Figura 1: Detall de l'espectròmetre de fluorescència de rajos X (pistola de color groc) connectada a la taula de treball portàtil.
Per analitzar els diferents tipus de mostres, aquestes s'han de col·locar dins la cambra que inclou la taula.
Des de l'ordinador portàtil s'observa l'àrea de mesura i s'ajusten les condicions d'anàlisis.
Un cop la cambra es tanca es pot iniciar l'anàlisi, la qual habitualment dura entre un o dos minuts.
L'equip permet analitzar de forma ràpida i còmode tota mena de materials geològics: roques, sediments, vidres, sols, mineralitzacions, cristalls, precipitats, pols o materials d'origen antròpic.
L'ICGC ha adquirit un espectròmetre de fluorescència de rajos X portàtil (Olympus Delta Professional Geochem Analyzer DPO2000+Workstation) per determinar composicions geoquímiques de materials geològics.
En concret l'equip determina quantitativament la concentració de 34 elements químics: Ag, Al, As, Bi, Ca, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, Hg, K, Mg, Mn, Mo, Nb, Ni, P, Pb, Rb, S, Sb, Se, Si, Sn, Sr, Th, Ti, U, V, W, Y, Zn i Zr.
L'espectròmetre queda integrat dins una taula de treball portàtil (veure Figura 1) que permet realitzar les anàlisis, en condicions segures i estables, d'una gran varietat de tipologia de mostres: testimonis de sondatges, mostres de mà d'afloraments, làmines primes, materials que impregnen teixits o agregats continguts dins de bosses o comprimits en pastilles.
L'equip portàtil de fluorescència de rajos X (pFRX) és una eina que facilitarà el desenvolupament dels treballs de caracterització geològica sistemàtica que realitza l'ICGC, especialment aquells projectes que es relacionen amb:
-Determinar les composicions geoquímiques de referència dels materials que constitueixen el substrat geològic.
-Entendre els processos geoquímics naturals que tenen o poden tenir uns efectes en la qualitat del medi ambient i dels recursos disponibles.
-Identificar i caracteritzar la contaminació del medi associada a l'activitat antròpica.
Fins el moment el treball amb l'equip pFRX s'ha centrat, fonamentalment, en el seu calibratge a partir d'analitzar mostres de roques polvoritzades de composicions conegudes del massís de l'Albera, el batòlit del Querigut, l'àrea metropolitana de Barcelona i la ciutat de Girona.
A partir de les composicions de referència s'han pogut establir unes rectes de calibratge dels següents elements: Al, As, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Mo, Nb, Ni, P, Pb, Rb, Si, Sr, Th, Ti, V, W, Y, Zn i Zr (veure Figura 2).
Aquestes rectes poden ser utilitzades per validar i ajustar les composicions que s'obtenen amb l'equip pFRX.
Figura 2: Exemples de rectes de calibratge de les concentracions mesurades amb l'equip pFRX versus les composicions de referència (determinades mitjançant altres tècniques analítiques).
Les rectes de calibratge corresponen a l'alumini (Al) i el plom (Pb).
Al marge dels treballs de calibratge, per avaluar el potencial de l'equip en la caracterització i la identificació de materials, s'han analitzat diferents mostres de roques i minerals riques en elements que habitualment es troben en baixes concentracions com ara Ag, Bi, Cd, Hg, S, Sb, Se, Sn o U, i que no es té una recta de calibratge.
En general els resultats que s'han obtingut han estat satisfactoris, les concentracions que determina l'equip pFRX són similars a les esperades.
Per altra banda s'han analitzat diferents tipologies de mostres de sediments, sols i pols contingudes en diferents tipus de bosses i recipients de plàstic.
Aquest treball ha permès conèixer com les bosses i els recipients que guarden les mostres condicionen les anàlisis.
A partir d'aquest treball s'ha establert una metodologia que optimitza l'anàlisi quantitatiu de mostres de sediments, sols i pols.
Les gràfiques que composen la Figura 3, són un exemple del potencial de l'aplicació d'aquesta metodologia.
Figura 3: Exemple de l'aplicació de l'equip pFRX en la caracterització geoquímica de mostres de sediments.
Distribució del calci (Ca), el potassi (K), el zirconi (Zr) i l'Arsènic (As) en profunditat en uns testimonis de sediments holocens i del plistocè superior (des de l'últim màxim glacial, fa uns 18.000 anys) derivats d'un sondatge realitzat a la zona de Riumar, al Delta de l'Ebre, en el marc del projecte Ebro-Admiclim.
En conjunt, l'equip pFRX és una eina orientada a facilitar l'activitat que desenvolupa l'ICGC en matèria de geoquímica.
En els propers anys aquesta activitat es vol potenciar, especialment en el camp de la identificació i la caracterització de problemes mediambientals associats a processos naturals o antròpics com ara la degradació dels ecosistemes o la contaminació urbana.
En aquest sentit, properament hi ha previst utilitzar l'equip pFRX en treballs de caracterització geoquímica sistemàtica de diferents tipologies de materials representatius del substrat geològic de Catalunya i, en el monitoratge de la composició de sòls i pols de l'àrea metropolitana de Barcelona i altres àrees del territori sotmeses a una forta pressió antròpica.
Observació i mesura territorial
Redactat per: Miquel Vilà Planella
Per saber-ne més: Miquel Vilà Planella