摘 要:巖礦分析是地質(zhì)工作的重要內(nèi)容，對(duì)礦物的開采具有指導(dǎo)性意義。本文主要介紹了巖石礦物的主要種類和特征，闡述了巖石礦物分析鑒定的基本程序，并對(duì)巖石礦物的分析鑒定工作的作用進(jìn)行了評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵詞:巖石礦物 種類劃分 巖礦分析

中圖分類號(hào):P58\t\t\t文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A\t\t\t文章編號(hào):1672-3791(2011)10(a)-0120-01

巖礦的分析鑒定是地質(zhì)工作的一個(gè)重要內(nèi)容，它對(duì)整個(gè)地質(zhì)工作起著基礎(chǔ)性和指導(dǎo)性作用。我國(guó)幅員遼闊，擁有極其豐富的礦產(chǎn)資源。這些礦產(chǎn)資源是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，礦產(chǎn)資源是建立完整工業(yè)體系的保障。因此如何發(fā)現(xiàn)巖礦并對(duì)它進(jìn)行準(zhǔn)確的分析和鑒定，是所有地質(zhì)及化學(xué)分析人員的首要任務(wù)。

1 巖石礦物的種類劃分

巖石礦物是由地殼中的一種或是多種化學(xué)元素組成的自然聚合體，是地殼中各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物。巖礦的種類非常豐富，這是由于自然界中多種多樣的化學(xué)元素，及它們之間的多樣組合方式，復(fù)雜多變的地質(zhì)作用也促使了巖礦的多樣化。在自然界中，目前被人類探明的巖礦種類達(dá)到三千多種，而被人們所熟悉的不過百余種。自然界中常見的巖石礦物通常是幾種元素的化合物，如石英、磁鐵礦、紅鐵礦等含氧礦物;碳酸鹽類礦物包括方解石、白云石等;硅酸鹽類礦物包括云母、長(zhǎng)石、角閃石等;硫酸鹽類礦物包括重晶石、石膏等;此外，硫化礦物還有銅、鐵、鋅等。

1.1 礦物的種類劃分

礦物分為有機(jī)礦物和無機(jī)礦物兩種:前者種類比較少，主要是碳?xì)溲趸衔铮?琥珀等。后者在地球上數(shù)量眾多，由于每年都有幾十至幾百種新礦物被發(fā)現(xiàn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前已有三四千種。許多種礦物是我們?nèi)粘Ｉ铍x不開的，可以說人類時(shí)時(shí)刻刻都離不開礦物。

有機(jī)礦物的化學(xué)成分是碳?xì)溲趸衔铮瑹o機(jī)礦物的化學(xué)成分比較復(fù)雜，門捷列夫元素周期表中的一百多個(gè)化學(xué)元素，都可以組成無機(jī)礦物。既可以是由一個(gè)元素獨(dú)立存在，也可以是多個(gè)元素的組合。一個(gè)元素獨(dú)立存在的礦物較普遍，如:Fe(鐵)元素可以形成自然鐵礦物，Ag(銀)元素可以形成自然銀礦物，Au(金)元素可以形成自然金礦物等。兩個(gè)以上的元素組合可以形成幾千種礦物，最簡(jiǎn)單的如兩個(gè)元素Si(硅)和O，可以組成SiO2，由這兩個(gè)元素組成的礦物可以是石英、柯石英和鱗石英等。三個(gè)元素組成的礦物就更多了，例如:CusFeS4是斑銅礦、CuFeS2是黃銅礦、CoAsS是輝砷鈷礦等。

1.2 礦物的形成

形成礦物的途徑，一條是通過巖漿的活動(dòng)。在巖漿里有著地球上的各種元素。這些元素，在巖漿的高溫熔融的條件下，發(fā)生化學(xué)變化，形成了多種化合物和一些單質(zhì)。由于地下各處巖漿的化學(xué)成分不一樣，巖漿在冷卻時(shí)，溫度、壓力等條件都在發(fā)生變化，而一定環(huán)境只適于一定的礦物生成，因此，由于巖漿冷卻形成的礦物，種類是很多的。另一種途徑是通過水和大氣，有時(shí)還有生物的作用，使已經(jīng)形成的礦物發(fā)生化學(xué)變化，或者使溶解在水中的元素或化合物之間互相作用并沉淀堆積起來，造成各種次生的礦物。例如高嶺石是長(zhǎng)石、云母等與水作用，風(fēng)化變成的。

1.3 礦物的物理性質(zhì)與形狀特征

各種礦物都具有一定的外表特征和物理性質(zhì)，它可以用來作為識(shí)別礦物的依據(jù)。 礦物的形狀是各種各樣的。有些礦物能形成整齊的晶體，如食鹽是立方體，水晶是六面體，云母是六邊形的片狀。有些礦物則呈不規(guī)則的葡萄狀、粒狀、纖維狀、放射狀等，我們經(jīng)?？吹降牡V物多半是一些不規(guī)則的塊狀。

1.4 巖石與礦物的區(qū)別

巖石是由一種或多種礦物組成的固體，但它并不具備礦物的基本特性。巖石與礦物之間的區(qū)別就好像飛機(jī)模型和制造這些模型的材料之間的區(qū)別。正如巖石的構(gòu)成要素是礦物一樣，飛機(jī)模型的構(gòu)成要素是輪胎、機(jī)翼、發(fā)動(dòng)機(jī)和其他組成部分。巖石的基本特點(diǎn)是所有的巖石都是混合物。 煤、石油、天然氣屬于可燃性有機(jī)巖，而不是礦物。

2 巖石礦物分析的主要程序

2.1 加工試驗(yàn)樣品

通常需要進(jìn)行鑒定的原始巖礦被送到實(shí)驗(yàn)室，樣品的重量從幾公斤到幾十公斤不等，巖礦的種類也多種多樣，但進(jìn)行分析時(shí)所需要的試樣只有幾克。因此，在巖礦分析鑒定過程中首先要解決的問題就是對(duì)試樣的加工獲取。對(duì)試樣進(jìn)行加工的目的，一方面是將巖礦粉碎到一定的細(xì)度，便于巖礦的分解;另一方面是用最經(jīng)濟(jì)有效的方法獲取一定重量(一般為100g)的能體現(xiàn)原始樣品組成的均勻的試樣。

2.2 對(duì)樣品進(jìn)行半定量與定性分析

巖礦試樣加工完成后，首先進(jìn)行半定量與定性分析，主要為了鑒定試樣所含元素的種類及這些元素的含量和大致比例等。根據(jù)這些分析，結(jié)合地質(zhì)工作所要求的準(zhǔn)確度和實(shí)驗(yàn)室的工作條件，確定適合檢測(cè)各待測(cè)元素所應(yīng)采取的方法，采取有效措施來消除其他干擾?；瘜W(xué)分析法和發(fā)射光譜分析法是進(jìn)行定性與半定量分析常用的方法。

2.3 測(cè)定方法的選擇

我們需要對(duì)巖石礦物中所含的各種元素進(jìn)行測(cè)定，可供選擇的測(cè)定方法有很多種。這就需要根據(jù)以上半定量和定性的分析結(jié)果，選擇最適合的測(cè)定方法。通?？梢詮膬蓚€(gè)方面進(jìn)行選擇:一是根據(jù)待測(cè)元素的含量進(jìn)行選擇;一般來說，對(duì)于待測(cè)元素含量較高的巖礦試樣，應(yīng)采取重量法、容量法等進(jìn)行檢測(cè)。而對(duì)于待測(cè)元素含量較低時(shí)，則采用比色法或使用其他儀器分析的方法測(cè)定。二是根據(jù)共存元素的情況來選擇。例如，在測(cè)定鎂、鈣含量較高的試樣時(shí)使用六偏磷酸鈉碘法。在鎂、鈣含量較低的試樣中則運(yùn)用碘氟法和氨分離碘量法。所以，為了得到正確的結(jié)果，一定要選擇合適的測(cè)定方法。

2.4 確定巖礦分析方案

巖礦鑒定分析方案的擬定是一個(gè)十分復(fù)雜而又重要的環(huán)節(jié)。它涉及到很多方面，包括待測(cè)元素的測(cè)定方法、待測(cè)元素的分離方法及它們之間的相互影響與配合。這就要求檢測(cè)人員具有豐富的鑒定巖礦的理論知識(shí)以及足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此，在選擇分析鑒定方案時(shí)，應(yīng)具體考慮三個(gè)方面，分析巖礦試樣采用的方法、消除干擾元素的方法和測(cè)定方法。對(duì)于簡(jiǎn)項(xiàng)分析和全分析，所擬定的方案最好是一個(gè)綜合的分析方案，既在分解試樣后就能對(duì)溶液的數(shù)個(gè)組分進(jìn)行測(cè)定，可以采用化學(xué)法和儀器分析法測(cè)定。必須注意，任何鑒定分析方案都有其使用的局限性。當(dāng)條件發(fā)生變化時(shí)，方案也應(yīng)做相應(yīng)的改變。因此，我們要不斷發(fā)現(xiàn)新的分析方法，不斷更新舊的分析方法。

總之，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，礦業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要地位，研究使用更準(zhǔn)確、更先進(jìn)的礦物分析方法和手段，合理的開發(fā)和利用巖石礦物，在資源日益缺乏的今天顯得尤為重要。

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①作者簡(jiǎn)介:孫蕊(1978-)，女，北京，助理工程師，研究方向:巖礦分析。