地质岩石矿物成份元素分布

地质岩石矿物成份元素分布（一）钒、钛磁铁矿钒钛磁铁矿是含钒的钛磁铁矿。

他的化学成分除铁、钛、钒外，伴生元素有硅、铝、钙、镁、钾、钠、锰、铜、钴、镍、铬及微量的锶、钡、钼、硫、磷等。

它产出于具有显著分异的基性—超基性岩体中，含矿母岩主要是辉长岩、辉石岩和橄榄岩类中岩石。

主要由钒钛磁铁矿，粒状钛铁矿、硫化矿和硅酸盐组成。

钛磁铁矿中全铁含量为60%左右。

二氧化钛在4%~15%之间，五氧化二钒在0.x%，三氧化铬在0.0x~0.x%之间，氧化锰为0.x%。

粒状钛铁矿中的二氧化钛，理论值为52.7%，但在蚀变矿物中二氧化钛相对富集，可达56%以上，氧化亚铁可在37%~46%之间变化，氧化镁为2%~9%，氧化锰在0.4%~0.9%之间，二氧化二铁在0.x~x%之间。

（二）金银矿石金在自然界中主要以单质状态分布在岩石或砂矿中，以自然金（包括天然合金和金属互化物）硫化物、硒化物、碲化物和锑化物等。

金矿床中伴生有用组分较多，在脉金矿或其它原生金矿床中常伴有银、铜、锌、铅、钨、钼、锑、铋、钇、硫等；在砂金矿床中常伴生有金红石、石榴石、钛铁矿、白钨矿、独居石、刚玉等矿物；在有色金属矿床中则常伴生金。

银主要以硫化物形式存在，大部分是伴生在铜矿，铅、锌、铜多金属矿，铜镍矿和金矿床中。

在含金的矿石中，金的赋存状态有晶隙金，裂隙金，包体金及胶体吸附状态金等。

（三）超基性岩、硅酸盐：1、超基性岩：包括橄榄岩和辉岩类及由其变质而成的蛇纹岩类等硅酸盐岩石，它与铬铁矿有十分密切的关系，铬铁矿绝大多数产生于超基性岩体内。

其化学成分上的特点是硅酸不饱和，SiO2<40%；Al2O3的含量很低，MgO含量较高，可达40%以上；CaO含量则很低；FeO含量也较高，达10%左右；K2O、Na2O 的含量均小于1%。

蚀变的超基性岩含有较多的化合水，往往高达15%~20%；如蚀变过程中伴有碳酸盐化作用，则含有一定量的CO2。

此外，常伴有铬、镍、钴、铜、铂等元素。

超基性岩的主要矿物为：橄榄石、辉石、蛇纹石；其次为角闪石、黑云母；次要矿物为铬铁矿、铬尖晶石、铬石榴石、磁铁矿和钛铁矿等。

超基性岩中的蛇纹岩和橄榄岩是富镁的硅酸岩。

纯质的橄榄岩含MgO可达49%；蛇纹岩是超基性岩受高温气体—液体的影响变质而成，主要组成矿物为叶蛇纹石，纤维蛇纹石，含MgO 最高可达40%以上。

超基性全分析一般要求测量下列组分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、MnO、TiO2、NiO、CoO、Cr2O3、K2O、Na2O、P2O5、H2O-、H2O+、CO2、S（或烧失量），有时还要求测V2O5及铂族元素。

2、硅酸盐：岩石按其形成原因可分为火成岩（岩浆岩）、沉积岩和变质岩三大类，火成岩和变质岩主要由硅酸盐岩石组成，而沉积岩除了由硅酸盐岩石组成外，还有碳酸盐岩石组成。

花岗岩以花岗岩为代表，包括各类岩浆岩和以硅酸盐矿物为主的变质岩，一般常见的有花岗岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩、片麻岩、混合岩等。

硅砂是以石英为主要成分的砂矿的总称。

主要有两种类型：一种是滨海沉积石英砂，另一种是陆相沉积砂矿，包括河流冲积含粘土质石英砂和湖积石英砂。

硅石（石英砂岩）是自然界常见的硅质矿物原料，是由石英颗粒被胶结物结合而成的沉积岩，按胶结物质不同分为钙质砂岩、硅质砂岩、长石质砂岩等。

主要成分是石英，其次为云母、长石、粘土矿物、岩屑，其化学成分为SiO2，次要为Al2O3（0.1~0.5）%、Fe2O3(0.1~0.5)%、CaO、MgO(0.1~0.2)%、K2O、Na2O0.1%。

火成岩的硅酸盐岩石可根据二氧化硅的含量分为：酸性岩（SiO2>63%），中性岩（SiO252%~65%），基性岩（SiO245%~52%），超基性岩（SiO2<45%）。

石英岩、石英砂岩、脉石英等都是以石英为主要成分的矿石，工业上统称为硅石。

（四）铬铁矿石、铁矿石：1、铬铁矿石：铬的主要矿物为铬尖晶石类矿物，其中镁铬铁矿含Cr2O3（50~56）%；铝铬铁矿含Cr2O3（35~50）%；铬铁矿含Cr2O3（47~60）%。

这些矿物往往共生，难以区别，故统称铬铁矿，它们总是生成于超基性岩的纯橄榄岩和蛇纹岩中。

这类矿物中的Cr2O3含量一般为（8~62）%，FeO（0~18）%，MgO （6~16）%，Al2O3（0~33）%，Fe2O3（2~30）%。

常伴生的有用元素有铂族元素，钴、钛、钒、镍等。

伴生的有害元素为SiO2允许含量为≤10%；P允许含量为≤0.07%，S允许含量为≤0.05%。

对铬铁矿进行全分析时，需测定下列组分：SiO2、Cr2O3、Fe2O3、FeO、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、MnO、NiO、CoO、V2O5、P2O5、K2O、Na2O、H2O+、CO2、S和铂族元素。

2、铁矿石：含铁的矿物种类很多，主要有磁铁矿、赤铁矿、镜铁矿、针铁矿、褐铁矿、菱铁矿，此外还有一些合铁的矿物；如：黄铁矿、白铁矿、磁黄铁矿、毒砂（FeAsS）和臭葱石（FeAsO4·2H2O）。

铁矿石中常伴生有锰（Mn）、Ni、Co、V、Ti、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Ga、Ge、Pt、U等，其中：有害元素为Cu、Pb、Zn、Sn、S、P、As、F等。

（五）盐类矿石：将明矾石、石膏、岩盐及芒硝归类与盐类矿石中，作为例行分析时使用。

1、明矾石：明矾石为钾、铅含水硫酸盐类矿物，其中含钾（K2O）11.4%、Al2O337%、SO338.6%、H2O13%。

它分布于蚀变火山岩中，常与高岭土、黄铁矿、叶腊石、绢云母、石英和水铅石等伴生，并有镓等稀散元素赋存。

明矾石的基本分析项目为：Al2O3、SO3、K2O。

全分析及组合分析还要求测定SiO2、Fe2O3、TiO2、MnO、P2O5、CaO、Mg、Na2O、H2O+、H2O-及烧失量。

由于灼烧可能引起钾盐的损失，故烧失量可改为850℃。

2、石膏：石膏主要成分为硫酸钙，按其组分可分为：石膏CaSO4·2H2O又称为二水石膏、水石膏、软石膏，常含少量锶、钡。

天然石膏按形状可分为纤维石膏、雪花石膏、普通石膏、土状石膏和透明石膏。

硬石膏即无水石膏CaSO4，常含少量锶、钡。

还有半水石膏，钾石膏（K2Ca(SO4)6·2H2O）3、岩盐及芒硝：岩盐又称石盐，主要成分为NaCl，常伴生有芒硝（Na2SO4·10H2O）石膏、钙芒硝、光卤石（KCl·MgCl2·6H2O）以及它的硫酸盐、卤化物。

并常夹杂有粘土、碳酸盐和有机质等杂质。

芒硝的主要成分是含水硫酸钠，常伴生有钙芒硝、石膏、石盐、硫酸镁、氯化钾等硫酸盐、卤化物。

岩盐及芒硝的主要成分为钾、钠、钙、镁、氯根、硫酸根及水分。

硫酸钙在水中溶解度很小（0.2%左右），对含有石膏或钙芒硝的试样，若要测定钙或硫酸根时，试样分解方法要特别注意，必要时按石膏分析的方法处理。

（六）非金属矿此矿将包括铝土、高岭土、粘土、石英岩、重晶石、萤石、云母、石棉等以及其他成分相近的非金属矿。

1、铝土、粘土、高岭土铝土矿是一种土状矿物，是以三水铅石，一水硬铝石或一水软铝石为主要成分，并包含数量不等的高岭石、蛋白石、赤铁矿、针铁矿等组成的混合矿物，其化学成分为Al2O3·nH2O，常含有铁、二氧化硅等杂质，二氧化硅是制取氧化铝的主要有害杂质，因而对铝土矿质量的评价除氧化铝的含量外，还要看氧化铝对二氧化硅含量的比值，这是一个重要指标。

粘土以各种含水的铝硅酸盐都属于粘土矿物，主要组分是二氧化硅、氧化铝及水，也常含铁及少量的碱金属和碱土金属。

主要组分SiO2(30~70)%，Al2O3(10~40)%，H2O(5~15)%,次要组分是TiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3、CO2、P2O5等。

高岭土：主要是由高岭石族组成（高岭石、地开石、珍珠石、埃洛石）组成高岭土的矿物有粘土矿物（高岭土族矿物少量水云母、蒙脱石、绿泥石）和非粘土矿物（长石、石英、云母、铁矿物、钛矿物）两类，还有有机质（有机泥炭、煤、植物纤维）。

自然产出的高岭土一般分为硬质高岭土，软质高岭土和砂质高岭土三种类型。

高岭土的主要成分是水铝硅酸盐，主要由三种类型，其中以高岭石为主，SiO2 (46.5)%，Al2O3(39.5)%，H2O(13.96)%。

一般铝土、高岭土、粘土矿除分析主要成分Al2O3、SiO2、H2O外，还分析Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、P2O5、MnO、K2O、Na2O、S等组分。

2、石英岩石英岩、石英砂岩、脉石英等都是以石英为主要成分的矿石，工业上统称为硅石，石英的化学式为SiO2，石英岩是一种含石英含量大于85%的变质岩石，岩石中除石英外，可含少量长石、绢云母绿泥石、白云母、黑云母、角闪石、辉石等，石英岩一般要求分析SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、CaO、MgO、P2O5、Cr2O3、K2O、Na2O；其中Fe、Al、Ti、Ca、Mg、Cr、K、Na、P为有害组分。

3、重晶石重晶石是一种最重要的含钡硫酸盐，常与黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿及其氧化产物，与石英、碧玉、菱镁矿、菱锰矿、天青石、萤石等矿物共生，在有色金属矿、金、银、稀土矿床中重晶石是主要脉石矿物，一般含Sr、Ca、Pb、粘土及有机物等。

含钡矿物除重晶石外，还有毒重石（BaCO3）、钡天青石[（BaSr）SO4]，钡解石（BaCa(CO3)2）等。

分析的主要项目是BaSO4，其次为BaO、SO3，水溶盐SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等，还有有害杂质（铜）Cu、Pb、Mn。

其化学成分BaO65.7%、SO334.3%。

4、萤石萤石又名氟石，（CaF2）在岩浆岩、伟晶岩和碳酸岩类岩石中都含有氟石，伴生矿物有石英、重晶石、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、黄铜矿、黄铁矿、石膏、方解石、白云石、高岭石等。

萤石具有白、黄、玫瑰、蓝、绿、紫等多种颜色。

其分析项目视工业用途而定，除分析氟化钙外，还有SiO2、S、P、BaSO4、BaCO3、Fe2O3、Al2O3、MgO、Pb、Zn等。

5、云母、石棉云母族矿物分布很广，种类繁多，是层状结构的硅酸盐矿物，在种类繁多的众云母中，具有实际意义的是白云母和金云母。

锂云母中除锂、铝、铁外，尚有少量的镁、锰等离子，含锂的云母均含有一定的氟，含锂愈高，含氟也高。

铁锂云母除铝、锂、铁外，尚有少量的钛、锰、镁。

石棉是纤维状的含铁、镁、钙、钠、铝等的含水硅酸盐矿物，可分为纤维蛇纹石石棉和角闪石棉，纤维蛇纹石石棉含镁较高，其化学组分MgO43.0%，SiO244.1%，H2O12.9%，它通常含有FeO 和Fe2O3达2%以及Al2O3、Cr2O3、NiO、CoO等杂质。