謝 飛

（貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550003）

近些年來(lái)，我國(guó)開(kāi)始利用X射線衍射技術(shù)對(duì)全國(guó)各地的多金屬礦床進(jìn)行研究、分析，并且技術(shù)的最先應(yīng)用是開(kāi)始于礦床探測(cè)較為發(fā)達(dá)的地區(qū)，和其他多金屬礦藏較為豐富的地區(qū)。我國(guó)利用X射線衍射技術(shù)主要應(yīng)用于各大礦藏主要地區(qū)的氧化區(qū)域，X射線能夠有效分析氧化區(qū)域的氧化性狀，借助對(duì)氧化性狀的分析得出具體礦物的分布類型和變化情況，能對(duì)礦業(yè)開(kāi)采起到輔助作用，提升礦企和其他主體對(duì)于特定礦產(chǎn)的利用效率，提升資源開(kāi)采的可持續(xù)性。利用X射線衍射技術(shù)，可以分析不同地表和地下的礦物分布情況，明確不同氧化物的物理構(gòu)成、相結(jié)構(gòu)和化學(xué)狀態(tài)，研究其變化的原理及過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦物的有效鑒定，促進(jìn)我國(guó)礦業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展。

1 基于MIF的多金屬礦床X射線衍射的氧化物標(biāo)的

文章中選取的標(biāo)的礦區(qū)為高嶺土氧化帶礦區(qū)，其中的礦物類型和土壤類型相對(duì)多元。該礦區(qū)存在大量的云英巖，好多礦區(qū)的土壤已經(jīng)呈現(xiàn)硅化，并且可以被開(kāi)采出相當(dāng)數(shù)量的寶石，是這一地區(qū)的商業(yè)價(jià)值較大的寶石主產(chǎn)區(qū)之一。文章中采用的六個(gè)氧化物樣品全部來(lái)自于已經(jīng)被完全開(kāi)采完畢的氧化礦物，工作人員對(duì)這些礦物進(jìn)行收集、整理，再對(duì)其進(jìn)行基于IMF的X射線衍射，得出基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射結(jié)果，工作人員針對(duì)衍射結(jié)果分析礦區(qū)的礦物分布情況和礦物氧化情況。如表1，即為樣品列表。

表1 樣品列表

2 基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射結(jié)果

2.1 基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射設(shè)備

文章中的基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射的實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所為本地區(qū)某高校的地質(zhì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室，采用的X射線檢測(cè)儀器為行業(yè)內(nèi)部有較好聲譽(yù)的科技公司的產(chǎn)品，產(chǎn)品型號(hào)為TD-3760。該X射線檢測(cè)儀器采用的是銅靶方式，相關(guān)的技術(shù)檢測(cè)數(shù)據(jù)為：電壓30千伏，電流20毫安。該X射線檢測(cè)儀器采用的是連續(xù)對(duì)氧化物標(biāo)的進(jìn)行掃描的方式，利用檢測(cè)設(shè)備的雙軸共同工作。

2.2 基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射效果

見(jiàn)圖1-4所示。

圖1 一號(hào)氧化物射線衍射結(jié)果

圖2 二號(hào)氧化物射線衍射結(jié)果

圖3 三號(hào)氧化物射線衍射結(jié)果

圖4 四號(hào)氧化物射線衍射結(jié)果

3 MIF金屬礦床氧化微粒X射線衍射結(jié)果分析討論

根據(jù)基于MIF的金屬礦床氧化微粒X射線衍射結(jié)果分析，結(jié)合當(dāng)?shù)氐V區(qū)的地質(zhì)方面的特殊條件，相關(guān)實(shí)驗(yàn)室人員可以分析得出以下的結(jié)論，相關(guān)的氧化物樣品分別為礦石的聚合物，其中一號(hào)氧化物為石英礦與赤銅礦的混合物。二號(hào)氧化物為銅鐵的混合物，其中摻雜著一些石英的成分。三號(hào)氧化物內(nèi)部蘊(yùn)含著土壤的成分，是已經(jīng)高嶺土化的土壤，除此之外，三號(hào)氧化物內(nèi)部還蘊(yùn)含著一部分石英石和其他石料的部分成分。四號(hào)氧化物同樣包含著已經(jīng)高嶺土化的巖石成分，這部分成分還摻雜有部分的白云母的礦物內(nèi)容。五號(hào)氧化物包含有石英的內(nèi)容，其主要是石英的成分，除了石英之外，其還含有一些基鐵礬的內(nèi)容。六號(hào)氧化物內(nèi)部主要是黃鐵礦的部分，除了黃鐵礦之外，其還包含有赤銅礦等礦物。根據(jù)MIF技術(shù)的其他情況分析，可以判斷得出，這些氧化物的波峰不同。這些氧化物的表明自身物理構(gòu)成的X射線衍射的圖像峰不同。其中,一號(hào)氧化物圖像中，數(shù)值在2150到2300之間的圖像明顯、峰值突出的礦物種類應(yīng)該是伊利石，相較于其他的礦物種類，伊利石的X射線衍射圖像的特征比較明顯，較為容易被判斷出來(lái)。兩者之間不是不存在著區(qū)別，只是兩者之間的圖像區(qū)別并不明顯，需要靈敏度較高的儀器對(duì)兩者的圖像進(jìn)行詳細(xì)的檢測(cè)，才能夠明確兩者之間的差別。尤其是對(duì)于伊利石來(lái)說(shuō)，其在被運(yùn)用X射線進(jìn)行衍射時(shí)，會(huì)形成多余的峰值，此種X射線下衍射的圖像變化并不明顯，如果工作人員對(duì)于伊利石的X射線圖像特點(diǎn)沒(méi)有詳細(xì)的了解，就不能判斷出何種圖像為伊利石的圖像，何種圖像為蒙脫石的圖像，弄不清楚兩者之間的區(qū)別。工作人員通過(guò)基于MIF的仔細(xì)比對(duì)，可以明確伊利石與蒙脫石的詳細(xì)區(qū)別，分析兩者在礦區(qū)的礦床分布情況。圖像的較明顯特征在1400至2200之間的為白云母，而且此種白云母應(yīng)該是多硅類型的。而數(shù)值在2150到2170之間的礦物應(yīng)該是礬類礦藏，具體到礦藏的詳細(xì)種類，則應(yīng)該是鈉明礬石。鈉明礬石在X射線衍射情況下的圖像特點(diǎn)同樣較為明顯，其波峰的出現(xiàn)較快速而且較為突出，相關(guān)工作人員可以較為容易得出何種圖像特點(diǎn)為鈉明礬石的衍射特點(diǎn)。在基于MIF的X射線衍射圖像之中，相關(guān)人員也可以在數(shù)值1420左右看到較明顯的圖像彎曲特征，這部分圖像表明礦床之中蘊(yùn)含著結(jié)構(gòu)性的水分，這部分內(nèi)容能夠?qū)ο嚓P(guān)工作人員的地質(zhì)考察工作帶來(lái)幫助。

在二號(hào)氧化物的X射線的圖像之中，在2160數(shù)值左右出現(xiàn)了鈉明礬石的明顯圖像特征，在2300左右的數(shù)值中，出現(xiàn)了含碳類礦物的跡象。該圖像表明在礦藏中蘊(yùn)含豐富的含碳類的礦石，相關(guān)工作人員能夠利用該礦藏圖像的特點(diǎn)尋找到大量的含碳類礦石。在圖像的1400左右，2000左右和2200左右出現(xiàn)了明顯的圖像變化，該圖像變化表明了明確的鈉明礬石存在的痕跡。而在圖像數(shù)值的2350左右，出現(xiàn)了特殊的波形，該波形表明氧化物之中含有方解石的部分。在X射線的衍射圖像中，在2300左右和1950左右出現(xiàn)了較為明顯的綠簾石的特征表現(xiàn)，并且根據(jù)圖像的具體圖形可以得出相對(duì)明確的判斷結(jié)果，在本礦區(qū)之中，綠簾石礦藏的分布較為廣泛，從儲(chǔ)量上來(lái)說(shuō)，本地區(qū)的綠簾石儲(chǔ)量處于較高的數(shù)值區(qū)間。相關(guān)人員根據(jù)對(duì)X射線的衍射圖像的詳細(xì)分析，可以得出結(jié)論，本地區(qū)的礦藏之中同樣包含數(shù)量不少的角閃石。綜上，本地區(qū)的礦藏種類較為豐富，蘊(yùn)含有多種礦藏，并且儲(chǔ)量也相對(duì)豐富和集中。

在三號(hào)氧化物的圖像之中，在1400左右的數(shù)值處，出現(xiàn)了較為明顯的水資源的特征。在1900左右的數(shù)值圖像處，也出現(xiàn)了明顯的水資源的圖像特征。這種圖像的特征說(shuō)明在該氧化物之中蘊(yùn)含有相當(dāng)數(shù)量的水，也說(shuō)明礦區(qū)內(nèi)部可能存有含水層，含水層的存在會(huì)影響到礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)的安全性，相關(guān)工作人員在進(jìn)行礦產(chǎn)開(kāi)采經(jīng)營(yíng)時(shí)應(yīng)該注意礦區(qū)環(huán)境的這一特點(diǎn)。在三號(hào)氧化物的X射線圖像之中，數(shù)值2200左右的圖形可以明顯表現(xiàn)出含碳類礦物的特征，說(shuō)明了本部分礦區(qū)同樣存在豐富的含碳類的礦物，能夠指引相關(guān)工作人員進(jìn)行有針對(duì)性的開(kāi)發(fā)工作。在數(shù)值2200左右，X射線衍射圖像出現(xiàn)了相對(duì)明確的呂鹽酸類礦物的特征。根據(jù)圖像的細(xì)微特點(diǎn)，工作人員可以得出結(jié)論，這部分圖像代表的不但是呂鹽酸類礦物，還代表著云母類礦石。本圖像的2340數(shù)值處，表現(xiàn)出了角閃石類礦物的特征，能夠體現(xiàn)出本地區(qū)的豐富礦藏的具體情況。綜上，根據(jù)三號(hào)氧化物的基于MIF的X射線衍射圖像可以較為明確地得出礦產(chǎn)資源的分布情況。

在四號(hào)氧化物的圖像之中，相關(guān)工作人員可以明確的看到在2200數(shù)值處出現(xiàn)了較為明顯的水資源的圖像特征。工作人員可以在2300左右的數(shù)值處發(fā)現(xiàn)含碳類礦物的蹤跡。工作人員可以在2450左右的數(shù)值處發(fā)現(xiàn)角閃石類礦物的圖像特征。根據(jù)圖像在1420、1950、2201左右的變化，工作人員可以明確該氧化物的混合特性，明確該氧化物可能蘊(yùn)含云母類礦石以及其他種類的巖石。

在五號(hào)氧化物的圖像之中，出現(xiàn)了較為突出的三個(gè)峰值，這些峰值表明了含碳類礦物大量存在的特征。在2390左右的數(shù)值處，工作人員可以發(fā)現(xiàn)方解石類礦石的蹤跡。

在六號(hào)氧化物的圖像之中，出現(xiàn)在1400數(shù)值左右和1900數(shù)值左右的特殊圖形表明這部分礦物中存在有水資源的痕跡。在2200左右出現(xiàn)的圖像峰值，表明該部分的礦物中含有鐵元素，表明氧化物中的鐵含量較高，也表明在礦區(qū)中的鐵礦儲(chǔ)量比較高。在2390、1389和2380左右的圖像表明，該氧化物之中含有透閃石。綜上，根據(jù)基于MIF的X射線衍射圖像，可以清晰地分析出相關(guān)氧化物之中的礦藏特征。

4 結(jié)語(yǔ)

利用基于MIF的X射線衍射技術(shù)能夠清晰的判斷相關(guān)氧化物的氧化過(guò)程。隨著相關(guān)物質(zhì)的氧化程度的加深，不同礦物的基于X射線的波長(zhǎng)會(huì)發(fā)生變化，能夠反映出在早期的礦物發(fā)生氧化變化時(shí)的狀況。利用基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射技術(shù)，相關(guān)人員可以明確礦藏地區(qū)的礦物分布情況，得出該地區(qū)的氧化類型和地區(qū)地質(zhì)構(gòu)成情況。工作人員在該地區(qū)的礦藏研究中發(fā)現(xiàn)了明礬石類物質(zhì)，說(shuō)明了該地區(qū)的氧化作用的持續(xù)進(jìn)行。工作人員利用基于MIF的多金屬礦床氧化微粒X射線衍射技術(shù)，能夠快速而又準(zhǔn)確的進(jìn)行地區(qū)礦物的分辨工作，明確礦物的類型。工作人員不必進(jìn)行技術(shù)利用之前的其他準(zhǔn)備，可以簡(jiǎn)單的開(kāi)始操作，很快就可以得出明確的結(jié)論，降低了技術(shù)使用的難度，有利于我國(guó)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。