浅析岩石矿物鉴定的方法与应用
2017-03-02殷悦
殷 悦
(吉林省区域地质矿产调查所,吉林长春 130000)
浅析岩石矿物鉴定的方法与应用
殷 悦
(吉林省区域地质矿产调查所,吉林长春 130000)
岩石作为地球科学研究内容中的重要物质,是地壳构成的主要物质之一。如何对岩石矿物进行鉴定便成为地质研究与发展的基础。岩石矿物鉴定的方法从简到繁、从浅到深、从粗到精,有着不断的发展。简要介绍了几种典型的岩矿鉴定方法,为实际的岩矿鉴定工作提供指导性意见。
岩石矿物;鉴定;方法
矿产资源是应用较为广泛的不可再生资源之一,对于矿产资源合理且有效的利用已经成为了全世界最为关注的热点之一,伴随而来的岩石矿物的鉴定便成为了矿产资源使用过程中的一个重点问题。尤其是在地质领域中,岩石矿物鉴定的地位更加重要,是众多研究的主要内容之一。岩石矿物鉴定的方法也随着科技的发展在不断进步,从初始简单的表面鉴定逐步发展到深入的结构与形态等的成分分析,完成了定性到半定量的转变。本文对岩石矿物鉴定过程中所采用的主要方法进行简述,为地质研究和实际生产提供指导性的理论基础。
1 矿产资源
矿产资源是天然赋存于地壳内部或地表的一种自然聚合体,可以是固态、液态或者气态,含有一种或多种化学元素,但矿产资源多是由多种矿石伴生或者多种化学元素组合而成的[1]。由于矿产资源中元素有多种不同的组合方式,加之复杂的地质作用,形成了多种多样的岩石矿物,目前已知的矿物总数约有 3 000 多种。矿场资源是不可再生资源,其储量随着人类不断地开采而逐渐地减少,甚至消失。根据用途不同,可以分为能源矿产、黑色金属矿产、有色金属矿产、稀有金属矿产、贵金属矿产、水汽矿产类、冶金辅助用料、化工原料、特种类和建材及其他类等十种。常见的矿产资源有煤矿、石油、天然气、地热、油页岩、铜矿、铀矿、锰矿等等。
2 岩石矿物鉴定
岩石矿物鉴定(Identification of rock and minerals)简称岩矿鉴定,是通过矿物学原理与方法,利用矿物的光、色、电、形、声、热、磁、硬度、折射率、气味等物理性质和化学性质,通过对岩石矿物的光片、砂片、碎屑或粉末等的观测,对岩石矿物的组成、结构、类型等进行鉴定与鉴别的技术方法。岩石矿物鉴定的用处非常广泛,被应用于地质、药品、陶瓷等领域,尤其是在地质领域,岩石矿物鉴定的作用尤为突出。
3 岩石矿物鉴定方法与应用
岩石矿物鉴定的方法从定性研究向半定量研究过渡,从物理方法研究向微束技术研究发展,从表面研究已经逐渐发展为对岩石的成分、结构、晶系等方面的研究,而且研究分析的精度越来越高。针对不同的元素及其含量,确定所采用的鉴定方法。常用方法主要有物理法、化学法、光谱法和探针法。目前,基于光谱法和探针法进行的岩矿鉴定使用的较多,相对而言,这两种方法能够确定的元素范围较广,其精度也较高。
3.1 物理方法
物理方法是岩石矿物鉴定方法中使用最早、最为基础的方法,主要是通过岩石矿物元素的颜色、形态、磁性、比重等基础物理性质、以及光学性质和力学性质等对矿物进行鉴别的方法,其中较为常用的研究方法有电子显微镜方法,利用物理手段将矿物放大并进行观察和分析的方法。
3.2 化学方法
化学方法主要有微化分析、分解法和热分析法,微化分析法是利用化学的方法和原理,针对于某种特定的岩石矿物进行化学元素的测定与检验,但此种方法多用于简单的特定的主成分分析;热分析法的依据是矿物的化学性质随着温度的变化而产生的诸如氧化、分解等的化学变化,同时还可以消除干扰元素的影响,热分析法在碳酸盐矿物和硫酸盐矿物的鉴定有着较为突出的优势作用。
3.3 光谱方法
光谱分析法是目前使用较多的主要方法之一,可以根据不同波长的光线对矿物照射后,产生不同的光谱的现象,将光谱分析法分为X射线分析法、激光光谱分析法、拉曼光谱分析法、以及红外光谱分析法等。X射线分析法主要根据矿物特定的晶体结构连进行矿物鉴定,因为X射线分析法有着成本低、测试速度快、污染小等优点,所以被广泛应用,尤其是在有色金属方面的鉴定;激光光谱分析法的灵敏度很高,主要通过矿物所含的不同的化学成分来鉴定矿物;拉曼光谱分析法主要是通过分子振动频率的不同来对硫酸盐、铬酸盐等进行鉴定;红外光谱分析法是利用光线照射激发粒子的跃迁,而对碳酸盐、硅酸盐等矿物进行鉴定。
3.4 探针方法
探针分析法根据不同激发粒子产生的不同效果可分为电子探针和离子探针,二者的灵敏度都非常高,而且可以鉴定的元素种类非常多:电子探针对于不同岩石矿物的灵敏度不尽相同,但是其分析速度较快;离子探针分析法的灵敏度比电子探针分析法要高出万倍之多,而且其可以对岩石矿物进行横向和纵向的两种分析,因此离子探针分析法经常用于高纯分析等。
4 岩石矿物鉴定的发展趋势
随着社会对矿产资源需求的不断增加,对于岩矿鉴定的要求也在不断提高。尤其是在对成分进行鉴定的同时,还要考虑排除在鉴定过程中其他物质的干扰。不同鉴定方法各有利弊,采用多种鉴定方法联用,可以大大提高分析与鉴定的精度,如X射线荧光光谱法与探针方法联用,可以大大提高有色金属矿物的鉴定精度。
[1] 赵慧涛,张丽娜,胡艳宏,等.岩矿鉴定法矿石特征分析中的应用[J].山东冶金,2015,37(2):79-80.
Analysis on the Method and Application of Rock Mineral Identification
Yin Yue
Rock as an important material in the research of earth sciences is one of the main materials of crustal composition.How to identify rock minerals has become the basis of geological research and development.Rock mineral identification methods from simple to complex,from shallow to deep,from coarse to fine,has a constant development.In this paper,several typical methods of rock and mineralization are briefly introduced,which provide guidance for the actual identification of rock and mineral resources.
rock mineral;identification;method
P585.1
A
1003-6490(2017)06-0136-01
2017-05-05
殷悦(1987—),女,吉林集安人,助理工程师,主要研究方向为岩矿鉴定。