巖石礦物成分的測定與分析方法研究

趙軍麗

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

1 巖石的礦物成分

水土流失的一個(gè)重要原因是受到風(fēng)化的侵蝕，巖石內(nèi)部各個(gè)礦物所占比重決定了巖石抵抗風(fēng)化能力的大小，硅酸鹽內(nèi)礦物總巖漿的結(jié)晶時(shí)間決定了被風(fēng)化的早晚。早結(jié)晶的礦物最容易受到風(fēng)化，而晚結(jié)晶的礦物相對(duì)來講不容易受到風(fēng)化，其抗風(fēng)化的能力明顯優(yōu)于早風(fēng)化的礦物。如果礦物為富含鎂礦、鐵礦、硅鋁礦物的酸性鹽。那么它的抗風(fēng)化能力與一般相比較弱，抗風(fēng)化能力還與礦巖是否是單屬性有關(guān)，單屬性的礦巖質(zhì)地均勻，且內(nèi)部組成部分的導(dǎo)熱率、顏色、體脹系數(shù)也都相同，因此具有較強(qiáng)的抗風(fēng)化能力，不易受到外界環(huán)境的影響而發(fā)生破碎[1]。與單屬性礦巖相比，復(fù)礦巖由于內(nèi)部的各礦物都具有自己的性質(zhì)，有自己的結(jié)晶格架，當(dāng)這些結(jié)晶格架聚合在一起時(shí)，就會(huì)破壞其穩(wěn)定性，很容易受到外界環(huán)境的破壞[2]。對(duì)于巖漿巖和變質(zhì)巖來說，他們通常處在高溫高壓的環(huán)境之中，一般位于較深區(qū)域，當(dāng)這類巖石處于常溫常壓的環(huán)境中時(shí)，巖石的抗風(fēng)化能力就會(huì)迅速下降。對(duì)于花崗巖來說，花崗巖長期位于地下，且質(zhì)地堅(jiān)硬，如果一旦暴露于地殼表面后，穩(wěn)定性就會(huì)下降，容易被風(fēng)化而出現(xiàn)沙粒，其穩(wěn)定性遠(yuǎn)低于本來就處于地殼表面的巖石。

2 巖石成分的測量方法

在礦產(chǎn)勘查的過程中，應(yīng)對(duì)礦物的成分進(jìn)行定型定量的分析測定，由此得出礦產(chǎn)資源的儲(chǔ)存量和礦產(chǎn)資源的品質(zhì)是否良好以及礦物有無可以利用的價(jià)值，根據(jù)這些信息來確定采礦的投資規(guī)模。利用光譜分析法測定金礦具有成本低、效果好的特點(diǎn)，科學(xué)家目前主要致力于普查金礦的礦藏量，排除勘查金礦中的干擾因素和采用科學(xué)合理的方法探查金礦的含量[3]。對(duì)于不同巖石成分的測定要應(yīng)用不同的分析方法，首先要考察巖石的地質(zhì)條件，根據(jù)巖石的特性和具體情況來選擇恰當(dāng)?shù)臏y定和分析方法，這樣才能把礦物測定和分析方法的作用發(fā)揮到最大，促進(jìn)我國礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

（1）利用色譜分析法測定和分析巖石礦物成分。不同組間分子會(huì)在固定相中和流動(dòng)相中不斷流動(dòng)，互相補(bǔ)充，直至達(dá)到平衡為止，色譜分析法也是應(yīng)用該原理而實(shí)現(xiàn)的。在不同的固定相和流動(dòng)相上實(shí)現(xiàn)不同分子組的分離，研究他們處在不同相上的質(zhì)量和性質(zhì)，將進(jìn)行親和色譜和離子交換的色譜聯(lián)系起來，經(jīng)過分配和吸附后，再通過離子交錯(cuò)色譜對(duì)上述的結(jié)果進(jìn)行綜合整理，結(jié)合各種色譜對(duì)礦物成分的測定和分析，就可以得出巖石礦物成分的定型和定量檢測結(jié)果，進(jìn)而可以形成一份完整的分析報(bào)告，供相關(guān)技術(shù)人員參考。

（2）利用光譜分析法測定和分析巖石礦物成分。在眾多分析和測定方法中，光譜分析法是目前最常用的分析和測定方法，光譜分析主要是測定分析巖石礦物成分的吸收和發(fā)射，經(jīng)過相關(guān)儀器分析后得出圖像，進(jìn)而可以通過圖像計(jì)算出礦物成分含量的數(shù)值。利用這種方法得出的數(shù)值具有快速、精確的優(yōu)點(diǎn)。通過紫外線和可見光的光譜分析，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)巖石礦物多方面的研究，得出巖石礦物相關(guān)的數(shù)據(jù)資料。所以說光譜測定和分析法是比較完備的測量和分析巖石礦物成分的方法，可以對(duì)巖石進(jìn)行多方面、各領(lǐng)域的全方位測定。相對(duì)于其他測定和分析方法來講，這種方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)。

（3）利用元素分析法測定和分析巖石中的礦物成分。元素分析法主要是對(duì)特征譜線進(jìn)行研究，通過分離和分析礦物元素的原子和最外層電子，激發(fā)元素到達(dá)活躍狀態(tài)，記錄礦物元素從穩(wěn)定狀態(tài)躍遷到活躍狀態(tài)所放出的能量值，同時(shí)記錄其由基態(tài)到激發(fā)態(tài)的其他數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)利用相關(guān)的方程式可以計(jì)算出巖石礦物元素成分的含量，各部分所占的比例，以及元素的相關(guān)化學(xué)特性，元素的化學(xué)鍵等。在沒有光譜分析法的時(shí)期，元素分析法發(fā)揮著重要的作用，后來，在利用元素法測定和分析巖石礦物成分的過程中，常常需要與光譜測定法結(jié)合使用，這兩種方法的結(jié)合使用可以提升測定和分析的效率，在礦物成分測定和研究方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。在對(duì)巖石礦物成分測定和分析過程中，我們要善于運(yùn)用元素分析法，并且發(fā)揮它對(duì)光譜分析的輔助作用。

（4）利用化學(xué)分析法測定和分析巖石中的礦物成分?；瘜W(xué)測定法也稱為經(jīng)典分析法，該方法的原理是通過對(duì)比分析巖石樣本的化學(xué)成分，經(jīng)過相關(guān)計(jì)算，得到重量結(jié)果。將通過實(shí)際計(jì)算得出的理論值與實(shí)際值之間的差異進(jìn)行對(duì)比分析，這種方法之所以被稱為經(jīng)典分析法，是因?yàn)樵摲椒ň哂休^強(qiáng)的客觀性，可以在很大程度上提升礦物巖石成分的測定和分析效率，得出的結(jié)果也具有準(zhǔn)確性和科學(xué)性的特點(diǎn)，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用。

（5）利用熱差法測定和分析巖石礦物成分。熱分析法主要應(yīng)用于熱力的研究和分析研究性質(zhì)的方面，利用熱差法測定和分析巖石礦物成分主要是根據(jù)熱力學(xué)研究方法的原理并加以改進(jìn)形成了熱差法。這種方法在巖石礦物的測定和分析過程中具有重要的應(yīng)用，除了在巖石礦物成分的測定和分析中，該方法在其他各種領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用，例如:冶煉行業(yè)，化工行業(yè)以及建筑行業(yè)中，可以利用這種方法分析樣品的各種物理和化學(xué)特性，包括導(dǎo)電性，水溶性，分解性格脫水性等等。并且利用相關(guān)理論，結(jié)合相關(guān)技術(shù)得出相關(guān)巖石礦物成分的含量，以及相關(guān)巖石礦物成分的質(zhì)量，在這一方法中，應(yīng)用專業(yè)的熱分析方式，結(jié)合相關(guān)理論知識(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)材料的篩選，并且規(guī)范相關(guān)加工材料，在測定礦物成分和分析過程中都具有重要的應(yīng)用。

3 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們已經(jīng)在巖石礦物成分的測定和分析中取得了很大的成就，研究出了多種巖石礦物成分的測定和分析方法，在分析方法中應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)手段和最新的研究成果，這樣可以有效提升巖石礦物的開發(fā)效率，讓礦物的開采變得更加精確，促進(jìn)礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用，讓礦產(chǎn)資源為人類的生產(chǎn)生活做出貢獻(xiàn)，對(duì)礦藏的開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值。