基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射定量研究

谢 飞

（贵州大学矿业学院，贵州 贵阳 550003）

近些年来，我国开始利用X射线衍射技术对全国各地的多金属矿床进行研究、分析，并且技术的最先应用是开始于矿床探测较为发达的地区，和其他多金属矿藏较为丰富的地区。我国利用X射线衍射技术主要应用于各大矿藏主要地区的氧化区域，X射线能够有效分析氧化区域的氧化性状，借助对氧化性状的分析得出具体矿物的分布类型和变化情况，能对矿业开采起到辅助作用，提升矿企和其他主体对于特定矿产的利用效率，提升资源开采的可持续性。利用X射线衍射技术，可以分析不同地表和地下的矿物分布情况，明确不同氧化物的物理构成、相结构和化学状态，研究其变化的原理及过程，实现对矿物的有效鉴定，促进我国矿业领域的发展。

1 基于MIF的多金属矿床X射线衍射的氧化物标的

文章中选取的标的矿区为高岭土氧化带矿区，其中的矿物类型和土壤类型相对多元。该矿区存在大量的云英岩，好多矿区的土壤已经呈现硅化，并且可以被开采出相当数量的宝石，是这一地区的商业价值较大的宝石主产区之一。文章中采用的六个氧化物样品全部来自于已经被完全开采完毕的氧化矿物，工作人员对这些矿物进行收集、整理，再对其进行基于IMF的X射线衍射，得出基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射结果，工作人员针对衍射结果分析矿区的矿物分布情况和矿物氧化情况。如表1，即为样品列表。

表1 样品列表

2 基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射结果

2.1 基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射设备

文章中的基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射的实验场所为本地区某高校的地质科学实验室，采用的X射线检测仪器为行业内部有较好声誉的科技公司的产品，产品型号为TD-3760。该X射线检测仪器采用的是铜靶方式，相关的技术检测数据为：电压30千伏，电流20毫安。该X射线检测仪器采用的是连续对氧化物标的进行扫描的方式，利用检测设备的双轴共同工作。

2.2 基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射效果

见图1-4所示。

图1 一号氧化物射线衍射结果

图2 二号氧化物射线衍射结果

图3 三号氧化物射线衍射结果

图4 四号氧化物射线衍射结果

3 MIF金属矿床氧化微粒X射线衍射结果分析讨论

根据基于MIF的金属矿床氧化微粒X射线衍射结果分析，结合当地矿区的地质方面的特殊条件，相关实验室人员可以分析得出以下的结论，相关的氧化物样品分别为矿石的聚合物，其中一号氧化物为石英矿与赤铜矿的混合物。二号氧化物为铜铁的混合物，其中掺杂着一些石英的成分。三号氧化物内部蕴含着土壤的成分，是已经高岭土化的土壤，除此之外，三号氧化物内部还蕴含着一部分石英石和其他石料的部分成分。四号氧化物同样包含着已经高岭土化的岩石成分，这部分成分还掺杂有部分的白云母的矿物内容。五号氧化物包含有石英的内容，其主要是石英的成分，除了石英之外，其还含有一些基铁矾的内容。六号氧化物内部主要是黄铁矿的部分，除了黄铁矿之外，其还包含有赤铜矿等矿物。根据MIF技术的其他情况分析，可以判断得出，这些氧化物的波峰不同。这些氧化物的表明自身物理构成的X射线衍射的图像峰不同。其中,一号氧化物图像中，数值在2150到2300之间的图像明显、峰值突出的矿物种类应该是伊利石，相较于其他的矿物种类，伊利石的X射线衍射图像的特征比较明显，较为容易被判断出来。两者之间不是不存在着区别，只是两者之间的图像区别并不明显，需要灵敏度较高的仪器对两者的图像进行详细的检测，才能够明确两者之间的差别。尤其是对于伊利石来说，其在被运用X射线进行衍射时，会形成多余的峰值，此种X射线下衍射的图像变化并不明显，如果工作人员对于伊利石的X射线图像特点没有详细的了解，就不能判断出何种图像为伊利石的图像，何种图像为蒙脱石的图像，弄不清楚两者之间的区别。工作人员通过基于MIF的仔细比对，可以明确伊利石与蒙脱石的详细区别，分析两者在矿区的矿床分布情况。图像的较明显特征在1400至2200之间的为白云母，而且此种白云母应该是多硅类型的。而数值在2150到2170之间的矿物应该是矾类矿藏，具体到矿藏的详细种类，则应该是钠明矾石。钠明矾石在X射线衍射情况下的图像特点同样较为明显，其波峰的出现较快速而且较为突出，相关工作人员可以较为容易得出何种图像特点为钠明矾石的衍射特点。在基于MIF的X射线衍射图像之中，相关人员也可以在数值1420左右看到较明显的图像弯曲特征，这部分图像表明矿床之中蕴含着结构性的水分，这部分内容能够对相关工作人员的地质考察工作带来帮助。

在二号氧化物的X射线的图像之中，在2160数值左右出现了钠明矾石的明显图像特征，在2300左右的数值中，出现了含碳类矿物的迹象。该图像表明在矿藏中蕴含丰富的含碳类的矿石，相关工作人员能够利用该矿藏图像的特点寻找到大量的含碳类矿石。在图像的1400左右，2000左右和2200左右出现了明显的图像变化，该图像变化表明了明确的钠明矾石存在的痕迹。而在图像数值的2350左右，出现了特殊的波形，该波形表明氧化物之中含有方解石的部分。在X射线的衍射图像中，在2300左右和1950左右出现了较为明显的绿帘石的特征表现，并且根据图像的具体图形可以得出相对明确的判断结果，在本矿区之中，绿帘石矿藏的分布较为广泛，从储量上来说，本地区的绿帘石储量处于较高的数值区间。相关人员根据对X射线的衍射图像的详细分析，可以得出结论，本地区的矿藏之中同样包含数量不少的角闪石。综上，本地区的矿藏种类较为丰富，蕴含有多种矿藏，并且储量也相对丰富和集中。

在三号氧化物的图像之中，在1400左右的数值处，出现了较为明显的水资源的特征。在1900左右的数值图像处，也出现了明显的水资源的图像特征。这种图像的特征说明在该氧化物之中蕴含有相当数量的水，也说明矿区内部可能存有含水层，含水层的存在会影响到矿产资源开发的安全性，相关工作人员在进行矿产开采经营时应该注意矿区环境的这一特点。在三号氧化物的X射线图像之中，数值2200左右的图形可以明显表现出含碳类矿物的特征，说明了本部分矿区同样存在丰富的含碳类的矿物，能够指引相关工作人员进行有针对性的开发工作。在数值2200左右，X射线衍射图像出现了相对明确的吕盐酸类矿物的特征。根据图像的细微特点，工作人员可以得出结论，这部分图像代表的不但是吕盐酸类矿物，还代表着云母类矿石。本图像的2340数值处，表现出了角闪石类矿物的特征，能够体现出本地区的丰富矿藏的具体情况。综上，根据三号氧化物的基于MIF的X射线衍射图像可以较为明确地得出矿产资源的分布情况。

在四号氧化物的图像之中，相关工作人员可以明确的看到在2200数值处出现了较为明显的水资源的图像特征。工作人员可以在2300左右的数值处发现含碳类矿物的踪迹。工作人员可以在2450左右的数值处发现角闪石类矿物的图像特征。根据图像在1420、1950、2201左右的变化，工作人员可以明确该氧化物的混合特性，明确该氧化物可能蕴含云母类矿石以及其他种类的岩石。

在五号氧化物的图像之中，出现了较为突出的三个峰值，这些峰值表明了含碳类矿物大量存在的特征。在2390左右的数值处，工作人员可以发现方解石类矿石的踪迹。

在六号氧化物的图像之中，出现在1400数值左右和1900数值左右的特殊图形表明这部分矿物中存在有水资源的痕迹。在2200左右出现的图像峰值，表明该部分的矿物中含有铁元素，表明氧化物中的铁含量较高，也表明在矿区中的铁矿储量比较高。在2390、1389和2380左右的图像表明，该氧化物之中含有透闪石。综上，根据基于MIF的X射线衍射图像，可以清晰地分析出相关氧化物之中的矿藏特征。

4 结语

利用基于MIF的X射线衍射技术能够清晰的判断相关氧化物的氧化过程。随着相关物质的氧化程度的加深，不同矿物的基于X射线的波长会发生变化，能够反映出在早期的矿物发生氧化变化时的状况。利用基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射技术，相关人员可以明确矿藏地区的矿物分布情况，得出该地区的氧化类型和地区地质构成情况。工作人员在该地区的矿藏研究中发现了明矾石类物质，说明了该地区的氧化作用的持续进行。工作人员利用基于MIF的多金属矿床氧化微粒X射线衍射技术，能够快速而又准确的进行地区矿物的分辨工作，明确矿物的类型。工作人员不必进行技术利用之前的其他准备，可以简单的开始操作，很快就可以得出明确的结论，降低了技术使用的难度，有利于我国相关产业的发展。