岩石矿物成分的测定与分析方法

岩石矿物成分的测定与分析方法

摘要：我国自然资源丰富且分布广泛，其中，矿产资源对人们的生产、生活起

到重要的作用，它不仅能够为人类生产、生活提供大量的物质基础，还能在一定

程度上促进社会的进步与文明。本文在对岩石种类和矿物组成了解的基础上，总

结了几种岩石矿物成分的测定与分析方法，以供相关专业人士参考。

关键词：岩石；矿物成分；测定；分析方法

一、岩石种类与矿物组成

岩石按成因可分为：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。岩石的主

要特征包括：矿物成分、结构和构造三个方面。岩石结构是指岩石中矿物颗粒的

结晶程度、大小、形状及其组合方式等特征；岩石构造是指岩石中矿物颗粒的排

列与充填方式。

1、岩浆岩

岩浆岩是指由地壳深处的岩地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而

成的岩石。岩浆岩的矿物成份主要有：石英、正长石、斜长石，白云母、角闪石、辉石、黑云母、橄石等；岩浆岩的结构可分为显晶质结构、隐晶质结构、玻璃质

结构和斑状结构；岩浆出岩的构造有流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造和块

状构造四种类型。常见的岩浆岩有花岗岩、正长岩、闪长岩和辉长岩。它们都是

等粒状结构（显晶质结构），块状构造，区别是主要矿物成份不同。花岗岩以石

英和正长石为主；正长石以正长石和角闪石为主；闪长岩以角闪石和斜长石为主；辉长岩则以辉石和斜长石为主。

2、沉积岩

沉积岩是指由岩石碎屑、溶液析出物或有机质以及某些火山物质，在陆地或

海洋中堆积而成的次生岩石。沉积岩的矿物成分主要有：石英、长石、白云母、

方解石、白云石、石膏和粘土矿物。沉积岩的结构有：砾状结构、砂状结构、粉

砂状结构、泥质结构以及化学结构和生物化学结构。沉积岩具有层理构造。常见

的沉积岩有：砾岩、砂岩、粉砂岩、页岩和石灰岩。砾岩——砾状结构；砂岩——砂状结构；粉砂岩——粉砂状结构；页岩——泥质结构。石灰岩主要矿物为方

解石，加盐酸起泡剧烈。

3、变质岩

变质岩是指由地壳中原来的岩石由于受到构造运动，岩浆活动等内动力影响，使其矿物成份，结构构造及化学成份发生不同程度变化而形成的岩石。变质岩的

矿物成份主要有：石英、长石、云母、方解石、白云石、石榴子石、红柱石、绿

泥石、滑石等。变质岩的结构多为变晶结构。变质岩的构造有：片麻状构造、片

状构造、千枚状构造、板状构造和块状构成造。变质岩的构造是鉴定变质岩的主

要特征，如：具有片麻状构造的岩石称为片麻岩；具有片状构造的岩石称为片岩；具有千枚状构造的岩石称为千枚岩；具有板状构造的岩石称为板岩石。

二、岩石矿物成分测定与分析的重要性

在对矿产资源进行勘探的过程中，通过对岩石中的矿物成分进行测定与分析，不仅能够使工作人员准确掌握岩石中的矿物品质好坏和储存量的大小，更重要的

是通过对其进行有效的测定与分析，能够准确评价该地区所拥有的矿产资源，从

而为后续采矿工作的进行提供可靠的依据。由此可见，对岩石中的矿物成分进行

测定与分析有着极其重要的意义，他是找矿人员的“眼睛”。

三、岩石矿物成分测定与分析的方法

目前的岩石矿物测定与分析的方法很多，没有一种方法可以适用所有的岩石

矿物测试，针对不同岩石类型和矿物种类，需要选择不同的分析方法。目前较为

常用的分析方法有色谱法、差热法、元素法、光谱法和化学法，下面对这些分析

方法进行介绍：

1、色谱法

色谱法又称“色谱分析”、“色谱分析法”、“层析法”，是一种分离和分析方法，在分析化学、有机化学、生物化学等领域有着非常广泛的应用。色谱法利用不同

物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物

中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果。根据物质的

分离机制，又可以分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、凝胶色谱、亲和色

谱等类别。

2、差热法

差热分析法是以某种在一定实验温度下不发生任何化学反应和物理变化的稳

定物质（参比物）与等量的未知物在相同环境中等速变温的情况下相比较，未知

物的任何化学和物理上的变化，与和它处于同一环境中的标准物的温度相比较，

都要出现暂时的增高或降低。降低表现为吸热反应，增高表现为放热反应。

差热法的由来主要源于热力学领域，一般情况下该方法主要是研究热力学以

及样品的物理特性所发生的变化。通常而言，差热法能够对晶型转变、样品脱水、分解效应、物体吸附等物理性质进行分析以及研究，鉴于这种特性，该方法被广

泛应用在化学、纺织、冶金以及能源等多个领域。差热法主要是通过采取综合的

理论知识对矿物成分进行分析，通过使用差热法能够对样品的水溶性、脱水性、

导电性以及分解性进行有效分析，从而得出有效的数据信息。

3、元素法

元素分析法研究的主要是特征谱线，一般而言，其分析流程就是分类元素中

的原子与外层的电子，然后以自身独特的方式将标准基态转化成激发态，与此同

时还要对测定过程中能量的吸收与释放进行仔细的记录，只有对这些数据进行全

面的分析，才能够更加深入的了解到元素中所含有的原子含量以及相对浓度。元

素测定法发挥着较大的优势，但是需要注意的是在进行使用的过程中需要配合光

谱分析法一起使用。

4、光谱法

光谱法是基于物质与辐射能作用时，测量由物质内部发生量子化的能级之间

的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度进行分析的方法，它可分为

原子光谱法和分子光谱法。原子光谱法是由原子外层或内层电子能级的变化产生的，它的表现形式为线光谱。分子光谱法是由分子中电子能级、振动和转动能级

的变化产生的，表现形式为带光谱。

5、化学法

化学分析法是依赖于特定的化学反应及其计量关系来对物质进行分析的方法。化学分析法历史悠久，是分析化学的基础，又称为经典分析法，主要包括重量分

析法和滴定分析法。其中，重量法是根据岩石矿物中的单质或化合物的重量，计

算出它们含量的一种定量分析方法，即采用不同方法分离出样品中的被测成分，

称取其重量，计算其含量。所以，按分离方法不同，重量分析分为沉淀重量法、

挥发重量法和提取重量法。重量法可测定某些无机化合物和有机化合物的含量。

在药物纯度检查中常应用重量法进行干燥失重、炽灼残渣、灰分及不挥发物的测

定等。