巖礦分析技術探析

閆玉濤

內(nèi)蒙古赤峰地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院，內(nèi)蒙古赤峰 024000

近幾年，國內(nèi)地質(zhì)分析技術受到國際地質(zhì)分析技術的影響，其取得了很到的進展，隨著大型設備的使用，巖礦分析技術也隨之有了很大的進展，目前已發(fā)展到一個新局面，其成就可概括為一下幾點。

1 無機元素分析技術

隨著現(xiàn)代大型多元素分析儀器的引進和推廣，痕量和超痕量新技術新方法的研究取得了很大的進展，主要表現(xiàn)在XRF、ICP-AES、ICP-MS 等方面。比如，在“十五”期間，我國地質(zhì)實驗測試中心和地質(zhì)研究所已能夠測定地球化學樣本中的76種元素、開發(fā)了痕量和超痕量分析的新技術。在XRF、ICPAES、ICP-MS 等大型多元素分析技術的基礎上，建立了測定地質(zhì)樣品中鉑族元素的分析方法、測定稀土中25 個元素分析方法、測定地質(zhì)中陰離子和陽離子的分析新方法等等。不斷擴大了測定元素的種類，而且分析結果的準確度和精密度都極大地提高了，同時簡化了分析的過程，提高了巖礦分析的工作效率。

2 元素形態(tài)分析技術

現(xiàn)代多元素分析技術諸如高靈敏度和精密度的ICP-AES 和ICP-MS 分析技術與傳統(tǒng)化學分析技術的聯(lián)用，能夠測得更多的元素，同時也提高了分析效率。

國家地質(zhì)實驗測試中心研發(fā)了3 個土壤和沉積物中13 個微量元素順序提取標準物質(zhì)，這一系列標準物質(zhì)增加了我國形態(tài)分析所可以使用的標準物質(zhì)，為重金屬順序提取形態(tài)分析技術以及質(zhì)量監(jiān)控打下了基礎，也為制定相應的標準規(guī)范提供了數(shù)據(jù)基礎。

2006 年，國家地質(zhì)實驗測試中心的研究人員將氣象色譜、高效液相色譜與ICP-MS 技術聯(lián)用，形成了元素形態(tài)分析體系、金屬有機物的形態(tài)分析體系，目前，已取得了可觀的進展。開展了碘的形態(tài)分析方法，建立了環(huán)境中碘的形態(tài)分析，能夠監(jiān)測環(huán)境中碘的轉(zhuǎn)化情況和生物是否有效性或者毒理性，建立測定甲基汞和乙基汞的分析方法，開展了溴的形態(tài)分析的研究工作。

3 有機地球化學實驗分析技術

如今，地質(zhì)實驗測試中心改變了傳統(tǒng)的以分析無機元素為主，使用多種技術和多種方法來分析礦產(chǎn)資源以及農(nóng)業(yè)和環(huán)境中的有機元素和無機元素，在環(huán)境有機和能源有機地球化學方面的研究已取得了令人滿意的成就。

3.1 環(huán)境有機地球化學實驗分析技術

隨著有機物污染檢測技術的發(fā)展，開發(fā)了檢測其高靈敏度的新技術，例如，為了克服多氯聯(lián)苯中高氯代化合物常規(guī)檢測靈敏度低以及需要大體積富集濃縮等帶來的問題，研制出使用氣象色譜或者質(zhì)譜以及大體積進樣來檢測地下水中的的有機氯農(nóng)藥殘留量的檢測新技術，大大提高了分析的靈敏度，彌補了常規(guī)定量分析的不足，使檢測更靈敏更準確。

3.2 能源有機地球化學實驗分析技術

近年來，使用在油氣項目上的經(jīng)費在逐年增長，可達數(shù)億，但是，我國還沒有一個開展油氣地球化學研究的分析實驗室，因此建立此實驗測試中心成為“十一五”科研發(fā)展的重要目標之一。通過多年的努力，我國已形成了日常的油氣地球化學分析的技術，諸如TOC 分析、Rock-Eval 分析、飽和烴氣相色譜分析等等。

同時，我國還開展了“油頁巖含油率分析標準物質(zhì)研制”項目的研究，實現(xiàn)了5 個樣品的制備、力度檢驗和細碎，這五個樣品可代表了我國典型礦區(qū)或者礦床，樣品含油率梯度可涵蓋我國油頁巖礦石的地中高品質(zhì)的含量，可滿足實際工作的需求。

3.3 同位素分析技術

最近幾年，同位素分析使用現(xiàn)代的儀器設備，已經(jīng)研發(fā)出了微區(qū)原位同位素、高靈敏度同位素以及復雜樣品同位素的分析技術，一些同位素分析的新技術也在不斷地完善中，比如激光40Ar/39Ar 定年技術方法、36Cl 和137Cs 定年方法以及Re-Os 和Pt-Os 同位素定年方法等等。尤其是SHRIMP 的引進，將微區(qū)同位素分析技術推向了更高的發(fā)展水平，提升了我國同位素分析技術和地質(zhì)科研和調(diào)查服務的能力。

3.4 野外現(xiàn)場分析技術

現(xiàn)代分析技術的發(fā)展帶動了野外現(xiàn)場分析技術的研究步伐，可以為地質(zhì)研究和礦產(chǎn)勘查提供可靠的信息，給地質(zhì)測試技術的發(fā)展提供了前進方向?？茖W鉆探現(xiàn)場流體分析技術已經(jīng)達到國際水平，能夠及時地提供流體地球化學信息，先后建立了許多973 項目課題（科學深鉆的地下微生物與地下流體研究）、流涕地球化學實驗室建設等的呢，開始了大量的現(xiàn)場分析研發(fā)工作。

3.5 無污染或低污染的綠色分析技術

隨著現(xiàn)在環(huán)境污染的加劇，開發(fā)無污染或者低污染的綠色分析技術也將成為地質(zhì)測試中心的努力方向?，F(xiàn)今，我國地質(zhì)測試中心研究了樣品粒度和最小取樣量之間的關系，研究了不同樣品之間的粒度、樣品的代表性和最小取樣量的理論研究，取得了一定的進展。實驗證明，當樣品粒度小于30μm 時，取樣量即使低到2mg 樣品仍具有良好的代表性，大大地減少了常規(guī)方法中酸的消耗量、減少樣品的溶解時間，可以提高分析的速率。該理論研究的突破，除了降低分析的成本和提高分析速率外，還可以減少使用分析試劑所帶來的二次污染，保護了環(huán)境，是分析化學中的一大創(chuàng)新。我國地質(zhì)測試中心還對地下水和土壤中的污染物進行了測定，研發(fā)了固相萃取技術和加速溶劑萃取等低污染的樣品預處理，同時也取得了初步的進展。

3.6 實驗室基礎性工作和科研條件平臺建設

地質(zhì)分析測試的過程中必然會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，必須通過信息管理系統(tǒng)和實驗室質(zhì)量控制和標準物質(zhì)的研發(fā)才能促使分析快速、準確。目前，隨著計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術的使用，能夠?qū)y試的大量數(shù)據(jù)進行儲存、管理和共享，不斷完善實驗室質(zhì)量控制的系統(tǒng)。

當今，許多地質(zhì)學家關注地質(zhì)分析技術的發(fā)展，巖礦分析技術也已不再以化學法為主的單純元素含量的分析，隨著大型儀器設備的出現(xiàn)，熟練地掌握和運用這些技術需要專業(yè)的人才，而對儀器功能和性能的了解則需要一定分析技術方面的信息，這對許多地質(zhì)學家和巖礦分析者來說是非常重要的，因而認識巖礦分析的技術是非常重要的。

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