趙力穎,贠 杰,劉二情,程學芹,張 悅,馬夢玲
(河北省區域地質調查院,河北 廊坊 065000)
隨著社會經濟的發展與進步,人類對自然資源的需求也日益增多,礦產資源的開發利用是促進我國經濟發展建設的基礎動力。巖石礦物的分析鑒定結果數據能夠為我國地質勘察以及礦產資源的開發提供嚴謹有效的參數,有助于提高我國礦產資源的開采利用率,有效促進我國地質事業的長遠發展。現階段,由于鑒定人員專業知識、實驗設備以及技術的限制,巖石礦產分析工作還面臨著不少的難題和困難,需要相關部門和地質人員引起一定的重視,對巖石礦產知識和地質結構特性進行全面的了解,并選擇合適的鑒定方法,提高巖石礦物的分析鑒定水平和質量,提供更為準確、公正的數據依據。
巖石礦物通常是由地殼中一種或數種化學元素構成的自然聚合體,因為自然界中化學元素種類多樣,且組合方式各異,所以巖礦類型眾多。通常可以將礦物劃分成有機與無機礦物兩類,其中有機礦物主要指的是碳氫氧化合物,如湖泊等,該類礦物種類不多[1]。無機礦物則類型繁多,且成分復雜性較強,基本在元素周期表內的全部化學元素均能夠組合成為無機礦物,如單個元素的有Fe(鐵)元素、Ag(銀)元素、Au(金)元素;兩個元素組成的有SiO2:(石英)等;由三個元素組成的礦物cuFeS2(黃銅礦)、cusFeS4(斑銅礦)等。
不同類型礦物其物理性質以及外形特征均有所不同,人們可以根據其特征來準確辨識其具體類型。部分礦物可以形成整齊的晶體,如水晶是六面體、食鹽是立方體等。部分礦物的形狀不規則,如放射狀、纖維狀、粒狀以及葡萄狀等。
巖石礦物的分析鑒定工作具有十分重要的作用和意義,它是地質勘察以及礦物開采前期的基礎,只有進行巖石礦物的分析鑒定,才能對當地地質情況有初步的了解,獲得地質形態以及地質狀況等基本信息,為后期的勘察以及開采過程提供強有力的參數依據,才能有效保證后期地質勘察和資源開采的準確性和有效性[2]。巖石礦物分析的重要意義可以從以下兩個方面來表現出來。
在礦物普查過程中對巖石礦物成分進行分析和鑒定,能夠進一步明確巖石礦物中所含的化學元素、化學物質,不同的巖石礦物在不同的地質下形成的條件是不一樣的。因此,在地質人員進行礦物普查過程中,通過對巖石礦物的分析鑒定能夠短時間內確定巖石的種類以及巖石礦物是否可以具備開采等信息,有助于地質開采人員及時查找礦源,獲得更多關于地下巖石礦產信息,提高地質人員的工作效率[3]。并且對巖石礦物的分析和鑒定,獲得礦物狀態以及實際位置的信息,還能有助于地質人員擬定更為合理更為科學的礦物開采計劃,為后期的礦產開采打好堅實基礎。
工程建設的前期準備需要對當地的地質情況進行相關的勘察和調查,在地質勘察的過程中,針對巖石礦物進行分析和鑒定,能夠為工程建設提供更為準確的地質信息,例如巖石種類,地質狀況以及地下水成分等等信息,更好的指導工程建設選擇合理施工位置以及做好相關的工程設計方案。為工程的后期施工有效規避各種自然災害和地質災害,從而保證工程建設的安全和質量。
鑒定巖石礦物過程當中必須要遵照一定的流程和步驟科學進行,主要的流程體現在以下幾個方面。
加工巖石礦物樣品是巖石分析鑒定工作開展的前提,是巖石分析鑒定的實驗前期準備。通常情況下實驗室采集回來的原始巖石的重量大小都不一樣,重量大的可能達到幾十斤。為保證實驗的可行性以及實驗數據的準確性,實際的實驗過程中必須將重量較大的巖石進行篩選并合理加工處理。加工處理的目的在于將巖石碎化成實驗所需的樣品大小,一方面符合實驗室內相關設備器材的尺寸,有利于巖石礦物的進一步分解分析,從而提高實驗的精確程度。另一方面加工處理礦物樣品的目的也在于提高分析鑒定工作的經濟性,有效節省原料,避免不必要的資源浪費[4]。通常情況下巖石加工處理樣品的方法有切割法,分器法以及方格法等等,具體視巖石礦物的種類而確定選擇處理的方法。
巖石礦物樣品進行加工處理完成后,則需要對巖石樣品進行定性半定量分析,此程序的目的在于確定巖石礦物樣品內部有哪些構成要素以及這些要素含量多少,得出其中要素種類與含量之間的比重數據,相關的實驗人員會在此基礎上結合實際需求以及實驗室條件對這些待測要素合理進行正確鑒定方法的選擇,同時也會通過相應措施來消除鑒定過程中的干擾,以促進鑒定分析實驗的順利進行。發射光譜分析法以及化學分析法這兩種是較為常用的定性和半定量分析法。
如上文所述,巖石礦物的分析鑒定方法需要結合定性半定量方法來合理選擇,具體而言還應當從以下幾個方面進行考慮:
首先,應從巖石礦物內部元素的含量比重開始著手,一些巖石礦物內部元素含量較多(通常超過1%)的樣品,可以選擇容量法、重量法進行分析鑒定。對于元素含量比重較少的樣品,則可以通過比色法或者其他儀器分析法等方法來完成。
其次,還應考慮到巖石礦物內部元素之間的共存條件,例如鈣鎂含量較高的巖石礦物可以選擇六偏磷酸納碘法,相反,對于鈣鎂含量較少的巖石樣品可以考慮氨分離碘量法。無論何種巖石礦物鑒定方法的選擇,都應結合實際,才能大大提高實驗鑒定效率。
巖石礦物分析鑒定方案的制定是一個工序繁多的過程,其涉及的內容較多且復雜。其中包括巖石礦物內部元素的分離法以及測定法之間的相互聯系和相互作用。因方案的復雜性,制定過程中就要考驗相關技術人員的專業知識能力以及實踐經驗的豐富程度,只有兩者具備才能在方案中綜合考慮到位。并且實驗實踐過程中,合理選擇測定方法,采取必要措施控制實驗干擾因素,從而保證實驗方案的科學性以及正確性。
巖石礦物分析鑒定方案制定完成之后,就可以開始對巖石礦物進行分析鑒定。此程序中要求相關的操作人員應秉持著負責、嚴謹的工作態度和工作作風,嚴格按照相關操作程序,滿足鑒定分析的各項參數、各項技術條件,以保證分析鑒定工作的科學性。另一方面,對一些可能發生的意外事件或者鑒定過程中出現的問題進行預測,并能及時作出處理和控制措施,做好實際分析鑒定的風險防范工作,進一步避免因意外事件而造成分析鑒定的不良影響,保證鑒定工作的順利完成。
對巖石礦物鑒定結果進行審查是分析鑒定十分關鍵的一個環節,在這一環節中,能夠對鑒定分析的結果及時的查缺補漏,以保證最后鑒定數據的準確性和科學性。另外,對于鑒定分析的審查標準應在國家規定的范圍標準之內,依據相關的標準來進行鑒定結果的審查,才能保證結果的規范性和準確性。而一旦在審查過程中發現有環節出現問題或者漏洞,能夠及時有效作出修改措施,從而提高鑒定結果的可靠性。
隨著科學技術的不斷發展與進步,我國礦業資源的發展取得了很大的進步。巖石礦物分析鑒定是礦產開發和利用的重要組成部分,對礦產資源以及地質行業的發展起著十分重要的指導作用。在日常鑒定的實際工作中,技術人員應對巖石礦物的不同種類、不同特性以及各類地質結構進行全面的了解和掌握。在此基礎上,不斷加強自身專業理論知識技能,并能根據巖石礦物的實際情況、環境條件等因素來選擇正確的鑒定方法,進一步提高鑒定分析的精確性和科學性,提高鑒定分析的質量和水平,為后期地質礦物的開采和建設提供強有力的數據支持。