地質(zhì)巖石礦物分析測試技術(shù)研究

(河南省巖石礦物測試中心，河南 鄭州 450000)

0 引言

隨著社會經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，礦產(chǎn)資源開采量不斷增加，如何實(shí)現(xiàn)礦物開采價值至關(guān)重要。地質(zhì)巖石礦物的成分問題一直是工作的核心內(nèi)容，巖石礦物分析測試的過程極為復(fù)雜，工作能夠順利完成將直接影響到礦物勘探的發(fā)展。在整個分析過程中，必須掌握系統(tǒng)化的理論知識，制定具體的方案，嚴(yán)格按照流程執(zhí)行，才能保證分析結(jié)果準(zhǔn)確，從而精確地判斷出巖石礦物的相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù)，這對地質(zhì)找礦的方向、礦物開采的價值、礦山儲量核實(shí)等具有重要意義。

1 巖石礦物概述

巖石礦物是指在各種地質(zhì)作用下，由地殼中的單一或多種化學(xué)元素自然狀態(tài)下形成的穩(wěn)定的礦物質(zhì)固體集合體。在自然界中，巖石礦物是各種地質(zhì)相互作用下的產(chǎn)物。很多巖石礦物都是不是單一的一種礦物組成，屬于多種不同礦物組成。在長期、復(fù)雜地活動中，自然界內(nèi)的各種化學(xué)元素及其化合物，通過各種方式，促使巖石礦物多樣化組合。

2 地質(zhì)巖石礦物分析測試的意義

在地質(zhì)情況分析中，巖石礦物分析測試是其中最重要的一環(huán)，不僅是地質(zhì)工作的基礎(chǔ)，更有利于防范地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。因此，巖石礦物分析測試所得結(jié)果是否準(zhǔn)確、可靠極為關(guān)鍵。

2.1 為工程建設(shè)提供地質(zhì)材料

在礦產(chǎn)資源開采和地質(zhì)勘探時，通過巖石礦物分析測試，可將真實(shí)、有效的地質(zhì)資料提供給地質(zhì)工程建設(shè)，便于高度整合、有效利用地質(zhì)資源。此外，還能為地質(zhì)改造提供重要的信息資料，便于減少地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生。

2.2 可實(shí)現(xiàn)巖石礦物分析的有效評價

巖石礦物的成因和地質(zhì)活動之間關(guān)系緊密，歷經(jīng)一系列化學(xué)、物理反應(yīng)，巖石內(nèi)極易存留大量礦物元素。因此，通過礦物分析測試技術(shù)，可以明確分析出巖石內(nèi)存有哪些礦物質(zhì)及化學(xué)元素，進(jìn)而便于后期礦物資源開采，并能及時了解巖石礦物的經(jīng)濟(jì)價值和應(yīng)用效果。

3 地質(zhì)巖石礦物分析測試技術(shù)的要點(diǎn)

3.1 地質(zhì)巖石礦物樣品分析技術(shù)

分析樣品是指對巖石礦物樣本材料進(jìn)行化學(xué)分析，也被叫作試樣。在巖石礦物分析的主體內(nèi)，試樣是化學(xué)分析所稱取的試樣，一般只有零點(diǎn)幾克或幾克，但是分析結(jié)果卻代表的是幾噸以上或幾萬噸以上的巖石礦物情況，因此，必須保證分析樣品具有極強(qiáng)代表性，也就是說，試樣的平均組成必須與整體礦石的平均組成相同，具有代表性，這樣才能保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。為此，在分析測定前，需要按照實(shí)際情況，完成試樣采取和制備工作。一般從礦山選取合適的采樣點(diǎn)進(jìn)行試樣采取，并根據(jù)計劃設(shè)計的采用量從巖石礦物內(nèi)進(jìn)行最初試樣采取。在巖石礦物分析中，試樣是主體，其質(zhì)量直接影響后期的分析結(jié)果，因此要根據(jù)要求，采取有代表性的試樣。當(dāng)樣品采集后需要對其進(jìn)行檢測，待確定滿足測試要求便可進(jìn)行巖石礦物分析。送至實(shí)驗(yàn)室后，有專人負(fù)責(zé)對樣品的相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行分析、測量，同時做好測試分析結(jié)果記錄工作，保證記錄準(zhǔn)確無誤。

3.2 地質(zhì)巖石定性測量技術(shù)

待完成試樣制備工作后，便需要進(jìn)行樣品定性、半定量分析，其作用是將巖石礦物內(nèi)的有效化學(xué)成分和含量簡單、快速地測試出來，便于指導(dǎo)后期分析工作，減少化驗(yàn)的盲目性，提升分析測試效率。但是定性和定量分析僅能將試樣的化學(xué)成分、含量粗略地分析出來，所獲取的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，無法直接使用，僅做參考。在具體分析測試過程中，還需要測量出試樣內(nèi)的主要成分含量、少量成分含量、微量成分含量、雜質(zhì)含量等，這就需要做進(jìn)一步測試分析，也就是定量分析。

3.3 正確選擇測定方法

一般情況下，可采用多種方法測定一種礦物元素，具體采用何種，則需要根據(jù)情況具體確定。

1)根據(jù)對測定對象的具體要求選擇。確定測定對象之后，需要找出工作重點(diǎn)，從而選擇相應(yīng)的分析測定方法。例如高純度物質(zhì)中測定雜質(zhì)組分時，最主要的是靈敏度。在成品中標(biāo)準(zhǔn)試樣含量測定，則準(zhǔn)確度最為重要。可根據(jù)側(cè)重點(diǎn)，合理選擇測試分析方法。

2)根據(jù)被測組分的性質(zhì)選擇。一般情況下，分析方法多按照被測組分的某種性質(zhì)進(jìn)行選擇。例如在pH大于6時，Mn2+將與EDTA發(fā)生反應(yīng)，從而生成穩(wěn)定的絡(luò)合物，這種情況下，測定時采用EDTA絡(luò)合滴定法更為合適。

3)根據(jù)被測組分的含量選擇。按照長期實(shí)踐研究可知，通常可采用化學(xué)分析法用于常量組分測定，例如重量分析法、滴定分析法。而在測試分析微量組分時，則可采用高靈敏度的儀器分析法。例如重量分析法或滴定分析法均可用于磷礦石中磷含量的測定。而硅酸鹽巖石內(nèi)的微量磷含量則最好采用吸收光度法進(jìn)行測試分析。

4)根據(jù)共存組分的影響選擇。在分析測試方法選擇的過程中，還要對共存組分之間的干擾、影響等進(jìn)行綜合考慮，盡可能采用共存組分無干擾的分析測試技術(shù)。也可以在方法選擇時，通過摻加掩蔽劑等方式來改變測定條件，消除干擾、影響。例如采用石墨爐原子吸收法分析測試低含量地質(zhì)樣品中金含量時，為消除外界干擾，可采用摻加適量基體改進(jìn)劑抗壞血酸溶液，從而簡化操作流程，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.4 確定技術(shù)分析方案

在上述工作全部完成的情況下，即可制定合理的技術(shù)分析方案，在該流程中對工作人員的要求較高，不僅要具備豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，還要能夠靈活運(yùn)用理論知識及高水平的專業(yè)技術(shù)。當(dāng)試樣充分分解之后，需要對多種分析測試方法之間存在的誤差有一個全面的考慮，從而根據(jù)具體操作規(guī)程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，減少操作誤差，保證測定結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.5 核查分析結(jié)果

作為整個地質(zhì)巖石礦物分析的最終產(chǎn)物，分析測定結(jié)果是整個巖石礦物分析的價值體現(xiàn)，對地質(zhì)找礦的方向、礦物開采的價值、礦山儲量核實(shí)等方面分析結(jié)果具有重要的指導(dǎo)意義。因此，測定結(jié)果是否準(zhǔn)確、可靠關(guān)系重大，做好分析測定結(jié)果核查工作極為關(guān)鍵。

審查結(jié)果的目的在于兩點(diǎn)。第一，找出化學(xué)分析過程存在的問題；第二，進(jìn)一步確認(rèn)和審核分析結(jié)果的質(zhì)量，從而確保分析結(jié)果的質(zhì)量。在分析方案確定之后，必須嚴(yán)格按照相關(guān)操作流程對分析結(jié)果進(jìn)行分析、審核，直至滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。若分析測試結(jié)果不合格，則不得在巖石礦物成分分析和地質(zhì)部門工作中使用。因此，核查分析結(jié)果不僅僅是化學(xué)分析的關(guān)鍵一環(huán)，還是監(jiān)督、評估整個分析測試流程的重要步驟。

4 結(jié)語

礦產(chǎn)資源是人類社會賴以生存的一種重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是國家安全與經(jīng)濟(jì)的重要保證。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，越來越多先進(jìn)的技術(shù)被不斷用于地質(zhì)巖石礦物分析測試當(dāng)中，如何保證選擇的分析測試技術(shù)科學(xué)、有效極為關(guān)鍵。因此，必須明確巖石礦物的基本內(nèi)涵，了解地質(zhì)巖石礦物分析測試的重要意義，掌握分析測試的技術(shù)要點(diǎn)，才能保證分析測試結(jié)果的準(zhǔn)確度。