摘 要:我國是一個疆域遼闊,物產(chǎn)豐富的大國。自然資源分布廣泛且蘊(yùn)藏量豐富。其中,礦產(chǎn)資源對于社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們?nèi)粘I钣兄株P(guān)鍵的意義,其不單單可以為經(jīng)濟(jì)發(fā)展、生活生產(chǎn)提供充足的物質(zhì)基礎(chǔ),同時還能夠推動社會的進(jìn)步?,F(xiàn)文章主要就巖石礦物鑒定的意義進(jìn)行探析,總結(jié)了幾種巖石礦物學(xué)的方法。
關(guān)鍵詞:巖石礦物;鑒定方法;地質(zhì)工作
對于地質(zhì)工作來說,巖石礦物鑒定是不可或缺的工作環(huán)節(jié),其對于地質(zhì)工作的開展有著基礎(chǔ)性的作用。在巖石礦物鑒定過程中選擇合適的鑒定方法對于巖石礦物鑒定的效率與準(zhǔn)確率有著一定的影響。因此,針對巖石礦物鑒定的意義與方法進(jìn)行研究具有一定的實(shí)際意義。
1 巖石礦物的類別與特點(diǎn)
巖石礦物是地球地殼中一種或多種化學(xué)元素結(jié)合形成的自然聚合物體,是地殼出現(xiàn)的各種地質(zhì)活動下而形成的產(chǎn)物。巖石礦物的類別眾多,導(dǎo)致這一現(xiàn)象的原因主要是由于自然界中含有不同的化學(xué)元素,并且不同的化學(xué)元素?fù)碛胁煌慕M合排列方式。同時,復(fù)雜多變的地質(zhì)作用也導(dǎo)致了巖石礦物的多樣化。通常來說,巖石礦物可以分為有機(jī)礦物以及無機(jī)礦物兩種類別。其中有機(jī)礦物的類別較少,主要為碳?xì)溲趸?,例如琥珀等物質(zhì)。無機(jī)礦物的類別較多,更為常見,每年地球上都會新出現(xiàn)各種不同類型的無機(jī)礦物。相關(guān)報道統(tǒng)計顯示,當(dāng)前已知的無機(jī)礦物已經(jīng)有三四千種。有機(jī)礦物的化學(xué)成分為碳?xì)浠衔?,無機(jī)礦物的化學(xué)成分較為復(fù)雜。門捷列夫所歸納的元素周期表中涵蓋了一百余種化學(xué)元素,這一百余個化學(xué)元素可以相互組合,形成多個不同的元素[1]。其中的單個元素形式的礦物類型也較為多見。鐵元素、金元素、銅元素等等都可以形成自然金屬礦,而多種不同的元素更加可以搭配組合成為更多的礦物元素。通常來說巖石礦物的形成大多都是由巖漿活動所導(dǎo)致的。巖漿中包含著不同的元素與物質(zhì),在經(jīng)過高溫影響下這些元素與物質(zhì)會進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),從而形成多種化合物質(zhì)。然而影響化合物質(zhì)形成的因素眾多。地殼下不同區(qū)域巖漿的化學(xué)成分都有所差異,并且?guī)r漿在溫度下降的過程中會受到外界溫度、外界壓力等不同因素的影響,從而導(dǎo)致元素出現(xiàn)改變,因此由巖漿形成的巖石礦物擁有眾多種類。不同類別的礦物都具有其獨(dú)特的外形特征以及物理、化學(xué)性質(zhì)。所以,不同種類的巖石礦物同時還可以被使用在不同領(lǐng)域。
2 巖石礦物鑒定的意義
地質(zhì)工作的開展就是為礦產(chǎn)勘查開發(fā)規(guī)劃、建筑工程建設(shè)、生態(tài)環(huán)境保護(hù)以及地質(zhì)災(zāi)害預(yù)測提供數(shù)據(jù)真實(shí)、內(nèi)容全面的信息。其中,巖石礦物鑒定是最為基礎(chǔ)的環(huán)節(jié),對于我國地質(zhì)考察工作以及掌握地質(zhì)基本情況來說有著重要的意義,同時其還可以獲得相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)信息,對于地質(zhì)行業(yè)的發(fā)展具有基礎(chǔ)性、指導(dǎo)性的價值。每一種巖石礦物均為在指定的地質(zhì)環(huán)境與化學(xué)物理反應(yīng)下造就的。往往包括各種類型的礦物。對巖石礦物中的化學(xué)元素進(jìn)行鑒定可以辨別巖石礦物種類,從而得知巖石礦物可以具體被運(yùn)用在哪些領(lǐng)域,可以實(shí)現(xiàn)哪些經(jīng)濟(jì)價值。同時,巖石礦物鑒定工作對于找礦工作與地質(zhì)開采工作來說也十分重要,巖石礦物鑒定可以明確巖礦的類型,預(yù)估礦床隱藏的開采量以及潛在的經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)而達(dá)到提高地質(zhì)勘探工作效率的目的。同時,巖石礦物在工程地質(zhì)勘查中也起到了十分關(guān)鍵的作用,其可以為建筑工程的設(shè)計與施工提供重要的參考,并且規(guī)范工程在施工中合理的使用自然資源,正確的優(yōu)化改造不良地質(zhì)情況,盡可能地避免工程對自然生態(tài)環(huán)境的損害。
3 巖石礦物鑒定的方法
3.1 試樣加工
一般情況下被用于鑒定的原始礦物樣品會由于種類的不同而出現(xiàn)不同重量,大多數(shù)在幾公斤或十幾公斤。然而在實(shí)際的巖石礦物鑒定工作中所使用的巖石礦物樣品僅僅需要幾克幾克。因此,在巖石礦物鑒定工作中第一個步驟就是對巖石礦物進(jìn)行加工處理,以獲取試樣。一般來說可以將巖石礦物研磨粉碎到一定程度,以便其分解;另外還可以通過其他經(jīng)濟(jì)有效的方式來獲取100g為代表重量,成為樣品。
3.2 定性分析
在對巖石礦物進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)處理加工后,還需要對其進(jìn)行定性與半定量的處理分析。進(jìn)行定性與半定量處理分析的主要目的在于更加詳盡、更加準(zhǔn)確地了解樣品中包含哪些元素,同時還可以獲知元素在組合過程中各自所占據(jù)的比例。在經(jīng)過定性分析后,還需要對每一項待測元素選擇最為合適的檢測方法以及防護(hù)策略。當(dāng)前巖石礦物成分測定的方法眾多,沒有一種方法完全適用于全部的巖石礦物測試,因此需要根據(jù)不同的演示類型與礦物類別來選擇托尼蓋的處理方法[2]。目前較為常用的分析法包括色譜法、差熱法、元素法、光譜法等。其中,色譜法:色譜法,又被成為色譜分析法,其是一種通過分離來進(jìn)行分析處理的方法。根據(jù)物質(zhì)潛在的分離機(jī)制,色譜法又可以被分為分配色譜、凝膠色譜、親和色譜等不同類別的方法。差熱法:差熱分析法主要是處于某種實(shí)驗(yàn)溫度環(huán)境下不出現(xiàn)其他化學(xué)反應(yīng)與物理變化的物質(zhì)與其相同量的未知物質(zhì)在同等環(huán)境下等速溫度變化結(jié)果的對比。其中,未知物質(zhì)出現(xiàn)的任何化學(xué)與物理上的變動,都與其處于相同環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)物的溫度信息對比,必然會出現(xiàn)溫度暫時上升或下降的情況,如上升則為放熱反應(yīng),降低則為吸熱反應(yīng)。元素法:元素法主要是針對特征譜線進(jìn)行研究。通常來說,元素法的分析流程就是針對分類元素中的源自以及外層的電子進(jìn)行分析,然后通過獨(dú)特的方式將標(biāo)準(zhǔn)基態(tài)轉(zhuǎn)變成為激發(fā)態(tài),同時還需要對物質(zhì)的溫度變化進(jìn)行詳細(xì)的觀察與記錄,然后對所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行全面的分析與處理,從而了解到不同元素中所包含的原子含量以及相對濃度。光譜法:光譜法是物質(zhì)在受到輻射能的影響時,物質(zhì)內(nèi)部所產(chǎn)生變化的情況,光譜法通過對物質(zhì)內(nèi)部量子化的變化,吸收、發(fā)射或散射輻射判斷來進(jìn)行分析。光譜法分為原子光譜法與分子光譜儀法,其兩種鑒定方法的表現(xiàn)形式分別為線光譜以及帶光譜[3]。
3.3 草擬鑒定方案
草擬鑒定方案所需要工作內(nèi)容繁多,是最為關(guān)鍵的步驟。在方案的設(shè)計中需要牽涉到各種元素鑒定以及元素分離,需要鑒定人員擁有較為豐富的鑒定經(jīng)驗(yàn)來完成。
3.4 鑒定結(jié)果的核查
在完成上述步驟后,對結(jié)果進(jìn)行核查是最后一個重要環(huán)節(jié)。在這一環(huán)節(jié)中要針對巖石礦物鑒定的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行核查,對各類鑒定信息進(jìn)行核實(shí),以保證最后鑒定結(jié)果的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。
4 結(jié)束語
整體來說,我國在巖石礦物成分與性質(zhì)的鑒定中已經(jīng)獲得了可喜的成績。但是伴隨著社會的進(jìn)步與技術(shù)的成熟,巖石礦物鑒定工作也必須要緊跟時代的步伐,抓住進(jìn)步的機(jī)會,使用先進(jìn)的鑒定技術(shù),高效、準(zhǔn)確地對巖石礦物的成分進(jìn)行分析,從而提升巖石礦物的利用率,改善巖石礦物的存儲與開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1]許乃岑,沈加林,張靜.X射線衍射-X射線熒光光譜-電子探針等分析測試技術(shù)在玄武巖礦物鑒定中的應(yīng)用[J].巖礦測試,2015(1):75-81.
[2]杜谷,王坤陽,冉敬.紅外光譜/掃描電鏡等現(xiàn)代大型儀器巖石礦物鑒定技術(shù)及其應(yīng)用[J].巖礦測試,2014(5):625-633.
[3]汪寅夫,李清,劉琦.X射線衍射和電子探針技術(shù)在礦物藥雄黃鑒定及質(zhì)量評價中的應(yīng)用[J].巖礦測試,2014(5):706-713.
作者簡介:尹智春(1981,03-),男,漢族,山東省煙臺市人,本科,地質(zhì)實(shí)驗(yàn)工程師,山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,研究方向:地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試、礦產(chǎn)資源勘查。