蔣世新(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊(duì)　伊寧835000)

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淺談巖石礦物分析的基本流程

蔣世新
(新疆維吾爾自治區(qū)有色地質(zhì)勘查局703隊(duì)伊寧835000)

摘要巖石礦物是對整個(gè)礦物質(zhì)進(jìn)行基礎(chǔ)性分析的工作，屬于化學(xué)地質(zhì)工作者的主要工作之一。巖石礦物分析主要是對巖石中的礦物質(zhì)進(jìn)行分析，是否能夠準(zhǔn)確地了解這些礦物質(zhì)的成分及各個(gè)成分的含量，在于有沒有遵照巖石礦物分析基本流程中所用到的方法及所要注意的問題。

關(guān)鍵詞巖石礦物分析基本流程試樣加工

巖石礦物分析是化學(xué)地質(zhì)工作者的主要工作內(nèi)容之一，也是整個(gè)礦物質(zhì)分析的基礎(chǔ)性工作。從分析的對象和原理上來看，巖石礦物的分析主要包括非金屬礦物分析和金屬礦物質(zhì)分析，是否能夠準(zhǔn)確地了解這些礦物質(zhì)的成分、各個(gè)成分的含量，對于實(shí)現(xiàn)礦物質(zhì)的最優(yōu)化利用，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值、環(huán)境價(jià)值的最大化具有十分重要的意義。

1　巖石礦物概述

巖石礦物是地殼中的一種或者多種化學(xué)元素組成的自然聚合體，是地殼中各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。巖礦的種類非常豐富，這是因?yàn)樽匀唤缰写嬖诙喾N多樣的化學(xué)元素，以及它們之間的多種組合方式，復(fù)雜多變的地質(zhì)作用也促使了巖礦的多樣化。在自然界中，目前被人類探明的巖礦種類達(dá)到三千多種，然而人們所熟悉的鹽礦種類只有百余種。自然界中常見的巖石礦物通常是幾種元素的化合物，如石英、磁鐵礦、紅鐵礦等含氧礦物；碳酸鹽類礦物包括方解石、白云石等；硅酸鹽類礦物包括云母、長石、角閃石等；硫酸鹽類礦物包括重晶石、石膏等；此外，硫化礦物還有銅、鐵、鋅等。各種礦物都具有一定的外表特征和物理性質(zhì)，因此可以用來作為識(shí)別礦物的依據(jù)。礦物具有各種各樣不同的形狀，有些礦物能形成整齊的晶體，如食鹽是立方體，水晶是六面體，云母是六邊形的片狀。有些礦物則是不規(guī)則的葡萄狀、粒狀、纖維狀、放射狀等，我們經(jīng)?？吹降牡V物多半是些不規(guī)則的塊狀。

2　巖石礦物分析的基本流程

2.1試樣采樣與加工

⑴采樣點(diǎn)的布設(shè)要盡量分散，避免過于集中。采樣點(diǎn)的位置直接決定了所采礦樣的質(zhì)量，所以在布設(shè)采樣點(diǎn)的過程中，我們要認(rèn)真分析該礦區(qū)的基本地質(zhì)情況和地形走勢，然后本著使采樣點(diǎn)盡可能反應(yīng)不同區(qū)域的巖石特征的目的，分散的布設(shè)采樣點(diǎn)，避免因其過于集中導(dǎo)致的對巖石特征的認(rèn)識(shí)片面。

⑵在試樣提取階段要合理的利用原有的工程點(diǎn)，將合理工程點(diǎn)直接轉(zhuǎn)化為采樣點(diǎn)，也可以直接利用原有的礦芯和巖芯。在采用的過程中，對于已經(jīng)開采過的礦山，應(yīng)充分利用已有的勘探工程和采礦工程，選擇其中對礦石類型和工業(yè)品級(jí)揭露最完全的工程點(diǎn)作為采樣工程點(diǎn)。因?yàn)槔迷械墓こ厅c(diǎn)進(jìn)行采樣，不僅可以節(jié)省很多采樣的前期處理工作，還可以直接達(dá)到理想的采樣深度，但是要注意的是，如果選用現(xiàn)成的巖芯和礦芯作為試樣，切忌將其全部提取，要保有一部分的備用備查礦樣，否則一旦試樣存放和管理上出現(xiàn)問題，就會(huì)給勘察工作帶來不便。

試樣加工的基本要求是：（1）加工后的試樣應(yīng)保證與原始樣品的物質(zhì)組分及其含量不發(fā)生變化；（2）應(yīng)該有良好的均勻性；（3）必須達(dá)到規(guī)定的粒度要求；（4）應(yīng)根據(jù)不同的礦種和不同的分析要求，采取不同的加工方法，確保加工質(zhì)量。

分析子樣的代表性應(yīng)給予足夠的重視。某些痕量元素當(dāng)以獨(dú)立礦物存在，它在粉末中的分布不易均勻，若稱取試樣量過少，必將導(dǎo)致分析結(jié)果分散、失真。此外，在試樣提取階段，還要充分的考慮化驗(yàn)分析的方法對于試樣量的影響，適當(dāng)?shù)脑鰷p試樣的提取量以適應(yīng)不同的試驗(yàn)要求。

2.2進(jìn)行定性與半定量分析

為了避免盲目地對巖石進(jìn)行檢測，在此階段要進(jìn)行定性與半定量分析。目的就是快速、低成本大致了解巖石的組成元素及各自具體的含量，起到指引方向的作用，精確度不是很高。

定性工作是定量工作的基礎(chǔ)。發(fā)射光譜分析法主要是進(jìn)行定性分析，化學(xué)多元素分析法主要是進(jìn)行半定量分析，這兩種方法在運(yùn)用時(shí)并不是獨(dú)立的，而是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，這兩項(xiàng)工作的結(jié)果為下一步選擇測定方法提供準(zhǔn)確的依據(jù)。

2.3確定測定方法

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對巖石礦物的分析要求和項(xiàng)目也越來越多，測定的難度變得越來越大。巖石中的化學(xué)元素都有自身匹配的測定方法，針對不同的化學(xué)元素我們需要具體分析。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，具體選擇哪一種測定方法，首先要參看第二步的定性與半定量分析。

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)告訴我們，對于試樣中含量較高的元素，一般采用重量法、容量法。對于試樣中含量較低的元素，一般采用比色法、火焰原子吸收法、電化學(xué)法、離子交換、溶劑萃取等儀器分析方法。對于試樣中痕量的元素采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）,電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）,原子熒光光度計(jì)、X射線熒光光譜（XRF）、石墨爐原始吸收等新型儀器分析方法。選用的測量方法要根據(jù)元素在樣品中含量不同而采取相應(yīng)的測定方法，只有這樣，才能準(zhǔn)確地測定待測元素的含量，避免出現(xiàn)與真實(shí)含量差別較大的結(jié)果。

2.4制定測定方案

測定方法確定之后，就需要制定測定方案。這一環(huán)節(jié)既是一個(gè)復(fù)雜而又非常重要的步驟。關(guān)系著最終結(jié)果的準(zhǔn)確度和精確度。因?yàn)榉桨傅闹贫ㄉ婕暗剿性氐臏y定以及各個(gè)元素的分析步驟、方法等。

為確保測定方案的高質(zhì)量，首先需要成立專門小組，確定專業(yè)的負(fù)責(zé)人，分析人員需要具有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的理論知識(shí)，從組織機(jī)構(gòu)上保證方案的高質(zhì)量；其次，綜合前期所得到的資料，充分考慮到巖石中各類化學(xué)元素的特性，要在方案設(shè)計(jì)階段不斷模擬和排演化學(xué)分析的實(shí)驗(yàn)全過程，一旦出現(xiàn)不合理的現(xiàn)象，要及時(shí)分析和尋找原因，及時(shí)排除。在時(shí)間和條件允許的情況下，要盡可能設(shè)計(jì)多種方案，在比較之后從中選優(yōu)。所選擇的方案最好是一個(gè)綜合性、可行性較強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)性的方案，也就是最好是同一稱樣在經(jīng)過分解之后，就能夠分取溶液，將溶液分成若干份，進(jìn)行每個(gè)組分的測定。

試樣的分解至關(guān)重要，目前的分解方法有以下幾種：（1）酸溶。包括鹽酸分解，硝酸、王水和逆王水分解，硫酸分解，高氯酸分解，磷酸分解，密閉溶樣分解。（2）熔融分解法。包括苛性堿熔融，過氧化鈉熔融，硼砂和硼酸酐熔融，偏硼酸鋰和其他的含鋰硼酸鹽熔融，氟化氫鉀熔融，火試金法。（3）燒結(jié)（半熔）。包括過氧化鈉燒結(jié)，堿金屬碳酸鹽和二價(jià)金屬氧化物混合熔劑燒結(jié)等方法。（4）微波溶樣，主要用于生物試樣，對土壤，水系沉積物、礦物、巖石的分解也很有效。

試樣分解后還要根據(jù)測定方法進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆治龌蚋患?，如沉淀分離、萃取分離、離子交換與吸附分離、色譜分離、電化學(xué)分離等方法，然后進(jìn)行儀器分析或化學(xué)分析得到最終結(jié)果，對同一分析組分，分析手段不同，干擾是不一樣的，應(yīng)加以綜合考慮。

2.5審查分析結(jié)果

整個(gè)巖石礦物分析的意義和價(jià)值最終體現(xiàn)在結(jié)果上，所以我們必須做好審查分析結(jié)果這一項(xiàng)重要的工作。審查分析結(jié)果的目的就是進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)問題與誤差，根據(jù)出現(xiàn)的問題對各種已經(jīng)測量出來的結(jié)果進(jìn)行重新的核查，保證測量分析的準(zhǔn)確性，最大程度上縮小誤差。另外，審查分析的結(jié)果必須符合國家相關(guān)的規(guī)章制度的要求，如若不符合，將不會(huì)被采納到實(shí)際采礦工程以及巖石分析中。

同時(shí)，對結(jié)果的審查分析也是對整個(gè)巖石礦物分析流程的監(jiān)督和評估。只要有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，在最后的審查中都會(huì)暴露出來。對于暴露出來的問題應(yīng)及時(shí)解決，以保證結(jié)果的合理性和可靠性。

3　結(jié)束語

綜上所述，巖石礦物的分析是一個(gè)十分復(fù)雜的過程，能否做好巖石礦物的分析，對于礦物質(zhì)的勘探具有重要的影響。因此，在進(jìn)行巖石礦物的分析操作時(shí)，必須結(jié)合相關(guān)的理論，制定具體的測定分析的方案，得到準(zhǔn)確可靠的結(jié)果，這樣才能夠?qū)ΦV物巖石的分析判斷出巖石礦物質(zhì)的各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)價(jià)值指標(biāo)，并實(shí)現(xiàn)對綜合回收礦物工作的指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

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收稿：2015-01-08

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.029