无论是如今新能源汽车的高速发展，储能需求的快速增长，还是稀土行业的蓬勃兴起，都使得Li、Be、B这类战略性稀有金属的勘探需求不断上涨，花岗伟晶岩是这类金属最核心的赋矿载体。不久前，来自全球最大电镜生产集群“电镜谷”布尔诺的捷克布尔诺工业大学、马萨里克大学和Lightigo的联合科研团队，依靠FireFly科研级LIBS元素成像与分析系统，搭建出了针对大面积Li、Be稀有伟晶岩的元素分布成像方案，解决了传统方法无法检测Li、Be、B轻元素的行业难题，为稀有金属矿床的地质分析提供了崭新的表征方法。

本研究选用2类典型伟晶岩标本：捷克Maršíkov粗粒富铍伟晶岩、加拿大Rau细粒锂铍硼复合型伟晶岩

本次文献选取锂、铍、硼稀有金属伟晶岩作为研究对象，核心以FireFly LIBS成像技术为依托，搭配全自动电镜开展关联对比测试。研究挑选了两块抛光伟晶岩手标本，借助LIBS完成整个样品的同步多元素扫描，不仅可以检测硅、钙、铁等主量元素以及锗、钡等微量元素，还能够直接捕捉到电镜无法识别的锂、铍、硼轻元素，并且依靠CaF分子谱带完成氟元素成像；与此同时运用k-means无监督聚类算法对海量LIBS光谱自动划分矿物相，分别设置80μm常规、30μm精细两种扫描分辨率，对比不同粒度矿石的成像效果，最终把TIMA电镜的高精度矿物分类数据作为真值基准，定量验证了LIBS矿物识别的准确度。

左上：Mar1A/Mar1B Ca、Li 元素 LIBS 分布图；左下：R9A/R9B 六元素 LIBS 成像；

右图：局部 k-means 聚类结果 + 各矿物平均光谱

此项研究借助LIBS，完整还原了伟晶岩岩浆、交代、热液三个阶段的演化过程，在此过程中锂富集在云母中、铍赋存在绿柱石里、硼仅沿着裂隙形成电气石。整合实验结果能够发现，FireFly的大面积成像技术十分适配伟晶岩、云英岩这类粗粒富轻元素矿产研究，在稀有金属勘探、地质岩芯现场快速检测领域拥有广阔的应用潜力。

FireFly/MiniFly LIBS元素分析与成像系统

本研究全套元素成像、光谱信息采集、无监督聚类分析均由FireFly台式元素分析与成像平台完成，核心硬件与实测产出如下：

核心技术参数

● 宽光谱探测：光谱仪覆盖200 - 1100nm范围，搭配多款检测器，最高可实现100Hz全帧采集；

● 灵活的激光配置：二极管泵浦固体激光器，多种波长自动切换、能量自动调节，适配不同样品的检测需求；

● 多种测量模式：具备点、线、面及深度测量等多种测量模式，满足各类实验要求；

● 轻元素全覆盖：可稳定同步检测Li、Be、B等轻元素，不需要真空腔体，空气环境就能完成测试；

● 复杂样品兼容：支持标准和异形标本、抛光岩片、钻探岩芯完整扫描，不需要分割样品，保留原生地质结构；

● 无需前处理：仅简单抛光就能上机，没有消解、镀膜等操作，近乎无损检测；

● 一体化数据分析：设备内置元素识别算法，能够直接输出元素分布图；

FireFly在本研究中实现突破性产出

a. 超大样本光谱采集：单块样本最高采集95万+条完整光谱，单次检测同步捕捉主量元素（Si/Al/Ca/Fe/Mg）、微量元素（Ti/Ga/Ba/Sr）、轻元素（Li/Be/B），借助CaF分子特征带实现氟元素定性成像；

b. 轻元素专用二维分布图：独家产出Li、Be、B空间分布图谱，直接定位云母、绿柱石、电气石等稀有金属载体矿物，填补TIMA检测空白区域；

c. 矿物无监督自动分区：不用提前输入矿物先验信息，基于全光谱聚类自动分辨石英、钠长石、白云母、绿柱石等物相，输出标准化矿物分区图谱；

d. 微米级矿物环带精细分析：30 μm高精度扫描模式，清晰分辨白云母核部富Fe、边缘富Li、表层富集Ti/Ba的三期热液环带，还原岩浆-交代-晚期流体完整演化过程；

e. 定量校准数据来源：聚类矿物体积占比与TIMA基准比对，粗粒样品RMSE误差仅0.5–0.6，证明FireFly拥有可靠的大面积矿物定量能力。

FireFly&MiniFly LIBS元素分析与成像系统

北京易科泰FireFly & MiniFly LIBS技术通过激光诱导击穿光谱实现快速无损元素分析，单次测量即可覆盖元素周期表中几乎所有元素信息（包括C、N、Li等轻元素）。应用于土壤分析：分析土壤样本中的元素组成，评估土壤肥力和污染情况；地质勘探：用于岩石和矿物的元素分析，辅助地质勘探和矿物成分研究；金属材料检测：分析金属及其合金中的元素成分，用于材料科学和质量控制；环境监测：监测环境样本（如沉积物、大气颗粒物等）中的元素，评估环境污染；生物材料分析：测定生物样本（如毛发、血液、骨骼、肿瘤等）中的元素，用于生物医学研究；植物分析：用于植物组织中元素含量的测定，帮助研究植物营养状况和元素吸收分布及植物在重金属胁迫下的反应和耐受性。

EasyChem全自动化学分析仪

EasyChem自动化学分析仪基于全自动比色法，可高效检测水体、土壤及植物中的总磷、总氮、硝酸盐、重金属（如六价铬、铁）等污染物，支持多参数同步分析，适用于适用于水体富营养化监测、土壤污染批量筛查、环境应急检测以及评估农业土壤磷污染或水体富营养化的毒性效应等。此外，其低检测限和加标回收功能，可精准量化监测成分浓度，为生态风险评价提供可靠数据。

SpectraScan©SWIR-LWIR地矿勘查高光谱成像分析系统

SpectraScan©SWIR-LWIR地矿勘查高光谱成像分析系统，是易科泰光谱成像与无人机遥感技术研究中心，基于SpectraScan©光谱成像扫描平台技术，集成Specim SWIR、LWIR高光谱成像传感器，最新推出的一站式地矿勘查高光谱成像解决方案。该系统结构紧凑、兼容性高，无需特别的专业背景即可操作和维护，成像单元光谱范围覆盖1000-2500nm短波红外及8-12μm长波红外波段，极大满足地质、矿产、工业、安全等应用领域及地质地球科学、环境监测研究领域的特殊需求，为商业公司和学术研究用户提供了一种完整、即时可用的低成本、高效益解决方案。

原创作者：北京易科泰生态技术有限公司