石英巖化學成分分析標準物質研制

劉 瑱，馬 玲，時曉露，查立新

(安徽省地質實驗研究所，安徽 合肥 230001)

可以作為工業原料的石英類巖石主要有石英砂巖、石英巖、脈石英等。石英砂巖為湖相碎屑巖或海相硅質巖沉積而成的沉積巖，因其Fe2O3含量較高，主要用于玻璃、陶瓷、冶金、鑄造工業領域。石英巖屬變質巖，一般是由石英砂巖或其他硅質巖石經過區域變質作用，重結晶而形成的，也可能是在巖漿附近的硅質巖石經過熱接觸變質作用而形成。脈石英是由花崗巖漿或混合巖化熱液填充沉淀在巖石裂縫中形成的，化學成分很純，SiO2含量達99%以上。石英巖、脈石英的用途更廣，能作為制造玻璃、陶瓷、冶金、化工、機械、電子、橡膠、塑料、涂料、新能源等行業的重要原料，其中顆粒細膩、結構緊密的還可以作為玉石。因此，在石英礦產勘查和相關行業進行相關原料的化學成分分析時，需要相應的標準物質用于校準測量儀器、確認和評價分析方法、日常分析質量監控、考核實驗人員操作水平和技術仲裁等[1-4]。為此，國內外相繼研制了相關標準物質。如巴西的標準石英砂IPT61、IPT62，SiO2含量分別為99.79%、99.62%，定值項目9項；英國的標準石英砂BCS-CRM516，SiO2含量98.73%，定值項目14項；日本的3個標準石英粉JCRM R404、硅石R405、硅石R406，SiO2含量分別為99.99%、97.78%、96.71%，定值項目5～10項；南非的標準石英SARM49，SiO2含量99.6%，定值項目10項等。國外的這些標準物質由各國各自研制，SiO2含量均在96%以上，含量范圍較窄，未涵蓋SiO2含量<96%的部分，且定值元素較少。我國也有類似的標準物質，1988年國家建材局測試中心研制了3個“硅質砂巖成分標準物質”(GBW 03112、GBW 03113、GBW 03114)，對12個主量成分(SiO2、TFe2O3、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、K2O、Na2O、MnO、P2O5、Cr2O3、燒失量)進行了定值(參考值)，1998年中國地質科學院地球物理地球化學勘查研究所研制了1個石英砂巖的“巖石成分分析標準物質”(GBW 07106)，定值元素60余種，但SiO2含量只有90.36%，未能形成系列。上述4個標準物質均屬石英砂巖類，而代表我國大多數石英資源的石英巖、脈石英尚無標準物質[5]。

本課題組為滿足相關行業對石英巖化學成分析的需求，在國土資源行業科研專項的資助下(課題編號200911044-05)，選擇石英巖典型礦區采集候選物，按照國家一級標準物質技術規范的要求，研制了3個石英巖(含1個脈石英)化學成分標準物質，其主要成分含量呈梯度分布。……