厄瓜多爾南部卡哈斯國家公園全新世晚期地層研究

上一期《易科泰樣芯分析技術應用案例》, 我們介紹了利用XRF、HSI、超高效液相色譜（HPLC）技術分析波蘭?azduny湖樣芯用于推斷水體生產力、季節性缺氧和半混合態狀況的研究，本期將介紹利用CORESCANNER X光芯體密度掃描成像與元素分析技術（XRF）和SPECIM樣芯高光譜成像技術（HSI）研究厄瓜多爾火山灰的案例。

位于活火山下游的湖泊是火山爆發時產生的火山灰（tephra）的天然儲存庫，美國北亞利桑那大學的Stéphanie H. Arcusa等人利用CORESCANNER XRF技術、SPECIM SCS樣芯高光譜成像技術等對厄瓜多爾南部卡哈斯國家公園四個湖泊的沉積物巖心進行了分析，這些沉積物位于安第斯山脈北部活火山群下風約200公里處，記錄了火山灰沉積的區域歷史，可追溯到距今大約3000年前，研究結果發表于2020年《Andean Geology》（Late Holocene tephrostratigraphy from Cajas National Park, southern Ecuador）。

研究人員使用微型X射線熒光（µXRF）掃描儀（ITRAX©，Cox Analytical System）測量元素組成，對于2014年半芯，掃描分辨率為2mm；對于2015年半芯，其分辨率為1mm以探測火山灰層和隱伏火山灰層。使用Mo管（40kV，20mA）以10s的曝光時間測量2014半芯，以檢測Al，Si，K，Ca，Ti，Mn，Fe，Rb，S，Sr和Zr元素。使用更高的電壓（45 kV）和更長的曝光時間（20s）來測量2015半芯，以檢測其他元素（Ni, Cu, Pb, Br）。使用X射線射線照相術（RAD，0.2mm分辨率）對半芯進行附加成像，在高分辨率下檢測沉積物密度差異。使用SPECIM Ltd. VNIR高光譜成像掃描系統獲取樣芯表面照片（可見光和近紅外波段）。

研究指出利用沉積記錄從湖泊發展年代學具有挑戰性，火山灰分析的不同方法（包括地球化學、顏色、顆粒形態和地層學）可能會產生矛盾的結果；此外，多個因素會影響某個地點火山灰沉積序列的完整性，例如風向、二次沉積、重整過程、溶解和大氣湍流會產生可變的火山灰地層記錄。為了解決非均質面沉積問題，需要綜合考慮多火山灰事件的多湖沉積物分析方法。

研究結果見下圖。

易科泰生態技術公司提供全面樣芯掃描成像分析技術方案：

• 高分辨率樣芯（芯體）掃描成像分析，全面反映二維密度/質地和化學成分分布
• 巖礦樣芯、海洋湖泊沉積樣芯、樹木年輪樣芯等
• RGB掃描成像與CT技術密度掃描成像
• 高光譜掃描成像分析
• XRF元素掃描分析
• 高通量、非損傷
• 可選配LIBS元素分析

主要產品技術：

• SisuROCK多樣芯高通量高光譜成像掃描分析系統
• SisuSCS單樣芯高光譜成像掃描分析系統
• SisuCHEMA高光譜成像分析系統
• SpectraScan高光譜成像掃描分析系統
• ITRAX CoreScanner樣芯密度與元素掃描分析系統
• ITRAX XRF Scanner 巖礦/湖海樣芯元素掃描分析系統
• ITRAX MultiScanner樹木年輪分析系統
• VIS-NIR P4000土壤樣芯理化性質勘測系統