探讨岩矿测试技术状况分析及解决办法

探讨岩矿测试技术状况分析及解决办法摘要：随着科学技术进步和发展，岩矿测试分析技术也正日新月异，已形成为多学科相结合的新格局。本文对岩矿测试做了深入研究，分析出一些技术操作方法供读者借鉴参考。

关键词：岩矿测试；技术分析；方法

1、岩矿测试物理法

70年代以前，岩矿测试分析工作多采用经典显微镜和化学分析为主的传统方法。近20年兴起的岩矿测试物理法是以晶体化学、晶体物理学和量子力学为基础理论，并同射波谱学、结晶学和矿物学相互渗透、相互结合而确立起来的。其中包括x射线谱、电子谱、紫外光、电子谱、发光热发光谱、红外光谱、拉曼谱、激光拉曼谱、质谱、核磁共振谱和顺磁共振谱等大型仪器及技术。用以深入测试、研究晶体超显微、超x射线之微结构，以及晶体的位错、出溶、晶畴和反相、晶体的有序无序、晶体的择优取、向、晶体晶介分布规律等一系列微结构、微形貌现象。此外，对晶体化学领域中的矿物成分，离子占位、配位状态，化学键性，类质同象和多形变体等亦可提供重要信息。它标志着矿物岩石学科的一次突破性重大变革，实现了微区地质学的测试研究，取得了对矿物物理性质和化学性质的新认识，极大地丰富了矿物岩石学科的理论知识库，其延伸的应用成果必将促进工农业的大发展。

mpv－3显微光度计法是在白光或连续波谱条件下在反射系统中

对金属(或矿物)和煤岩片测定其反射率，进行色度学研究；同样，在透射系统中对具颜色的透明矿物可测其透过率(或吸收率)，同时还可获取主波长范围内的颜色，进行定量描述，以实现色度学研究。尤其值得一提的是，过去测定矿物包体有机成分通常需将包体打开，样后再行气相色谱检测，结果是全岩包体的平均有机成分。

电子显微镜法首用于粘土矿物学研究，10年来发展很快。它可对矿物微区中的微形貌、微结构现象，至在化学成分上都能提供大量地质信息。尽管电子显微镜使人类观察真实结构前进了一大步，但图像却是更大厚度原子层叠加的结果。在80年代初日本就研制了可分辨原子的透射电子显微镜，近年发展起来的扫描隧道显微镜学，使它不仅具有原子级的分辨率，而且能真实地给出导电物质表面空间三维图象，即在实验室能看到原子。因此，在表面科学、材料科学、化学及生物学等方面均有重大科学意义。

分子光谱法以测试速度快、所需样品少、非晶态物质亦能测定而著称，因而普及甚快，为矿物岩石学家所喜受。其中，红外光谱法的最大进展是色散型红外分光光度计被傅立叶转换红外光谱仪

所取代，它不仅使分析速率提高两个数量级(从几分钟缩至1s，甚至仅需0，05s)，而且在全部频率范围内的分辨率相同，这就为从事矿物应变动力学的研究提供了可行性，同时还可了解其化学反应的全过程(不局限于反应前后)。

在晶体化学领域中作出较大贡献的穆斯堡尔谱，也是种研究性

很强的仪器，它主要可提供形态、化学键性、离子占位和有序无序、磁性和相分析等方面的信息。此外，对研究矿物细晶或非晶态性质也有它的独到之处。北京矿床所利用此技术并在其它测试手段配合下，解决了福建郭山高岭土矿中铁的赋存状态，为实现高纯度选矿提供了科学依据。

x射线法近10年来的最大进展是四圆单晶x射线衍射仪的问世。目前，单晶x射线照相法已基本不再使用，该法解决一个单晶结构分析往往需要几个月，而配有旋进照相机的四圆x射线衍射仪仅需一个星期或更短时间，在照片上还可直接读出精度很高的晶胞参数数据，因此，倍受矿物学家推崇。目前，我国已普遍备有x射线衍射仪，但就仪器自身而言并无突破性进展，仅是与计算机联网、编写软件、成图自动化等方面实现了拓宽使用，如进行粒度分析、岩组分析和多重峰的解释、未知矿物晶系的指标化等等。

核磁共振法已被广泛用于类质同象，金属离子占位和超微细结构方面的研究。如原被认定为单斜晶系的正长石，经该法研究后发现，是由众多三斜晶系超x射线双晶所构成的，因此，现已将正长石冠以假单斜晶系之称。总之，随着对矿物岩石进行物理测试的普及和使用，极大地促进了矿物物料学科、材料学科、化学、生物医学等学科的发展。

2、岩矿分析技术法

当前矿产资源的探索已从地表转至深部，从陆地转至海洋和天

体，有些地质学家已将注意力转向环境地质等诸多领域。这就使岩矿分析技术正处于第三次重大变革的前夕。化学分析仪器包括光学法中的分光光度计法、比色比浊法、荧光测定法、原子吸收光谱法、发射光谱法、电子探针和离子探针法；核技术法中包括中子活化分析技术、v辐射测量技术、下射线光谱法、x射线荧光测定法等；色谱法包括气相、液相、热解色谱法等；此外还有电化学法和热分析法。

10年来，原子吸收光谱法因方法操作简单，干扰小而被普遍采用。由于该法的检出限不甚理想，于是有人在溶液中加入有机表面活性剂，其vb的灵敏度可提高两倍，但vb在地质样品中的含量又往往偏低，使常规分析不具普遍意义。于是又有人采用原子捕集器以提高某些元素测定的灵敏度。石墨炉原子吸收光谱法，近几年在地质实验室逐渐被使用，因所需样品少，灵敏度亦高，已成为测定贵金属及稀散元素的重要手段，是个较为活跃的领域。

x射线荧光光谱法在技术上已较为成熟，成为硅酸盐分析、化探样品中的多元素测定以及铁矿、铅锌矿和锰结核等主次成分、痕量元素分析的重要手段。近几年来将其与数据处理、数字校正模型、试样制备和离子交换纸等分离技术相结合，对痕量或超痕量元素分析又开辟了新的途径。

3、对近代岩矿测试分析技术的三点看法

(1)我国近代岩矿测试分析仪器业已具备，但由于缺少协同研究

使用，并未能充分发挥大型仪器的真正研究效应。笔者认为，应大力提倡不同仪器多机联用，以扩大使用功能和范围。如红外光谱与光学显微镜的联用，它可对有机包体进行逐个检测，以确定其成分。又如美国实ames实现了电感藕合等离子体与质谱仪(icp-ms)的联用，不仅可分析六种砷和硒，还可同时测定三十多种元素，其检出限已达到。再如气相或液相色谱仪同傅立叶红外光谱仪联用，由于所得信息量大而又准确，倍受欢迎。多机联用的潜力很大，理应提倡。

(2)一个在1990年国际会议上就反映出的新动向，即整体分析法也应引起高度重视。其实，我国在80年代后期，以多元素为龙头的近代岩矿整体分析体系业，已初步形成，其特点就是使测试仪器和分析的全过程实现自动化、智能化，甚而达到“无人操作”的程度。

(3)近代岩矿测试分析技术应大力拓宽所被研究的领域。当前我国地质系统的大型仪器设备，由于种种原因，其工作量远未饱和。因此，放开眼界，拓宽使用范围势在必行。我们虽已在环境地质或其它领域开展了许多研究工作，但在材料工程、生物工程及人类医学等诸多领域中的渗透仍显不足，在实践中必须引起足够重视。

4、结束语

纵观近代岩矿测试分析技术，立足已创造的基础，面向未来，开拓进取，期待作出更大成绩。