淺談巖石礦物分析的基本流程

汪寅夫　高慧莉　楊柳

摘? ?要：對(duì)于化學(xué)地質(zhì)工作者來(lái)說(shuō)，巖石礦物分析不僅是一項(xiàng)非常重要的工作內(nèi)容，而且還是整個(gè)礦物質(zhì)分析任務(wù)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。從具體的分析對(duì)象和分析原理來(lái)看，針對(duì)巖石礦物的分析，主要包括對(duì)非金屬礦物的分析和金屬礦物質(zhì)的分析。只有做好這些分析工作，才能夠更準(zhǔn)確、更清楚地了解到礦物質(zhì)的成分、各個(gè)成分的具體質(zhì)量分?jǐn)?shù)等，這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)礦物質(zhì)的最優(yōu)化利用，還能夠?qū)崿F(xiàn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的最大化。本文針對(duì)這方面的內(nèi)容進(jìn)行了分析，以期為相關(guān)研究人員提供參考。

關(guān)鍵詞：巖石礦物分析;試樣加工; 礦物質(zhì)成分

近幾年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，國(guó)內(nèi)的采礦業(yè)和地質(zhì)產(chǎn)業(yè)也取得了很大進(jìn)展，地質(zhì)勘探工作面臨著更高的要求。巖石礦物是在地殼中各種地質(zhì)作用下的綜合性產(chǎn)物，巖石礦物分析是地質(zhì)勘探工作中的一項(xiàng)核心重點(diǎn)。由于巖石礦物的種類非常多，而且各種元素的成分、組成方式也各有不同，所以，巖石礦物分析工作的最主要目的就是確定這些元素和成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，為巖石礦物的有效應(yīng)用提供保障和依據(jù)。

1? ? 巖石礦物的相關(guān)內(nèi)容

1.1? 概述

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，巖石礦物其實(shí)就是地殼中的一種自然聚合體，由一種或者是多種化學(xué)元素共同組合而成的物質(zhì)，是地殼中各種地質(zhì)作用下的產(chǎn)物。在地殼中，巖石礦物的種類繁多，十分豐富。這是因?yàn)椋谧匀唤缰校嬖谥芏喾N不同的化學(xué)元素，而且這些不同的化學(xué)元素之間還存在著多種組合方式。在復(fù)雜多變的地質(zhì)作用下，這些元素的組成也導(dǎo)致了巖石礦物的多樣化。

在自然界中，目前被人類探明的巖石礦物種類已有3 000多種，人們所熟悉的鹽礦種類卻只有百余種。在自然界中，一些常見(jiàn)的巖石礦物通常是僅包含幾種元素的簡(jiǎn)單化合物，比方紅鐵礦、磁鐵礦以及石英等一些含氧礦物，石膏、重晶石等一些硫酸鹽類礦物，云母、長(zhǎng)石等一些硅酸鹽類礦物等。這些不同的巖石礦物，不僅自身具有獨(dú)特的外表特征，而且具有特殊的物理特質(zhì)。因此，這些巖石礦物的外表特征和物理特質(zhì)，也可以作為辨別礦物的依據(jù)。在現(xiàn)實(shí)情況中，巖石礦物通常都具有各種各樣的形狀，有些巖石礦物能夠形成外觀蒸汽的晶體，比方說(shuō)水晶為六面體、云母為片狀六邊形等。而有的礦物的形狀則是不規(guī)則的，比方說(shuō)纖維狀、放射狀等。在現(xiàn)實(shí)生活中，人們經(jīng)常見(jiàn)到的巖石礦物大都是不規(guī)則的塊狀形態(tài)。

1.2? 巖石礦物分析的重要意義

從實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)，巖石礦物分析工作其實(shí)就是地質(zhì)工作的重要前提和基礎(chǔ)。做好巖石礦物分析工作，對(duì)于獲取準(zhǔn)確的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息、了解基礎(chǔ)的地質(zhì)狀況等都有著非常重要的指導(dǎo)意義。而且，科學(xué)地完成巖石礦物分析工作，還能夠幫助人類更加深入地了解自然界，為人類開(kāi)發(fā)和利用自然界中的礦物資源提供準(zhǔn)確的、有效的、基本的地質(zhì)信息。若是從應(yīng)用價(jià)值方面來(lái)進(jìn)行分析，那么巖石礦物分析工所具有的意義主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：（1）在巖石礦物的普查方面，通過(guò)開(kāi)展巖石礦物分析工作，能夠準(zhǔn)確地了解到巖石礦物中所包含的化學(xué)元素以及礦物的種類，能夠有效地分析礦床的開(kāi)采量和礦床的開(kāi)采可行性，從而準(zhǔn)確地判斷出巖石礦物所具有的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和使用價(jià)值。而對(duì)于普查找礦來(lái)說(shuō)，通過(guò)開(kāi)展巖石礦物分析工作，則能夠充分地確定出礦物的有無(wú)或者是礦產(chǎn)的實(shí)際種類。對(duì)于地質(zhì)勘探來(lái)說(shuō)，巖石礦物分析工作可以幫助地質(zhì)勘探工作人員更好、更準(zhǔn)確地了解到巖石礦物的具體共生元素情況，了解到巖石礦物的賦存狀態(tài)以及礦石的品級(jí)、位置，從而為開(kāi)采方案的有效制定提供有力的依據(jù)。（2）在工程地質(zhì)勘查工作方面，巖石礦物分析工作的開(kāi)展，能夠在工程建設(shè)的科學(xué)施工、不良地質(zhì)的有效改造，以及自然災(zāi)害的合理規(guī)避等工作中發(fā)揮出非常重要的作用，能夠?yàn)橛嘘P(guān)單位提供基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)資料，便于相關(guān)工作的順利開(kāi)展，提高各項(xiàng)工作的質(zhì)量。

2? ? 關(guān)于巖石礦物分析工作的基本流程

2.1? 選擇試樣和加工

2.1.1? 關(guān)于采樣點(diǎn)的布設(shè)

在實(shí)際工作當(dāng)中，針對(duì)采樣點(diǎn)的布設(shè)，應(yīng)該要盡可能地分散，避免過(guò)于集中。因?yàn)椴蓸庸ぷ魇且豁?xiàng)非常關(guān)鍵的內(nèi)容，而采樣點(diǎn)的實(shí)際位置，也會(huì)直接決定采樣的質(zhì)量。因此，在布設(shè)采樣點(diǎn)的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員就必須積極、認(rèn)真地去分析礦區(qū)的基本地質(zhì)情況，分析地形的走勢(shì)，然后在保證試樣能夠反映出不同區(qū)域巖石特征的基礎(chǔ)上，分散地去布設(shè)采樣點(diǎn)，避免因?yàn)椴蓸狱c(diǎn)過(guò)于集中而導(dǎo)致對(duì)巖石礦物的認(rèn)識(shí)過(guò)于片面。

2.1.2? 關(guān)于試樣的選擇

在試樣提取的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員應(yīng)該積極地利用原有的工程點(diǎn)，將符合要求的工程點(diǎn)直接轉(zhuǎn)化成采樣點(diǎn)，當(dāng)然也可以直接利用原本的礦芯和巖芯。在采集的過(guò)程中，對(duì)于之前已經(jīng)開(kāi)采過(guò)的礦山，相關(guān)的工作人員應(yīng)該充分地利用原本已有的勘探工程和采礦工程，選擇最有效、對(duì)工業(yè)品級(jí)揭露最完全、最徹底的工程點(diǎn)當(dāng)作采樣工程點(diǎn)。在實(shí)際情況中，若能夠有效地利用原有的工程點(diǎn)進(jìn)行采樣，不僅能夠減少很多采樣前期處理工作，還能夠更好、更直接地達(dá)到理想的采樣深度。但是，在這里需要注意的是，如果直接選擇現(xiàn)有的巖芯和礦芯作為巖石礦物分析工作的試樣，那么不能夠?qū)⑵淙刻崛。瑧?yīng)該要保留一部分的備用備查礦樣。否則，若是在存放過(guò)程中或者是管理過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，那么工作都將會(huì)面臨極大的不便。

2.1.3? 關(guān)于試樣的加工

在現(xiàn)實(shí)情況中，關(guān)于試樣的加工也面臨著幾個(gè)方面的要求：（1）要保證加工之后試樣不會(huì)發(fā)生變化，保證其與原始的樣品在物質(zhì)組成成分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)方面保持一致。（2）保證加工之后的試樣具有良好的均勻性。（3）保證加工之后的樣品能夠達(dá)到規(guī)定的粒度要求。（4）在加工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)礦種的不同、分析要求的不同來(lái)選擇不同的加工方法，從而充分地確定試樣加工的質(zhì)量。

2.1.4? 分析子樣的代表性

在巖石礦物分析的工作過(guò)程中，分析子樣的代表性是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的工作，分析人員必須要予以足夠的重視。在實(shí)際情況中，某些痕量元素可以以獨(dú)立礦物的形式存在，所以其在粉末中的分布也很難保持均勻。在這種情況下，若是試樣的稱取量過(guò)少，那么就會(huì)導(dǎo)致巖石礦物的分析結(jié)果分散、失真。除此之外，在試樣的提取階段，相關(guān)的工作人員還應(yīng)該充分地考慮到化驗(yàn)分析的方法對(duì)于試樣量的影響，采取適當(dāng)增、減試樣提取量的方式來(lái)滿足不同的試驗(yàn)要求。

2.2? 開(kāi)始定性分析和半定量分析

在實(shí)際工作當(dāng)中，為了能夠有效地避免對(duì)巖石礦物的盲目檢測(cè)，那么在巖石礦物的分析工作中就不能夠缺少定性和半定量分析環(huán)節(jié)。在這個(gè)階段，最為主要的目的就是快速、低成本地了解有關(guān)巖石礦物的組成元素以及各種元素的具體質(zhì)量分?jǐn)?shù)，從而為接下來(lái)的工作起到指引方向的作用。由于這項(xiàng)環(huán)節(jié)的精確度不是很高，所以，接下來(lái)還會(huì)細(xì)致查驗(yàn)。

2.3? 關(guān)于測(cè)定方法的選擇

由于巖石礦物中含有非常多的元素種類，而且針對(duì)每一種元素的測(cè)定，又有著很多種不同的方法。因此，在巖石礦物分析工作中，針對(duì)測(cè)定方法的合理選擇也具有一定的難度。在實(shí)際情況中，相關(guān)的工作人員需要根據(jù)定性分析的實(shí)際結(jié)果，選擇最合適的測(cè)定分析方法。一般可以從兩個(gè)方面來(lái)選擇分析方法：（1）根據(jù)元素的具體質(zhì)量分?jǐn)?shù)進(jìn)行選擇。在實(shí)際情況中，針對(duì)待測(cè)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較高的巖石礦物樣品，一般可以采用容量法、重量法來(lái)進(jìn)行測(cè)定。而若是元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比較低，低于1%，那么在這個(gè)時(shí)候就可以選擇比色法或者是采用其他儀器進(jìn)行測(cè)定。（2）可以根據(jù)巖石礦物試樣中共存元素的實(shí)際情況選擇恰當(dāng)?shù)臏y(cè)定方法。只有選擇最合適的測(cè)定方法，才能夠獲得最可靠、最正確的結(jié)果。

2.4? 確定合適的分析測(cè)定方案

在確定了測(cè)定方法之后，就需要確定合適的分析測(cè)定方案了。在巖石礦物的分析工作中，分析測(cè)定方案的確定非常重要，而且制定方案的過(guò)程也非常復(fù)雜。在這個(gè)環(huán)節(jié)，相關(guān)的工作人員必須要予以足夠的重視。在通常情況下，具體的操作都會(huì)不可避免地涉及某些元素測(cè)定之間的影響問(wèn)題，這就需要相關(guān)的工作人員具備全面的理論知識(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，這樣也有助于分析測(cè)定方案的合理選擇。在這里，需要注意的是，在進(jìn)行全分析或者是簡(jiǎn)項(xiàng)分析的過(guò)程中，必須要保證分析測(cè)定方案具有一定的全面性和系統(tǒng)性。換句話說(shuō)，要保證所選擇巖石礦物樣品在經(jīng)過(guò)分解之后、進(jìn)行組成成分的測(cè)定時(shí)，既可以采用化學(xué)方法進(jìn)行，也可以采用儀器分析進(jìn)行，這樣一來(lái)，就能夠避免分析測(cè)定方案的選擇過(guò)于局限。另外，在具體的分析測(cè)定過(guò)程中，有的時(shí)候可能會(huì)面臨既定條件發(fā)生變化的情況，在這個(gè)時(shí)候，工作人員就要對(duì)分析測(cè)定方案進(jìn)行適當(dāng)?shù)卣{(diào)整，以便能夠有效地適應(yīng)這種變化，避免影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.5? 對(duì)于分析結(jié)果的審查

在巖石礦物分析的過(guò)程中，對(duì)于分析結(jié)果的審查是最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)分析結(jié)果的審查，能夠找出分析測(cè)定過(guò)程中所存在的問(wèn)題和偏差。當(dāng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題之后，就能夠以此為根據(jù)對(duì)實(shí)際的測(cè)定結(jié)果重新進(jìn)行審查，從而保證分析測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。在審查的過(guò)程中，工作人員不僅要遵守相關(guān)的規(guī)定要求，還需要保持嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度，不忽視任何微小的錯(cuò)誤，確保分析結(jié)果能夠滿足相關(guān)的規(guī)定。從另外一個(gè)角度來(lái)說(shuō)，對(duì)于分析結(jié)果的審查其實(shí)也相當(dāng)于對(duì)整個(gè)巖石礦物分析流程的監(jiān)督和評(píng)估。在整個(gè)流程中，只要有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，都會(huì)在最后的審查工作中暴露出來(lái)。在這個(gè)時(shí)候，工作人員就需要對(duì)這些暴露出來(lái)的問(wèn)題及時(shí)解決，從而保證分析結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性。

3? ? 結(jié)語(yǔ)

針對(duì)巖石礦物的分析工作其實(shí)是一種非常復(fù)雜的過(guò)程。在現(xiàn)實(shí)情況中，做好巖石礦物的分析工作，對(duì)于礦物質(zhì)的勘探工來(lái)說(shuō)，也有著非常重要的影響。因此，在開(kāi)展巖石礦物的分析工作時(shí)，就必須要結(jié)合相關(guān)的理論知識(shí)，制定科學(xué)的分析測(cè)定方案來(lái)進(jìn)行操作，保證得到準(zhǔn)確、可靠的結(jié)果，為巖石礦物應(yīng)用工作提供基本依據(jù)。

[參考文獻(xiàn)]

[1]趙軍麗.巖石礦物成分的測(cè)定與分析方法研究[J].世界有色金屬，2018（14）：233，235.

[2]宋守鑫.分析化學(xué)法在巖石礦物找礦工作中的應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2018（6）：244.

[3]李? 靜.關(guān)于地質(zhì)巖石礦物測(cè)試分析的探討[J].當(dāng)代化工研究，2018（4）：37-38.

[4]孟文祥，龐學(xué)武.現(xiàn)代分析儀器在巖石礦物分析中的合理應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古石油化工，2017（6）：12-16.

[5]殷? 悅.淺析巖石礦物鑒定的方法與應(yīng)用[J].化工設(shè)計(jì)通訊，2017（6）：136.

[6]趙冬蘭.地質(zhì)巖石礦物樣品中二氧化硅成分分析方法的研究與討論[D].長(zhǎng)春：吉林大學(xué)，2017.