巖石礦物的探究分析

摘 要:巖礦分析是地質工作的重要內容，對礦物的開采具有指導性意義。本文主要介紹了巖石礦物的主要種類和特征，闡述了巖石礦物分析鑒定的基本程序，并對巖石礦物的分析鑒定工作的作用進行了評價。

關鍵詞:巖石礦物 種類劃分 巖礦分析

中圖分類號:P58\t\t\t文獻標識碼:A\t\t\t文章編號:1672-3791(2011)10(a)-0120-01

巖礦的分析鑒定是地質工作的一個重要內容，它對整個地質工作起著基礎性和指導性作用。我國幅員遼闊，擁有極其豐富的礦產資源。這些礦產資源是實現我國經濟高速發展的重要物質基礎，礦產資源是建立完整工業體系的保障。因此如何發現巖礦并對它進行準確的分析和鑒定，是所有地質及化學分析人員的首要任務。

1 巖石礦物的種類劃分

巖石礦物是由地殼中的一種或是多種化學元素組成的自然聚合體，是地殼中各種地質作用的產物。巖礦的種類非常豐富，這是由于自然界中多種多樣的化學元素，及它們之間的多樣組合方式，復雜多變的地質作用也促使了巖礦的多樣化。在自然界中，目前被人類探明的巖礦種類達到三千多種，而被人們所熟悉的不過百余種。自然界中常見的巖石礦物通常是幾種元素的化合物，如石英、磁鐵礦、紅鐵礦等含氧礦物;碳酸鹽類礦物包括方解石、白云石等;硅酸鹽類礦物包括云母、長石、角閃石等;硫酸鹽類礦物包括重晶石、石膏等;此外，硫化礦物還有銅、鐵、鋅等。

1.1 礦物的種類劃分

礦物分為有機礦物和無機礦物兩種:前者種類比較少，主要是碳氫氧化合物，如:琥珀等。后者在地球上數量眾多，由于每年都有幾十至幾百種新礦物被發現，據統計，目前已有三四千種。許多種礦物是我們日常生活離不開的，可以說人類時時刻刻都離不開礦物。

有機礦物的化學成分是碳氫氧化合物，無機礦物的化學成分比較復雜，門捷列夫元素周期表中的一百多個化學元素，都可以組成無機礦物。既可以是由一個元素獨立存在，也可以是多個元素的組合。一個元素獨立存在的礦物較普遍，如:Fe(鐵)元素可以形成自然鐵礦物，Ag(銀)元素可以形成自然銀礦物，Au(金)元素可以形成自然金礦物等。兩個以上的元素組合可以形成幾千種礦物，最簡單的如兩個元素Si(硅)和O，可以組成SiO2，由這兩個元素組成的礦物可以是石英、柯石英和鱗石英等。三個元素組成的礦物就更多了，例如:CusFeS4是斑銅礦、CuFeS2是黃銅礦、CoAsS是輝砷鈷礦等。

1.2 礦物的形成

形成礦物的途徑，一條是通過巖漿的活動。在巖漿里有著地球上的各種元素。這些元素，在巖漿的高溫熔融的條件下，發生化學變化，形成了多種化合物和一些單質。由于地下各處巖漿的化學成分不一樣，巖漿在冷卻時，溫度、壓力等條件都在發生變化，而一定環境只適于一定的礦物生成，因此，由于巖漿冷卻形成的礦物，種類是很多的。另一種途徑是通過水和大氣，有時還有生物的作用，使已經形成的礦物發生化學變化，或者使溶解在水中的元素或化合物之間互相作用并沉淀堆積起來，造成各種次生的礦物。例如高嶺石是長石、云母等與水作用，風化變成的。

1.3 礦物的物理性質與形狀特征

各種礦物都具有一定的外表特征和物理性質，它可以用來作為識別礦物的依據。 礦物的形狀是各種各樣的。有些礦物能形成整齊的晶體，如食鹽是立方體，水晶是六面體，云母是六邊形的片狀。有些礦物則呈不規則的葡萄狀、粒狀、纖維狀、放射狀等，我們經常看到的礦物多半是一些不規則的塊狀。

1.4 巖石與礦物的區別

巖石是由一種或多種礦物組成的固體，但它并不具備礦物的基本特性。巖石與礦物之間的區別就好像飛機模型和制造這些模型的材料之間的區別。正如巖石的構成要素是礦物一樣，飛機模型的構成要素是輪胎、機翼、發動機和其他組成部分。巖石的基本特點是所有的巖石都是混合物。 煤、石油、天然氣屬于可燃性有機巖，而不是礦物。

2 巖石礦物分析的主要程序

2.1 加工試驗樣品

通常需要進行鑒定的原始巖礦被送到實驗室，樣品的重量從幾公斤到幾十公斤不等，巖礦的種類也多種多樣，但進行分析時所需要的試樣只有幾克。因此，在巖礦分析鑒定過程中首先要解決的問題就是對試樣的加工獲取。對試樣進行加工的目的，一方面是將巖礦粉碎到一定的細度，便于巖礦的分解;另一方面是用最經濟有效的方法獲取一定重量(一般為100g)的能體現原始樣品組成的均勻的試樣。

2.2 對樣品進行半定量與定性分析

巖礦試樣加工完成后，首先進行半定量與定性分析，主要為了鑒定試樣所含元素的種類及這些元素的含量和大致比例等。根據這些分析，結合地質工作所要求的準確度和實驗室的工作條件，確定適合檢測各待測元素所應采取的方法，采取有效措施來消除其他干擾。化學分析法和發射光譜分析法是進行定性與半定量分析常用的方法。

2.3 測定方法的選擇

我們需要對巖石礦物中所含的各種元素進行測定，可供選擇的測定方法有很多種。這就需要根據以上半定量和定性的分析結果，選擇最適合的測定方法。通常可以從兩個方面進行選擇:一是根據待測元素的含量進行選擇;一般來說，對于待測元素含量較高的巖礦試樣，應采取重量法、容量法等進行檢測。而對于待測元素含量較低時，則采用比色法或使用其他儀器分析的方法測定。二是根據共存元素的情況來選擇。例如，在測定鎂、鈣含量較高的試樣時使用六偏磷酸鈉碘法。在鎂、鈣含量較低的試樣中則運用碘氟法和氨分離碘量法。所以，為了得到正確的結果，一定要選擇合適的測定方法。

2.4 確定巖礦分析方案

巖礦鑒定分析方案的擬定是一個十分復雜而又重要的環節。它涉及到很多方面，包括待測元素的測定方法、待測元素的分離方法及它們之間的相互影響與配合。這就要求檢測人員具有豐富的鑒定巖礦的理論知識以及足夠的實踐經驗。因此，在選擇分析鑒定方案時，應具體考慮三個方面，分析巖礦試樣采用的方法、消除干擾元素的方法和測定方法。對于簡項分析和全分析，所擬定的方案最好是一個綜合的分析方案，既在分解試樣后就能對溶液的數個組分進行測定，可以采用化學法和儀器分析法測定。必須注意，任何鑒定分析方案都有其使用的局限性。當條件發生變化時，方案也應做相應的改變。因此，我們要不斷發現新的分析方法，不斷更新舊的分析方法。

總之，在我國經濟快速發展的今天，礦業在國民經濟發展中占有重要地位，研究使用更準確、更先進的礦物分析方法和手段，合理的開發和利用巖石礦物，在資源日益缺乏的今天顯得尤為重要。

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①作者簡介:孫蕊(1978-)，女，北京，助理工程師，研究方向:巖礦分析。