中国石油长庆油田,陕西长安,710000
摘要:地质岩石检测中,矿物分析测试技术可提供真实矿物元素、真密度等信息,提升相关人员的决策水平。以“矿物分析测试技术”为研究主题,重点剖析技术类型及技术应用要点,以期为业界提供技术参考。明确技术应用要点,选择合适的技术方法增强矿物测试水平,提升矿产资源的开发与利用率,推动产业经济的可持续发展。
关键词:地质岩石检测;矿物分析测试技术;技术要点
1前言
作为重要的经济资产以及自然资源,矿产挖掘及其相关技术有利于促进行业可持续发展,并为相关产业提供充足资源,带动产业经济实现稳定发展。目前,矿产分布范围广,且存在不均匀的特征,采用地质岩石检测中的矿物分析测试技术可明确岩石矿物资源情况,为采矿工程提供可靠的数据基础,进一步提高采矿效率与质量,满足不同产业对矿产资源的使用需求。
2地质岩石的基本概述
地质岩石属于固态矿物或者矿物的混合物,由一种或者多种矿物组成,形成集合体后生成地壳物质。岩石分为三大类:第一,沉积岩。这种类型的岩石结构包括中砾结构、颗粒结构、条带状结构等,主要成分为石英、水云母、凝灰质等。分选性>75%,分选中等:60—70%,分选差:50—60%。第二,岩浆岩。岩石包括侵入岩、喷出岩,侵入岩可分为橄榄辉长岩,暗灰色,显晶质等粒中粒结构;石英闪长岩:灰白色,中粒结构,块状构造;斜长花岗斑岩:灰白色,间夹黄绿色斑点。斑状结构,块状构造。喷出岩可分为火山角砾岩:黄灰色,角砾状构造。凝灰岩:灰绿色间夹灰褐色,凝灰质结构,块状构造。第三,变质岩。例如,堇青石角岩:黑色,具斑状变晶结构,贝壳状断口,块状构造。透辉石榴矽卡岩:灰绿带棕色,粒状变晶结构,块状构造。角岩化条带状变质粉砂岩:灰—深灰色,变余粉砂结构,条带状构造。
3地质岩石检测中矿物分析测试技术
归纳而言,地质岩石检测中矿物分析测试技术主要包括X射线衍射、发射光谱、原子吸收光谱及化学成分测试等。
3.1X射线衍射
这种测试技术中的X射线属于高能量电磁波,波长为0.005nm-10nm。高速运转下,利用原子内层电子流作用,跃迁发生后可直接发射电磁辐射。系统记录X射线衍射线后,获取多个类型的衍射图。检测后,根据岩石组织构造、晶体结构等情况进行矿物质分析,制定更加科学的开采计划。
3.2发射光谱
测试时,主要利用电弧等激发光源,使得矿物样品成为气态原子,外层电子从基态转变后,逐步转为高能级。基于岩石矿物不同原子构造特点,光源激发下的不同元素均可发生独特光谱。如元素大于某个值域后,感光板上形成谱线摄谱,从而获取矿物元素信息。
3.3原子吸收光谱
利用气态元素基态原子吸收元素原子后,共振辐射形成即可检测液体容量。其一为非金属离子含量;其二为水溶液内金属离子含量。通过常量分析后,对矿物元素进行检测,包括低沸点金属元素和易原子化金属元素两种元素、技术检测精度高,降低外界干扰后稳定性更佳。
3.4化学成分测试
这种测试方法属于湿法分析技术,针对地质岩石矿物样品化学成分进行化学反应定量以及定性分析,可分为比色法、重量法等。根据测量情况准备相应的测试工具,以增强测试结果的准确度。
4.2地质岩石检测中矿物分析测试技术要点
地质岩石检测中矿物分析测试技术要点具体从样品选择与处理、定性与定量分析、优选测试方法及检测结果四个方面展开论述与探索。
4.2.1样品选择与处理
地质岩石检测中矿物分析测试技术应用中,首先应做好样品选择,采集矿物样品后,使用专业容器保存样品,并在容器外部贴上标识。之后送至检测实验室,专人检测样品元素、构造等。期间,需要严格控制检测样品质量,避免过重影响测试进度。处理样品室,可将其放入容器中,结合加热板进行处理。常压状态下,借助硝酸和高氯酸溶解样品,放置消解罐后,再放入恒温箱溶解样品。加压状态下,将样品放于消解罐,之后放入恒温箱溶解。
4.2.2定性与定量分析
结合地质岩石检测中矿物分析测试实验室操作流程,针对样品进行初加工,以提高最终测定精度。采用定性与定量分析方法,及时记录分析所得数据,便于人员参考与决策。基于矿物元素光谱图,获取样品特性等数据信息,掌握样品内部情况。根据地质岩石矿物特征,测定包括成分分析,如黏土、物相等;矿石品位分析,如光薄片鉴定、岩石鉴定;元素分析,如化学、天然采集未知样品等;岩矿物物理测试,如真密度、表面电阻、光泽度等。
4.2.3优选测试方法
测试时,根据现场情况以及岩石特征,选择合适的矿物分析测试技术。以变质岩为例,这种岩石类型可采用化学成分测试技术。采用化学成分测试技术,掌握矿物组成和含量,对岩石化学成分已知矿物或岩石类型的标准值进行比较,明确岩石类型。通过全面分析微量元素含量与稀有元素含量,明确岩石成因,从而提升资源开发及利用率。
4.2.4物相分析
岩石矿物同一元素中可在一种物质中存在,存在形式多为化合物,基于此,特定矿物物质之间的物相可在某一物相相对含量中存在。选矿期间,必须做好物相分析,以判断岩石矿物品位及其回收率,保证采矿工程实施的可靠性。
4.2.5检测结果
地质岩石检测中矿物分析测试技术结束后,需要针对矿物精密度、检出限、加标回收率进行结果检测,确定矿物检测结果的准确性。例如,采集多个批次的岩石矿物样品检测分析,对比测试结果计算矿物质金属元素含量,按照含量标准明确检测精度。
5结束语
本研究针对地质岩石检测中矿物分析测试技术进行探析,通过探讨不同类型的测试技术以及技术应用要点,可发现实际测试时,样品选择与处理、定性与定量分析、测试方法、检测结果至关重要,必须结合岩石矿物类型选择合适的测试技术,严格遵循技术规范与试验流程,保证矿物成分检测的准确度。
参考文献
[1]刘伟新,把立强,张美珍,等.石油地质分析测试技术新进展[J].石油实验地质,2003,(06):777-782.
[2]郭冬发,刘汉彬,范光,等.核地质分析测试技术用于页岩气勘探开发检测[J].世界核地质科学,2012,29(04):232-240.
[3]于红玲.关于岩矿分析和测试技术的实践与前景探究[J].黑龙江科技信息,2014,(27):98.
[4]许乃岑,沈加林,张静.X射线衍射-X射线荧光光谱-电子探针等分析测试技术在玄武岩矿物鉴定中的应用[J].岩矿测试,2015,34(01):75-81.
[5]张园.浅谈地质岩石检测中矿物分析测试技术要点[J].中国新技术新产品,2020,(21):125-126.
[6]陈意,胡兆初,贾丽辉,等.微束分析测试技术十年(2011~2020)进展与展望[J].矿物岩石地球化学通报,2021,40(01):1-35+253.
[7]党陈萍.探讨岩矿分析与测试技术在当前阶段的应用与发展[J].四川建材,2022,48(10):49-50+95.
[8]隋晓玲,于万崇,王峰.地质岩石矿物分析测试技术探究[J].世界有色金属,2022,(09):178-180.
[9]罗丹.地质矿物中所含金属元素分析测试技术研究进展[J].中国金属通报,2022,(01):151-153.
[10]段文,石友昌.土壤和岩石矿物中氟元素分析测试技术研究进展[J].岩矿测试,2023,42(01):72-88.