XRD-analyser

Ved NGU anvendes røntgendiffraksjon (XRD) til identifikasjon av mineraler. Dette er en viktig del av studier tilknyttet utvikling av mineralressurser, spesielt industrimineraler, samt generell geologisk kartlegging.
Instrument Bruker D8 Advance ved NGU - prøvekammer.

Prinsippet er basert på at refleksjon av en monokromatisk røntgenstråle som sendes inn på en krystallflate er avhengig av krystallens gitterstruktur. I praksis sendes strålen på prøven med varierende innfallsvinkel, og reflekser registreres ved korresponderende utfallsvinkler. Vinklene korresponderer med gitteravstander relatert til ulike plansett og registreres i form av et diffraktogram. Således vil ethvert mineral gi opphav til et helt unikt mønster, som et fingeravtrykk for dette mineralet. Identifisering gjøres ved at diffraktogrammene for ukjente prøver sammenlignes med mønstre for kjente mineraler, som er samlet i en database.

I NGU-Labs virksomhet inngår metoder for kvalitativ XRD-analyse av klastiske mineraler og leirmineraler. Ved identifisering av klastiske mineraler pulveriseres prøven som overføres til prøveholder. I tilfelle lite prøvematerale, f.eks. enkeltmineraler, benyttes en spesiell prøveplate som gir minimal bakgrunnsstøy. Ved identifisering av leirmineraler gjøres analyse av ulike fraksjoner: bulk-fraksjon (< 63 μm), finfraksjon (f.eks. < 6 μm). Aktuell fraksjon fraskilles ved bruk av sentrifuge eller synking i væskesylinder (Stokes lov), og filtreres over på et keramisk filter før analyse. Glykolbehandling og varmebehandling kan være aktuelt for å skille mellom ulike leirmineraler (eks. svelleire, kaolinitt m.m.).

Diffraktogram for en prøve med hovedkomponent kvarts.
Diffraktogram for en prøve med hovedkomponent kvarts.
Separasjon av fraksjon < 63 μm ved våtsikting.
Separasjon av fraksjon < 63 μm ved våtsikting.
 System for filtrering av finfraksjon på en keramisk filter.
 System for filtrering av finfraksjon på et keramisk filter.