ICS 75010 SY E 11 备案号：65547—2018 中华人民共和国石油天然气行业标准 SY/T 6189—2018 代替SY/T6189—1996 岩石矿物能谱定量分析方法 Quantitative analysis method for rock minerals by X-ray energy spectrum (EDS) 2019-03－01实施 2018一10一29发布 国家能源局 发布 SY/T6189—2018 目 次 前言 范围 规范性引用文件 2 仪器、设备及材料 3 能谱定量分析原理 样品制备 2 标准物质· 6 1 分析条件 分析步骤 3 质量误差要求 9 石仕 3 SY/T6189—2018 前言 本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准代替SY/T6189—1996《岩石矿物能谱定量分析方法》，与SY/T6189—1996相比，除编 辑性修改外主要技术变化如下： 修改了设备、材料（见3.1，3.2）； 删除了分析原理的公式表示（见第4章）； 修改了样品制备中的技术要求（见5.1，5.2）； 修改了标准物质的选取方法（见6.1，6.2）； 修改了分析条件中的技术要求（见7.1，7.2），增加了矿物自动识别分析条件（见7.4）； 删除了原标准的第8章、第9章，将仪器校准等内容并入分析步骤（见8.1，8.2，8.3，8.4， 8.5)； 删除了第10章、第11章，将测量精密度内容并入质量误差要求（见9.1，9.2）； 删除了原标准的表2和表3。 本标准由石油地质勘探专业标准化委员会提出并归口。 本标准起草单位：中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院石油地质实验研究中心、中国 石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院、中海油能源发展股份有限公司工程技术分公 司、中国石油西南油气田分公司勘探开发研究院、中国石油新疆油田分公司勘探开发研究院。 本标准主要起草人：李建明、金旭、魏广振、周富春、刘晓丹、邹春艳、李璐璐。 II SY/T6189—2018 岩石矿物能谱定量分析方法 1范围 本标准规定了通过扫描电子显微镜或电子探针分析仪上配置的X-射线能谱仪对岩石矿物的元素 及化学成分进行定量分析的技术方法和质量要求。 本标准适用于岩石矿物元素及化学成分定量分析。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T4930微束分析电子探针分析标准样品技术条件导则 GB/T150742008 电子探针定量分析方法通则 SY/T5913—2004 岩石制片方法 SY/T6027—2012 岩石矿物电子探针定量分析方法 3仪器、设备及材料 3.1 仪器、设备包括： a）X-射线能谱仪及定量分析系统。 b）扫描电子显微镜或电子探针分析仪。 c）磨片机。 d）抛光机。 e）真空镀膜仪。 f）干燥器。 g）超声波清洗器。 3.2 2材料包括： a）碳棒或碳纤维：光谱纯。 b）银导电胶、铜导电胶或双面碳导电胶。 c）乳胶。 d）化学纯四氢呋喃。 e）化学纯二氯甲烷。 f）钻标准物质或铜标准物质。 4 能谱定量分析原理 扫描电子显微镜或电子探针分析仪产生的高能聚焦电子束轰击样品表面，使其表面各种元素产生 不同的特征X-射线。根据特征X-射线的能谱峰位及强度，可测定样品中所含的元素及其含量。样 1 SY/T6189—2018 品中某元素谱峰强度值与标准物质谱峰强度值之比，为该元素含量的近似值，经ZAF法物理模型校 正，可得到样品中该元素的含量值。 5样品制备 5.1 块体样品制备 5.1.1含油样品用四氢呋哺或者二氯甲烷抽提至荧光三级以下。 5.1.2将岩石样品破碎至合适尺寸，扫描电镜样品尺寸宜为3mm×5mm×3mm~10mm×20mm× 10mm；电子探针样品尺寸宜为20mm×20mm×1mm~90mm×90mm×5mm。 5.1.3对样品分析面抛光，抛光方法见SY/T5913—2004的3.5.4。 5.1.4将样品黏结固定在样品台上，分析面与样品台应保持平行。 5.1.5待测样品在室温下自然干燥或置于干燥器内干燥。 5.1.6用洗耳球或气枪吹掉样品表面灰尘。 5.1.7将干燥后样品分析面镀膜，镀碳膜要求见SY/T6027—2012的5.3。 中国石 5.2岩屑及岩心样品的薄片制备 见SY/T6027—2012的第5章。 6标准物质 6.1应选用国家标准物质。 6.2若无国家标准物质，可根据自已工作需要选择研制，其制备方法应符合GB/T4930的规定，并 应在结果报告中说明。 7分析条件 7.1 扫描电子显微镜分析条件 7.1.1加速电压宜为10kV~20kV。 7.1.2用法拉第杯监测电子束流，电子束流宜为1.3nA～20nA，使计数率达到1000cps～3000cps。 仪器无法拉第杯的情况下，采用铜标准物质的电流进行监测，电流宜为10nA～15nA，使计数率达 到1000cps~3000cps。 7.2X-射线能谱仪条件 7.2.1采集时间宜为50s～100s，使总计数值超过100000cps。 7.2.2X-射线检出角（）应大于35。 7.3 电子探针分析条件选择 见SY/T6027—2012的第6章。 7.4 矿物自动识别分析条件 7.4.1 采用背散射成像模式。 7.4.2 运行矿物自动识别软件，启动自校准或手动校准程序，满足矿物自动识别分析的测试需求。 2 SY/T6189—2018 8分析步骤 8.1 开机后，将仪器调试至满足GB/15074—2008中第6章的工作状态要求。 8.2 将样品放人样品舱，确定能谱分析的区域。 8.3 采集样品的X-射线能谱图，鉴别收集谱图中元素的谱峰位置及净峰值，确定所含元素。 8.4定量分析的步骤： a）根据所含元素选取或建立标准物质数据库。 b）根据所用仪器，任选以下一种方法扣除背底值： 1）在高能端和低能端无元素谱峰区域选两个背底点，自动扣除背底。 2）用数字滤波法进行背底扣除。 3）沿谱图背底谱的包络线划线，手动扣除背底。 c）选择与标准物质一致的分析谱线，由能谱软件自动计算出所测元素、矿物的组分含量。 8.5矿物分布的步骤： a）根据能谱定量分析结果，计算比对自动获取矿物百分含量及组分分布图。 b）确定不同矿物组分平均粒径并做出粒径分布图。 国石化 9质量误差要求 9.1质量误差 用元素百分含量双差表示，见公式（1）： 2|A B R, = - ×100% (1) 式中： R,—测量的相对双差； A 第一次测量数据， B—第二次测量数据。 9.2 质量要求 9.2.1 被测元素与标准物质元素X-射线能谱图的拟合指数应小于3。 9.2.2 根据矿物种类、定量分析可测总量值及总量偏差值应符合表1的要求。 9.2.3 标准的化学计量物质，其组成应与理论分子式相符，分子比误差应小于5%。 表1可测总量及总量偏差判断值 可测总量 总偏差值 矿物类型 % % 100 ±5 长石类矿物 硫化物 100 ±5 氧化物 100 ±5 方解石 56 碳酸盐类矿物 白云石 52 ±5 铁白云石 53 3 SY/T6189—2018 表1(续) 可测总量 总偏差值 矿物类型 % % 高岭土 86 ~ 88 蒙脱石 78 ~ 82 伊利石 90 ~ 95 黏土类矿物 伊蒙混层 89 ~ 95 绿蒙混层 84 ~ 93 绿泥石 87 ~ 90 方沸石 88 ~ 92 沸石类矿物 浊沸石 84 ~ 87 斜发沸石 88 ±5 中国石化 4