矿物学分析范文

时间:2023-12-25 17:25:56

矿物学分析

矿物学分析篇1

关键词:膨胀土 矿物成分 化学成分 XRD EDX

1 前 言

膨胀土的特殊工程性质是受其矿物组成和化学成分控制的。研究膨胀土矿物组成和化学成分不仅是了解控制膨胀土工程性质的内在因素;探讨其膨胀机理所必须的,而且是膨胀土性质改良和加固,以及探讨膨胀土研究的新技术和新方法所必不可少的。膨胀土在路堤施工和路堤使用时期,其特性不仅取决于膨胀土页岩的剥蚀和潮解的性质,而且取决于其主要的粘土矿物类型以及其它物理化学性质[1][2]。本文利用X射线衍射(XRD)和X射线能谱(EDX)等技术手段,研究了鄂北膨胀土和改性膨胀土的矿物组成和化学成分以及膨胀土的结核现象。

2 膨胀土的矿物组成

X射线衍射仪可对膨胀土中的不同矿物进行准确鉴定。粘土矿物的测定可利用粘土矿物X射线衍射图谱,通过比较主要的峰值和判断其强度来达到,并可根据衍射峰的强度和半高宽定量分析某种矿物在膨胀土中的含量。

通常膨胀土的矿物成分包括粘土矿物和碎屑矿物。碎屑矿物主要成分为石英、云母和长石,其次为方解石和石膏等矿物,碎屑矿物是粗粒部分的主要组成物质。一般来说,粗粒在膨胀土中含量有限,对其胀缩性质影响不大,而影响膨胀土工程性质主要是细粒部分的粘土矿物,特别是蒙脱石类的矿物。

图1是鄂北荆门地区膨胀土风干样品的X射线粉晶衍射图,据JCPDS卡片查对,鉴定出的主要粘土矿物的伊利石、蒙脱石、高岭石、石英、正长石和斜长石。通过定量计算衍射峰的强度和半高宽等,给出的膨胀土矿物组合及含量如表1所示。从中看出,荆门膨胀土的粘土矿物以伊利石和高岭石为主,分别占总量的45%和25%,而蒙脱石含量有限,仅占7%左右。应指出的是,在鄂北地区各地段膨胀土中,不同类型粘土矿物所占比例及其组合形式各有差异,这是由于各地区在成土过程中,母岩的堆积环境以及风化程度等方面的差异所形成。

3 膨胀土的化学成分

美国通用电器公司生产Phoenix能谱仪(EDAX)作为扫描电子显微镜的附件配置在JSM-5610LV型扫描电子显微镜中使用,主要用于元素的定性和定量分析。为了研究膨胀粘土颗粒与石灰和粉煤灰之间的机理,将石灰和粉煤灰处理前后的土样分别进行SEM图像分析,利用EDX分析颗粒连接点成分。作者利用X射线能谱技术测定膨胀土SEM图像中任意点的化学元素组成。分析时将一束细小的电子探针打击到所要研究的点上,这样可以得到一系列的X射线光谱,通过光谱分析确定该点的化学成分,从而达到对元素定性和定量分析目的。

本文利用EDX技术分析了石灰和粉煤灰对膨胀粘土稳定性的影响。为了降低膨胀土的膨胀和收缩,将膨胀土样分别掺以9%的石灰粉和50%的粉煤灰(重量百分比)。表2给出了它们的化学成分与含量。表2显示,膨胀土的化学成分含量虽有差异,但主要是SiO2、Al2O3和Fe2O3,三种氧化物总量为84.11%,这一现象表明,在粗颗粒中石英矿物相对富集,而细小的粘土颗粒中铝硅酸盐粘土矿物相对富集。

在膨胀土的胶粒化学成分中,硅铝分子比率为3.81,表明矿物成分以伊利石为主,同鉴定结果粘土矿物成分以伊利石为主基本相吻合。在膨胀土的化学成分中,较活泼的元素K、Na、Ca、Mg等碱金属和碱土金属含量普遍较高,表明它的风化淋滤程度有限,化学风化程度较低,只要气候、水介质与氧化还原等环境条件发生改变时,还将进一步风化。如促使伊利石脱钾转变为蛭石或蒙脱石,导致膨胀土的亲水性增强,从而使膨胀土的工程性质进一步恶化。

从表2中还看出,膨胀土经石灰和粉煤灰改性处理后,增加了膨胀土中的CaO和MgO组分的含量,减小了Na2O和K2O成分含量。这对解释石灰和粉煤灰处理膨胀土的机理具有重要的意义。由于粉煤灰的主要成分是SiO2,因而导致粉煤灰改性膨胀土中的SiO2含量增加。

化学成分

纯膨胀土

膨胀土+9%石灰

膨胀土+50%粉煤灰

比较三者光谱可以发现,经石灰和粉煤灰处理后,土样颗粒胶结物中钙离子的含量明显增加,使颗粒间连接力增加,从而导致土体膨胀性和收缩性降低。经石灰处理后的土样与掺粉煤灰处理相比,其钙离子含量的增加更为明显,对膨胀土的改性效果更好。

石灰处理膨胀土的机理在于:石灰掺入后极大地增加了膨胀土中的Ca2+、Mg2+离子。众所周知,石灰遇水的消解反应和阳离子交换作用,使膨胀土中的Na+、K+离子逐步被Ca2+、Mg2+离子所替换,从而显著减小了膨胀土的塑性指数。由于膨胀土可塑性减小往往导致土体的膨胀势减小,因而减小了土的胀缩性。此外,经石灰处理后增加了膨胀土的pH值,从而进一步增加了这种离子交换能力。

粉煤灰处理膨胀土的机理在于:呈空心球状的粉煤灰颗粒,其主要成分是SiO2、Al2O3、Fe2O3等,在二价和三价阳离子(如Si4+、Al3+、Fe3+等)的电离作用下,对分散的粘土颗粒产生絮凝作用,可减少膨胀土颗粒的比表面积和亲水性,从而减小膨胀土的胀缩性。

4 膨胀土的结核

对鄂北膨胀土的现场调查表明,无论何种成因类型的膨胀土或多或少含有一定数量的结核。这些结核大多组成膨胀土的粒状物质,一部分富集成层成为土中骨架,对膨胀土路堤边坡的稳定性起着重要的作用。因此,研究膨胀土中的结核及其含量有重要的工程意义。

对鄂北膨胀土块状样品剥离出若干粒状的结核,利用EDX技术对其成分进行分析。结果表明:鄂北膨胀土中的结核以铁锰质结核为主,存在少量的钙质结核。结核的生成是膨胀土在成土过程中地球化学作用的结果。它与一定的地形、气候和地下水活动等条件有密切关系。

膨胀土铁锰结核的成因可解释为在膨胀土中的氧化—还原界面上,由于存在着不同的氧化还原电位值,使其下部的铁锰被还原成Fe2+和Mn2+,由于这些元素的低价化合物比高价化合物的溶解度大,于是在水中的浓度较高,便逐渐向上部水中扩散,并被氧化而形成Fe3+、Mn3+的化合物而产生沉淀,形成铁锰结核。

鄂北膨胀土的铁锰结核形状各异,大小不等,一般粒径在20~150 mm之间,小者2~10 mm。部分富集成层或呈透镜体状,有时集中分布在裂隙或层面附近,含量变化范围5%~15%,由于含量小于20%,未能在膨胀土中起骨架作用,对提高土体的强度作用不十分明显。

转贴于 5 小结

本文利用X射线衍射(XRD)和X射线能谱(EDX)等技术手段,研究鄂北中等膨胀土的矿物组成和化学成分以及结核现象,并得到以下结论:

(1) 粘土矿物相对百分含量,可用鉴定粘土矿物的X-射线衍射图谱来测定。粘土矿物相对百分含量常随地区而变化,这取决于它在沉积过程中的周围环境。鄂北荆门地区中等膨胀土的粘土矿物以伊利石和高岭石为主,该各地段膨胀土中,不同类型粘土矿物所占比例极其组合形式存在一定的差异。

(2) 鄂北荆门地区膨胀土的化学成分主要是SiO2、Al2O3和Fe2O3,三种氧化物总量为84.11%,表明在粗颗粒中石英矿物相对富集,而细小的粘土颗粒中铝硅酸盐粘土矿物相对富集,较活泼的元素K、Na、Ca、Mg等碱金属和碱土金属含量普遍较高,有可能促使伊利石转变为蛭石或蒙脱石,导致膨胀土的亲水性增强,从而使膨胀土的工程性质进一步恶化。

(3) 鄂北荆门地区膨胀土中的结核以铁锰质结核为主,存在少量的钙质结核。由于结核含量小于20%,未能在膨胀土中起骨架作用,对提高土体的强度作用不十分明显。

(4) 经石灰和粉煤灰处理后,膨胀土样颗粒胶结物中钙离子的含量明显增加,使颗粒间连接力增加,从而导致土体膨胀性和收缩性降低。经石灰处理后的土样与掺粉煤灰处理相比,其钙离子含量的增加更为明显,对膨胀土的改性效果更好。

参 考 文 献

[1] Mitchell J K. Fundamentals of soil behavior. New York: John Wiley and Sons Inc, Second Edition, 1993,131~160

[2] Morgenstem N R. Tchalenko J S. Microscopic structure in Kaolin subjected to direct shear. Geotechnique, 1967, 17(4):309~328

矿物学分析篇2

【关键词】岩石矿物;岩矿鉴定;岩矿分析

岩矿分析鉴定是地质工作的一个重要内容,它对整个地质工作起着基础性和指导性作用。我国幅员辽阔,拥有着极其丰富的矿产资源。这些矿产资源是实现我国国民经济飞速发展的雄厚物质基础,没有它们就无法建立完整的工业体系。

1、岩石矿物的种类和特征

岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。一般岩矿种类是多种多样的,这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式,同时复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。

1.1矿物的种类划分

矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。

有机矿物的化学成分是碳氢氧化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫元素周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是由一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成SiO2,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。

1.2矿物的形成

形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。

1.3矿物的物理性质与形状特征

各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等。

1.4岩石与矿物的区别

岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。

2、岩矿分析鉴定的基本程序

2.1试样的加工

通常送到实验室进行鉴定的原始岩矿样品重量,以及矿物种类的不同,从几公斤到几十公斤不等,但是实际上用于分析的试样一般只是需要几克。所以,在岩矿鉴定工作中首先遇到的问题就是试样的加工获取。加工试样的目的,一方面是将岩矿粉碎到一定的细度,以便于分解;另一方面是用最有效、最经济的方法获得一定重量(一般为100g)的能代表原始样品组成的均匀的试样。

2.2进行定性和半定量分析

岩矿试样加工好后,必须先进行定性和半定量分析,主要是为了了解试样中含有哪些元素以及这些元素的大致含量和比率等。

2.3选择测定方法

对岩石矿物中的各种元素的测定均有多种测定方法可供选择。这就需要根据上面定性和半定量的分析结果,选择最合适的分析方法。一般从两个方面进行选择:一是根据待测定元素的含量进行选择;一般来说,对岩矿试样中含量较高(一般为1%以上)的待测元素,应采用容量法、重量法等方法进行测定,而对于含量相对较低(一般为1%以下)的待测元素,则使用比色法或是其他仪器分析方法进行测定。二是根据共存元素的情况进行选择。

2.4拟定鉴定分析方案

拟定鉴定分析方案是一个十分重要而又复杂的环节。它涉及到各个元素的测定方法和分离方法间的相互影响和配合的问题,需要较全面的岩矿鉴定理论知识和丰富的实践经验。因此,在拟定鉴定分析方案时,应同时考虑岩矿试样的分解方法、干扰元素的消除方法和具体的测定方法三个方面。

2.5分析鉴定

在具体的鉴定分析方案确定之后,就应当严格遵守有关的操作规程进行分析鉴定。

2.6审查分析结果

审查分析结果是整个岩矿分析鉴定工作的重要一环,它是在于进一步发现问题,以确保鉴定结果的准确性和正确性。这一环节也应严格遵照质量检查制度进行检查,分析结果必须符合国家规定的要求。

3、地质工作中对岩矿分析鉴定的评价

地质工作就是为矿产勘查开发规划和工程建设、以及相关的环境保护和地质灾害的预报防治工作提供基础的地质资料和信息。而岩矿分析鉴定被认为是地质工作中最基础的一项工作,它对查明认识全国的基本地质状况、获取相关地质数据信息具有基础性、超前性、公益性和指导性意义。

3.1矿物普查中对岩矿分析鉴定的评价

每种岩矿都是在一定的地质作用和物理化学条件性形成的,它们包含有一种或多种矿物,探明其中的化学元素,矿物种类,以确定岩矿的使用价值、经济价值,都需要基础的岩石矿物鉴定工作。岩石矿物分析鉴定特别是对开采和普查找矿有着极其重要意义。它能够确定岩矿的种类,分析矿床的开采量,以及开采的可能性与经济性,并能有效的提高地质勘探工作的效率。具体来说,就是在普查找矿阶段,需要进行大量的简项分析,以确定岩矿的有无和矿产的种类;在勘探阶段,更要求进行大量的简项分析和全分析,以便了解其共生元素的情况及其赋存状态,确定矿石品位以及开采的价值,从而为拟定相关的开采方案做准备。

3.2工程地质中对岩矿分析鉴定的评价

岩矿分析鉴定在工程地质勘查中也起着非常重要的作用,能够为工程建设的设计和施工,以及合理利用自然地质资源、正确改造不良地质、最大限度的避免自然灾害,提供基础的地质学资料。在工程地质中的岩矿鉴定包括对岩体的特征、化学元素和性质等进行分析,同时,水分析也是找岩矿工作的重要标志之一,也属于岩石矿物分析工作的一部分。

因此,岩石矿物分析鉴定工作在地质工作中占据十分重要的地位,对整个地质工作具有基础性和指导性意义。

参考文献

[1]熊继有,李井矿,张坦言.岩石矿物成分与可钻性关系研究[J].西南石油大学学报,2005,27(2).

矿物学分析篇3

关键词:岩石矿物 岩矿鉴定 岩矿分析

岩矿分析鉴定是地质工作的一个重要内容,它对整个地质工作起着基础性和指导性作用。我国幅员辽阔,拥有着极其丰富的矿产资源。这些矿产资源是实现我国国民经济飞速发展的雄厚物质基础,没有它们就无法建立完整的工业体系。因此,如何尽快的发现岩矿并予以正确的鉴定,是所有地质工作者的首要任务。

一、岩石矿物的种类和特征

岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。一般岩矿种类是多种多样的,这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式,同时复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。自然界中目前已知的岩矿种类达到三千多种,然而最常见的也不过百余种之多。

1.岩石矿物的种类和特征

岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。一般岩矿种类是多种多样的,这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式,同时复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。

1.1矿物的种类划分

矿物分为有机矿物和无机矿物两种:前者种类比较少,主要是碳氢氧化合物,如:琥珀等。后者在地球上数量众多,由于每年都有几十至几百种新矿物被发现,据统计,目前已有三四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的,可以说人类时时刻刻都离不开矿物。

有机矿物的化学成分是碳氢氧化合物,无机矿物的化学成分比较复杂,门捷列夫元素周期表中的一百多个化学元素,都可以组成无机矿物。既可以是由一个元素独立存在,也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍,如:Fe(铁)元素可以形成自然铁矿物,Ag(银)元素可以形成自然银矿物,Au(金)元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物,最简单的如两个元素Si(硅)和O,可以组成SiO2,由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。三个元素组成的矿物就更多了,例如:CusFeS4是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。

1.2矿物的形成

形成矿物的途径,一条是通过岩浆的活动。在岩浆里有着地球上的各种元素。这些元素,在岩浆的高温熔融的条件下,发生化学变化,形成了多种化合物和一些单质。由于地下各处岩浆的化学成分不一样,岩浆在冷却时,温度、压力等条件都在发生变化,而一定环境只适于一定的矿物生成,因此,由于岩浆冷却形成的矿物,种类是很多的。

1.3矿物的物理性质与形状特征

各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,它可以用来作为识别矿物的依据。 矿物的形状是各种各样的。有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则呈不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等。

1.4岩石与矿物的区别

岩石是由一种或多种矿物组成的固体,但它并不具备矿物的基本特性。岩石与矿物之间的区别就好像飞机模型和制造这些模型的材料之间的区别。正如岩石的构成要素是矿物一样,飞机模型的构成要素是轮胎、机翼、发动机和其他组成部分。岩石的基本特点是所有的岩石都是混合物。

二、 岩矿分析鉴定的基本程序

1.试样的加工。

通常送到实验室进行鉴定的原始岩矿样品重量,以及矿物种类的不同,从几公斤到几十公斤不等,但是实际上用于分析的试样一般只是需要几克。所以,在岩矿鉴定工作中首先遇到的问题就是试样的加工获取。加工试样的目的,一方面是将岩矿粉碎到一定的细度,以便于分解;另一方面是用最有效、最经济的方法获得一定重量(一般为100g)的能代表原始样品组成的均匀的试样。

2.进行定性和半定量分析

岩矿试样加工好后,必须先进行定性和半定量分析,主要是为了了解试样中含有哪些元素以及这些元素的大致含量和比率等。根据以上分析,结合地质工作所要求的准确度和实验室的工作条件、确定对各个待测元素应采取的测定方法和消除干扰的措施。进行定性和半定量分析常用的分析方法有发射光谱分析法和化学分析法。

3.选择测定方法

对岩石矿物中的各种元素的测定均有多种测定方法可供选择。这就需要根据上面定性和半定量的分析结果,选择最合适的分析方法。一般从两个方面进行选择:一是根据待测定元素的含量进行选择;一般来说,对岩矿试样中含量较高(一般为1%以上)的待测元素,应采用容量法、重量法等方法进行测定,而对于含量相对较低(一般为1%以下)的待测元素,则使用比色法或是其他仪器分析方法进行测定。二是根据共存元素的情况进行选择。例如,六偏磷酸钠碘法使用与钙、镁含量较高的试样中通的测定,氨分离碘量法和碘氟法使用与钙、镁含量较低的试样中通的测定。所以,必须选择合适的测定方法,才能得到正确的结果。

4.拟定鉴定分析方案

拟定鉴定分析方案是一个十分重要而又复杂的环节。它涉及到各个元素的测定方法和分离方法间的相互影响和配合的问题,需要较全面的岩矿鉴定理论知识和丰富的实践经验。因此,在拟定鉴定分析方案时,应同时考虑岩矿试样的分解方法、干扰元素的消除方法和具体的测定方法三个方面。

对于简项分析和全分析,所拟定的方案最好是一个综合的分析方案,即同一称样经过分解后,就能分取溶液进行数个组分的测定,既可使用化学法测定,也可使用仪器分析法测定。必须注意,任何鉴定分析方案都有其使用的局限性。当条件发生变化后,方案也应当做出相应改变。

5.分析鉴定

在具体的鉴定分析方案确定之后,就应当严格遵守有关的操作规程进行分析鉴定。

6.审查分析结果

审查分析结果是整个岩矿分析鉴定工作的重要一环,它是在于进一步发现问题,以确保鉴定结果的准确性和正确性。这一环节也应严格遵照质量检查制度进行检查,分析结果必须符合国家规定的要求。

三、地质工作中对岩矿分析鉴定的评价

地质工作就是为矿产勘查开发规划和工程建设、以及相关的环境保护和地质灾害的预报防治工作提供基础的地质资料和信息。而岩矿分析鉴定被认为是地质工作中最基础的一项工作,它对查明认识全国的基本地质状况、获取相关地质数据信息具有基础性、超前性、公益性和指导性意义。

1.矿物普查中对岩矿分析鉴定的评价

每种岩矿都是在一定的地质作用和物理化学条件性形成的,它们包含有一种或多种矿物,探明其中的化学元素,矿物种类,以确定岩矿的使用价值、经济价值,都需要基础的岩石矿物鉴定工作。岩石矿物分析鉴定特别是对开采和普查找矿有着极其重要意义。它能够确定岩矿的种类,分析矿床的开采量,以及开采的可能性与经济性,并能有效的提高地质勘探工作的效率。

2.工程地质中对岩矿分析鉴定的评价

岩矿分析鉴定在工程地质勘查中也起着非常重要的作用,能够为工程建设的设计和施工,以及合理利用自然地质资源、正确改造不良地质、最大限度的避免自然灾害,提供基础的地质学资料。在工程地质中的岩矿鉴定包括对岩体的特征、化学元素和性质等进行分析,同时,水分析也是找岩矿工作的重要标志之一,也属于岩石矿物分析工作的一部分。

参考文献

[1] 熊继有 ,李井矿 ,张坦言 .岩石矿物成分与可钻性关系研究[J].西南石油大学学报 ,2005,27(2).

[2] 凌潇潇 ,吴瑞华 ,王时林 .一种长英黝帘石玉的岩石矿物学研究[J].岩石矿物学杂 志 ,2010,29(1).

[3] 王乾杰 ,张立飞 ,宋述光 .北祁连山硬柱石蓝片岩P-T条件相平衡计算及其岩石学意义[J].地学前缘,2007,14(1).

矿物学分析篇4

关键词:岩石 矿物 流程 分析

1岩石矿物概述

岩石矿物是地壳中的一种或者多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。岩矿的种类非常丰富,这是因为自然界中存在多种多样的化学元素,以及它们之间的多种组合方式,复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。在自然界中,目前被人类探明的岩矿种类达到3000多种,然而人们所熟悉的盐矿种类只有百余种。自然界中常见的岩石矿物通常是几种元素的化合物,如石英、磁铁矿、红铁矿等含氧矿物;碳酸盐类矿物包括方解石、白云石等;硅酸盐类矿物包括云母、长石、角闪石等;硫酸盐类矿物包括重晶石、石膏等;此外,硫化矿物还有铜、铁、锌等。各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,因此可以用来作为识别矿物的依据。矿物具有各种各样不同的形状,有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则是不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是些不规则的块状。

2岩石矿物质分析的基本流程

2.1试样的加工与定性分析

试样加工采取的方式是否得当,操作是否合理,对于指导矿藏的勘探以及计算其储量具有重要的影响,如果试样的加工和分析出现问题,就会对整个工程的施工可能造成难以弥补的影响。最原始的岩石样品送到检测实验室时,检测人员需要从中选出具有代表性的样品进行检验,有可能只需要选取几克,这就需要对岩石的样品进行粉碎或者进行缩合,以达到一定的细度。在选择了样品之后,就需要对样品进行定性分析。定性分析是定量分析的基础,在该阶段进行定性或者半定量的分析的主要目的就是以最快的速度、最低的成本了解岩石的组成成分以及具体的含量,以避免在检测的过程中盲目性的发生。在进行定性分析时,可以使用化学分析法或者是发射光谱分析法,将试样进行加工以后,再进行定性或者半定量的分析,目的就是了解岩石样品中含有哪些元素以及每种元素的具体的含量或者比率等等。在完成初步地定量分析之后,再结合地质工作的具体的要求,并结合实验室检测的规定,来测定每种元素应该采取的测定方法。

2.2测定方法及方案的确定

随着科学技术的快速发展,岩石矿物分析的要求也越来越高,需要测定的项目越来越多。同时,测定的难度也大大加大。由于岩石中包含各种各样的的矿物质,而不同的矿物质的测定方法和测定的难度并不相同,这就需要制定恰当的测定方法和测定方案,以满足对岩石矿物质进行分析的要求。在决定采用何种测定方法时,应该首先根据前文所提及的定性或者是半定量分析的结果,再对测定元素的含量以及与其共存元素的实际情况进行检测。目前,从检测的实际情况来看,更多地是对试样中含量较高的元素进行检测,检测时主要运用重量法、容量法等方式进行测定。而对于含量相对比较低的元素,则主要用比色法进行测定,目前也出现了使用其它方法进行测定的发展趋势。对于那些共存元素的含量的测定,则根据各个元素相应的测量方法进行测定,否则就难以取得预期的效果。

在选定了测定的方法之后,就需要制定测定方案,这也是进行岩石矿物分析的重中之重。相对于前两个环节来说,方案的拟定是一个十分复杂而又相当重要的环节,方案的制定几乎涉及到所有元素的测定、各个元素的分离。因此,这就需要分析者具有较强的理论知识和实践经验。在选择拟定方案时,所选择的方案最好是一个综合性、可行性较强的方案,也就是最好是同一称样在经过分解之后,就能够分取溶液,将溶液分成若干份,进行每个组分的测定。但是,由于元素的测定方法和测定的技术是处于不断的变化之中的,因此,在进行岩石矿物分析时,应该特别注重分析方案的实时更新。

2.3分析结果的核查

在选定了岩石样品、确定了初步的测定方法之后,审查分析结果就是一个十分重要的环节。审查分析的结果的目的就是要进一步的发现问题,根据问题对各种测量信息进行重新的核实,以保证测量分析的质量。在确定了岩石矿物测定方案之后,就需要根据有关的操作规程进行分析、审查分析的详细结果,分析的结果必须符合国家相关的规章制度的要求。事实上,无论多么准确地测量方法,无论采用多么高端的科学技术,岩石矿物质的分析都会不可避免地出现误差。由于任何的元素和组分的测定过程,都不可避免地涉及到测定的方法、测定的仪器以及具体的操作人员等几个因素,这就使得岩石矿物质的分析就必然存在着一个限度。误差是任何试验都不可避免的现象。虽然误差不可以完全地避免,但是,可以通过采用不同的测量方法、提高测量的技术等等,将测量的误差降低的最小的范围之内,比如,使用动物胶凝聚测定二氧化硅的实验中,无论采用什么样的技术,总会产生千分之几的误差。因此,在进行岩石矿物的分析时,应该尽量选取不同的试样量,以实现数据的集中或者是分散的表述程度,这样有利于揭示可能存在的各种误差。在实际的测量工作中,需要测量者使用最佳的分析技术,并不断地提高自身的测量方法、技术,这样才能实现获取尽量准确地测量结果的目的。

3结论

综上所述,岩石矿物的分析是一个十分复杂的过程,能否做好岩石矿物的分析,对于矿物质的勘探具有重要的影响。在进行岩石矿物的分析操作时,必须结合相关的理论,制定具体的测定分析的方案,这样才能够对矿物岩石的分析判断出岩石矿物质的各项经济价值指标,并实现对综合回收矿物工作的指导。同时,地质人员应该重视矿物岩石的分析细节,不漏掉任何有用矿物,才能实现对矿物最大经济价值的利用。在经济快速发展的今天,研究更先进、更准确的岩石矿物分析手段和方法,对于合理利用岩石矿物尤其重要。参考文献:

[1]汤淑芳,符斌,李华昌.矿物分析技术及进展[J].分析试验室,2004(03).

[2]汤志勇,邱海鸥,郑洪涛.岩石矿物分析[J].分析试验室,2006(09).

矿物学分析篇5

利用X-射线衍射分析、光学显微镜、X-射线能谱等手段,对矿石中的矿种类及含量进行了分析。

金矿物的种类及嵌布特征

通过MLA及光学显微镜等的研究可知,矿石中金矿物有7种,主要为自然金,其次为碲金矿和碲金银矿,另有微量的银金矿、金银矿、亮碲金矿和针碲金银矿。

1.自然金:通过对矿石中自然金的X-射线能谱分析可知,自然金中金的含量较高,平均为95.84%,银的平均含量为4.02%,另外部分自然金颗粒还含有Cu、Fe。自然金是矿石中最主要的金矿物,常以矩形、长条形在石英、黄铁矿等矿物的裂隙中产出,少量呈粒间金或包裹金等形式产出,偶见单体金。

2.碲金矿:矿石中含有微量的亮碲金矿和针碲金银矿,由于其成分与碲金矿相近,现将其归入碲金矿中进行统计。由能谱分析数据可知,碲金矿中金、碲的平均含量分别为43.41%、53.46%,银的平均含量为2.85%,另有少量碲金矿中有Pb、Cu等。碲金矿主要呈矩形和圆粒状,另有少部分呈长条状,与黄铁矿的共生关系密切。碲金矿主要以包裹金的形式嵌布在脉石矿物中,部分以裂隙金的形式嵌布,另有少量以粒间金的形式嵌布(见图2,略),偶能见到碲金矿单体。

3.碲金银矿:根据碲金银矿的能谱分析数据可知,碲金银矿中金、银、碲的平均含量分别为28.16%、40.08%、31.66%。碲金银矿主要呈圆粒状嵌布,另有少量呈矩形状和长条形嵌布。碲金银矿与黄铁矿的关系密切,主要以包裹金的形式嵌布在脉石矿物中,另有微量呈裂隙金和粒间金的形式嵌布。

4.金银矿、银金矿:在矿石中能见到微量的金银矿和银金矿,金银矿中金、银的平均含量为37.37%和62.63%;银金矿中金、银的平均含量分别为75.15%和24.85%。

5.金矿物的嵌布特征:为了统计的方便,根据金矿物的特征,将微量的银金矿和金银矿按自然金统计,将微量亮碲金矿和针碲金银矿按碲金矿统计。将矿石中三种金矿物按照嵌布形态可分为矩形、圆粒状和长条形三种,其分布特征见表3(略)。金矿物在矿石中的产出状态有包裹金、粒间金、裂隙金三种,由于研究对象为入磨原矿,能见到少量的单体金。通过矿物自动分析仪(MLA)对矿石中各种金矿物相对含量进行了检测,对其检测结果分析可知。

金属矿物的嵌布特征

1.黄铁矿:黄铁矿是矿石中最主要的硫化矿物,是金的重要载体矿物。黄铁矿常呈自形、半自形粒状在脉石矿物中嵌布,少量细粒、微细粒黄铁矿星散分布在脉石矿物中,这部分黄铁矿难以单体解离;部分黄铁矿被褐铁矿沿边缘或裂隙交代;有时可见方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等与黄铁矿共生。

2.褐铁矿:褐铁矿也是矿石中重要的载金矿物之一,其与黄铁矿的共生关系密切,多产出在黄铁矿的裂隙和边缘,常见黄铁矿包裹在褐铁矿中,褐铁矿中的金矿物多以包裹的形式嵌布,有时可见嵌布在褐铁矿裂隙以及褐铁矿与其他矿物之间。由于褐铁矿浮游性能较差,对嵌布在其中的金矿物回收有一定影响。

3.赤铁矿、磁铁矿:赤铁矿和磁铁矿在矿石中比较常见,二者共生关系非常密切,常在磁铁矿颗粒的边缘或裂隙中见到赤铁矿,在大部分赤铁矿颗粒中都能见到磁铁矿的交代残余,部分赤铁矿以假象赤铁矿的形式存在。

4.方铅矿:矿石中的方铅矿含量较少,多以自形-半自形状分布,其粒度大小不一,其与白铅矿的共生关系密切,另外可见方铅矿与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿等共生,矿石中偶见方铅矿与金矿物共生。

矿石中金矿物及黄铁矿的粒度特征

根据MLA对金矿物的测量,将矿石中金矿物的嵌布粒度全部换算成等效圆直径后的嵌布粒度。由金矿物的粒度分析可知,自然金的粒度总体较粗;碲金矿以细粒为主;碲金银矿的嵌布粒度细;碲金银矿和碲金矿的嵌布粒度均细。黄铁矿是矿石中重要的载金矿物。通过粒度测量结果可知,该矿石中黄铁矿的嵌布粒度总体较粗。

矿石中金的赋存状态:通过分析可知,矿石中的金主要以独立矿物的形式存在。

结论

1)矿石中的金矿物主要为自然金,占总金矿物量的91.88%,并且自然金的粒度分布不均,因此在重选时,尽量提高对粗粒金矿物的回收,否则这部分粗粒金在硫化物浮选时容易掉槽,造成金的损失。2)褐铁矿也是金的载体矿物,由于褐铁矿的密度小,浮游性能差,通过重选和浮选都不易对其回收,另外少量黄铁矿边缘被褐铁矿交代,这部分黄铁矿也不易回收,这些也会造成金的损失。3)矿石中自然金有部分呈微粒产出,基本无法单体解离或呈连生体形式产出,因此这部分金矿物的存在也将影响金的回收。

矿物学分析篇6

【关键词】岩石矿物;分析鉴定;地质工作

1 岩石矿物的种类与特征

岩石是矿物的集合体,是地壳的主要组成物质。岩石既可以由一种矿物组成(如由方解石组成的石灰岩等),也可以由多种矿物组成(如由长石、石英、云母等矿物组成的花岗石)。在自然界中,岩石的种类繁多,根据岩石成因进行分类,可将岩石分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。

1.1 岩浆岩特征

岩浆岩是岩浆喷出地表后凝结而成的岩石,一般由硅酸盐和挥发性物质组成。岩浆岩是体积最大的岩石种类,约占地壳体积的65%左右。由于二氧化硅是硅酸盐的主要成分,当二氧化硅与其他氧化物如氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化铝、氧化铁等相结合时会形成不同的硅酸盐矿物,所以二氧化硅在岩浆岩中的含量成为了划分岩浆岩种类的重要依据。

1.2 沉积岩特征

沉积岩是母岩在化学、生物、风化、火山等作用下,经过搬运、沉积、固结形成的沉积物。沉积岩是面积最大的岩石种类,约占地表面积的四分之三左右。按照沉积成因不同,可将沉积岩细分为化学沉积岩、碎屑沉积岩、生物沉积岩等。由于沉积岩受沉积环境的影响,其颜色可以直观辨认,所以沉积岩的颜色是分析鉴定沉积岩的重要方法之一。通常情况下,若沉积岩颜色较深,则说明沉积岩含有大量暗色矿物和岩层;若沉积岩颜色较浅,则说明沉积岩含有大量的浅色矿物质。如,呈现出红色或褐色的沉积岩,一般含有铁元素;呈现出白色或灰色的沉积岩,一般含有钙或硅元素。

1.3 变质岩特征

变质岩是高压或高温条件下,经过变质作用形成的岩石。变质岩的岩性特征不仅继承了原岩的性质,而且受不同变质作用的影响,其矿物成分和结构构造也独具特殊性。当前,变质岩几乎含有世界上已发现的各种矿产,如铁、金、铅、铬、镍、锌、铜等,尤其对于铁矿而言,前寒武纪变质铁矿占全世界铁矿储量的50%以上。

2 岩石矿物分析鉴定的重要意义

岩石矿物分析鉴定是地质工作的前提和基础,对获取地质数据信息、探明基础地质状况具有重要指导意义,而且还能够为人类深入了解自然界,开发利用矿物资源提供基本的地质信息。从应用价值方面来看,岩石矿物分析鉴定的意义主要体现在以下两个方面:首先,在矿物普查方面,通过进行岩石矿物分析鉴定,可以探明岩石矿物含有的化学元素和矿物种类,分析矿床的开采量以及开采的可行性,准确判断岩石矿物的经济价值、使用价值。对于普查找矿而言,岩石矿物分析鉴定可确定矿物的有无和矿产的种类;对于地质勘探而言,岩石矿物分析鉴定可帮助勘探人员了解岩石矿物的共生元素情况、赋存状态以及矿石品位,从而为制定开采方案提供有力依据。其次,在工程地质勘查方面,岩石矿物分析鉴定在工程建设施工、地质资源合理利用、改造不良地质、规避自然灾害等领域也发挥着重要作用,能够为有关部门或单位提供基础的地质学资料,以便于指导相关工作有序开展。

3 岩石矿物分析鉴定流程

3.1 加工样品

专业实验鉴定机构需要在原始岩矿样品上获取实体试样,在对实体试样进行鉴定时既要根据样品实际重量和矿物种类进行鉴定,也要对样品的原始组成进行科学分析。在分析鉴定过程中实验人员可利用破碎或缩合的方式进行取样,确保试样达到规定要求的粒度和细度,以便在实验中对试样进行分解。同时,选用科学、合理的试样加工方法,如二分器法、割环法、堆锥四分法、方格法等,实验人员应根据岩石的具体情况选择相应的加工试样方法,提高分析鉴定的准确性。

3.2 定性分析

在对岩矿进行相应的加工处理之后,需要对其进行定性和半定量分析,其根本目的在于进一步了解并熟悉岩矿样品中所包含的各种元素,并在此基础上了解这些元素在组合的过程中各自的含量及其所占的比率。同时,当定性分析完成之后,还应当结合地质工作的具体要求以及实验室的工作环境,为所有待测试的元素选择最合适的测试方法,并在确定测试方法后,采取与之相应的防护措施。在整个定性分析的过程中,需要特别注意的一点是,几乎所有岩矿样品的定性分析和半定量分析都有两种分析方法,即发射光谱法和化学分析法。这就要求我们必须结合实际情况对分析方法进行选择,这样有助于提高鉴定结果的准确性和可靠性。

3.3 选择测定方法

由于岩矿中所含有的元素种类非常之多,而每一种元素的测定又有多种不同的方法,这为测定方法的选择增添了一定的难度。所以,在实际选择中,需要借助定性分析的结果,并以此为依据选择最适合的测定分析方法。通常情况下,可从以下两个方面来选择分析方法:其一,按照被测元素的具体含量来选择。对于试样待测元素含量较高的岩矿样品,一般可以选择容量法、重量法对其进行测定,如果元素的含量比较低,即不超过1%时,则可以选择比色法或是其它仪器分析的方法进行测定;其二,可以按照试样中共存元素的具体情况选择测定方法。总之,只有选择最为合适的测定方法,才能使最终获得的结果更加准确、可靠。

3.4 制定分析方案

在完成对岩矿试样的鉴定分析之后,可以此为据选择最佳的鉴定分析方案,在岩矿鉴定分析中,方案的选择至关重要,选择过程也相对比较复杂。为此,必须对该环节予以足够的重视。通常情况下,在实际操作的过程中,不可避免地会涉及一些元素测定之间的影响问题,这就需要鉴定人员应当具有全面的理论基础知识和丰富的工作经验,这有助于鉴定方案的合理选择。需要注意的是,在全分析或是简项分析的过程中,鉴定方案应当具有一定的全面性和系统性。换言之,选择的岩矿样品在经过分解后,进行组分测定时,既可以使用化学方法进行测定,又可以采取仪器分析的方法进行测定,这样能够避免鉴定方案的选择过于局限。此外,在鉴定的过程中,有时会出现既定条件变化的情况,一旦发生此类问题,则应当对鉴定方案进行适当的调整,以此来适应条件的变化,以免影响到鉴定结果的准确性。

3.5 审查分析结果

在整个鉴定过程中,对分析结果的审查是最关键的一个环节,通过审查能够找出鉴定中存在的偏差和问题,当发现问题之后,便可以此为据对测定结果进行重新审查,以此来保证分析和测定的可靠性和准确性。在进行审查时,审查人员除了应当严格遵守质量检查制度的规定要求之外,还应当本着认真严谨的工作态度,不放过任何一处细微的错误,以此来确保所得的分析结果与国家和行业现行的规范标准的规定相符合。

4 结论

总而言之,岩石矿物分析鉴定在矿物普查和工程地质勘查方面有着重要的指导意义。为此,地质工作必须将岩石矿物分析鉴定作为首要任务,严格执行岩石矿物分析鉴定流程,运用科学的测定方法和鉴定手段,提高分析鉴定的准确性,为地质勘探工作提供有力依据。

参考文献:

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[2]王斌,聂尧愿,彭港发.试论岩石矿物分析工作的经验与体会[J].科技创新与应用,2013(9).

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[4]戴立民.浅谈岩石矿物分析的基本流程[J].科技创新与应用,2013(6).

矿物学分析篇7

【关键词】地理信息系统;二次开发;数据库

【Abstract】Geographic Information System (GIS) technology used in metallogenic prediction, is that, through using the functions of store and spatial analysis of GIS, to analyze the data of engineering drilling, geophysical and geochemical etc, finally, providing a databasis for finding mineralization. The process of GIS technology used in metallogenic prediction, which is based on the operating system of the GIS secondary development .This article aimes to introduce the process of GIS technology used in metallogenic prediction and discuss the challenges during the process.

【Key words】Geographical information system;Secondary development;Database 0.前言

地理信息系统( Geograph ic Information System,简称GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科, 是计算机科学、遥感技术、信息技术、信息工程与现代地学方法的有机结合。地理信息系统具有的对空间信息进行采集、存储、管理、查询、分析、显示和进行制图等的处理能力,使其能通过进行区域分析、多要素综合分析和动态预测等, 为决策者寻找矿产资源提供科学、快速的决策依据[1]。成矿预测,即成矿远景区预测,是应用地质理论和科学的方法,综合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基础地质工作获得地质找矿信息,总结成矿地质条件和矿床赋存规律,建立矿床模型,圈定不同级别的成矿远景区[2]。成矿预测与矿产资源评价时所涉及的所有信息几乎都直接或间接与空间位置有关,地理信息系统(GIS)作为解决与空间位置有关问题的一门技术,在矿产资源预测方面已成为实现各种成矿信息管理与分析的一个重要工具和途径。

GIS技术改变了以往依靠传统手工图纸进行成矿数据管理、采集、处理与解释的方式,实现了各类海量数据进行集成、综合管理、快速处理与分析、可视化输出的现代化技术过程;同时,传统的通过借助透明纸或透图台才能实现不同成矿信息证据图层的叠加来寻找有利成矿远景区的方式,随着GIS技术的应用,也逐渐被取代。地质人员可以根据对成矿规律的认识、成矿作用贡献的大小对不同的成矿信息图层(如构造、地层、化探等图层)赋予不同的影响因子来实现成矿远景区的定量预测。立足于GIS 技术的成矿预测方法体系,无论从理论、技术、逻辑和效果看,都优于传统的方法系统,赋予了成矿预测新的概念和内涵[3]。本文着重介绍GIS在成矿预测中的主要步骤和应用过程。

1.GIS在成矿预测中的应用过程

基于GIS综合信息矿产预测是本文主要采用的预测方法。以GIS平台软件为依托,利用数学地质方法结合GIS的空间分析功能和可视化特点,采用可视化编程语言Visual Basie和MapObjects控件进行组件式GIS开发,建立一个基于GIS信息成矿预测系统,并对预测区进行预测,以实现对工作区的成矿有利地区(段)的圈定。具体步骤如下:

(1)资料的收集和准备: 搜集研究区内与成矿有关的地、物、化、遥等资料。如有可能,在缺乏资料的地区补充采集资料。包括已开采矿区和预测工作区的文字资料和图形影像资料等。

地质资料:选择几个典型矿区和工作区,所需资料包括研究调查报告、野外调查资料、矿床(点)地质图,矿区勘探线剖面图、平面图以及相关文字资料,矿区重要见矿钻孔柱状图,矿区地形地质图(不同比例),矿区行政区图等。

遥感资料:遥感影像图,利用遥感软件ENVI等对其进行处理,信息提取,获取相关数据。

物探资料:工作区磁航异常图、电法剖面图以及相关文字资料等。

化探资料:工作区与成矿作用密切相关的元素及相关数据等。

(2)数据整理和数据库的建立:通过对数据进行分析整理进行合理分层,对地质、物探、化探、遥感信息进行详细分析,并根据需要利用GIS工具对数据做相应的分析和处理(如物化探异常的圈定,遥感数据的解译等),利用GIS工具(如ARCGIS,MAPGIS)建立空间数据库,并对属性数据用关系型数据库进行管理,建库时要解决现存数据的集成问题:比例尺、定位与投影方式、数据精度与格式等。

(3)控矿因素的分析及找矿模型的建立:在分析区域的成矿规律基础上,确定控矿因素,建立矿床的描述性模型,列出所有的地质、地球物理、地球化学、遥感等找矿标志。

(4)模型的定量化与转换:从每一个描述性模型中选择出能确定该类型矿床存在与否的重要标志和一般性标志,并将其定量化,包括单个空间关系的确定和量化以及多个空间关系集成的量化,确定空间分析的方法并转换成GIS可以表示和处理的形式。

(5)预测GIS系统的开发及成矿预测:组建二次开发GIS预测系统,利用GIS提供的可视化空间分析功能,进行矿产资源综合分析与评价,利用总结的成矿因素进行多源信息成矿预测并圈定预测靶区。

(6)资源评价预测成果的输出及解释。

图1 GIS在成矿预测中应用流程图

2.GIS技术应用于成矿预测中存在的问题

通过分析GIS 技术在成矿预测中的应用过程,笔者认为,该方法在应用过程中需要注意以下几个问题:

(1)由于矿山地质数据量大,数据来源不同,格式差异大,缺乏较为统一的标准。

(2)系统开发对软件、硬件设备要求较高。

(3)数据引用出处多样,且不够详细,直接影响分析结果。

3.结语

本研究基于GIS的二次开发,并综合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基础地质工作获得地质找矿信息,总结成矿地质条件和矿床赋存规律,建立矿床模型,圈定不同级别的成矿远景区。因此,本系统的开发大大提高了普查找矿的效果,降低了成本,是地质家对多源地学信息的综合分析,寻求地下矿物的理想工具。

【参考文献】

[1]朱创业.地理信息系统在矿产预测中的应用—以华蓥山锶矿带为例[J].成都大学学报,1999,18(2):36238.

[2]肖克炎,张晓华等.成矿预测中证据权重法与信息量法及其比较[J].物探化探计算技术,1999,21(3):223-226.

[3]叶天竺.固体矿产预测评价方法技术[M].北京:中国大地出版社,2004:1-9,197-202.

[4]陈毓川.当代矿产资源勘查评价的理论与方法[M].北京:地震出版社,1999:1-560.

[5]赵鹏大,池顺都.当今矿产勘探问题的思考[J].地球科学—中国地质大学学报,1998,23(1):70-74.

[6]陈小云,贾小川.“3S”技术在木里地区金矿资源预测与定位中的应用[J].四川地质学报,2007,27(1):62-66.

矿物学分析篇8

【关键词】矿床地质特征;找矿方向

0.前言

近年来,矿石行业得到了较快发展,对于找矿行业中,第一步工作就是明确矿床地质情况,然后针对这些地质资料确定找矿方向[1]。本文选取某金矿矿床作为分析例子,分析了该矿床地质特征及相关地质背景情况,通过分析这些地质背景资料,从而确定该地区的找矿相关标识,明确该矿床的找矿方向。本文介绍该矿床地质特征及找矿方向目的在于为相关从事找矿工作的技术人员提供参考资料,共同探讨。

1.分析某金矿矿床具备的地质特点及该区域地质背景情况

1.1地质背景情况分析

该矿床属于低温热液类型矿床,其矿床是一种蚀变岩类型,位于燕山构造期的大断裂与玉花岗岩体的北面位置。由此可见,该矿床地质在一定程度上遭受大断裂影响。该地区内部活动比较剧烈,岩浆活动相对比较频繁,因此蕴藏着大量金矿物质及多种金属矿产物质。该矿区存在的出露地层包括中元古界熊耳群和新生界第三、第四系,频繁岩浆及构造活动为大量金元素聚集在地层中提供了一部分矿物资源以及一定的热源,因此断裂地区是地层含有矿物质的一个重要原因。

1.2矿区地质特点

为了帮助明确该金矿矿床具备的地质特点,就需要了解该地区具备的矿石种类,根据对搜集得到的相关资料进行认真分析可以将该矿床存在的矿石类型分为四个主要类型:①石英多种金属硫化物类型金矿石;②构造类型角砾岩金矿石;③碎裂岩石类型金矿石;④糜棱岩类型金矿石。该金矿矿床形成矿石的不同时期,就可以表现该矿床地质特点,按照金矿石物质具备的多种蚀变矿物质各项特征关系表现,可以将其成矿时期划分为2个时期:①表生期;②热液期。其中表生期是黄铁矿物质及其他含铁矿物质变为褐铁矿的一个重要时期,其中闪锌矿转变成了硅锌矿,而黄铜矿物质也发生改变,其变为孔雀石等。

处于第二期次即热液期,按照金矿物质形成与其余矿石形成之间的联系可以将这一时期分为3个矿化阶段:①黄铁绢英岩化:其是由黄铁矿物质、石英以及绢云母物质等构成的一类蚀变岩石,三种物质形成过程中也会伴随生成金银矿物质和自然金矿物质,这个阶段是重要成矿时期;②石英化以及萤石化:其包括黄铁矿物质以及绿泥石,另外还有萤石,其中还包括少量自然金及金银矿质;这一阶段表现出大量脉状不规则填充在黄铁绢英岩中,处于晚期时,会析出部分多金属硫化物质;③石英物质为主,另外还包括金属硫化物质以及少数自然金及金银矿质。

该矿床还有另外一个地质特点:岩浆活动,该矿床地区中岩浆活动比较频繁,表现最为明显的是处于燕山晚期阶段,发生火山喷况,还有酸性岩浆侵入现象。将其划分成3个重要阶段:(1)许山阶段,这一阶段主要以基性、中性表现出来,特点表现为持续脉动型喷溢活动;(2)鸡蛋坪阶段,这一阶段酸性和中性熔岩交替性发生喷溢活动,另一方面这一阶段爆发活动非常剧烈,使火山爆发或喷溢达到顶峰;(3)马家河阶段,这一阶段也是以基性和中性火山运动为主。

2.该金矿矿床寻找矿物质相关标志分析

熟悉并掌握该矿区相关找矿标志是帮助准确、快速地找到矿床位置的重要前提条件。熊耳群地层作为该金矿矿床的最早的一层矿源层,因此熊耳群出露地区为寻找同类矿床提供了实际可行条件。了解到,地球化学发生异常大部分情况都是以花岗岩体作为中心分布出现,其断裂构造群具备的引张位置一般均会蕴藏部分矿体物质,因此这一地带是寻找矿床位置的最佳地带[3]。矿物质存在的地带,其与成矿活动相关的蚀变情况以黄铁矿化蚀变、萤石化蚀变,还有多金属硫化物发生蚀变、钾化蚀变为主要表现。这些蚀变情况的发生也是指引开展找矿工作的关键标志之一。除此之外,还应针对该金矿矿床本身不同时期形成矿物质进行深入了解,然后按照矿石中各种蚀变矿物质间具有的构造特点、相互之间的共生组合特点、次生变化特点以及关系特点,将这个金矿矿床形成矿物质不同时期分成两个:表生时期和热液时期。

3.找矿方向分析

本金矿矿床本身含有矿物质非常多,具有的矿石物质种类正是该矿床中的一个重要地质特点。矿石分类依据:按照金属硫化物种类、脉石矿物类型以及结构特点、矿物含量。矿石种类:①糜棱岩类金矿石;②构造角砾岩类金矿石;③石英多种金属硫化物金矿石;④碎裂岩类金矿石。在这个分析找矿工作过程中,应该注意每个不同矿体中的主要部分都是碎裂岩金矿石和构造角砾岩金矿石。在观察并分析找矿工作中发现,糜棱岩和石英多金属硫化物金矿石这两种金矿石都是比较少见的。

3.1熊耳群经常出没地

根据上述明确的找矿方向,为了能准确找到该金矿矿床具置,需要注意观察熊耳群出露地区。因为熊耳群火山岩结构是该金矿矿床中存在的热液金矿床生成一定矿石物质的良好环境条件。另一方面,熊耳群地区本身具备的火山岩岩体不仅厚度非常大,在数量及规模上也非常大。而这些情况特征对于该地区形成矿石物质也是非常有利的。因此,找矿工作中应该重视出现熊耳群露出的地带,对其进行详细勘探,以期发现金矿物质。

3.2出现严重断裂结构和裂开地

分析找矿方向时,还应对严重断裂结构出现引张作用的部位引起足够重视,这是因为这些引张部位均是该地区金矿矿床产生矿石物质的良好地带。综合各种数据及材料进行分析,结合多年工作经验判断,该地段一般可能会含有具有工业使用价值的矿床。上述提到了,金矿成分出现的地球化学异常部位,还有大部分金矿矿床均是以玉花岗岩作为中心而广泛分布。而深层岩浆水是作为形成矿物质的热液成分的重要构成成分,因此在进行找矿过程中,应需明确岩浆活动可以为成矿活动提供热液及热动力。因此,出现大型断裂以及出现裂开地带均是找矿方向工作中必须注意的关键地带。

4.结束语

综上所述,本文分析了该金矿矿床表现出的地质特点、该矿床表现出的相关找矿标志,并探讨了相关找矿方向。通过分析该金矿矿床的地质情况及找矿特征,然后帮助明确找矿方向,也相应点出了在找矿工作中的重要环节以及注意事项,为今后找矿工作提供经验参考。本文认为,仅将这些找矿方法及相关理论提出,而不运用到实际工作中,不能发挥其应有的指导作用,所以应将这些矿床地质特点分析以及找矿标志等理论知识运用到实际找矿工作中,才能很好的帮助指导找矿工作顺利开展。 [科]

【参考文献】

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