相態分析在黑龍江S地化探異常分析中的應用

董晶卉黑龍江省地質礦產測試應用研究所

相態分析在黑龍江S地化探異常分析中的應用

董晶卉
黑龍江省地質礦產測試應用研究所

在黑龍江省S地化探樣品分析中，發現Cu、Zn、Mo的總量有異常特征，為鑒別礦致與非礦致異常，選擇相態分析的方法對化探異常樣品進行篩選和評價。Cu、Zn、Mo這三個元素的相態分析一般可分成氧化物相、硫化物相、結合相三個相態進行測定[1-8]。Cu、Zn礦床的主要工業礦物均為硫化物礦物，Cu、Zn的化探異常，當硫化物相（即工業礦物相）和氧化物相（即次生工業礦物相）為主時，在異常區很容易找到Cu、Zn的礦化。Mo的工業礦物實際上只有輝鉬礦（MoS2）一種，氧化礦物隨不同地質條件而不同。本文考慮到黑龍江省高寒高有機質的區域景觀條件，在這三個相態的基礎上，增加水提取相和弱有機質結合相兩個相態。即Cu、Zn、Mo分別分為水提取相、弱有機質結合相、氧化物相、硫化物相和結合相五個相態。結合相指脈石礦物中類質同象狀態和鐵、硅、錳、碳質膠體礦物吸附相。

1.實驗部分

1.1 儀器與工作條件

電感耦合等離子體質譜儀（美國Thermo Fisher Scientific公司），工作參數列于表1。

表1 ICP-MS工作參數Table 1 Operating parameters of ICP-MS

1.2 主要試劑

焦磷酸鈉、亞硫酸鈉、硫酸、溴素、甲醇、乙酸、抗壞血酸、溴水、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氫氧化銨、碳酸鈉、氨水均為優級純。

高純氬氣（氬質量分數≥99.99%）。

銅元素標準儲備液：1.000mg/mL。

鋅元素標準儲備液：1.000mg/mL。

鉬元素標準儲備液：1.000mg/mL。

1.3 標準溶液的配制

直接分取各單元素標準儲備溶液逐級稀釋的方法配制標準系列溶液，介質為3%的硝酸。

1.4 實驗方法

先用25mL煮沸過的蒸餾水浸取Cu、Zn、Mo的水提取相，再用25mL 0.1mol/L焦磷酸鈉溶液浸取Cu、Zn、Mo的弱有機質結合相。用50mL H2SO4（1+19），1.0克Na2SO3浸取Cu氧化物相，用40mL溴-甲醇（5+95）分離Cu硫化物相，殘渣為結合相，用鹽酸、硝酸、高氯酸處理。用60mL冰乙酸（1+9）—5g／L抗壞血酸分離出Zn氧化物相，用60mL飽和溴水浸取Zn硫化物相，Zn結合相同Cu結合相。Mo氧化物相用100mL氨水分離，鐵結合相用50mL HCl(1+1)分離，殘渣為硫化物相，同Cu結合相。

2.結果與討論

2.1 異常樣品相態分析結果

將平均值29.6μg/g作為Cu的異常下限，在異常樣品中選擇全量大于67μg/g的10個樣品進行相態分析。如果將（O+S）≥45%（次生工業礦物相和工業礦物相之和占全量的比例）作為界限，分析的10個樣品中有8個滿足，可判定工業礦物相和次生礦物相占主導。從各個相態的分布可以看出，弱有機質結合相是除硅酸鹽結合相外所占比例最高的相態，對于富含有機質的樣品，此相態不容忽視，根據金屬活動態理論，金屬活動態（包括水提取態、黏土吸附態、弱有機質結合態和鐵錳氧化物態）通過離子擴散作用、氣體搬運、地電化學作用等途徑被運移至地表，可以反映深部隱伏礦床的信息，可作為異常指示相態[9]。

將平均值88.2μg/g作為Zn的異常下限，在異常樣品中選擇全量大于100μg/g的13個樣品進行相態分析。如果將（O+S）≥30%（次生工業礦物相和工業礦物相之和占全量的比例）作為界限，分析的13個樣品中只有2個滿足，可判定工業礦物相和次生礦物相不占主導。

將平均值1.61μg/g作為Mo的異常下限，在異常樣品中選擇全量大于77μg/g的10個樣品進行相態分析。從Mo的相態分析結果可以看出，Mo主要存在于鐵結合相，平均能達到80%以上。

3.結語

本文將相態分析方法應用于黑龍江省S地異常樣品的分析，分析結果可對異常樣品進行快速篩選和評價。其中，銅以工業礦物相（硫化物相）和次生礦物相（氧化物相）為主導，是礦化的直接證據；鋅以硅酸鹽結合相為主；鉬主要存在于鐵結合相，在現有技術下，鐵結合相鉬很難回收，但已有對該類礦進行的可選性研究[10]，為開發利用有限鉬資源提供了現實意義。對于高寒高有機質的特殊景觀，弱有機結合相在土壤樣品全量中所占比例很大，在相態分析分相中應予以考慮。

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董晶卉（1982-），女，中級工程師。