浅谈岩石矿物分析的基本流程

浅谈岩石矿物分析的基本流程

张福

云南黄金矿业集团贵金属检测有限公司，云南省大理 671500

摘要：岩石矿物分析作为地质勘探工作中重要的组成部分，其对于矿石矿物辨识起到至关重要的作用。单论分析对象及原理，岩石矿物包括非金属和金属矿物质分析两种，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。本文中，笔者结合自身工作的实践，对岩石矿物分析的基本流程进行初步地分析和研究。文中首先对岩石矿物分析的基本流程进行了概述，在此基础上，以硅酸盐为例，对岩石矿物质的分析流程进行了实证分析。通过本文的分析，笔者试图对岩石矿物的从业者有所借鉴。

关键词：岩石；矿物；流程；分析

0引言

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。本文中，笔者结合自身的工作实践，对岩石矿物质的基本分析流程进行初步的分析和研究，以期对岩石矿物质工作者有所借鉴。

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岩石矿物质分析的基本流程

2.1试样的加工与定性分析

试样加工采取的方式是否得当，操作是否合理，对于指导矿藏的勘探以及计算其储量具有重要的影响，如果试样的加工和分析出现问题，就会对整个工程的施工可能造成难以弥补的影响。将最原始的岩石样品送到检测实验室时，检测人员需要从中选出具有代表性的样品进行检验，有可能只需要选取几克，这就需要对岩石的样品进行粉碎或者进行缩合，以达到一定的细度。否则，如果选取的样品不具有代表性，或者是细度不符合要求，就会使检测结果产生较大的误差。在选择了样品之后，就需要对样品进行定性分析。定性分析时定量分析的基础，在该阶段进行定性或者半定量的分析的主要的目的就是以最快的速度、最低的成本了解岩石的组成成分以及具体的含量。以避免在检测的过程中盲目性的发生。在进行定性分析时，可以使用化学分析法或者是发射光谱分析法，将试样进行加工以后，再进行定性或者半定量的分析，目的就是了解岩石样品中含有哪些元素以及每种元素的具体的含量或者比率等等。在完成初步地定量分析之后，再结合地质工作的具体的要求，并结合实验室检测的规定，来测定每种元素应该采取的测定方法。

2.2测定方法及方案的确定

在完成样品的加工而和进行半定量的确定分析之后，就需要再选择合适的测定方法、制定最佳的测定方案。随着科学技术的快速发展，岩石矿物分析的要求也越来越高，需要测定的项目越来越多。同时，测定的难度也大大加大。由于岩石中包含各种各样的的矿物质，而不同的矿物质的测定方法和测定的难度并不相同，这就需要制定恰当的测定方法和测定方案，以满足对岩石矿物质进行分析的要求。在决定采用何种测定方法时，应该首先根据前文所提及的定性或者是半定量分析的结果，再对测定元素的含量以及与其共存元素的实际情况进行检测。目前，从检测的实际情况来看，更多地是对试样中含量较高的元素进行检测，检测时主要运用重量法、容量法等方式进行测定。而对于含量相对比较低的元素，则主要用比色法进行测定，目前也出现了使用其它方法进行测定的发展趋势。对于那些共存元素的含量的测定，则根据各个元素相应的测量方法进行测定，否则就难以取得预期的效果，比如，在测定钙镁含量较低的铜的测定时，经常采用氨分离法进行测定。如果选用的测量的方法不正确，不仅不能够准确地测定待测元素的含量，而且还有可能出现与真实的含量差别较大的结果。

在选定了测定的方法之后，就需要制定测定方案，这也是进行岩石矿物分析的重中之重。相对于前两个环节来说，方案的拟定是一个十分复杂而又相当重要的环节，方案的制定几乎涉及到所有元素的测定、各个元素的分离。因此，这就需要分析者具有较强的理论知识和实践经验。在选择拟定方案时，所选择的方案最好是一个综合性、可行性较强的方案，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。但是，由于元素的测定方法和测定的技术是处于不断的变化之中的，因此，在进行岩石矿物分析时，应该特别注重分析方案的实时更新。

2.3分析结果的核查

在选定了岩石样品、确定了初步的测定方法之后，审查分析结果就是一个十分重要的环节。审查分析的结果的目的就是要进一步的发现问题，根据问题对各种测量信息进行重新的核实，以保证测量分析的质量。在确定了岩石矿物测定方案之后，就需要根据有关的操作规程进行分析、审查分析的详细结果，分析的结果必须符合国家相关的规章制度的要求。事实上，无论多么准确地测量方法，无论采用多么高端的科学技术，岩石矿物质的分析都会不可避免地出现误差。由于任何的元素和组分的测定过程，都不可避免地涉及到测定的方法、测定的仪器以及具体的操作人员等几个因素，这就使得岩石矿物质的分析就必然存在着一个限度。误差是任何试验都不可避免的现象。虽然误差不可以完全地避免，但是，可以通过采用不同的测量方法、提高测量的技术等等，将测量的误差降低的最小的范围之内，比如，使用动物胶凝聚测定二氧化硅的实验中，无论采用什么样的技术，总会产生千分之几的误差。因此，在进行岩石矿物的分析时，应该尽量选取不同的试样量，以实现数据的集中或者是分散的表述程度，这样有利于揭示可能存在的各种误差。在实际的测量工作中，需要测量者使用最佳的分析技术，并不断地提高自身的测量方法、技术，这样才能实现获取尽量准确地测量结果的目的。在明确了岩石矿物分析的基本流程之后，笔者接下来将以硅酸盐为例，采用系统分析的方法对岩石矿物质的分析进行研究与分析。

3岩石矿物中硅酸盐的分析方法

硅酸盐是岩石矿物的重要的组成部分，为了简化分析的过程，笔者在本文主要对硅酸盐岩石的化学成分分析系统进行相关的研究与分析。目前，岩石中硅酸盐的分析主要采用快速分析流程进行测定与分析，本文中，笔者以碱熔快速分析系统分析为例。

3.1试样的选取

硝酸盐矿物所需要测量的元素比较多，因此进行分析的速度比较慢，为了加快试样分析的速度并减少试样的用量，通常选取同一试样，并对试样进行分离、分解或者掩蔽等手段，以消除干扰元素对所测结果的影响，从而连贯、系统地对数个元素进行依次测定。由于对硝酸盐的分析是以重量法为基础的，一次取样就对二氧化硅、二氧化钛、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化镁和氧化钙等项目进行测定。分析过程主要包括如下几个主要步骤：分解试样、分离和测定二氧化硅、沉淀和测定二三氧化物、沉淀和测定草酸钙以及沉淀和测定硝酸铵镁。

3.2具体的分析过程

碱熔快速分析系统第一次称样为0.5克，然后加入碳酸钠并放在铂坩埚中进行熔融。在完成熔融之后，再用盐酸进行提取至湿盐状动物胶凝聚过滤，沉淀出二氧化硅。第一次取0.5克试样，将试样中加入碳酸钠，然后放在铂坩埚中进行熔融，然后利用盐酸将蒸至湿盐状的动物胶加以提取，使其凝聚并进行过滤，从而将二氧化硅从中沉淀出来，并分别将250毫升的实验湿盐加入不同的试剂中以对元素进行提取，并在溶液中加入25毫升的edta以连续滴定出三氧化二铁以及氧化钙、氧化锰，可以采用差减法来分离氧化钙和氧化锰，并采用比色法利用25毫升的过氧化水将二氧化钛析出，同时采用差减法将三氧化二铁进行分离，然后用25毫升的磷矾铜黄将五氧化二磷利用比色法进行分离。第二次称取0.1克试剂，并在其中加入硫酸和氟化氢进行分解，并将亚硝酸盐溶液加入其中，利用火焰光度法将氧化钠和氧化钾分离出来。

总之，随着科学技术的进步和社会的发展，地质理论以及相应的实践也不断发展并深化，因此，要求加以分析的试样也日益增多，这就促使硅酸盐分析方法也不断进行更新，同时，随着分析化学本身的发展以及新方法、新试剂、新仪器和新技术的出现及应用，也促进了岩石分析方法的发展。随着时间的不断推移，硝酸盐分析方法日益成熟。

4结论

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。通过本文的分析可知，岩石矿物的分析是整个地质工作的重要的组成部分。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，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。同时，地质人员应该重视矿物岩石的分析细节，不漏掉任何有用矿物，才能实现对矿物最大经济价值的利用。在经济快速发展的今天，研究更先进、更准确的岩石矿物分析手段和方法，对于合理利用岩石矿物尤其重要。

参考文献

[1]汤淑芳，符斌，李华昌.矿物分析技术及进展[j].分析试验室，2004，（03）.

[2]汤志勇，邱海鸥，郑洪涛.岩石矿物分析[j].分析试验室，2006，（09）.

[3]彭速标，蔡慧华.理化检验-化学分册，2007，43（10）：890.

[4]唐维学，熊晓燕，周志平.材料研究与应用，2008，2（1）：75.

[5]孙伟，王小治，盛海君.安徽农业科学，2007，35（31）：98-45.

[6]杨婷.双电极发射光谱法测定水系沉积物中银硼锡[J].吉林地质，2011，30（2）：111-112

[7]吴宝存.发射光谱法测定碳酸盐岩矿样品中的银、硼、锡[J].黄金，2003，24（11）：46-47.

作者简介：张福（1989.4-），男，汉族，云南宣威人，助理工程师，大学本科，主要从事矿物分析工作。