ظهرت تقنيات الأشعة تحت الحمراء (IR) كطرق قوية لتحليل الصخور والمعادن. تستخدم هذه التقنيات التفاعل بين الأشعة تحت الحمراء والاهتزازات الجزيئية داخل العينة للحصول على معلومات قيمة حول تكوينها وهيكلها.
طرق تحليل الصخور باستخدام تقنيات الأشعة تحت الحمراء
- إحدى الطرق المستخدمة على نطاق واسع هي التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء ، والتي تتضمن قياس الامتصاص أو الإرسال أو انعكاس الأشعة تحت الحمراء بواسطة عينة صخرية. تعرض المعادن ومكونات الصخور المختلفة أنماط امتصاص فريدة في منطقة الأشعة تحت الحمراء ، مما يسمح بتحديدها وتقديرها. بمقارنة الأطياف المقاسة بقواعد البيانات المرجعية، يتيح التحليل الطيفي بالأشعة تحت الحمراء التحديد السريع وغير المدمر للمعادن وتحديد وفرتها النسبية في عينة صخرية.
- تقنية أخرى مهمة هي مطيافية الأشعة تحت الحمراء لتحويل فورييه (FTIR) ، والتي توفر أطياف عالية الدقة على نطاق طيفي واسع. يمكن استخدام FTIR لتحديد مجموعات المعادن المختلفة ، مثل السيليكات والكربونات والكبريتات ، بناءً على نطاقات الامتصاص المميزة الخاصة بهم. إنه ذو قيمة خاصة لدراسة تكوين الصخور وتغييرها ، وكذلك للتحقيق في عمليات التجوية ووجود المركبات العضوية.
- يجمع الفحص المجهري بالأشعة تحت الحمراء بين الدقة المكانية للفحص المجهري البصري وإمكانيات التحليل الكيميائي لمطياف الأشعة تحت الحمراء. يسمح بفحص حبيبات معدنية صغيرة أو مناطق محددة ذات أهمية داخل عينة صخرية. من خلال رسم خرائط لتوزيع امتصاص الأشعة تحت الحمراء عبر عينة، يوفر الفحص المجهري بالأشعة تحت الحمراء رؤى قيمة في تقسيم المناطق المعدنية والعلاقات التركيبية ووجود المعادن الثانوية أو منتجات التغيير.
- بالإضافة إلى ذلك يتم استخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لدراسة الخصائص الحرارية للصخور. يقيس انبعاث الأشعة تحت الحمراء من عينة لتقييم الموصلية الحرارية والسعة الحرارية والانتشار الحراري. هذه المعلومات ضرورية لفهم السلوك الحراري للصخور مثل عمليات نقل الحرارة في أنظمة الطاقة الحرارية الأرضية أو استجابة الصخور للتدفئة أو التبريد السريع.
باختصار ، توفر تقنيات الأشعة تحت الحمراء أدوات متعددة الاستخدامات لتحليل الصخور. من تحديد المعادن وفرتها إلى التحقيق في التغيرات التركيبية ، ورسم الخرائط المكانية ، والخصائص الحرارية ، توفر هذه الأساليب رؤى قيمة في خصائص وسلوك الصخور، والمساهمة في مختلف المجالات بما في ذلك الجيولوجيا وعلم المعادن وعلوم البيئة.
