關于（海洋）地質樣品的測試分析

金海華

摘 要：隨著經濟水平與科學技術的發展，人們開始加大對海洋資源的開發與利用。近年來，我國對海洋地質勘探工作日益重視起來，海洋地質分析與測試技術的發展加快，我國的地質樣品測試分析水平日益提高，處于快速發展的新時期。本文首先對我國海洋地質分析測試技術的進展與概況進行了說明，然后對海洋沉積物分析測試技術、大洋結核和富鉆結殼快速分析測試技術以及天然氣水合物分析測試技術分別進行了闡述，為海洋地質測試科技工作者提供了理論參考。

關鍵詞：海洋；地質樣品；測試分析；技術

20世紀以來，我國海洋地質測試分析技術不斷提高，海洋地質工作有了較大的進展，主要表現為基于大型分析儀器的樣品分析技術的進步。大型分析儀器能實現對海洋沉積物、大洋結核以及富鉆結殼的分析，分析速度快、效率高，對于新能源天然氣水合物樣品的測試與開發也有利于應用測試技術的研究，以海洋沉積物分析測試技術、大洋結核和富鉆結殼快速分析測試技術以及天然氣水合物分析測試技術為代表的快速高效分析技術推動了我國地質測試分析技術的發展。

1海洋沉積物分析測試技術

海洋沉積物指的是源自海洋多種來源的混合物，具有鹽分含量高、吸水性強等特點，通過對海洋沉積物的元組合與分布進行測定分析，對其物化性質進行有效的研究有利于對海洋元素演化的研究，比如海洋元素的來源、運動方式、分散富集規律等，能對海洋沉積物的研究提高參考依據，對認識海洋形成與演變具有重要意義。近年來，我國加大對海洋資源的開發與研究，對地質調查工作逐漸重視起來，但由于我國地大物博，海洋地質項目涉及的范圍大，樣品繁多，而要求分析精度較高，因此新的海洋沉積物分析測試技術應運而生，代替了傳統手工樣品分析方法，滿足了現階段海洋地質工作發展的需要。

海洋沉積物樣品鹽量高，具有較強的吸水性，具備基體干擾效應，在地質樣品的測試分析過程中為研究者帶來了較大的困難。在對海洋樣品測試的前期階段，相關測試人員利用離子體質譜法對海洋沉積物的微量元素含量進行測定，樣品處理的準備工作非常重要，必須選擇好適當的混合物消解體系，防止混合酸的不完全消解或者元素的損失；采用開放系統測定海洋沉積物的微量元素含量會造成元素揮發，導致元素樣品的損失，使測量結果不準確。經過科研人員的實踐，探索出新型的海洋沉積物樣品測定方法，該方法對消解酸體系進行了優化，利用升溫對混合酸進行消解，提高了混合酸的消解效果，提高了海洋沉積物樣品中多元素同時測定的準確性。

由于海洋沉積物樣品有機質含量高，高效快速的X射線熒光光譜法具備多種優點，在對樣品進行用熔融法制樣過程中，可根據熔樣比例加入適量的NHQ粉末晶體，這種方法能促進熔融物的流動，有利于驅趕產生的氣泡，提高測定結果的有效性。等離子體發射光譜法也能實現對海洋沉積物元素的準確測定，配合使用多譜線擬合技術能良好地消除個別元素產生的譜線干擾，通過校正后可以有效減少標準偏差，提高測量數據的可靠性。利用元素分析儀能對海洋沉積物中的含碳有機物元素含量進行測定，通過對有機碳和無機碳的分離與去除測得的碳的含量。有機碳的測量方法較為復雜，首先應加入酸分解無機碳酸鹽，進行洗酸或烘干后要對利用分析儀對剩下的有機沉積物進行碳含量的測定，但是該方法具有一定的誤差。

2礦產資源與天然氣水合物分析測試技術

近年來，對大洋多金屬結核與富鉆結殼等深海礦產資源開發與利用成為海洋地質工作者的研究熱點，了解大洋多金屬結核與富鉆結殼的分布與資源量對我國經濟持續發展具有重要的意義。20世紀以來，相關礦產資源研究人員對大洋結核和富鉆結殼的元素測定方法進行了研究，其中XRF技術為大洋多金屬結核和富鉆結殼的調查研究提供了新的途徑，這是一種分析精度高、具有較高準確性和自動化程度的快速分析測試技術，是環境友好型的非破壞性分析技術，具有良好的環保性。XRF技術主要包括硼酸鹽熔融法、便攜式X射線熒光光譜法以及粉末壓片法，其中硼酸鹽熔融法有效提高了結核標準物質定值的準確度，是實驗室測量結核標準物質的重要手段，能明顯克服粒度效應對本測定環節的干擾，能實現輕元素樣品的精確分析。考慮到海洋試驗工作的環境，相關分析測試技術要求速度快，因此相關工作人員提出了以快速壓片制樣的XRF分析方法，利用粉末直接進行壓片的方式成為大洋結核

和富鉆結殼調查的重要分析方法，能很好地適應常規船載的環境要求，該方法操作簡單、綠色環保、元素檢出限較低，為大洋結核和富鉆結殼的調查與分析測試提供了新的途徑。

地化勘探方法是天然氣水合物分析測試技術的核心手段，是天然氣水合物調查研究的重要方式。水合物在最初生成的過程中，很容易受到溫度與壓力而產生不同程度的變化，極易造成水合物的分解，如果水合物出現分解現象，分解后產生的氣體就會由內部移至表層，這時表層沉積物以及孔隙水的地球化學特征就會產生變化，通過這些變化就可以得到天然氣水合物的存在信息，通過對沉積物以及孔隙水的組成進行判斷與各種測試分析，進一步判斷水合物的其他物化性質與成因，這能為天然氣水合物的開發與研究提供有效的參考依據。

3結語

近年來，我國海洋地質測試技術水平得到了不斷的提高，相關地址測試工作也取得了較大進展，但目前我國海洋地質測試工作的任務仍異常艱巨。我們應提高海洋地球化學勘探能力，采用新的技術進行海洋地質測試作業，不斷突破原有技術的桎梏，找到海洋地質樣品測試分析的新方法。現有基礎上，我們應將提高化學探測技術作為工作重點與關鍵，創新集成化的測試技術，為今后海洋地質測試工作提供新的途徑，為我國海洋地質測試開創新的紀元。

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