Mineral- och bergartsanalyser

SGU:s röntgendiffraktionslaboratorium finns vid vårt huvudkontor i Uppsala. Laboratoriet används i vår ordinarie verksamhet, men vi åtar oss också olika typer av uppdrag.

Direkt bestämning av kristallin fas

Vi utför framför allt analysarbete i form av identifiering och karakterisering av mineral – både enfasiga prov och blandningar såsom bergarter, malmer och industri­mineral. Röntgenanalys ger, till skillnad från kemiska analysmetoder, en direkt bestämning av den eller de närvarande kristallina faserna. Detta är central information ur många geologiska, tekniska och ekonomiska synvinklar.

Haltbestämning

Vi kan även åta oss en fortsatt bearbetning av rådata med datoriserad Rietveldanalys. Detta ger en semikvantitativ bestämning av halterna av de ingående huvudmineralen i provet. Kombinationen av röntgendiffraktometri och Rietveldanalys ger en unik möjlighet att få både identifikation av mineral och deras proportioner på en och samma gång, utan den tidsförlust och identifieringsproblematik som normalt är förknippad med traditionella metoder som exempelvis kräver framställning av tunnslip.

Många användningsområden

Den kombinerade röntgenmetodiken kan effektivt utnyttjas för olika typer av undersökningar, såsom karakterisering av de enskilda mineralen och deras inbördes proportioner i olika typer av byggnadsmaterial (exempelvis ballast), beräkning av bergarts­egenskaper för mekaniska och tekniska ändamål (inklusive hållfasthetsberäkningar och konstruktion av komponenter för stenhantering inom till exempel täktverksamhet och gruvbrytning), bedömning av värmeledningsegenskaper för geotermi- och bergvärmeprojekt, samt alla former av mineralprospektering inklusive mineralogisk karakterisering av omvandlingsbergarter relaterade till malmer och mineraliseringar.

Lermineral

Preparering och analys av lermineralprov fokuseras på identifiering av svällande (strukturellt expanderande) faser, vilka kan vara källor till problem och risker inom olika typer av byggnationer i berg, inte minst i tunnlar och andra underjordsbyggen. Mer detaljerade analyser av lermineral görs också på begäran.

Utrustning

Röntgenlaboratoriet ingår i SGU:s mineralogiska laboratorium. Utöver detta finns även ett preparationslaboratorium med bland annat kapacitet för extrem finmalning (mikronisering) av prov, mikroskopi och en preparationslinje för orienterade lermineralprov.

Kärnan i röntgenlaboratoriet är en modern Siemens/Bruker D5000-diffraktometer. Den är ett s.k. teta-tetainstrument (med Bragg-Brentanogeometri), vilket betyder att även instabila prov av olika slag kan analyseras. Instrumentet är också utrustat med roterande provhållare för att man ska kunna göra vissa kvantitativa analyser.

Diffraktogram i form av rådatafiler registreras, bearbetas och utvärderas digitalt med mjukvaror från Bruker Advanced X-ray Solutions' DiffracPLUS-familj. I röntgenlaboratoriets analytiska kapacitet ingår även mjukvara för datoriserad Rietveldanalys av rådatafiler, vilket medger kvantifiering av kristallina faser i blandningar.

Ramanspektroskopi

Förutom normala optiska mikroskop för undersökning av tunnslip och polerprov i polariserat ljus, har SGU även ett laser-Ramanspektroskopiskt instrument. Ramanspektroskopi lämpar sig för olika typer av undersökning, karakterisering och analys av varierande typer av material, inte minst mineral. Mätmetoden, som är icke-destruktiv, bygger på laserbestrålning av en mycket liten provyta och ger spektra som reflekterar närvaron av specifika molekyler eller molekylkombinationer i det undersökta materialet.

Ramananalyser kan göras på olika slags objekt (inneslutna korn eller kristaller i stuff, lösa kristallfragment och bearbetade prov) utan föregående preparering. Detta gör metoden särskilt lämplig för bestämning av en mångfald av ädelstenar och smyckestenar – även sådana som är infattade i smycken – liksom av andra känsliga material. Instrumentet är mobilt, vilket innebär att analysarbete kan göras på annan ort eller direkt i fält.

Allmänna frågor om geologi

Vi har tyvärr inte möjlighet att besvara frågor kring mineral och bergart från privatpersoner.