地质矿物鉴定的意义及方法
2018-01-29陈德进
陈德进
(广东省地质局第五地质大队,广东 肇庆 526020)
社会的发展与科技的不断进步及资源的合理利用密不可分,世界大多数发达国家积累了丰富的资源,矿产资源在其中也扮演着十分重要角色[1]。通过科学手段对矿产资源的各种成分加以检测,了解该矿产资源是否具有利用的价值,并能够大致推断该地区是否有着足够的资源。并根据矿产资源本身的特性和产量来决定采用哪种开采方式。
1 地质矿物鉴定的意义
矿产由地质作用在千万年的时间中形成,不同的地区往往会有不同的地质条件,也就能形成不同的矿产资源。世界上的矿物种类十分多,目前,世界上有工业价值的矿产约160多种,此外在大自然中的矿产资源已高达数千种,矿床大都由多种元素组成,如硫、碳酸类、硅酸盐类,更加稀有的还有钛,金等等。因为组成矿物的元素十分广泛,因此使得鉴定矿物这一工作也十分复杂,往往需要根据不同的矿物采取不同的方式。
地质矿物鉴定是指根据矿物的外形、矿物的光学性质、矿物的力学性质等来通过肉眼或仪器对矿物进行甄别。这些性质通常包括矿物的色,气味,硬度,磁性等等。而在检测时,对矿物的形状也有要求,有时候会将其切成片,透光观察,有时会将其弄成粉末分析具体性质。对矿物的鉴定方法十分多,对于很多领域都有重要意义,而在地质学领域更是重中之重。
首先,地质矿物的鉴定能极大程度上丰富我国的矿产资源图谱,在不断的勘探中发现新的地质矿物,记录我国不同地区的矿产资源,在将来相关领域需要用到相应的矿产资源时能很快做出查询,极大程度提高地质学等方面的工作效率。同时,我国目前正处于高速建设时期,有时甚至是在深山老林中进行高速公路等大型项目的施工,在施工前进行地质矿物的鉴定,弄清楚附近地域的地质状况,矿物属性等等,能极大程度上防止施工中出现危害,也能防止该地区的矿产资源因施工而遭到浪费,甚至流失。而当国家政府进行了大范围的矿物鉴定,并将其记录下来,弄清我国地质矿物的分布情况,就能防患于未然,在很多项目施工前就能知道项目是否可行。
其次,需检测的矿产资源中往往包括了多种矿物,而一种矿物中又可能包括多种元素,矿物的鉴定,能够较为清楚的分析矿物中的各类元素,以及矿物的种类,并在此基础上,来研究该矿物是否能够为人们所用,甚至是进行大规模的商业开采。不同的元素组成往往会给矿物带来不同的属性,比如钛类矿物常常因其塑性良好,性状稳定等原因在航天航空领域有着十分重要的应用。由此可见,地质矿物的鉴定能很大程度上推动国家工业产业发展,并提高国家经济水平。
最后,当人民群众或地质工作人员发现了某一处地区可能蕴含地质矿物资源时,往往要先对该地区取得的样本进行鉴定探测,在了解了该地质矿物的种类之后,还能根据相关知识对该地区可能的矿产量进行预测,如果该地区的矿产资源十分丰富,则可以上报有关部门进行大规模的规范的开采。而如果该地区的矿产量十分稀少,则可以进行小规模的开采,甚至是放弃开采。如果事前不对该地区的矿产进行鉴定探测的话,极有可能造成投入大量资金,却只能采集到很少的矿物资源的局面,不仅浪费了资金人力,更破坏了当地的环境。比如,2018年,网上谣传西昌市太和镇出现所谓“太和玉”,一夜之间导致村民们集体摸黑挖山的情形,不仅破坏了当地的环境,也造成了十分恶劣的社会影响。
2 地质矿物鉴定的流程
地质矿物的鉴定需要充足样本的支持,送到鉴定实验室的原始矿物样品根据实际情况,可能是三、五公斤,也可能是十几公斤。而实验时还会对原始样本进行采样,通常用到的方法是将矿进行打碎,加工成粉末,并设置相同重量的不同对照组再进行后续的实验分析。
在对样本进行了初步的加工以后,还要对样本进行定性及半定量分析。这种分析能够让鉴定人员更加容易探明矿物中含有的元素,并弄清楚相关的元素在矿物中的含量比率,对样本的组成有一个更具体的认识。
在这个步骤之后,实验人员还应该根据相关元素的种类对该矿物样本检测制定相应的计划,比如是否要进行一定的保护措施,不仅是保护样品本身,也是保护检测人员自身。比如,要检测一快看起来像是金属矿物样本时,可以检验样本的条痕,如果是红棕色,则很有可能是赤铁矿,而如果是黑色,则可以继续检验颜色,如果是铅灰色则很有可能使方铅矿。
3 地质矿物鉴定的具体方法
地质矿物的鉴定方式多种多样,但目前,主要依靠光学显微镜对矿物进行定性分析,在显微镜下对矿物的样本进行光学特性等的分析,但是,还是有很多矿物的光学特征差异很小,而检测对显微镜自身的分辨率也要求极高,同时,某些鉴定人员的鉴定能力不够达标,以至于通过传统光学显微镜检测有时会有错误,不能对样本进行精确的探测。于是,红外光谱鉴定法便应运而生,红外光谱仪通过对矿物的反对称伸缩振动,伸缩振动等方面进行检测,使得能够对矿物进行有效的分析,并能有效防止鉴定人员的失误而出现检测失败的情况。
大自然中的地质矿物大都是以隐晶质,细分散的状态存在,而近红外光谱测量能够在户外实现不差的鉴定分辨,并且对一些矿物的细分方法有着无可取代的作用。
同时,近红外光谱分析能够进行附近矿带的划分,推演出地质矿形成的过程,并在此基础上显现出形成矿产的某种规律,也能够对矿产形成过程中的化学过程等方面有有所启示。
4 结语
矿产资源的开采在人类文明诞生之初便发挥着重要的作用,矿产资源的利用影响着人类生活的方方面面,而随着人类生活以及科技水平的不断提高,国家和人民对矿产资源的需求也在不断变多。
此时,矿物的鉴定工作更需要进行技术改进,对鉴定人员的操作技术也有十分高的要求,只有这些方面都达到了很高的水平,才能使地质矿物的利用有所提高,促进我国地质矿物能够顺利开采。