Die RFA-Handanalysatoren von Olympus bieten eine hohe Leistung, geochemische Daten in Echtzeit für eine schnelle Charakterisierung von Böden, Gesteinen und Erzen. Jüngste Fortschritte in der mobilen RFA-Technologie haben die Analysezeiten erheblich verkürzt und die Nachweisgrenzen und die Anzahl gemessener Elemente erheblich verbessert. Vanta Analysatoren werden routinemäßig zur Gesteinsanalyse für die Identifizierung von Gesteinsarten eingesetzt. Sie werden auch bei standardmäßigen geologischen Protokollierungsaktivitäten (Böden, Bohrspäne und Bohrkerne) integriert, da Vanta Analysatoren objektive chemische Prüfdaten an der Probenentnahmestelle sofort liefern. Diese Daten können verwendet werden, um Gesteinstypen, Alterationen und Gesteinsbildungen gleichzeitig oder sogar noch vor einer routinemäßigen Protokollierung mit dem bloßen Auge zu klassifizieren und zu interpretieren. |  Ein Vanta RFA-Handanalysator, der Prüfdaten für verschiedene Gesteinsarten und Protokollierungen bereitstellt. |
Prüfdaten-basierte geologische Protokollierung mit mobiler RFA
Im Rahmen von geologischen Protokollierungen führen Geowissenschaftler Beobachtungen mit bloßem Auge durch, um die Gesteinsart, Alteration, Textur, Struktur und andere Eigenschaften verschiedener Proben wie z. B. von Böden, Steinen, Bohrsplittern und –kernen zu protokollieren. Geowissenschaftler verwenden normalerweise eine Protokollierungstabelle (ein geologisches Protokoll), um sichtbare Eigenschaften oder paramagnetische Eigenschaften, einschließlich Farbe, Korngröße, Textur, strukturellem Aufbau, Schichtung, Alteration, Metamorphose und Überschneidungen, festzuhalten. Geologisches Protokollieren ist eine grundlegende Fähigkeit, die durch jahrelange theoretische Studien von Gesteins- und Ablagerungssammlungen, gefolgt von jahrelanger Feldforschung mittels geologischer Untersuchungen vor Ort oder von Bohrproben, erworben wurde. Und nur so ist ein Geowissenschaftler in der Lage, detaillierte Protokolle vor Ort zu erstellen, um die Komplexität und Vielfalt der Geologie rund um den Globus zu untersuchen. Folglich lautet eine englische Redewendung im Bereich der Gesteinsexploration: The geologist who has seen the most rocks, wins! (Es gewinnt der Geologe, der das meiste Gestein gesehen hat.). Die mobile Röntgenfluoreszenzanalyse und andere analytische Techniken verändern die Durchführung moderner und routinemäßiger Protokollierungen. Die Bereitstellung objektiver Protokollierungsinformationen in Echtzeit für geographische Informationssysteme (GIS), geologische Informationsmanagementsysteme (GIMS) und 3D-Visualisierungs- und Modellierungspakete revolutioniert die Branche. |  Geologisches Informationsmanagementsystem (GIMS), das geochemische Analysedaten von einem Olympus RFA-Handanalysator in Echtzeit anzeigt. |
Beobachtungen mit dem bloßen Auge führen zu subjektiven Protokollierungen
Ein großes Problem bei der geologischen Protokollierung mit dem bloßem Auge ist, dass jeder Geowissenschaftler seine eigene Erfahrung, Meinung und Vorstellung zu seinen untersuchten Gesteinsproben hat. Diese Situation wird komplex, wenn Prüfdaten von mehreren Geowissenschaftlern für ein bestimmtes Projekt kombiniert werden sollen. Die subjektive Natur von Beobachtungen mit dem bloßem Auge wird in Abbildung 1 dargestellt, in der acht Geowissenschaftlern die gleiche Protokollierungssequenz gegeben wurde. Dies führte zu sieben verschiedenen Ergebnissen (Geowissenschaftler sechs und sieben haben ihre Arbeit gegenseitig kopiert).
Abbildung 1: Beobachtungen der gleichen Gesteinssequenz von acht verschiedenen Geologen mit unterschiedlichen Erfahrungen.
Laboruntersuchungsdaten treffen lange nach der ursprünglichen geologischen Protokollierung ein, was zu einer fundamentalen Unterbrechung zwischen den Beobachtungen der Protokollierung und den Querverweisungen und der Bestätigung der geochemischen Analyse führt. Dies kann auch zu schlechten und stark verzögerten Entscheidungen über das Ende der Bohrungen (Arbeiten fortführen oder einstellen) im Feld führen, wodurch sich die Bohrarbeiter in Bereitschaft halten müssen oder sie an einen anderen Ort versetzt werden. An dieser Stelle bietet die mobile RFA-Technologie durch die sofortige Bereitstellung geochemischer Analysedaten einen bedeutenden Mehrwert.
Die geologische Protokollierung mit dem Vanta RFA-Handanalysator hat viele Vorteile und bietet gegenüber dem tragbaren TERRA XRD-Analysator noch mehr:
- Objektive Prüfdaten für eine nahtlose Korrelation zwischen Einsatzort und Bohrlöchern
- Unterstützung bei der Charakterisierung und Identifikation von Gesteinsarten
- Gesteinsbeobachtungen und geochemische Analysen können verbunden werden
- Für zeitabhängige Entscheidungen von Mehrwert (Bohrungsarbeiten einstellen oder fortführen)
- Anwendung von Gesteinsanalysen und intelligenten, multivariaten und geochemischen Analysen zur Identifizierung von Gesteinseinheiten, Alteration, Aufbau und Gesteinsschichten
- Integration von Prüfdaten in einen Algorithmus oder von maschinenunterstützten Lernroutinen für einen automatisierten Arbeitsablauf
- Prüfdaten der mobilen XRD können die mobile RFA durch quantitative Gesteinsanalysen ergänzen
- Sofortige Ermittlung, Verarbeitung, Kartographie, Aufzeichnung oder Anzeige von Prüfdaten
- Prüfdaten von überall auf der Welt online einsehen
Wie andere Analysetechnologien und herkömmliche Labordaten erfordert die mobile RFA ebenso eine gebrauchstaugliche Technologie mit entsprechender Probenaufbereitung und -präsentation, Qualitätssicherung und -kontrolle und Überwachungskette.
Abbildung 2 (untenstehend) zeigt die Art von Prüfdaten, die anhand eines Beispiels von Diamantbohrungen des Brukunga Pyritbergwerks in Südaustralien und von Forschungsarbeiten der Commonwealth Research Cooperative Deep Exploration Technologies (DET CRC) in Australien erstellt werden können.
Abbildung 2: Digitales Protokoll eines Bohrlochs bei Brukunga (Abbildung 2) zeigt die geochemische Zusammensetzung mittels mobiler RFA und die Gesteinsanalyse von Bohrklein mittels mobiler XRD.
Abbildung 3 zeigt das Potenzial eingesetzter erweiterter Algorithmen (Wellentransformation und Parkettierung von Eisen) auf Gesteinsmerkmale in drei verschiedenen Größenordnungen.
Abbildung 3: Kleine Wellentransformation und Parkettierung angewendet auf RFA-Eisendaten aus einem Bohrloch bei Brukunga, South Australia
Für weitere Informationen zu den Angaben in Abbildung 3 beziehen Sie sich auf folgende Quellen: 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.
