地质样品的化学分析与样品的保存探讨

邬珊

（江西有色地质勘查二队 江西赣州 341000）

地质样品的化学分析与样品的保存探讨

邬珊

（江西有色地质勘查二队 江西赣州 341000）

在地质科学研究中，地质样品具有非常重要的地位，它是生态科学研究、环境保护和地质资源研究的重点对象。虽然地质分析技术随着科技水平的发展得到了一定的改进与完善，但是化学的地质分析技术依然是矿物石以及岩石等科学理论技术的核心。本文简单论述了地质分析技术的基本情况，通过对地质样品的化学分析与样品的保存的研究，提出了一些相应的保护措施。

地质样品；化学分析；样品保存

1 引言

随着科技的不断发展，我国的地质事业也取得了相当大的发展。地质样品主要包括以各类岩石为主的具有较高科研价值的陆地地质样品和海洋地质样品，其相关文献的种类与内容比较复杂，数量也越来越多。为了能够更好地对目前我国地质分析技术在现阶段取得的主要成果和各个领域的实际应用情况进行充分了解，需要对涉及到地质分析技术的发展方向和趋势的主要内容进行统一的评价，对所研究的样品采取一定的保护措施。

2 地质样品化学分析技术概括

对于目前我国地质分析技术而言，主要是检测地质样品中元素的构成，地质分析技术也随着样品数量和种类的不断增加而得到了一定的提升。在20世纪中期，主要是依靠传统意义上的基础岩矿分析技术，还包括主元素以及次元素的具体含量等。70年代以后，化学分析的主导地位由于各类分析仪器的不断出现而发生了变化，特别是以计算机数据分析为基础的新兴技术占据了主导地位，为岩矿分析领域带来一个崭新的面貌。如今的地质分析的主要发展方向是微区原位分析，地质分析和环境分析的热点是同位素分析。所以不难看出绿色无污染分析道路是未来技术发展的必经之路，地质化学分析技术是地质分析的重中之重。

应用技术和分析方法是我国地质分析工作的重点。对于最为常见的岩石类地质样品而言，主要有电子探针和全岩分析等方法。全岩分析是对岩石成分的构成元素、元素量化比例以及岩石形成的一种生态环境的全面分析。全岩分析法对于地质样品研究和地质环境研究有着非常重要的意义，这是因为全岩分析能够比较彻底的研究岩石，对岩石成分和外部生态环境做一个深入的分析与研究，从而能够全面了解岩石的构成元素并且进行定量研究。还有一种就是彻底粉碎岩石样品，然后从中提取元素再进行元素种类的微观研究，从而对元素进行量化分析。

3 几种地质样品的化学分析与样品保存方法

3.1 磷与磷石灰的分析

磷石灰主要来源于沉积状态的岩石和火成岩或者是变质岩，一般来说，磷元素主要以磷酸盐的形式存在，按照所含杂质的不同，分为氟磷灰石和氯磷灰石。在样品进行采取过程中要注意对伴生元素的综合性分析，这主要是因为含磷矿石中存在着许多稀有的元素。

（1）试样分离与分解。磷元素在矿石中一般都是以磷酸盐的形式存在，很少以单质形式存在。试样中还有钍、锡、钛等元素与目标元素伴生，经过脱水，磷酸盐会含有此类元素，这也是二氧化硅的杂质。所以说在对于不溶于酸性溶液的物质比较多的情况或者精确度要求较高的情况下，还需要对试样中的残渣进行充分溶解。分离时，应该在550℃的灼烧下对试样中的有机物质进行分解，在灼烧过程中不能使用铂制器皿和硫酸氢钾，这是因为在进行试样测定过程中由于磷的易挥发性会使硫酸产生烟雾会从而严重影响其结果。

（2）测定。通过运用碱性溶液，熔或者半熔的方法进行检测含量。一般通过半熔法对矿石进行测定，这种操作方法既基简便又不会损害坩埚，全熔法可以在特殊条件下进行使用。

3.2 硼以及硼矿石的分析

硼元素在自然界中非分布十分广泛，硼钾镁石、水方镁石以及硼镁石是比较常见的矿石类型。硼镁铁矿以及磁铁矿等一些综合性的矿床都存在分散元素，所以在对分析样品进行采取过程中应该注意综合利用。我们应该注意以下几点，在分析过程中，应将样品温度保持在60℃左右并且保持干燥的时间长为3h，该矿物中以氧化硼为主的信息检测合格后才能进行分析，还有对矿石中的水分的检测。

（1）试样分解。将试样放在高浓度的盐酸溶液中进行加热沸腾，试样中硼的含量由于其挥发性而逐渐减少，我们可以通过在徽沸阶段维持体积系数来解决这个问题。对于像硅硼钙石或者斧石这类不溶于酸性溶液的试样，一般通过将少量试样放在坩埚上进行加热熔融来对其进行分解，如果试样中存在铝元素，可以加一些石英砂来起到助熔的目的来使得分解更加彻底。

（2）试样分离。通过甲醇使试样中硼元素转变为硼甲基醚的形式进行蒸馏，从而彻底分离试样中的硼元素。

3.3 极谱法测定地质样品中的锡分析

目前测定锡含量的方法有络合滴定法、碘量法、分光光度法、氢化物发生一原子荧光光谱法、示波极谱法、火焰原子吸收光谱法、石墨炉原子吸收光谱法和发射光谱法等。对极谱法测定复杂地质样品中锡进行研究，试样经被盐做共沉淀剂，EDTA做掩蔽剂，然后在盐酸一氯化钱底液中，用JP-303B型极谱分析仪于峰电位-480mV（对饱和甘汞电极）测定锡，同时用JPS-2A全微机化示波极谱仪进行对比试验，再现性良好。结合《中华人民共和国国家标准（GB/T14352.13-2010）钨矿石、铝矿石化学分析方法第13部分：锡量测定》和《中华人民共和国国家标准（GB6730.33-86）铁矿石化学分析方法：示波极谱法测定锡量》，对国标方法进行改进。通过大量复杂地质样品验证，该法灵敏度高、快速、实用性强，结果稳定、准确可靠。地质样品成分复杂，所以无论用何种熔矿方式，必须保证样品分解完全。用极谱法测定锡时，熔矿方式多采用酸溶或过氧化钠全熔。酸溶具有局限性，只适用于渣、烟尘、金属等酸可溶试样，对于酸不可溶的复杂地质样品需用过氧化钠全熔才能使样品分解完全，使锡全部熔出，经热水浸提后大部分金属元素生成氢氧化物沉淀与锡分离，有利于锡的后续测定。

3.4 对于贵金属的分析

贵金属是我国十分重要的资源，特别是含有贵金属的废料的再生和重新利用成为取得更多金属资源的主要途径。由于技术上的不完善以及较难的贵金属分析加大了金属再生利用的难度。随着我国科技的不断发展，在贵金属回收利用领域ICP-MS这种灵敏度极高的技术已经取得了大范围的应用，还有中子活化等新型分析方法的应用逐渐成熟和标准系列物质的出现为元素分析提供了准确的数据，这些都促进了贵金属分析的进一步发展。

3.5 样品保管

①在分析土壤中有机氯样品时应将温度保存在-18℃的冷冻箱中；②在采集土壤中有机磷样品后可将温度控制在-18℃的冷冻箱中保存3d；③在分析有机磷农药不稳定的项目时应该取20g新鲜土样进行含水量测定，其他项目可以将土壤风干；④在对大部分硼矿试样的粉末进行分析时应该贮存在磨塞广口瓶中来保持其水分；⑤将土壤样品贮存在干净硬质玻璃容器中注意保存。以上是有关地质样品的保存方法的简单归纳。

4 地质样品保存的有效措施

地质样品是进行地质环境研究最重要的资源，地质样品的保存对于我国更好的进行地质资源研究具有重要意义，所以地质样品的保存也是一项非常重要的工作。

4.1 制定科学合理的样品保存管理体系

要想建立一个科学合理的管理体系，作为样品管理机构需要制定科学合理化的样品管理标准，从各个方面加大样品管理力度，国家也要大力支持地质资源各方面的样品保存工作。我们需要科研人员不断努力来改变当前不统一的样品管理现状，研究出更多合理的样品管理标准。地质样品的保护是国家地质资源开发研究的长远目标的需要，也是对于我国地质资源的开发具有重要的战略意义。

4.2 扩大样品资源共享平台

扩大资源共享平台，拓宽资源共享渠道是非常重要的，对于国际间的地质资源保护具有重要意义。在这个过程中不仅加强了各国之间科研上的交流互动，还在一定程度上吸收了国外样品库管理经验，推进了我国样品资源保护的进度。

4.3 加大地质样品保护的力度

由于地质样品存在环境的特殊性，特别是对于海洋地质样品来说，对于其保存环境特别高，所以国家应该每年进行拨款来支持地质样品保护设备的建设，资金的投入是一项非常重要的举措。

4.4 加强地质样品保护的制度性建设

做好地质样品的保存工作是非常重要的，这是因为不仅可以给后世子孙留下珍贵的研究资源，它也是国家的一项重要资源，对于国家地质资源的探究、开发以及资源保护利用有着关键作用。所以需要国家有关部门要进行高度重视，制定相应的政策和制度，对地质样品进行保护。

5 结束语

随着科技的发展，目前地质学家对于地质样品的化学分析技术的研究越来越深入，分析仪器不断更新，传统意义上的岩矿分析已经不再以单一元素含量测定为主，也越来越需要专业的技术人员来操控各种仪器，并且掌握好基础的理论知识。地质样品化学分析技术是一门基础技术，在实践过程中结合新技术不断进行创新和优化，从而加快岩矿理论的深一步发展。

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1004-7344（2016）10-0184-02

2016-3-20