1 巖石礦物定義以及類型簡述
礦物是由地質反應生成的,它們是由單一或是多個元素組合得到的一種物質,同時將其組合到一起就得到了巖石。由于大自然中有很多的化學物質,如果將它們按照不一樣的形式配比,再加以復雜的地質反應,就會導致礦物類型多樣。目前,人們已經得知的礦物類型超過了四千種。最為常見的也有超過百種。在分析礦物時,必須認真判定其化學成分以及物化特性。
2 巖石礦物分析方法概述
2.1 滴定法與重量法
通過分析我們發現,滴定法的準確性非常高。常見的實驗室使用的主要是人工滴定措施,它是結合指示劑的色澤改變顏色滴定在終點,進而通過目測標準溶液分析其消耗情況,最終得知分析結果。
該措施被大量的應用到礦物分析測定工作之中。應用此方法的前提,工作者積極研究創新,獲取了很多顯著的發展。比如有的工作者創新了原釩酸銨微量滴定法,創新之后更加簡潔,而且速度更快。而重量分析措施,主要是通過分析物質的重量來判定組分的比例的。
該措施在應用的時候會受到精確性等因素干擾,故此,通常和滴定措施組合運用。
2.2 光度法
最近幾年,該措施被大量的應用到礦物分析工作之中。最常見的措施是分光光度法,此外還有熒光光度法、化學分光法等。所謂的分光光度法,具體的說是經由測試樣品在特殊波長范圍之內的吸光度,來分析它的定性以及定量的一種措施。光度法應用于巖石礦物方面在已有的文獻報道中:陳文賓等學者合成并鑒定了兩種三氮烯類試劑,分別建立了鉛鋅礦中 Hg2+和金礦石中 Au3+的光度分析新方法;還有研究人員從紫甘藍中提取的花青素與 Al3+進行絡合反應,從來測定土壤中的微量 Al3+,通過不斷的測試我們得出了一個結論,即光度法非常環保。以該措施為前提的研究成果非常多,比如石靜等應用自行開發研制的光導分光光度計,以 Ag-TMK-DBS 三元絡合物為顯色體系,建立了銀的野外快速分析方法。
2.3 原子光譜分析法
在眾多的措施之中,尤以原子光譜措施的效果最為顯著,而且它的實用性非常高,被人們大范圍的使用。具體來講,該措施是結合光譜學知識以及實驗措施來明確樣品結構以及成分的一種措施。它的分析機理依據各種結構的物質都具有自己的特征光譜。在原子光譜分析法方面的文獻報道眾多,如:趙雷等以微波消解方式,用濃硝酸和過氧化氫分解有機物,鹽酸和氫氟酸處理二氧化硅等無機物,研究了稠油油藏巖芯樣品的分解效果,并用 AAS 測定了巖芯中 K、Na 等八種金屬元素。近年來,國內 HG-AFS 測定土壤 As 及 As 形態分析的研究也取得了很大的進展。葉隆慧等以鎢絲原子化器替換石英爐原子化器及其氫化物發生系統,構建了一種新穎的集電熱蒸發進樣-氬氫火焰原子化為一體的原子熒光光譜分析系統,而且探索了鉛等的分析特性,而且獲取了很多成就。
2.4 等離子發射光譜
該措施主要是依靠激光產生能量,然后應用到樣品之中。當特定的能量放到某個原子上面的時候,電子的運行軌道就會發生改變,當電子重返到之前軌道的時候,就會以特定的光的樣式復原到之前的狀態。所以,某個擁有集中不一樣元素的的樣品,會形成很多特殊的光,利用特殊的系統將此類波長分隔,此時我們就可以得知其中有哪些元素,而且還能夠得知這些波長的具體強度。此強度以及對應的元素濃度組合得到特定函數。利用電子接受體系獲知發光強度,然后借助電腦來處理相關信息,最終得到元素濃度。如熊英等建立了 ICP-AES 同時測定銅鉛鋅礦石中銅、鉛、鋅、鈷、鎳等元素的標準分析方法,該措施的精確性非常高。
2.5 X 射線熒光光譜法
該措施同樣是我們開展分析工作的時候經常用到的一類措施。
它是介于原子發射光譜(AES)和原子吸收光譜(AAS)之間的光譜分析技術。它的基本原理是基態原子(一般蒸汽狀態)吸收合適的特定頻率的輻射而被激發至高能態,而后激發過程中以光輻射的形式發射出特征波長的熒光。如葛良全等介紹了一種可應用于野外現場巖石礦物微區快速成分分析的新型微束微區 X 熒光礦物探針分析儀的原理、結構及性能。
2.6 電感耦合等離子體質譜法
這項分析方法是 20 世紀 80 年代發展起來的,無機元素和同位素分析測試技術,它以獨特的接口技術將電感耦合等離子體的高溫電離特性與質譜計的靈敏快速掃描的優點相結合而形成一種高靈敏度的分析技術。如黃榮夫等在自行研制的高功率密度激光電離飛行時間質譜儀(LI-TOF-MS)的基礎上,發展了新的 LI-TOF-MS 固體元素成像分析系統,對輝銻礦礦石樣品的表面進行了元素分析,得到了銻、硫、硅、鋁、鉀、鈣和鐵等元素的表面成像圖。通過使用這個措施,我們能夠得知礦石以及礦床的生成過程,同時還能夠獲知它們的布局特點,對于地質學的發展來講有著非常顯著的輔助意義。張??频妊芯苛?ICP-MS 測定地質樣品中銅、鋅、銪、釓的干擾效應,并采用干擾系數脫機校正法校正氧化物重疊干擾,明顯的提升了被測試元素的精準性。
3 巖石礦物分析流程
在分析礦物的時候,必須遵照如下的步驟開展工作:獲取加工試樣→進行定性與半定量分析→確定測定方法→制定測定計劃→制定測定方案→分析測試→對分析結果進行審查→簽發分析測試報告。在這些步驟之中,最基礎的內容是獲取試樣。所謂試樣,具體的說是從那些要處理的礦物之中獲取的樣本物質。在開展加工工作的時候,必須采用最合理的措施,遵照特定的原則,將樣本破碎并且縮分,得到有顯著特征的試樣。我們之所以開展定性以及半定量分析工作,其目的是為了防止檢測工作過于隨性,確保分析活動可以以較快的速率完成,而且不需要花費太多的資金。通過該階段,我們能夠大體上得知巖石的構成要素,明確它們的比例,不過它的精確性不是很高。在明確測定措施的時候,主要結合化學元素的特性來選取,在具體的工作中,必須結合元素的特點來具體論述。當明確好方法以后,就要制定規劃,最終獲取結果,而且還要合理審查,保證結果的精確性較高。
4 結束語
由于科技以及信息技術的不斷發展,此時我們國家的礦業獲取了顯著的成就。其中礦物分析工作作為礦業的關鍵工作,非常受人們的關注。此時礦物分析措施得以顯著發展,工作者獲取了許多的成就,這些創新的方法被大量的應用到礦物研究活動之中,我們堅信隨著時代的進步,我們國家的礦業工作一定會迎來更加美好的明天。
參考文獻:
[1]戴立民。淺談巖石礦物分析的基本流程[J].科技創新與應用,2013(18):108.
[2]湯志勇。巖石礦物分析[J].分析試驗室,2012(12):108-124.
[3]孫蕊。巖石礦物的探究分析[J].科技資訊,2011(28):120.