浅谈岩石矿物分析的基本流程

蒋世新(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队　伊宁835000)



浅谈岩石矿物分析的基本流程

蒋世新
(新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队伊宁835000)

摘要岩石矿物是对整个矿物质进行基础性分析的工作，属于化学地质工作者的主要工作之一。岩石矿物分析主要是对岩石中的矿物质进行分析，是否能够准确地了解这些矿物质的成分及各个成分的含量，在于有没有遵照岩石矿物分析基本流程中所用到的方法及所要注意的问题。

关键词岩石矿物分析基本流程试样加工

岩石矿物分析是化学地质工作者的主要工作内容之一，也是整个矿物质分析的基础性工作。从分析的对象和原理上来看，岩石矿物的分析主要包括非金属矿物分析和金属矿物质分析，是否能够准确地了解这些矿物质的成分、各个成分的含量，对于实现矿物质的最优化利用，实现经济价值、环境价值的最大化具有十分重要的意义。

1　岩石矿物概述

岩石矿物是地壳中的一种或者多种化学元素组成的自然聚合体，是地壳中各种地质作用的产物。岩矿的种类非常丰富，这是因为自然界中存在多种多样的化学元素，以及它们之间的多种组合方式，复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。在自然界中，目前被人类探明的岩矿种类达到三千多种，然而人们所熟悉的盐矿种类只有百余种。自然界中常见的岩石矿物通常是几种元素的化合物，如石英、磁铁矿、红铁矿等含氧矿物；碳酸盐类矿物包括方解石、白云石等；硅酸盐类矿物包括云母、长石、角闪石等；硫酸盐类矿物包括重晶石、石膏等；此外，硫化矿物还有铜、铁、锌等。各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质，因此可以用来作为识别矿物的依据。矿物具有各种各样不同的形状，有些矿物能形成整齐的晶体，如食盐是立方体，水晶是六面体，云母是六边形的片状。有些矿物则是不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等，我们经常看到的矿物多半是些不规则的块状。

2　岩石矿物分析的基本流程

2.1试样采样与加工

⑴采样点的布设要尽量分散，避免过于集中。采样点的位置直接决定了所采矿样的质量，所以在布设采样点的过程中，我们要认真分析该矿区的基本地质情况和地形走势，然后本着使采样点尽可能反应不同区域的岩石特征的目的，分散的布设采样点，避免因其过于集中导致的对岩石特征的认识片面。

⑵在试样提取阶段要合理的利用原有的工程点，将合理工程点直接转化为采样点，也可以直接利用原有的矿芯和岩芯。在采用的过程中，对于已经开采过的矿山，应充分利用已有的勘探工程和采矿工程，选择其中对矿石类型和工业品级揭露最完全的工程点作为采样工程点。因为利用原有的工程点进行采样，不仅可以节省很多采样的前期处理工作，还可以直接达到理想的采样深度，但是要注意的是，如果选用现成的岩芯和矿芯作为试样，切忌将其全部提取，要保有一部分的备用备查矿样，否则一旦试样存放和管理上出现问题，就会给勘察工作带来不便。

试样加工的基本要求是：（1）加工后的试样应保证与原始样品的物质组分及其含量不发生变化；（2）应该有良好的均匀性；（3）必须达到规定的粒度要求；（4）应根据不同的矿种和不同的分析要求，采取不同的加工方法，确保加工质量。

分析子样的代表性应给予足够的重视。某些痕量元素当以独立矿物存在，它在粉末中的分布不易均匀，若称取试样量过少，必将导致分析结果分散、失真。此外，在试样提取阶段，还要充分的考虑化验分析的方法对于试样量的影响，适当的增减试样的提取量以适应不同的试验要求。

2.2进行定性与半定量分析

为了避免盲目地对岩石进行检测，在此阶段要进行定性与半定量分析。目的就是快速、低成本大致了解岩石的组成元素及各自具体的含量，起到指引方向的作用，精确度不是很高。

定性工作是定量工作的基础。发射光谱分析法主要是进行定性分析，化学多元素分析法主要是进行半定量分析，这两种方法在运用时并不是独立的，而是相互关联、相互影响的，这两项工作的结果为下一步选择测定方法提供准确的依据。

2.3确定测定方法

随着科学技术的不断发展，对岩石矿物的分析要求和项目也越来越多，测定的难度变得越来越大。岩石中的化学元素都有自身匹配的测定方法，针对不同的化学元素我们需要具体分析。根据经验，具体选择哪一种测定方法，首先要参看第二步的定性与半定量分析。

实践经验告诉我们，对于试样中含量较高的元素，一般采用重量法、容量法。对于试样中含量较低的元素，一般采用比色法、火焰原子吸收法、电化学法、离子交换、溶剂萃取等仪器分析方法。对于试样中痕量的元素采用电感耦合等离子体发射光谱（ICP-AES）,电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）,原子荧光光度计、X射线荧光光谱（XRF）、石墨炉原始吸收等新型仪器分析方法。选用的测量方法要根据元素在样品中含量不同而采取相应的测定方法，只有这样，才能准确地测定待测元素的含量，避免出现与真实含量差别较大的结果。

2.4制定测定方案

测定方法确定之后，就需要制定测定方案。这一环节既是一个复杂而又非常重要的步骤。关系着最终结果的准确度和精确度。因为方案的制定涉及到所有元素的测定以及各个元素的分析步骤、方法等。

为确保测定方案的高质量，首先需要成立专门小组，确定专业的负责人，分析人员需要具有丰富的实践经验和扎实的理论知识，从组织机构上保证方案的高质量；其次，综合前期所得到的资料，充分考虑到岩石中各类化学元素的特性，要在方案设计阶段不断模拟和排演化学分析的实验全过程，一旦出现不合理的现象，要及时分析和寻找原因，及时排除。在时间和条件允许的情况下，要尽可能设计多种方案，在比较之后从中选优。所选择的方案最好是一个综合性、可行性较强、经济性的方案，也就是最好是同一称样在经过分解之后，就能够分取溶液，将溶液分成若干份，进行每个组分的测定。

试样的分解至关重要，目前的分解方法有以下几种：（1）酸溶。包括盐酸分解，硝酸、王水和逆王水分解，硫酸分解，高氯酸分解，磷酸分解，密闭溶样分解。（2）熔融分解法。包括苛性碱熔融，过氧化钠熔融，硼砂和硼酸酐熔融，偏硼酸锂和其他的含锂硼酸盐熔融，氟化氢钾熔融，火试金法。（3）烧结（半熔）。包括过氧化钠烧结，碱金属碳酸盐和二价金属氧化物混合熔剂烧结等方法。（4）微波溶样，主要用于生物试样，对土壤，水系沉积物、矿物、岩石的分解也很有效。

试样分解后还要根据测定方法进行适当的分析或富集，如沉淀分离、萃取分离、离子交换与吸附分离、色谱分离、电化学分离等方法，然后进行仪器分析或化学分析得到最终结果，对同一分析组分，分析手段不同，干扰是不一样的，应加以综合考虑。

2.5审查分析结果

整个岩石矿物分析的意义和价值最终体现在结果上，所以我们必须做好审查分析结果这一项重要的工作。审查分析结果的目的就是进一步发现问题与误差，根据出现的问题对各种已经测量出来的结果进行重新的核查，保证测量分析的准确性，最大程度上缩小误差。另外，审查分析的结果必须符合国家相关的规章制度的要求，如若不符合，将不会被采纳到实际采矿工程以及岩石分析中。

同时，对结果的审查分析也是对整个岩石矿物分析流程的监督和评估。只要有一个环节出现问题，在最后的审查中都会暴露出来。对于暴露出来的问题应及时解决，以保证结果的合理性和可靠性。

3　结束语

综上所述，岩石矿物的分析是一个十分复杂的过程，能否做好岩石矿物的分析，对于矿物质的勘探具有重要的影响。因此，在进行岩石矿物的分析操作时，必须结合相关的理论，制定具体的测定分析的方案，得到准确可靠的结果，这样才能够对矿物岩石的分析判断出岩石矿物质的各项经济价值指标，并实现对综合回收矿物工作的指导。

参考文献

[1]叶江明.电厂锅炉原理及设备.中国电力出版社.2010, 01.

[2]张永涛.锅炉设备及系统.中国电力出版社. 1998,05.

[3]张力.电站锅炉原理.重庆大学出版社,2009.

收稿：2015-01-08

DOI:10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2015.02.029