何树艳
新疆地矿局第一区域地质调查大队实验室 830011
摘要:近年来,随着时代的进步,岩矿分析与测试技术在矿业中有了大的发展,岩矿测试可以提高岩矿开采的质量,要做好测试前的准备工作,根据岩矿的实际情况,选择最佳的测试技术与方法,促进岩矿开采行业的稳定发展。本文在此从岩矿分析和测试技术的几个关键环节出发,对岩矿测试技术的几个重要应用及发展趋势做了一定的探讨。
关键词:岩矿;测试技术;发展趋势
前言:做好岩矿分析和提升测试技术水平更有利于我国采矿业的可持续发展。在我国的地质工作中,岩矿分析和测试是地质研究工作的重要组成部分。而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。
一、岩矿分析和测试的几个关键环节
在我国的地质工作中,岩矿分析和测试是地质研究工作的重要组成部分。并且在当前的科学技术推动下,相应的设备不断升级换代,技术也在不断更新,对于岩矿的分析和测定技术产生有效的推动的同时,对我国当代的地质研究事业起到了巨大的促进作用。其分析和测试的几个关键环节有:
1、岩矿试样加工
在我们对试样进行加工之前,要事先对我们所需的岩矿试样进行有效地搜集,再通过必要的破粹和过筛,还要确保能够搅拌均匀并要进行必要的缩分处理。此外,我们必须要按照事先拟定好的规程对各个试样进行科学处理,避免出现不遵照相关规则的情况发生。我们只有这样才能确保后续能够详细解析,最终实现分析及测试的实效性。
2、定性、半定量分析
在测试第一步完成好后,定性和半定量分析是紧接着要做的,其目的主要测试试样的元素组成、含量、比率等。当上述分析结果出来后,在结合其他要求的规定准确度和具体工作条件、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。
3、测试操作
当我们对岩矿进行充分的分析之后,就可以进行必要的测试操作。在我们的测试操作中,应该拥有必要的常识及较高的专业水准。我们进行解析和操作的内容主要有:在进行采样之后,再进行深入解析,确保能够总结归纳出溶液的各个分组。目前我国岩矿测试的技术水准不高,导致拟定的各个方案也不是很科学及全面。因此,我们要根据实际情况,对各个隐藏的偏差尽最大努力加以防控,确保我们测试的顺利完成。
4、审查、分析结果
在样品被分析鉴定后,当时就应反复审查,分析每项数据与参数的准确与否,这既是分析工作最后环节也是整个岩矿分析鉴定工作中最重要的步骤,也是最重要环节,一些隐藏的问题可以被它发现,之后再解决再审查,这样一个良性循环的系统就可以大大提高鉴定结果的准确性和正确性。
二、岩矿测试技术的几个重要应用
1、岩矿测试物理法
岩矿物理测试法指的是通过对岩矿中的材料和元素的物理性质的测定来实现对材料的测试和分析。一般来说,都是通过一定的力学定律和光学甚至是声学的分析技术,对材料进行性质以及化学元素方面的确定。在这个过程中,需要注意的是对对各种光谱分析技术以及声波分析技术的应用,另外,还要根据不同的岩矿中的晶体结构对现有的材料的性质差异进行分析,以便更好的实现物理角度的岩矿性质确定。目前来看,常用的岩矿测试中的物理办法主要有核磁共振谱、红外光谱、x射线谱、质谱以及激光拉曼谱等技术,在这些技术的使用过程中要注意的是对晶体的微结构的差异分析,可以通过对其内部结构的超显示来实现对晶介的成分分析。另外,由于我国的相关物理技术的不断发展,各种声波设备和光波设备的不断应用,也使得相关的测量技术和测试方式有了很大的进步和发展,这种情况下应该将现有的物理技术的发展成果同化学技术有机的结合起来,以更好的确定岩矿的性质。
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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、y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。
3、电子显微镜法
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。
4、分子光谱法
分子光谱法在岩石测试中应用比较多,也是普及速度较快的,同时应用的范围较广,效果较好。我们可以将分子光谱法分为多种类型,应用的频率最高的为红外光谱,利用红外分光光度计来代替红外光谱仪。因此,具有较高的灵活性。分子光谱法分析的速率比较高,最快可以达到0.05 s,在整个分析过程中,分辨率与频率范围内的数值相同。所以,用分子光谱法可以提高岩矿测试的准确性,有利于岩矿行业的更好发展。
5、X射线法
四圆单晶x射线衍射仪的问世是近10年来的最大进展。如今基本不再使用单晶x射线照相法,因为该法往往需要几个月来分析一个单晶结构,但配有旋进照相机的四圆x射线衍射仪则只要一周甚至更短的时间,精度很高的晶胞参数数据可通过照片直接读出。所以,矿物学家较为青睐该法。当前,x射线衍射仪已在我国普遍使用,不过在仪器方面没有什么突破,知识在岩组分析、粒度分析、多重峰的解释、未知矿物晶系的指标化等方面,实现了与编写软件、成图自动化、计算机联网等的拓宽使用。
6、联用技术
由于我国的矿产资源比较丰富,矿床中所含的元素种类也相对较多,有时仅用一种测试技术无法准确获得分析结果,所以可将几种技术联合到一起应用,如可将光谱法、质谱法、光度法与流动注射技术联合使用。为了进一步改善各种分析方法的检出限,检测人员经常采用分离富集的方法来实现这一目标,但这种方法一般都是手工操作,不但繁琐,而且费时。而采用流动注射在线预富集技术,可以有效解决这一问题,并且还能使灵敏度大幅度提高。
三、岩矿测试技术未来的发展趋势
从岩矿测试技术发展来分析,未来在这方面的发展主要跟随着三维立体图像技术的进步而更加精准和细致,并在全面保护样品的前提下尽量多的得到定量分析结果,在对常量元素分析时要尽量多的得到痕量、超痕量定量分析,在宏观上加强对宇宙天体试样品进行采样分析或者遥测分析,对地下深部无法采样的结构加强遥测研究,在微观上,对仪器和分析方法进行更新,提高仪器灵敏度和清晰度,增强分析方法的分析速度和分析准确度,在此基础上去探索自动分析技术,并要保证测试的质量。
四、结语
综上,岩矿测试技术是地学研究的重要支撑,岩矿测试需与地质工作结合。实际中要选择正确的技术,采取积极有效的措施才能保证测试结果的有效性,进而促进岩矿分析与测试技术的发展。
参考文献:
【1】王燕.探讨岩矿测试技术状况分析及解决办法[J].中华民居,2013,(3):232.
【2】陈炳炎,吴萍.岩矿分析与测试技术成就与前景——岩矿测试技术专业委员会[J].2011年“十一五”地质科技和地质找矿学术交流会.
论文作者:何树艳
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/24
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