地質礦物測試技術在地質勘查中的應用

伏志剛

礦產品不僅僅是一項十分重要的自然資源產品，同時也是人類社會持續發展的重要核心經濟社會資源，推動著人類社會的可持續發展。根據中國境內如今的礦業資源而言，也具有分布不均、分布范圍廣泛的特點，如臨海和西北地區的礦業資源都相當多，但在中東部區域就比較稀少了，不利于礦業資源的開采效率和合理利用效率的提高。因此為了全面提高對礦物資源的研究及其利用，就必須要在研究和使用礦物資源的進程中，使用當時很先進的巖石礦物分析評價技術。

1 礦物的種類以及特征

地質礦物作為一類主要由多種金屬元素和非金屬元素組成的物質，主要聚積在地殼內并隨著地殼的運動而發生運動。而地質學礦石的構成要點也要以地質學功能為核心內容，而由于在不同區域的地質學活動種類及其地質學功能也不相同，所以，地質學礦石中存在著眾多的類型。同時，由于化學元素的組成形態也有所不同，所以巖石礦物資源的分布狀況及其含量也就存在著相應的不明確性。盡管從如今對礦石資料的有關研究上分析，礦石類型已逐漸超過了三千多種，但是人類在平時所能接觸到的以及可以進一步使用的礦石也僅限于幾百種。其中，含氧的礦產主要包括巖英和赤鐵礦等，碳酸鹽類型的礦產則主要為方解石，另外，還包括了海桐晶石及其各種金屬元素。這些全是人類比較熟悉的礦產類型，他們還需要研究，或者是人類不太熟悉的礦產資源更加豐富。

2 開展地質礦物分析工作的意義

在詳細研究世界地理情況的時候，地質礦物分析也是至關重要的工作內容。此項工作推動了全國地質工作的順利進行，同時還有助于預防了部分地質災害等問題。在地質礦物進行分析之后將會得到寶貴的數據信息，進而推動了學者進一步分析地球環境和地貌狀況等。

2.1 在礦物普查中的核心作用

礦物分析的結果是進行地質勘查以及尋找資源的重要依據、是地質工作者的眼睛，科學有效、準確的數據能夠有力的促進礦物資源的深度開發和利用。而且，地質改造也需要勘測結果作為依據，從而有效防止了地質災害的發生。

2.2 評價地質礦物分析

地質礦物的構成主要和地質學各種活動有關，在經過化學反應或者物理學反應以后，在巖層內部就會產生相應的礦物質元素。而根據選擇合適的分析測試策略，可以判斷巖層內部的具體化學元素還有其他礦產。由此進一步了解到地質礦產本身的使用價值以及經濟價值。促進未來的礦物開發和使用。

3 地質礦物分析測試技術

礦物的科學研究是一個非常復雜的過程，怎樣合理開展對地質礦產的科學研究，進而直接影響到對礦產的勘探。在科學研究地質礦產資源的過程中，一定要先將有關的科學理論總結起來，并給出更詳盡的科學研究方案，這樣才能夠逐步制訂出巖石礦產的各種國民經濟價值指標，同時才能合理指導利用礦產資源。同時，地質學工作者還應該重視對礦產巖石資源的科學研究細節，不要遺漏了每一個對經濟發展有益的礦產，才能夠最大限度地利用礦產的國民經濟價值。

3.1 對地質礦物的相關樣品開展研究

專業技術工作人員在測定和分析地質礦物之前，一定要先按照國家有關的法律法規對礦產的樣品進行了采集，之后再把標本存放于規定的專業容器里，并運到相應的檢測實驗室交給專業的技術人員來進行后續的分類與檢測。檢測分析方法的主要內容，不但涉及了礦石試樣的重量大小與種類，同時需要全面檢測影響礦石試樣品質的其他各種因素，并且把相應的分析結果進行記錄在案。此外，由于鑒別巖石樣品一般只要求幾克重量的試樣即可，所以，有關的研究人員先要利用粉碎裝置對巖石樣品加以粉碎處理，然后再選擇質量輕重適當的分析試樣作為后續的分類以及檢測。

3.2 定期對礦物質進行測定

巖石礦物定性與計量工作時，一定要熟悉礦物巖石測定方法，明確工作過程、工作重點等，提高檢測結果的準確性，在開展礦物巖石檢測工作時，一定要嚴格地按照礦物的巖性、選擇合適檢測方法，確保每個測量環節都有條不紊地開展，在初級檢測工作完成后，結合具體工作目標，提出了后續工作內容。

除此之外，在進行定性分析和定量工作時，不能憑借單次或幾次的測試來獲取數據，而要重復多次進行礦物測試，在多次測試數據中，選取準確度最高的測試結果。技術人員應對元素光譜圖進行仔細研究，掌握地質巖石礦物分析測試技術，確保在實際分析測試時嚴格遵照工作要求，履行工作流程，對礦物巖石的品質、特征進行了解，確保樣品選取具備代表性，準確掌握巖石礦物的各個參數，明確巖石礦物樣本內部元素組成、元素含量。技術人員也可以利用X-射線熒光光譜法、X衍射掃描方式來分析樣本，大概掌握巖石礦物內部元素含量及結構，將其作為巖石礦物定量檢測工作的參考。

技術人員大概掌握巖石礦物中元素組成、元素含量后，結合實際分析測試工作的要求，選擇恰當的測定方法，例如：化學分析法、儀器分析法等，使實際測定工作和預期效果一致，提升地質巖石礦物分析測試的效率和質量。在進行分析檢測時，技術人員要注意自身的人身安全，因為其對人體 有著一定影響，所以防護工作要充分重視。

3.3 選取合理的測定方法

測定方法的選取將會對測定結論產生影響，從而對地質礦產研究、勘查工作結果的正確性產生了影響，所以測量技術研究人員一定要全面關注測定工作，而不可忽略巖石礦物測定方法的選取問題。在具體的測定工作中，判斷巖石礦物內部元素的類型以及含量，是地質礦產勘查的首要任務，所以選取地質礦產研究的測定對策一定要緊貼巖石礦物內部的元素類型以及含量展開。最詳細的測定對策包括：第一，試驗工作以及研究技術人員都需要運用有關儀器設備對礦物元素的種類以及造巖元素進行檢測，并需要通過比較實際礦物含量及其所檢測的礦物元素含量，以便于對測量策略的正確性進行評價；其次，對于對測定品質需求很高的檢測實驗，試驗與檢測科研技術人員不僅要直接使用經典的重量法、容量法檢測礦物元素的含量，以增加檢測結果的準確度；再次，對于沒有較高要求礦石內部元素的含量的，則要直接采用儀器分析法等來測定礦石含量；最后，試驗的技術人員以及檢測人員要仔細分析，以及猜測各種礦石中或許會存在的微量元素，并逐步尋找支持的依據，最后再通過試驗結果加以證明，如推測礦石內部或許會產生鈣元素或者鎂元素的幾率約為百分之六十，然后進行了硫酸鈉檢測技術試驗，對十塊礦石內部鈣元素或者鎂元素的含量加以測定，檢查是否十塊石頭其中的六塊石頭包含了鈣元素或者鎂元素。

3.4 礦產檢測方法

檢測方法的選擇會對檢測結果產生影響，由此對地質礦產調查結論的準確性產生了深遠影響，所以選擇地質礦物的檢測方法必須要根據巖石礦物的組成、元素的種類及其含量進行選擇。通過不同的檢測方法提高檢測精度、準確性，為地質勘查提供可靠的依據，滿足地質工作的需要。選擇原則為：

（1）根據地質樣品的巖性及所要檢測的項目，用X-射線熒光光譜儀進行掃描，大致了解待測元素及干擾元素的含量，以選定檢測方法。

（2）對于待測元素含量高、礦種單一、干擾元素含量低的樣品可采用重量法、容量法經典的方法。

（3）對于低含量的樣品可采用原子吸收法、比色法、等離子體發射光譜法。

（4）對于微量及痕量元素可采用等離子體發射光譜法、等離子體質譜法、原子熒光光譜法。

3.5 按照實際的檢測結果選取科學的研究方案

這個進程重點是根據上述的評估結論，選擇一個科學的評估方法。這個過程在整個地質礦產的研究進程中，屬于一個既重要又復雜的過程。由于在其實際的操作進程中，其還必須涉及到對各種分離策略間的有效搭配與協同以及對部分元素的有效檢測等問題，因此人員還必須具備很多綜合的化學知識，并且關系到檢測的基本理論知識。還需要人員必須擁有很多的實際操作經歷。在選擇檢測方法的時候，人員也必須充分考慮到地質礦產的實際檢測策略和分析策略。并且，在實際的檢測操作進程中，尤其針對簡析和全分析的進程，人員所選擇的方法必須盡量是具有很強的全面性和綜合性。因此，在對巖石礦產樣本進行分析之后，人員才能進行依次提取溶液，并同時將其按照相應的化學步驟進行分類檢測。這樣，在利用傳統化學方法進行測量的過程中，還能夠使用專業的測量儀表進一步確定地質礦產樣品。

4 巖石礦物檢測方法的特點

4.1 經典化學分析方法

它是以化學反應定律為核心基礎，對試樣的化學成分進行定量分析的方法，常稱之為“濕法解析”，包含了比色法、容量法和重量法等。此檢測方法精確度較高，但靈敏度卻不是特別高，而且干擾元素較多，消除干擾工作量大且流程較長，檢測費用較大，因此不適用于目前檢測形勢，最適用于經典檢測和仲裁分析。

4.2 X-射線熒光光譜分析

X-射線熒光光譜儀具有檢測速度快；一次掃描的元素多，不需要前期處理，結果穩定，可用于定性或半定量檢測。

4.3 原子吸收法、比色法、等離子體發射光譜法

此三種檢測方法是在特定的波長處檢測特定的元素，干擾元素少，具有單一性，檢測精確度和準確度較高，最適合中低含量元素的檢測。

4.4 等離子體質譜法、原子熒光光譜法

此二種檢測方法干擾元素少，等離子體質譜法一次檢測的元素較多，檢測范圍廣，最主要是靈敏度高、檢出限低，最適合微量和痕量元素的檢測。

4.5 檢測結果的質量控制及判定標準

地質樣品檢測結果的準確性對地質勘查工作起到至關重要的作用，直接影響地質勘查的方向和成果，進一步了解到地質礦產本身的使用價值以及經濟價值。促進未來的礦物開發和使用。質量控制方法為：

標準物質法；加標回收法；精密度控制方法；空白試驗控制方法；實驗室內檢評估；實驗室外檢評估。

判定標準：地質礦產實驗室測試質量管理規范DZ/T 0130-2006。

5 地質測試技術在地質找礦中的應用

5.1 降低地質找礦過程中的浪費

地質找礦是一項復雜性非常強的地質勘查工作，其復雜性主要體現在環境復雜、地形復雜、結構復雜、勘查內容復雜、機械設備復雜等方面，以上這些復雜因素的結合無疑給我國地質勘查工作帶來了很大的困難。為了達到更好的地質勘查效果，我國地質實驗測試機構要通過引進發達國家的先進勘查設備、借鑒優秀勘查手段、積累操作經驗，以此提升地質找礦的幾率，同時減少設備損耗以及降低礦產開采成本。為此需要不斷地進行地質實驗，提高地質測試技術水平，在進行地質實驗過程中所使用的樣品通常采用比較容易采集的種類。這樣既可以降低分工成本也可以有效減少物料的浪費，而且可以最大限度的節省開采時間。因為所采用的實驗樣品易于采集，于是即便實驗失敗，也能夠在較短的時間內通過新的實驗方法繼續進行相關實驗。當然，在此過程中，需要將實驗過程所需要的一切提前做好相應的部署，用最低的損耗最大程度的取得實驗檢測結果。

5.2 減少地質找礦工作對環境的影響

多數人認為地質勘測工作一般采用大型機械施工設備對所選取的區域進行大面積的挖掘、鉆地等方式進行操作，施工現場塵土飛楊，在挖掘過程中會產生對環境造成危害甚至直接影響人體健康的有害氣體及其他污染物質。然而，隨著綠色發展理念的不斷深入，我國對于環境保護工作十分重視，不能以犧牲環境為代價換取經濟的發展。因此地質找礦測試的目的就是在實施大面積的開采前進行取樣并對樣品進行檢測，從而得到樣品中所含有的物理及化學物質，將所采集到的樣品，通過檢測儀器進行一系列的測定，分析檢測結果并制定可行性方案。試樣在實驗室檢測，在有效保證樣品完整性的同時最大程度的獲得樣品的組成成分，在對礦物質進行開發的過程中可以采取有效地規避措施，降低有害物質對環境可能造成的污染，盡管污染不能盡消，但是對于環境保護工作我們要從點滴做起，積少成多，使環境得到逐步改善。

5.3 預防地質找礦過程中意外事故發生

由于我國地域遼闊，地形復雜，主要包括山地、平原、丘陵、溶洞等多種地形地貌，這給地質找礦工作帶來了很大的難度，找礦過程中難免會遇到各種不同的問題，這就需要技術人員在勘測前對地質結構、地貌特點等進行全面了解，多角度調查，以此做好前提準備工作。此外，在找礦過程中要充分做好防護措施，在遇到緊急情況時能夠及時采取應對措施。此外，找礦工作少不了挖掘開采，安全防護工作是非常必要的。通過實驗測試得到的數據信息，有助于地質勘查人員全面了解地質情況、礦產資源分布位置，資源儲存量等信息，通過數據分析勘查人員可以做好意外事故風險評估，提前做好預防和控制措施，有效保證了地質找礦過程中施工人員的人身安全，減少安全事故的發生。

5.4 提升地質找礦工作系統性與便捷性

受到我國地質復雜情況的影響，地質找礦工作一般需要進行反復、多次探測及挖掘才能取得最終結果，甚至有些時候根本挖掘不出任何礦產資源。由此看出，不是說嚴格按照相關程序執行便可高效率的發現地質礦產資源，我國復雜的地質情況導致地質找礦過程中對于可能遇到的多種情況難以全面預測，此時就要提高地質實驗測試技術的測試水平，利用實驗測試可以準確了解區域礦產資源的特征、元素分布及含量等數據，進而有針對性的展開地質找礦勘查工作，提高找礦成功率。

6 結語

地質巖石礦物測試技術作為礦產開發利用的基礎，該項技術的廣泛應用在提高礦物質開發效率的同時可以對地質災害的發生進行科學的預測，從而最大限度的減小地質災害對人類生命財產造成的損失。本文通過對礦物質類型，礦物質研究意義以及礦物質分析常用方法以及應用等方面對地質分析技術進行了深度的探討和論述，希望通過本文為我國的礦物質分析方面研究提供科學依據。