淺析當(dāng)前巖礦測試技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢

吳永川

(四川冶金地質(zhì)勘查局601大隊(duì)，四川 攀枝花 617027)

一、巖礦測試技術(shù)概述

巖礦測試工作是進(jìn)行地質(zhì)科學(xué)研究和地質(zhì)調(diào)查的一項(xiàng)重要技術(shù)，其測試數(shù)據(jù)通常用來評估地質(zhì)資源、環(huán)境及地質(zhì)科學(xué)研究工作，是一項(xiàng)基礎(chǔ)性的技術(shù)工作。隨著我國資源開采的深度開發(fā)，巖礦測試技術(shù)對于研究我國現(xiàn)代地球科學(xué)作用越來越突出，巖礦測試技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新成為當(dāng)前迫切的任務(wù)之一。

(一)進(jìn)行巖礦測試的基本任務(wù)。作為地球科學(xué)應(yīng)用的一個分支，巖礦測試主要承擔(dān)著分析礦物及巖石等物質(zhì)的化學(xué)元素分布情況，進(jìn)而確定礦物及巖石的化學(xué)組，最終達(dá)到確定各種礦物質(zhì)中不同物質(zhì)成分的含量組成，了解礦物及巖石的詳細(xì)化學(xué)元素分布及占有率。

(二)進(jìn)行巖石測試的重要意義。巖礦測試可以得到巖石及礦物等的關(guān)鍵數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)對于地球科學(xué)研究有著重要的意義，地球科學(xué)研究的重要組成就包含了巖礦測試，因此，測試所得的數(shù)據(jù)是地球科學(xué)研究眾多研究課題的分析對象，對于多項(xiàng)研究有著非常關(guān)鍵的基礎(chǔ)性作用。而且，每個國家的礦產(chǎn)資源在進(jìn)行儲量估算時，也要用到巖石測試所得出的數(shù)據(jù)結(jié)果，這對于國家制定礦產(chǎn)資源的開采及冶煉等重要政策時有重要的導(dǎo)向作用，因此，巖石測試是一項(xiàng)關(guān)系國家地球科學(xué)研究發(fā)展的重要工作。

(三)巖礦測試工作的特點(diǎn)。巖礦測試實(shí)際是對巖石、礦物等進(jìn)行分析，由于巖礦分析的對象種類繁多，樣品量大，加之含量各有不同，巖石的結(jié)構(gòu)也復(fù)雜多樣，進(jìn)行測試的數(shù)據(jù)眾多，所以，進(jìn)行巖礦測試具有選擇礦石等必須具有代表性，根據(jù)樣品復(fù)雜和多樣性的特點(diǎn)，必須選擇工藝水平高的測試手段進(jìn)行分析。

二、巖礦測試技術(shù)的現(xiàn)狀

巖礦測試技術(shù)的發(fā)展迅速，得益于當(dāng)前飛速發(fā)展的科技水平。宏觀研究、微觀研究、古代研究是現(xiàn)代巖礦測試技術(shù)發(fā)展的三個主要研究方向。我們對這三個發(fā)展趨勢進(jìn)行一一介紹:

(一)宏觀方面:地球科學(xué)研究逐步發(fā)展，不僅從地球自身開展研究，越來越多的研究從天文角度進(jìn)行研究，將地球置身于整個宇宙，同其他天體進(jìn)行同時研究，眼界大大擴(kuò)展，許多以前未解決的問題得到了合理解釋;而且，通過對地球整體的研究發(fā)現(xiàn)，我們的地球其實(shí)并非像以前想象的那樣，有了更加深刻的認(rèn)識;地球作為人類的家園，對其環(huán)境的認(rèn)識越來越重視，保護(hù)地球環(huán)境也成了當(dāng)前地球科學(xué)發(fā)展的重要課題和首要任務(wù)。

(二)微觀方面:我們的地球科學(xué)家不僅要研究宏觀的地球、環(huán)境和宇宙，還要將其研究方向延伸至微小的微觀世界，對礦物的微小組成、元素含量、內(nèi)部原子分布進(jìn)行研究，也是地球科學(xué)、巖石測試研究的一個重要方向。當(dāng)前的現(xiàn)代地學(xué)已經(jīng)把微觀研究精細(xì)到了微米、亞微米乃至納米級別，這對于當(dāng)今的微觀領(lǐng)域研究和分析也有很大的促進(jìn)作用。

(三)古代研究方面:除了宏觀和微觀研究，巖石測試技術(shù)對于古代的考古學(xué)研究也有重要的研究價值，古代的環(huán)境、氣候、生態(tài)學(xué)都是在巖石測試技術(shù)研究的基礎(chǔ)上得出相關(guān)研究成果的。古代研究主要是針對疊層石、珊瑚、石荀、貝殼等，這些都要依賴巖石測試的研究，其中巖石測試對于巖石的研究是重中之重。

三、巖礦測試的步驟及技術(shù)分析

(一)加工巖礦樣品。［1］在實(shí)驗(yàn)室先對巖礦樣品的重量進(jìn)行分析鑒定，這是進(jìn)行巖礦加工的首要工作，巖礦由于種類不同，其重量從幾十公斤到幾公斤不等，質(zhì)量也不一樣，用于巖石測試實(shí)際上只需要幾克就可以實(shí)現(xiàn)測試。我們在整個巖礦鑒定的過程中，首要的工作就是選擇和加工巖石樣品。進(jìn)行巖石樣品加工要達(dá)到兩個目的，其一是將巖石樣品進(jìn)行加工至一定的細(xì)度，這對于測試分析是必要的工作，也是極其有利于測試的;其二，將待測的巖石樣品進(jìn)行平均分配，這對于有效獲取一定質(zhì)量的樣品有重要作用。

(二)定性分析和半定量分析。進(jìn)行定性分析和半定量分析是完成巖礦樣品加工后的一步工作，測出樣品的元素含量、組成和占比是這一步驟的主要工作目的。一旦得出測試的初步結(jié)果，就要根據(jù)測試工作的條件和準(zhǔn)確度要求，對巖石樣品中的元素進(jìn)行相應(yīng)的測定和排除干擾工作。

(三)確定測定手段。根據(jù)定性和半定量分析確定了元素的基本數(shù)據(jù)后，進(jìn)行相應(yīng)確定測定的方法確定，一定要選擇最佳合理的。我們在分析方法的選擇共存元素的分布情況，也可以選擇待測定元素的含量情況，這都是可以實(shí)現(xiàn)測定方法的選擇的。

(四)選定并鑒定分析方案的合理性。選定鑒定分析方案是一項(xiàng)重要的步驟，其要根據(jù)實(shí)際情況來確定，進(jìn)行分析這個環(huán)節(jié)是一項(xiàng)復(fù)雜和關(guān)鍵的工作，這是由于元素的分離和測定都有不同的方法，如何將兩者相互配合好，互相影響好是非常重要的。所以，確定好鑒定分析方案后，要同時將干擾元素的消除辦法、分解方法等方面都要提前考慮，這對于選定鑒定方案具有重要的作用。

(五)分析和鑒定。通過以選擇好的鑒定方案，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作規(guī)程，認(rèn)真對待，嚴(yán)格把關(guān)，避免出現(xiàn)任何操作錯誤，導(dǎo)致分析和鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性得不到保證。

(六)審查和分析結(jié)果。經(jīng)過分析和鑒定的結(jié)果出來后，需要馬上進(jìn)行審查工作，確保數(shù)據(jù)和參數(shù)的正確性，審查過程不僅是分析的最后一步，也是巖礦測試工作的最主要步驟，這個關(guān)鍵環(huán)節(jié)可以確保一些不易發(fā)現(xiàn)的問題被及時發(fā)現(xiàn)，可以有效的提高鑒定結(jié)果的正確性和準(zhǔn)確性。

四、巖礦測試技術(shù)發(fā)展的大趨勢

巖礦測試技術(shù)研究方向已經(jīng)延伸到了宏觀、微觀、古代研究三個方面。當(dāng)前對于一些巖礦的晶系、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、晶胞參數(shù)等數(shù)據(jù)均可以精確測定，也可以精密的測量出礦物的元素價態(tài)、組成及外表形態(tài)，從而掃描出其形態(tài)，目前先進(jìn)的三維圖形技術(shù)也推動了地球科學(xué)的發(fā)展。當(dāng)前的發(fā)展趨勢是盡可能的在不進(jìn)行樣品破壞的基礎(chǔ)上，進(jìn)行盡可能多的定量分析;宇宙天體的遙測分析、采樣分析、深層地下的不采樣遙控分析研究;分析方法要進(jìn)一步提高準(zhǔn)確度和靈敏度及速度等;現(xiàn)場和原位分析要盡可能做到;發(fā)展自動化分析和開采的新型科學(xué)技術(shù)。

五、小結(jié)

當(dāng)前，科技發(fā)展迅速，巖石測試技術(shù)的發(fā)展也得到了前所未有的機(jī)遇，其發(fā)展應(yīng)把握現(xiàn)代社會發(fā)展的需要，僅僅圍繞環(huán)境可持續(xù)這個主題，不斷創(chuàng)新，迎接挑戰(zhàn)，進(jìn)一步推進(jìn)其發(fā)展水平的提高。

［1］劉麗敏，芻議當(dāng)前巖礦測試技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢［J］.科技論壇

［2］尹明，我國地質(zhì)分析測試技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢［J］.巖礦測試，2009年2月第一期