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岩石矿物质成分的分析方法

By:赵王念

摘要:我国地理环境复杂,矿产资源丰富。对于岩石矿物的分析和探测是一项很重要的地质勘察工作,是整个矿物质分析的基础性工作。在具体的岩石矿物质成分的分析鉴定工作中,为了准确地探测岩石矿物质的成分组成,必须通过一定的矿物质分析方法进行探查。下面本文通过对岩土矿物的种类和特征进行了解,进一步结合岩石矿物质成分分析探测的方法,从而形成有效地探测岩石矿物质成分的分析方法来开展岩石矿物质成分的分析工作,进一步更好的加快我国的岩矿事业的快速发展。

关键词:岩石矿物质;种类特质;成分;分析方法

 

1.岩石矿物质的种类和特征

    岩石矿物质是地壳运动中形成了一种由一种或者是多重的化学元素形成的自然聚合体,是地壳运动过程中形成的物质,通常岩石矿物质的种类是多种多样的,究其原因是由于我国的地理环境复杂多样,在自然界长期的进化和地壳运动过程中,由于不同的化学元素的沉积和组合,形成了具有各式各样形式的岩石矿物质,由于经历了非长久的时间,因此在发展过程中,形成了多样性的岩石矿物质,就目前而言,世界上已知的岩石矿物质种类就应经达到了3000多种,但是比较常见的有100多种岩石矿物质。

    通常我们比较常见的岩石矿物质都是由多种元素混合形成的化合物,比如石英、长石、铁矿等都是属于含氧化合物。而白云石、文石、菱铁矿、方解石都是属于碳酸盐类岩石矿物质。而花岗岩、石英斑岩、流纹岩等都属于酸性硅酸盐类岩石矿物质;闪长斑岩、安山岩等都属于中性硅酸盐类岩石矿物质;辉长岩、辉绿岩、玄武岩等都属于基性硅酸盐类岩石矿物质;橄榄岩、辉岩、角闪岩等都属于超基性硅酸盐类岩石矿物质。其中石膏等又是属于硫酸盐类岩石矿物质,除此之外还有一些金属矿物质,比如铜矿、铁矿等。

2.地层岩石矿物的成分分析过程

2.1矿物成分鉴定分析设备和条件

    实验鉴定分析设备为x射线衍射仪(XRD)XRD是鉴定分析岩石(岩屑)晶体矿物质应用中非常广泛的一种分析技术。尤其是对于比较细小分散的泥土矿物质以及其内部结构的分析来说,是非常有效的,x射线衍射仪能够通过对泥土矿物的有效分析,确定其岩石矿物质种类,同时也可以有效地确定个矿物质的数量比例,通过定量测定岩屑分散物的方法是油气钻井设计过程和施工过程中最重要的矿物学基础数据,通常采用岩屑分散物确定的基础数据和岩屑作为样品,进一步来确定岩屑的矿物质组成成分和含量大小。

2.2矿物成分鉴定分析结果

    通过对两个不同油田区域的钻井岩屑中所含矿物质成分进行对比分析,钻井深度大约是1500米到4000米之间,在同一个钻井段选取不同的三种实验样品,对其结果进行统计,如表一所示:

表一   岩石矿物质成分坚定分析结果表

 

样品类别

岩性

粘土

石英

斜长石

文石

安山岩

菱铁矿

白云石

花岗岩

 

泥岩

25.4

50.4

11.1

3.6

1.2

0

2.1

6.2

X

砂岩

13.5

59.2

16.8

2.9

3.0

1.1

0

3.5

 

砾岩

9.0

49.8

29.6

3.8

2.0

0

3.4

2.4

 

泥岩

20.2

50.5

18.6

1.6

1.5

3.6

2.2

1.8

Y

砂岩

15.2

59.3

15.3

1.2

0.6

3.9

3.1

1.4

 

砾岩

16.1

53.7

19.6

1.6

1.4

5.1

0

2.5

    通过表中不同种类的岩石矿物质成分分析对比,我们发现在各油田或者是不同的区域的矿物质成分含量是不同的,基本上每种岩石的矿物质成分所含种类都至少是七种矿物质成分,其中主要成分是粘土、石英和斜长石。其中粘土和斜长石的含量随着井深增加而降低,石英含量随着井深增加而增加。

3地质岩石矿物的成分分析方法

3.1硅酸盐岩石

    硅酸盐岩石的成分种类比较多,对其进行测定时,通常需要监测的元素种类也较多,通常采用试样分离、分解等方法来进行各个成分组之间的测定,进而进一步再测定具体的元素种类含量。

3.1.1SiO2 的测定分析

    SiO2 的测定分析只要采用二次盐酸蒸干脱水重量法进行测定,将含有SiO2 的矿物质岩石,加入碳酸钠进行反应之后,通过碳酸较强的活性将SiO2 进行置换反应,从而利用盐酸来分解粘附的熔块,加热进行溶液蒸发,之后加入盐酸,用动物胶溶液凝聚硅酸,过滤并用氢氟酸进行沉淀处理。

3.1.2Fe2 O3 的测定分析

    利用NaOH溶液和Fe2 O3 之间会发生化学反应,进而生成了FeOH3  ,也就是黄色的沉淀物,借助于颜色差异来进行测定分析。

3.1.3 Al2 O3 的测定分析

    Al2 O3 的测定分析主要可以采用两种方法:第一种就是向溶液中加入过量的 EDTA

准溶液,调节溶液的pH值处于所要求的范围内,将反应过后剩下的EDTA标 准溶液用锌盐回滴,进一步将铝进行置换,用锌盐根据化学配比来进行计算测定;第二种方法就是利用NaOHAl2 O3 之间会发生化学反应,进而生成了AlOH3  ,也就是白色的沉淀物,借助于颜色差异来进行测定分析。

3.1.4 TiO2的测定分析

    TiO2的测定分析只要是利用钛和硫酸、NaOH溶液之间发生化学反应,从而生成了钛酸黄色络合物,从而借助于颜色差异来进行测定分析。

3.2 石英岩

3.2.1 SiO2 的测定分析

    通过利用质量法进行测定,用硫酸处理后对样品进行烧,能够使SiO2 转化成SiF4 进一步挥发掉。

3.2.2Fe2 O3 的测定分析

    Fe2 O3 的测定分析,主要是通过焦硫酸钾熔融经氢氟酸和硝酸处理过的残 渣,并用盐酸浸渍,加入磺基水杨酸,处理之后进行光电比色测定分析。

3.2.3 Al2 O3 的测定分析

    Al2 O3 的测定分析从SiO2 分离之后的溶液中吸取一部分,添加中和剂直到PH值显示是5时,用试剂进行颜色差异对比进而进行测定分析。

3.2.4 GaO  MgO 的测定分析

    GaO  MgO 的测定分析基本上和硅酸盐类的矿物质成分测定基本相同。

3.3铜 矿

3.3.1 SiO2 的测定分析

    通过利用重量法进行测定,用硫酸处理后对样品进行烧,能够使SiO2 转化成SiF4 进一步挥发掉。

3.3.2 Al2 O3 的测定分析

    Al2 O3 的测定分析从SiO2 分离之后的溶液中吸取一部分,添加砒啶以沉淀分离出二氧化硅后的溶液中 的铁,铝、钛等元素,将反应过后剩下的EDTA标准溶液用锌盐回滴,进一步将铝进行置换,用锌盐根据化学配比来进行计算测定。

3.3.3 铜的测定分析

    铜的测定分析主要利用容量法或者是比色法进行测定分析。

4.结束语

我国有着丰富的矿产资源,作为一个资源大国,丰富的资源为我们的发展奠定了良好的基础。在岩石矿物质的成分分析方法过程中,只有不断的改进技术,不断的研发技术,提高检测技术和设备生产的技术,才能够不断提提高岩石矿物质的成分分析方法的有效性,从而更好地做好岩石矿物质的成分的测定和分析,提高安全质量系数,保证岩石矿物质的成分分析的有效进行。同时针对当前岩石矿物质的成分分析中出现的各类问题不断做出准确的判断,从而有效提高岩石矿物质的成分分析的方法。

 

 

 

 

参考文献:  

[1]裴秀玲.浅谈岩石矿物质成分的分析方法[J].中国科技博览,201221:19-20.

[2]杨如山.非金属矿物质化学分析方法[J].地球,2013(03):73-74.

[3]赵小芳,逯克思.岩石矿物质分析的基本流程研究[J].价值工程,201209:78-80.

[4]邝安宏. 试论岩石矿物分析的基本流程[J].中国石油和化工标准与质量,201302(下):102.