厄瓜多尔南部卡哈斯国家公园全新世晚期地层研究

上一期《易科泰样芯分析技术应用案例》, 我们介绍了利用XRF、HSI、超高效液相色谱（HPLC）技术分析波兰Łazduny湖样芯用于推断水体生产力、季节性缺氧和半混合态状况的研究，本期将介绍利用CORESCANNER X光芯体密度扫描成像与元素分析技术（XRF）和SPECIM样芯高光谱成像技术（HSI）研究厄瓜多尔火山灰的案例。

位于活火山下游的湖泊是火山爆发时产生的火山灰（tephra）的天然储存库，美国北亚利桑那大学的Stéphanie H. Arcusa等人利用CORESCANNER XRF技术、SPECIM SCS样芯高光谱成像技术等对厄瓜多尔南部卡哈斯国家公园四个湖泊的沉积物岩心进行了分析，这些沉积物位于安第斯山脉北部活火山群下风约200公里处，记录了火山灰沉积的区域历史，可追溯到距今大约3000年前，研究结果发表于2020年《Andean Geology》（Late Holocene tephrostratigraphy from Cajas National Park, southern Ecuador）。

研究人员使用微型X射线荧光（µXRF）扫描仪（ITRAX©，Cox Analytical System）测量元素组成，对于2014年半芯，扫描分辨率为2mm；对于2015年半芯，其分辨率为1mm以探测火山灰层和隐伏火山灰层。使用Mo管（40kV，20mA）以10s的曝光时间测量2014半芯，以检测Al，Si，K，Ca，Ti，Mn，Fe，Rb，S，Sr和Zr元素。使用更高的电压（45 kV）和更长的曝光时间（20s）来测量2015半芯，以检测其他元素（Ni, Cu, Pb, Br）。使用X射线射线照相术（RAD，0.2mm分辨率）对半芯进行附加成像，在高分辨率下检测沉积物密度差异。使用SPECIM Ltd. VNIR高光谱成像扫描系统获取样芯表面照片（可见光和近红外波段）。

研究指出利用沉积记录从湖泊发展年代学具有挑战性，火山灰分析的不同方法（包括地球化学、颜色、颗粒形态和地层学）可能会产生矛盾的结果；此外，多个因素会影响某个地点火山灰沉积序列的完整性，例如风向、二次沉积、重整过程、溶解和大气湍流会产生可变的火山灰地层记录。为了解决非均质面沉积问题，需要综合考虑多火山灰事件的多湖沉积物分析方法。

研究结果见下图。

易科泰生态技术公司提供全面样芯扫描成像分析技术方案：

• 高分辨率样芯（芯体）扫描成像分析，全面反映二维密度/质地和化学成分分布
• 岩矿样芯、海洋湖泊沉积样芯、树木年轮样芯等
• RGB扫描成像与CT技术密度扫描成像
• 高光谱扫描成像分析
• XRF元素扫描分析
• 高通量、非损伤
• 可选配LIBS元素分析

主要产品技术：

• SisuROCK多样芯高通量高光谱成像扫描分析系统
• SisuSCS单样芯高光谱成像扫描分析系统
• SisuCHEMA高光谱成像分析系统
• SpectraScan高光谱成像扫描分析系统
• ITRAX CoreScanner样芯密度与元素扫描分析系统
• ITRAX XRF Scanner 岩矿/湖海样芯元素扫描分析系统
• ITRAX MultiScanner树木年轮分析系统
• VIS-NIR P4000土壤样芯理化性质勘测系统