岩石样品分析与取样

样品的化学分析1样品化学分析通过矿样的化学分析，了解矿石中有益、有害元素（组份）的种类和含量，确定矿石质量，矿体与夹石、围岩界线，研究各组份间的关系及空间变化规律。

通常分为基本分析、多元素分析、组合分析、物相分析、全分析、岩石全分析。

1.1光谱全分析光谱化学分析（spectrochemical analysis）应用光谱学原理和实验方法以确定物质化学成分和结构的分析法。

简称光谱分析。

包括发射光谱化学分析和吸收光谱化学分析。

根据分析目的不同，光谱化学分析可以分为光谱定性分析、光谱定量分析和结构分析。

目的是了解矿石及围岩中有几种有益、有害元素及它们的大致含量。

光谱样可以是拣块样，也可以用具代表性地段的基本分析副样和组合分析副样进行。

光谱分析结果是提供确定基本分析、组合分析、全分析项目的依据。

1.2基本分析基本分析又称普通分析、单项分析、主元素分析。

它的目的是了解矿石中主要有益、有害组份含量，为圈定矿体，划分矿石类型和品级，进行资源量估算提供依据。

当经过一定数量的基本分析、证实某些有益组份含量或有害元素含量变化不大，不影响矿体圈定时，可不再做基本分析项目。

分析项目见表1-1表1-1金属矿产化学样品基本分析项目参考表1.3多元素分析一个样品分析多种元素项目。

它是根据对矿石的肉眼观察或光谱半定量全分析或矿床类型与地球化学的理论知识，在矿体的不同部位采取代表性的样品，有目的地分析若干个元素项目，以检查矿石中可能存在的伴生又一组分和有害元素的种类和含量，为组合分析提供依据。

查定结果某些组分达到副产品的含量要求、某些元素超出了有害组分允许的含量要求时，则进一步作组合分析。

1.4组合分析组合分析是了解矿体内具有综合回收利用价值的有益组分，或影响矿产悬液性能的有害组分（包括造渣组分）含量的一种化学分析。

组合分析样品不单独取样，由基本分析的副样组合而成。

按矿体、矿石类型、不同工程、单一勘探线中的样品组合。

目的是了解矿体中具有综合回收利用的有益组份或影响矿石选冶性能的有害组份含量，分析结果可用于伴生有益组份的储量计算或划分矿石类型及品级。

分析项目一般根据光谱全分析或化学全分析结果确定。

在基本分析中的项目不再做组合分析项目。

组合分析取样是在基本分析结果出来后，根据有益、有害组份含量变化大小，由几个至十几个（或更多）的基本分析的副样组合而成。

通常是同一工程或相邻工程构成的同一矿体，同一块段，同一类型品级的基本分析副样组成（即参与同一个组合样的基本样不得分布在不同储量级别块段、不同矿体、不同类型、品级矿石）。

组合原则是按基本分析样长比例提取采样重量。

组合样重量一般100～200g。

经岩矿鉴定和对主矿段一定量的组合分析成果足以证明矿床中无综合利用价值或有害元素低于工业指标要求的组份，可少做或不再续做。

组合样一般按下列公式采样：Qz=Q×Lz/LQz－从参加组合样的每个基本分析样品中应采取的重量；Q －组合样的重量（一般200－400克）；Lz－参加组合样的各个基本分析样品的长度；L －参加组合样的各个基本分析样品的总长度。

1.5合理分析（物相分析）合理分析又称物相分析，其任务是确定有用元素的矿物相，以区分矿石的自然类型和技术品级，了解有用矿物的加工技术性能和矿石中可回收的元素成分。

合理分析样品的采取，通常先利用显微镜或肉眼鉴定初步划分矿石自然类型和技术品级的分界线，然后在此界线两侧采取样品。

目的是了解某些矿床的自然分带和确定矿石自然类型。

物相分析样可在基本分析副样中抽选（必须及时进行，以免副样变质影响分析质量）或专门采样。

采样一般是自地表至原生带上部按一定间距采取，以确定分带界线（氧化矿、混合矿、原生矿）。

1.5.1硫的物相分析硫在自然界中分布较广，其存在状态有自然硫、硫化物及硫酸盐三类，但以硫化物及硫酸盐占多数。

在硫化物中主要矿物有黄铁矿FeS2、闪锌矿ZnS、方铅矿PbS、辉铜矿Cu2S等。

在硫酸盐中，主要矿物有芒硝Na2SO4．H2O、石膏CaSO4．2H2O、重晶石BaSO4、明矾石KAl3(OH)6(SO4)2、天青石SrSO4、苦土石MgSO4．H2O等。

在进行物相分析时，一般测定自然硫、硫酸盐及硫化物中的硫。

1.5.2铜矿石物相分析含铜的矿物，大致分为两大类，即硫化物矿和氧化物矿。

硫化物矿物包括原生矿物如黄铜矿CuFeS2，方黄铜矿CuFe2S3，次生矿物辉铜矿Cu2S、铜蓝CuS及斑铜矿Cu3FeS3等。

氧化物矿物包括硫酸盐如胆矾CuSO4．5H2O、水胆矾CuSO4．3Cu(OH)2、铜锌胆矾（Cu，Zn，Fe）SO4等；碳酸盐如孔雀石CuCO3．Cu(OH)2、蓝铜矿2CuCO3．Cu(OH)2；硅酸盐如硅孔雀石CuSiO3．2 H2O；氧化物如赤铜矿Cu2O、黑铜矿CuO等；其他有砷酸盐、；磷酸盐等但不多见，自然铜分布不多。

1.5.3铅矿石物相分析通常铅的物相分析只测定铅矾、白铅矿、方铅矿和铅铁矿。

有时也要测定砷（磷、钒）氯铅矿等项目。

1.5.4锌矿石物相分析锌的主要矿物是锌矿石物相分析一般测定水溶性硫酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氧化物与异极矿、硅锌矿、闪锌矿和铜铅铁矾类中的锌。

1.6岩石化学全分析1.6.1主要目的岩石化学全分析样主要用在矿产勘查过程中。

岩石化学全分析是指对岩石、矿物组分的全面分析。

它的目的是全面了解岩石、矿物中各种组分的含量，通常在进行此项分析工作之前，先做光谱半定量分析。

根据光谱分析结果，确定全分析的项目。

1.6.1.1了解岩石的化学组成，进行化学分类、命名。

1.6.1.2作矿物含量及参数的计算。

1.6.1.3研究岩石成分在成岩过程中的变化。

1.6.1.4研究岩石成分在时间、空间上的演化。

1.6.1.5判别岩浆岩的成因。

1.6.1.6恢复变质岩的原岩。

1.6.1.7研究沉积岩的沉积环境。

1.6.1.8研究岩石成分与成矿的关系。

1.6.2分析要求1.6.2.1硅酸盐样分析项目一般有：SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、MgO、Na2O、K2O、P2O5。

1.6.2.2碳酸盐分析项目一般为6项：Ca0、Mg0、Mn0、C02、Si02、A1203。

1.6.2.3每项分析要精确到小数点后第二位。

误差在国家规定的允许误差范围之内。

1.6.3采样要求化学全分析样取样，可利用组合分析副样或单独采取有代表性的样品，一般每个矿区内每种矿石类型可作1～2件。

1.6.3.1样品要新鲜（研究风化、蚀变者除外）、纯净（不应有外来的包体、脉体等混入）。

1.6.3.2一般一个样品重2kg。

粗粒、不均匀的岩石样品重5kg。

采样点必须采薄片样进行对照研究。

1.6.3.3一般用同一露头上5块左右的岩石小块，聚合成一个样品。

1.6.3.4野外有条件时，对样品进行破碎、缩分、最后过160目，取50g送样。

否则原样送出。

1.6.3.5送样时要注明是硅酸盐样还是碳酸盐样（分析流程不同）。

2取样方法地表和坑道工程中取样，一般用刻槽法、刻线法、拣块法、剥层法、全巷法和岩心钻探采样。

勘查阶段不同、取样对象不同，方法也有所不同。

采样的具体长度，取决于矿体厚度大小、矿石类型变化情况和矿化均匀程度，以及工业指标所规定的最低可采厚度和夹石剔除厚度。

矿体厚度不大，或矿石类型变化复杂、矿化分布不均匀的矿床，或需要依据化学分析结果圈定矿与围岩界线时，采样长度不宜过大，一般不大于可采厚度或夹石剔除厚度。

矿体与夹石、围岩界线不清楚时，则需连续采取样品，确定界线；当矿体与围岩界线较为清楚时，矿体顶、底板围岩要各采一个样品，样品长度0.5-1m。

某些矿种工业利用中允许的有害杂质要求严时，虽然夹石较薄也必须分别采样。

2.1刻槽法应用最广，也是各勘查阶段最常用的取样方法。

样槽布置尽量水平，对矿石类型和品级不同的矿体，沿厚度方向分段连续取样，并要穿过矿体的全部厚度。

刻槽法采样的一般规格见表2.2刻线法刻线法线沟规格一般2×1 cm（宽×深），断面呈三角形，上大下小。

样线布置，是在取样点一定范围内，按相同的间距（一般为5-l0 cm），等距平行刻取3-6条采样线，合成一个样，以保证样品的代表性。

采样线长度可参考刻槽法采样规格。

当矿层（体）厚度大、品位稳定、矿石均一、地表采样工作量大时，可部分采用此法。

2.3拣块法在取样点一定范围内，按相同的间距（一般为5-10 cm）、相同长度（样长），连续敲取同等大小的矿石组成一个样品。

适用于矿点（区）踏勘和预查、普查阶段。

2.4剥层法剥层法相当于断面加大了的刻槽法，其样品布置原则与刻槽法相同，剥层宽度一般为20-50 cm，深度5-15 cm。

该方法其样品主要用于品位不均匀或厚度小的矿床（如产于伟晶岩内的矿床或贵金属矿床）采样。

2.5全巷法全巷法采样，是坑道掘进一定进尺时，采取全部或部分矿石作为样品的取样方法，其规格和坑道一致，样长通常为2 m。

具体方法是：根据取样任务和所需要的样品重量，将2m距离（样品长度）内爆破下拉的全部矿石作为一个样品用矿车运出。

全巷法主要用于矿石加工技术试验样品采样（也可在评价矿化极不均匀的矿床时使用）。

2.6岩心钻探取样岩心钻探取样包括矿心、矿屑和矿粉三部分。

其中以矿心为主，只有当矿心达不到规定要求时，才用矿屑、矿粉补充。

岩心钻探取样，通常沿矿心长度连续劈（锯）取一半。

使用小口径(59 mm)钻机钻进，因所取的岩矿心直径较小，为使样品有代表性，往往将不再劈（锯）取一半，而是取整矿心作为样品。

除特殊情况，一般不使用小口径钻机钻进。

钻孔矿心采样，除特殊情况不得跨回次，取样分段长度一般与刻槽样长相同。

3技术取样（物理取样）技术取样的目的是为了研究矿石和近矿围岩的技术性质。

其任务是要测定矿石和近矿围岩的物理机械性质，如矿石的体重、矿石的湿度、孔隙度、矿石和近矿围岩的松散系数、坚固性、抗压强度、裂隙度等，为矿产储量计算、矿山建设设计和开采提供必要的参数和资料。

3.1矿石体重取样矿石体重是指在自然状态下单位体积矿石的重量。

它的特点是矿石保持地下原有的自然状态，即其中的空洞和孔隙没有经受任何破坏。

（一）涂腊法采取小块样品，样品直径约5－10厘米大小，采回后立即进行测定，以防样品中水分跑掉，这里所测的体重是湿体重。

（二）全巷法用全巷法采取大样品，称其重量，除以体积，即得矿石的体重。

样品的规格视矿床裂隙发育情况而定，但其体积最小不得小于0.125立方米，相当于边长为0.5米的立方体。

样品重量W可直接称得，样品体积V可用灌砂法测量砂子的体积。

一个矿床的矿石体重测定数没有具体规定，但每种矿石品级都要测定。

一般每一品级矿石需测小体重30-50个，大体重1-2个。

当矿体中裂隙很发育时，大体重就要多做几个，体重样品应采自具有代表性的不同部位。