分析化學(xué)在巖石礦物找礦中的應(yīng)用

李雪梅

摘要：自然資源是人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚闹匾糠郑S著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對于自然資源的依賴程度也越來越高，因此巖石礦物找礦工作也越來越多。分析化學(xué)在巖石礦物找礦中有著非常廣泛的應(yīng)用，同時也表現(xiàn)出了非常好的效果。文章對分析化學(xué)進(jìn)行了介紹，對分析化學(xué)在巖石礦物找礦中的具體應(yīng)用進(jìn)行了說明。

關(guān)鍵詞：分析化學(xué)；巖石礦物找礦；找礦直接標(biāo)志；礦物標(biāo)志；自然資源 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：P575 文章編號：1009-2374（2015）14-0167-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.083

1 分析化學(xué)的基本內(nèi)容以及理論基礎(chǔ)

1.1 分析化學(xué)的定義

分析化學(xué)屬于化學(xué)學(xué)科的一個分支，在應(yīng)用中偏向于對物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)以及形態(tài)等內(nèi)容的研究，特別是在對于礦物的分析和研究中也有著非常廣泛的應(yīng)用。分析化學(xué)不僅可以應(yīng)用于巖石礦物找礦中，在對巖石礦物化學(xué)成分的分析上也表現(xiàn)出了非常好的效果，因此分析化學(xué)又被人們稱之為“地球化學(xué)找礦”，從這里也可以看出，分析化學(xué)在地質(zhì)分析和地質(zhì)找礦中的重要作用，而我們在進(jìn)行地質(zhì)巖石找礦工作中，也必須要利用分析化學(xué)的理論和方法來加以有效的應(yīng)用。

1.2 分析化學(xué)的理論基礎(chǔ)淺析

分析化學(xué)是利用化學(xué)的原理來對所要分析的物質(zhì)采用各種方法來進(jìn)行分析的一種方式，而利用物理學(xué)原理來進(jìn)行分析的方法被稱為儀器分析法，在進(jìn)行巖石礦物找礦過程中通常會采用兩種方法結(jié)合的方式，分析化學(xué)在針對礦石化學(xué)成分的分析上要更加專業(yè)，然而二者雖然在本質(zhì)上有著很大的區(qū)別，但所要求的目標(biāo)都是一致的，所以很多工作者對于二者之間的界定也并沒有表現(xiàn)特別明顯。

在進(jìn)行化學(xué)分析的過程中，大多會采用電子能譜儀、X射線熒光儀等儀器，而不同儀器的選用在原理上都是不同的，原子發(fā)射光譜法和原子吸收光譜法是一種預(yù)處理方式，在儀器進(jìn)行測定過程中，也可以介于兩者之間來選擇，是物理測試法與化學(xué)測試法的結(jié)合，然而也不能夠單單認(rèn)為是某種分析方法，其中包含物理測試法和化學(xué)測試法的結(jié)合，在用到儀器測試的同時，也不需要通過繁瑣的步驟來對樣品進(jìn)行檢驗，人們更多的只是注重測試的結(jié)果。

大多數(shù)的礦物在經(jīng)過長期的地殼運(yùn)動形成巖石礦物的過程中，在圍巖中都會留下元素遷移的痕跡，這些痕跡的存在也是化學(xué)分析的主要考量依據(jù)，礦物在形成的過程中會經(jīng)過風(fēng)化淋濾的作用，再經(jīng)過長期的化學(xué)反應(yīng)而后形成礦元素，其中礦元素主要分布在礦體的周圍，也包含了巖石、土壤、水以及其他物質(zhì)等，再一段時間的作用后，礦床中的礦物化學(xué)成分也會進(jìn)行再次分配，礦床中的化學(xué)物質(zhì)揮發(fā)性和放射性的氣體通過斷裂帶上升，而后被土壤吸附，這樣礦物中的不同種類化學(xué)元素以及化合物等就會形成分散富集的模式，我們通過存在的元素和化合物的分析就可以追蹤到新的礦床，這也是分析化學(xué)目前應(yīng)用中最重要的理論依據(jù)，并且經(jīng)過長期的實踐表明，分析化學(xué)在礦物找礦工作中也發(fā)揮著非常重要的作用。

2 分析化學(xué)法對巖石礦物找礦的影響

巖石找礦工作是礦物學(xué)中的一項重要部分，并且礦物學(xué)標(biāo)志也為找礦工作提供了重要的理論基礎(chǔ)，其中包括了礦物物力與化學(xué)特征等內(nèi)容，我們通常所說的巖石礦物找礦中分析化學(xué)的應(yīng)用也包括了對特殊種類礦物和礦物標(biāo)型兩方面內(nèi)容的研究，這也是目前礦物找礦學(xué)中普遍重點研究的內(nèi)容。

2.1 常見的分析化學(xué)方法淺析

2.1.1 水系沉積物地球化學(xué)測量（Stream sediment geochemical survey）。這種分析化學(xué)方法在礦物找礦工作中有著較為普遍的應(yīng)用，很多研究者對這種方法都較為青睞，并且也成了礦物找礦的首選分析化學(xué)法。這種分析化學(xué)法主要是利用水系沉積物等溶液來進(jìn)行浸泡，而后經(jīng)過一段時間再去進(jìn)行化學(xué)分析，經(jīng)過分析后利用凍結(jié)技術(shù)來對沉積物進(jìn)行取樣從而得到有效的分析，凍結(jié)采樣在對采集河床或者水底的沉積物研究上有著非常好的表現(xiàn)效果，同時，水系沉積物地球化學(xué)測量也可以應(yīng)用在對深層的地理環(huán)境巖層的勘探方法，與其他化學(xué)分析法相比這種分析化學(xué)法在準(zhǔn)確程度上要更高。

2.1.2 土壤地球化學(xué)測量（Geochemical soil survey）。在對土壤中的微量元素進(jìn)行分析時，通常會采用土壤化學(xué)測量的方式，利用這種方法可以系統(tǒng)地對土壤中所含的微量元素進(jìn)行測量，從而測量表現(xiàn)出其他地球化學(xué)的特征，在礦物找礦過程中，一切與礦物化有關(guān)的地質(zhì)信息都可以利用這種分析法來進(jìn)行測量，在找礦床上也有著非重要的作用。應(yīng)用過程中，土壤中的殘積化學(xué)含量探測可以更加清楚地表現(xiàn)出來，其中運(yùn)積層土壤測量需要看當(dāng)?shù)氐臏y試環(huán)境來進(jìn)行。而有機(jī)土地區(qū)的突然測量還需要借助偏提取技術(shù)來加以利用。很多冰積物以及塌積物等地區(qū)的土壤測量還沒有具體地表現(xiàn)出來，需要進(jìn)一步的加以確定。

2.1.3 巖石地球化學(xué)測量（Geochemical rock survey）。地質(zhì)找礦工作中采用這種方法是較為普遍的，并且在很多年之前就有著較為廣泛的應(yīng)用，從20世紀(jì)70年代左右開始，很多國家為了找出潛伏礦，都進(jìn)行編制了元素分帶序列計算、異常評價以及估計等，這對于找礦事業(yè)的發(fā)展也做出了一定貢獻(xiàn)。而實際操作過程中，需要對侵蝕橫截面深度和分辨致使正常原生暈分帶性遭受破壞的多元素建造（疊加）暈的科學(xué)方法。近年來，針對常規(guī)巖石地球化學(xué)測量中的“點線式”采樣布局，楊少平提出了“面型”采樣布局，這種布局適用于基巖裸露的中低山區(qū)，而且快速、低成本和效果顯著。

2.2 有待完善的傳統(tǒng)化探方法

在眾多分析化學(xué)測量法中，雖然在理論上都相對較為完善，但是在實踐上還有很多方法有待進(jìn)一步的完善，很多化探工作者也在不斷的研究，這對于我國化探的發(fā)展也有著非常重要的意義。而化學(xué)找礦工作也將是一個長期的過程，未來還會有更多化探方法，這也需要我們進(jìn)一步的加以探尋。

2.2.1 氣體地球化學(xué)法。該方法主要研究和測定以氣體形式存在和擴(kuò)散Hg、CO2、O2、SO2、CH4、H2S、COS和重?zé)N等指標(biāo)，并稱之為某某地球化學(xué)測量。

2.2.2 生物地球化學(xué)法。生物地球化學(xué)法產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代以前。由于具有反映深部礦化信息、可應(yīng)用于特殊景觀地區(qū)（森林、荒漠、黃土、草原等厚層覆蓋區(qū)）的區(qū)域戰(zhàn)略偵察和局部異常查證等作用，所以一直促使著勘查地球化學(xué)家對其研究與改進(jìn)。然而，遺憾的是由于植物種屬器官的采樣試驗龐雜、指示植物的有效性以及采樣、分析和異常解釋方面的困難，生物地球化學(xué)法至今尚未作為常規(guī)方法予以應(yīng)用。

2.2.3 水化學(xué)法。水化學(xué)法是系統(tǒng)地采集并分析地表水或地下水（如河水、泉水和井水等）中微跡元素及其他地球化學(xué)特征，發(fā)現(xiàn)與礦化有關(guān)的水地球化學(xué)異常以尋找礦床的方法。正常情況下，U和Mo等活動性強(qiáng)的指標(biāo)元素尋找其相關(guān)礦床尤為有效。

3 新方法、新技術(shù)在分析化學(xué)中的運(yùn)用

3.1 地氣方法

所謂“地氣”測量，是在地表采集一種可被氣體攜帶、粒徑相當(dāng)于膠體粒子尺寸（即1～1000納米）的固體顆粒，這種顆粒懸浮于壤中氣中的樣品，分析其中各種金屬及其含量有可能發(fā)現(xiàn)指示深部可能存在的礦化體或斷裂或氣田構(gòu)造等。

3.2 活動態(tài)偏提取方法

該方法是指使用某些相對專屬性弱的提取劑，提取特定相態(tài)中金屬元素，以達(dá)到強(qiáng)化異常的目的。

3.3 地電地球化學(xué)方法

地電地球化學(xué)方法主要是指部分提取金屬法。電提取方法技術(shù)中元素提取器具有關(guān)鍵性作用。由于對成暈機(jī)理性研究較薄和分析靈敏度上的局限性，提取技術(shù)還有待進(jìn)一步改進(jìn)。與其他化探方法相比，設(shè)備相對笨重，采樣費時費力。該方法一般用于詳查階段對礦體進(jìn)行定位。

參考文獻(xiàn)

[1] 胡西順.金礦的地球化學(xué)勘察[J].國外地質(zhì)勘察技術(shù)，1993，（4）.

[2] 北行良.日本的地球化學(xué)找礦[J].黃金地質(zhì)，2002，（3）.

（責(zé)任編輯：王 波）