激光诱导击穿光谱技术对火成岩岩性的高精度识别

摘要：

在石油勘探领域，细碎岩屑样品的岩性识别，特别是物性接近的火成岩的高精度识别是地质学的难题之一。针对这一问题，提出了一种基于激光诱导击穿光谱技术（LIBS）元素分析和全碱-硅（TAS）图版的新方法。利用自主搭建的 LIBS 系统，首先通过对比实验，系统的研究了脉冲能量、采集延时、采集方式、预燃对光谱信号的影响，确定了对火成岩样品元素分析的最佳条件：脉冲能量50 mJ，采集延时2μs，采集同一样品表面20个不同点的光谱积分平均，并通过实验证明了预燃的样品处理方式不适合火成岩样品，有效提高了样品检测光谱数据的重复性。随后确定了火成岩岩性识别常用7种元素（钠镁铝硅钾钙铁）的特征谱线，定性分析和比较了不同岩性的火成岩样品；利用已知元素含量的国标系列岩石样品信息，生成了钠、硅、钾的定标曲线，线性相关系数均大于0．9，并利用国标岩石样品考察了定量分析的准确性；利用定标曲线法定量分析了火成岩样品的元素含量，并采用 TAS 图版法识别火成岩的岩性，准确率达90．7％。研究表明，LIBS 技术能够有效实现火成岩岩性的高精度识别。

关键词：光谱学、激光诱导击穿光谱、火成岩、定标曲线、全碱-硅图版

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家自然科学基金项目11274181，10974100;高等学校博士学科点专项科研基金项目20120031110033;光学信息技术科学教育部重点实验室开放课题项目2014KFKT001

在线出版日期：2015-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2463-2468