摘 要:隨著地質(zhì)學(xué)的不斷發(fā)展,以及對礦產(chǎn)資源需求的增加,巖石礦物分析鑒定越來越受重視。文章首先介紹了巖石礦物分類,然后對其分析鑒定流程進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞:巖石礦物種類;分析鑒定;經(jīng)驗(yàn)和體會;工作評價(jià);地質(zhì)學(xué)
中圖分類號:P575 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-8937(2014)27-0069-02
礦物是受地質(zhì)長期作用而形成的天然單質(zhì)或化合物,是巖石的基本組成物。我國礦產(chǎn)資源豐富,在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用,為發(fā)掘更多礦產(chǎn),提高開發(fā)利用率,需深入開展地質(zhì)研究。作為其基礎(chǔ)工作,巖石礦物分析通過對巖石和礦物的物理、化學(xué)特征加以分析,提供各項(xiàng)測試參數(shù)作為地質(zhì)研究的數(shù)據(jù)資料。當(dāng)前礦產(chǎn)資源需求不斷增多,巖石礦物分析顯得更加重要。針對不同的巖礦類型,要采取相應(yīng)的分析測試方法,包括其意義、評價(jià)等都有所了解。
1 巖石礦物種類
巖石礦物可能是單質(zhì),即只有一種化學(xué)元素組成,如硫磺、金剛石、自然金等;也可能是化合物,即由陰陽離子組成,如石英是由氧和硅元素組成,黃銅礦則由硫、銅和鐵組成?;衔锇ê觖}礦物(如白云石、紅鐵礦)、硫化物礦物(如鐵、鋅)、鹵化物礦物等。目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦物約有4 700種,化學(xué)元素是礦物基礎(chǔ),地殼中氧、硅比重較大,所以氧化物礦物和氧鹽礦物分布較廣,硅酸鹽礦物尤為突出。自然界有大量的化學(xué)元素,且彼此間的融合方式多種多樣,所以說巖石礦物具有多樣性。
礦物的物理特征和化學(xué)構(gòu)成是區(qū)分不同種類的主要依據(jù),云母、水晶等均為整齊的晶體,而很多礦物則呈現(xiàn)出放射狀、葡萄狀等許多不規(guī)則狀;顏色也各有差異,如釩榴石呈綠色,赤鐵礦顯紅色,而斑銅礦剛采出時呈古銅紅色,氧化后則呈錆色;在光澤方面,根據(jù)反光能力的強(qiáng)弱可分為金屬、半金屬、金剛和玻璃四級,前兩者的顏色較深,后兩者較淺;另外,硬度、透明度、磁性、裂理等也是區(qū)分礦物種類的常用標(biāo)準(zhǔn)。還需注意,巖石雖由礦物組成,但并不具備其基本特性。
2 巖石礦物分析鑒定
巖石礦物具有多樣性,有各種用途,為滿足人類需要,需對其進(jìn)行分析鑒定。利用礦物學(xué)的原理,依據(jù)礦物的物理化學(xué)成分,通過有效渠道對礦物樣品或巖石進(jìn)行觀察、鑒定,最后得出礦物所屬類型、巖石結(jié)構(gòu)等信息。
2.1 巖石礦物試樣加工
試樣加工是分析鑒定的前提工作,影響著礦藏儲量計(jì)算和勘探難度的精確度。采集原始樣品后,其種類和重量往往有所不同;送至實(shí)驗(yàn)室分析鑒定時,也不可能對全部樣品都進(jìn)行鑒定,通常只需要鑒定幾克即可;這就要對采集的樣品進(jìn)行加工,除了將其粉碎,細(xì)度達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn),還要確保其代表性,即加工后的樣品要能代表原始樣品,否則會影響分解,或出現(xiàn)偏差。
2.2 試樣的定性分析
巖礦試樣中通常含有多種化學(xué)元素,為了解各自所占比重,以及在內(nèi)部的排列情況,在完成巖礦試樣的加工后,可通過定性半定量分析獲知?;瘜W(xué)分析法和發(fā)射光譜法是較為常用的兩種方法,須按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行規(guī)范操作。定性分析結(jié)束后,需根據(jù)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境和實(shí)際要求采取一定的措施,做好待測元素的防護(hù)工作。
2.3 測定方法的選擇
為進(jìn)一步了解礦物內(nèi)部所含元素,需通過適宜的方法加以測定。巖石是多種礦物組成的混合物,不同的礦物,測定方法也有所不同,這就加大了測定難度。選擇測定方法時應(yīng)有一定的依據(jù),必然要與其定性分析結(jié)果相結(jié)合。首先要考慮的是各項(xiàng)元素占的實(shí)際比例,某些元素占的比重較大,可采用重量法、容量法等進(jìn)行測定;某些元素比重較小,可通過比色法、儀器分析法等獲得較好的測定效果。另外還要考慮共存元素的含量,以鈣和鎂的共存為例,在測定鈣鎂元素含量較高的樣品時,常采用硫酸鈉碘法;而樣品中鈣鎂元素含量較少時,分離碘量法應(yīng)用較多。注意測定方法必須合理,否則會影響測量的精確性,導(dǎo)致測量值與實(shí)際值偏差較大。
2.4 分析方案的制定
選擇好方法,還要制定合理可行的方案,以保證分析鑒定工作能夠順利開展。與前幾個環(huán)節(jié)相比,這一環(huán)節(jié)更為關(guān)鍵,但難度也更大。測定方案是指導(dǎo)整個鑒定過程的依據(jù),包括如何測量元素、分離方法如何使用、會帶來什么影響等問題都需要考慮。所以對操作人員有著嚴(yán)格的要求,不但專業(yè)知識要全面,還應(yīng)具備足夠的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和操作能力。在選定方案時,當(dāng)前巖礦的實(shí)際分解方法應(yīng)作重點(diǎn)考慮。
實(shí)際操作時,不管是全面分析,還是簡項(xiàng)分析,均要保證分析方案的綜合性和實(shí)用性。即巖礦試樣經(jīng)過分解后,需確保能夠抽取溶液并按照特定程序進(jìn)行組分測定,且化學(xué)方法和儀器分析法都能取得較好的效果。通過大量實(shí)踐可知,任何一種方案都有利有弊,針對其局限性以及分析鑒定過程中的各種變況,需及時對方案加以調(diào)整,以保證方案最終的準(zhǔn)確性。
2.5 分析鑒定及其結(jié)果審查
方案的可行性通過后,需在操作程序的指導(dǎo)下,遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),對樣品進(jìn)行分析鑒定。為防止過程中出現(xiàn)意外,應(yīng)提前考慮可能出現(xiàn)的情況,并做好防范工作。直至鑒定結(jié)束,獲取最終結(jié)果,還要對結(jié)果展開審查,以確保其準(zhǔn)確性。如若發(fā)現(xiàn)不合理之處,應(yīng)及時予以處理。該環(huán)節(jié)也是分析鑒定工作的一部分,不容忽視,否則可能會因沒有發(fā)現(xiàn)存在的問題而導(dǎo)致整個鑒定工作的失敗。所以在鑒定結(jié)束后,必須嚴(yán)格審查,按照國家標(biāo)準(zhǔn)確保其結(jié)果的真實(shí)性。
3 對巖石礦物分析鑒定工作的評價(jià)
3.1 對礦物普查中巖礦分析鑒定工作的評價(jià)
每種巖礦都是在一定的地質(zhì)作用和物理化學(xué)條件下形成的,它們包含有一種或多種礦物,探明其中的化學(xué)元素、礦物種類,以確定巖礦的使用價(jià)值、經(jīng)濟(jì)價(jià)值,都需要基礎(chǔ)的巖石礦物鑒定工作。巖石礦物分析鑒定特別是對開采和普查找礦有著極其重要意義。它能夠確定巖礦的種類,分析礦床的開采量,以及開采的可能性與經(jīng)濟(jì)性,并能有效的提高地質(zhì)勘探工作的效率。具體來說,就是在普查找礦階段,需要進(jìn)行大量的簡項(xiàng)分析,以確定巖礦的有無和礦產(chǎn)的種類;在勘探階段,更要求進(jìn)行大量的簡項(xiàng)分析和全分析,以便了解其共生元素的情況及其賦存狀態(tài),確定礦石品位以及開采的價(jià)值,從而為擬定相關(guān)的開采方案做準(zhǔn)備。
3.2 對工程地質(zhì)中巖礦分析鑒定工作的評價(jià)
巖礦分析鑒定在工程地質(zhì)勘查中也起著非常重要的作用,能夠?yàn)楣こ探ㄔO(shè)的設(shè)計(jì)和施工,以及合理利用自然地質(zhì)資源、正確改造不良地質(zhì)、最大限度的避免自然災(zāi)害,提供基礎(chǔ)的地質(zhì)學(xué)資料。在工程地質(zhì)中的巖礦鑒定包括對巖體的特征、化學(xué)元素和性質(zhì)等進(jìn)行分析,同時,水分析也是找礦工作的重要標(biāo)志之一,也屬于巖石礦物分析工作的一部分。
4 結(jié) 語
在地質(zhì)學(xué)研究中,巖石礦物分析發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用,指導(dǎo)礦物質(zhì)勘探和地質(zhì)研究工作順利開展。然而實(shí)際分析鑒定工作較為復(fù)雜,不但要熟悉各種礦物的結(jié)構(gòu)屬性,還要具備系統(tǒng)的理論知識,根據(jù)分析方法制定可行的方案,然后進(jìn)行分析鑒定,以保證測定質(zhì)量。其中的細(xì)節(jié)操作更應(yīng)加強(qiáng)重視,在今后的分析工作中,還應(yīng)對現(xiàn)有技術(shù)不斷完善。
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