探討巖石礦物成分的測定及分析方法

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引言

在礦藏勘探的過程中，如何對巖石內的礦物成分進行準確分析和測定，對于判斷礦產資源的品質與儲量，發揮礦產資源利用價值和采礦投資規模中均發揮著十分重要的作用。本文首先對巖石礦物的種類和特征進行了解，并結合巖石礦物成分分析探測方法對巖石礦物成分進行分析工作，以期能夠更好地加快黔北地區巖礦事業的快速發展。

一、巖石種類與礦物組成

地殼中的一種或多種化學元素組成的自然聚合體稱為巖石礦物。巖石礦物是地殼經過各種地質作用而形成的產物。自然界中有多種多樣的巖礦種類，這是由于大自然中各種化學元素和它們不同的組合方式經過了復雜的地質作用而形成的多樣化的巖礦種類。根據成因不同可以將巖石劃分為巖漿巖(火成巖)、沉積巖和變質巖三種類型。巖石的主要特征包含有礦物成分、結構及構造三個方面。巖石結構特征涵蓋有巖石中礦物顆粒結晶程度、組成方式、形狀及大??；巖石構造則涵蓋有礦物顆粒排列形式和填充方式。

(一)黔北地層特點

黔北地層沉積巖種類眾多，巖石地層發育，不同巖石地層的地形地貌均存在一定特色。根據古地理環境調查情況，黔北地區的地層眾多，地質低層跨越奧陶系～三疊系，多處地段穿越煤系地層，在二疊系下統棲霞組早期巖相古地理圖如下：

圖1 貴州二疊系下統棲霞組早期巖相古地理圖

從各區段巖相，結合古地理環境發現一個有規則的變化趨勢：從湘黔桂古陸邊緣開始有規律的依次出現：砂巖→砂巖夾粘土巖→粘土巖夾砂巖→粘土巖→粘土巖夾灰巖→灰巖等由粗而細的水平分帶。

二、巖石礦物成分的測定及分析方法

在勘探礦藏的過程中，如何仔細、準確的分析測定巖石內的礦物成分，是探明礦石資源質量和儲量的重要方式。因巖石種類和地質條件不同，需要選擇不同的巖石成分測定和分析方法。在實際的巖石測定中，應選用合適的方法，以最大限度的提升礦產資源利用率。

(一)色譜法。在固定和流動相中不同組間的分子均處于不斷的流動狀態，在補充的過程中以達到相互平衡，選擇色譜法對巖石礦物成分進行測定和分析就是通過該原理來實現的。將不同分子在不同固定和流動相上實現分離，對不同相上的分子質量和性質進行研究，并將親和色譜與粒子交換色譜之間進行有機結合，在完成分配和吸附之后，借助于粒子交錯色譜綜合整理以上的結構，通過測定和分析不同色譜內的礦物成分，此時就能極易獲取到巖石礦物成分的定性和定量測量結果，并根據分析得到的結果形成系統的分析報告，便于相關技術人員進行參考分析。

(二)光譜分析法。當前，光譜分析法是眾多分析和測定礦物成分中最為常用的方法。光譜分析法主要是對巖石礦物成分的吸收和發射情況進行測定，借助于相關儀器通過圖像的方式顯示，在對圖像計算過后就能獲取到礦物內相關成分的具體含量數值。通過分析紫外線和可見光光譜，可以實現對巖石礦物成分的多方面研究，進而獲取到與巖石礦物成分相對應的數據資料，該方法是巖石礦物成分測定及分析中較為完備的方法。光譜分析法具有分析速度快、操作簡單、不需純樣品、可同時測定多種元素或化合物、選擇性好、靈敏度高、樣品損壞少等優點，也有一定的局限性，光譜定量分析應建立在相對比較的基礎上，必須有一套標準樣品作為基準，而且要求標準樣品的組成和結構狀態應與被分析的樣品基本一致。

(三)熱差分析法。熱差分析法在礦物成分性質研究和熱力研究中得到了廣泛應用，在熱力學研究方法原理的基礎上選用熱差法對巖石礦物成分進行測定和分析，并對其改進而形成熱差法。在巖石礦物成分測定和分析過程中熱差分析法發揮著重要作用，同時還廣泛應用在冶煉、化工和建筑行業等領域，熱差法可利用樣品中的各種物理及化學特性，其中樣品的特征有水溶性、分解性、導電性、脫水性等。在熱差法中用專業的熱分析方式與理論知識相結合，可以極易篩選目標材料，通過對加工材料進行規范，可以進一步提升礦物成分測定和分析情況效率。

(四)元素分析法。元素分析法在研究特征譜線中使用的最為廣泛，通過對礦物元素的原子及最外層的電子進行分離和分析，進而激發元素達到最佳的活躍狀態，并將穩定狀態的礦物元素躍遷到活躍狀態的礦物元素所釋放的能量值，并將基態到激發態的其他數據一一記錄下來，根據這些記錄的數據和相關方程式就能很容易的獲取到巖石礦物元素的成分含量，同時還能得出不同元素所占據的比例、元素化學鍵和化學特征等。在光譜分析法還沒有出現之前，對巖石礦物成分測定及分析的主要方法是元素法，該方法主要與光譜測定法結合使用，將兩種方法進行結合可以進一步增強測定和分析的效率、準確性水平，在測定和研究巖石礦物成分中具有較強的應用價值。在實際的巖石礦物成分測定及分析中，應對元素分析法進行全面應用，將對光譜分析的輔助作用充分發揮出來。

(五)化學分析法。化學分析法是化學分析的基礎。根據巖石礦物中的化學成分進行對比分析后，計算其含量的過程就是化學分析法的主要原理。通過對比分析實際計算獲取到的理論值和實際值差異，這種方法又稱為經典分析法。該方法有較強的客觀性水平，可進一步提高礦物巖石成分的測定和分析效率，進而獲取到準確性和科學性相對較強的結果，以利于對礦產資源進行充分的開發和利用。

結論

綜上所述，隨著當今科學技術水平的飛速發展，我國在巖礦研究方面取得了很大的進展。為了進一步提高巖石礦物的開發效率，使礦產資源的開發和利用得到最大化的提升，相關單位及工作人員應不斷研究學習以提升自身的技術水平，并采取更先進的技術方法，確保礦產資源得到有效的開發和利用，對礦藏開發具有重要的現實意義和價值。