysen im Labor ermöglicht der TERRA Analysator schnelle und genaue Mineralidentifizierungen direkt im Bohrkern. Der TERRA bietet die Flexibilität, mehrere Proben so oft wie nötig zu testen, um die Identifizierung sicherzustellen. Das Verfahren spart Zeit und Geld, die bei der Durchführung teurer Explorations- und Bergbauarbeiten von unschätzbarem Wert sind.
