地球化学在矿物学研究中的应用

矿产资源勘查中的化学分析与地球化学

在矿产资源勘查中，化学分析与地球化学起着至关重要的作用。化学分析通过对矿石样品中元素、成分的测定和分析，可以为勘查人员提供宝贵的信息，为矿产资源的合理开发提供科学依据。而地球化学则通过研究矿石样品中元素的分布、浓度等地球化学特征，揭示矿床的形成和演化规律，为勘查人员指导勘查钻探和选矿工作。本文将从化学分析和地球化学两个方面探讨在矿产资源勘查中的应用。

一、化学分析在矿产资源勘查中的应用

化学分析是矿产资源勘查的重要环节之一。通过对样品中的元素、成分进行测定和分析，可以帮助勘查人员了解矿石的组成、含量和性质，为后续的勘查工作提供科学依据。

1. 岩石矿物成分的分析

岩石矿物成分的分析是矿产资源勘查的首要任务。通过采集样品进行化学分析，可以确定岩石中各种矿物的含量和种类，进而判断该岩石属于哪一类矿床类型。例如，通过对铜矿石样品的化学分析，可以确定其中铜的含量，评估矿石的成矿价值。

2. 元素含量的测定

元素含量的测定是化学分析的核心内容之一。通过测定样品中元素的含量，可以了解矿石中各种元素的丰度和分布规律。这对于评估矿石的品位、选矿的合理性以及矿床的成因解析等具有重要意义。例如，对一些含金矿石进行化学分析，可以确定其中金的含量，为后续的选矿工作提供依据。

3. 有机物和无机物的鉴定

在矿产勘查中，不仅需要对矿石样品进行元素和成分的分析，还需要对相关的有机物和无机物进行鉴定。有机物和无机物的鉴定可以帮助勘查人员了解矿石的某些特性，比如有机质含量、有机质类型等，为矿产资源的评估和开发提供依据。

二、地球化学在矿产资源勘查中的应用

地球化学研究矿石样品中元素的地球化学特征，可以揭示矿床的形成和演化规律，为勘查人员提供有价值的信息，指导勘查钻探工作和选矿过程。

1. 元素分布的研究

通过对矿石样品中元素分布情况的研究，可以揭示矿床的成因和矿石形成过程。地球化学研究可以帮助勘查人员了解矿床附近地质环境的演化过程，为确定勘查区域和勘查深度提供科学依据。

２０１３年第３７卷　第４期　中国石油大学学报（自然科学版）　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｉｎａ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ　Ｖｏ１．３７　Ｎｏ．４　Ａｕｇ．２０１３　

文章编号：１６７３—５００５（２０１３）０４－００５９—１２　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３－５００５．２０１３．０４．００９　

副矿物地球化学研究进展　

周瑶琪，史冰洁，李　素，刘　倩，张云翠　

（中国石油大学地球科学与技术学院，山东青岛２６６５８０）　

摘要：副矿物广泛分布于各类火成岩、变质岩和沉积岩中，对寄主岩石的形成环境有很高的敏感度。以锆石、金红石　和磷灰石为例，分别从结构特征、微量元素地球化学特征和同位素年代学等方面介绍副矿物地球化学的主要研究进　展。锆石中ｕ和Ｔｈ的含量、Ｔｈ／Ｕ值、Ｚｒ／Ｈｆ值等均与锆石成因类型有关，但共生矿物的存在和蜕晶化等因素可能会　对这些微量元素产生影响，也可能导致不准确的同位素年龄结果。金红石以高Ｎｂ和Ｔａ为特征，不同类型岩浆岩中　Ｎｂ／Ｔａ值差异较大，ｃｒ－Ｎｂ二元判别图解也可以用来判断变质原岩类型。Ｍｎ　、Ｅｕ　、Ｓｍｎ、Ｄｙ　、Ｅｒ３　等微量元素会使　磷灰石在受到阴极射线的激发下产生黄、绿或蓝色的光，因此磷灰石的发光特征可以反映其化学组成。不同类型岩　石中的副矿物ＲＥＥｓ的组成特征明显不同，说明受后期地质活动影响较弱的副矿物仍能精确指示其形成环境。由于　锆石中的Ｔｉ和金红石中的ｚｒ均是温度的函数，因此是重要的地质温度计，而榍石中的ｚｒ对压力较敏感，常被用作地　质压力计。锆石、金红石和磷灰石均为高铀矿物，均可进行ｕ—Ｐｂ同位素定年，副矿物Ｓｍ．Ｎｄ、Ｌｕ．Ｈｆ也已逐渐成为常　规定年法。热年代学得到快速发展以来，高一中一低温同位素体系与地质温度计和压力计的配套使用，不仅能够获取　更准确的年龄值，还能提供更完整的地质体演化ｐ一　￡曲线。副矿物地球化学将会更注重于尚未深入研究的其他副　矿物在岩浆和高温变质过程中、在油气成藏演化的不同阶段中、在微生物活动影响下的内部结构和成分变化，新的　同位素体系、纳米技术和精度更高的分析仪器等的发展会为副矿物研究带来更多突破。　关键词：地球化学；副矿物；锆石；金红石；磷灰石　中图分类号：Ｐ　５８４．２　文献标志码：Ａ　

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论地球化学方法找矿方法及应用

作者：王富

来源：《建材发展导向》2014年第05期

摘 要：矿物质在成岩和成矿过程中会在围岩中留下元素迁移的痕迹，或者会在成矿以后，矿床受风化淋滤的作用，矿物质中的成矿元素、成矿指示元素会在矿体周围的岩石、土壤、水、水系沉积物、植物等有机物中进行再分配，或通过挥发性和放射性气体通过断裂带上升等方式被土壤所吸附，从而在矿床周围形成各种类型的元素或化合物的分散富集模式，矿业勘察者可以根据这些元素或化合物的分散模式，运用化学分析手段，达到追踪和发现新的矿床的目的。

关键词：地球化学；矿体勘察；找矿方法

据可靠数据显示，我国大约每1000个矿产地中都可以通过初步勘查（普查）发现一个具有工业意义的矿化带，但发现的矿化带由于勘查和采矿方法的限制，往往只有1%～2%的机会变为具有经济价值的矿床。因此，一般为了降低矿产勘查风险和追求巨大利润，矿业勘查从业人员一直在持续不断地推进矿产勘查技术方法的改进与更新。目前地球化学勘查已在稀有、有色、特别是贵金属矿产勘查方面的成效、不可替代的作用已被认可和推崇。特别是随着我国从30～50年代找露头矿技术的应用，到70～80 年代时找浅埋矿（埋深小于100m）乃至90年代之后找深埋矿（埋深大于100m）、大型和超大型矿的技术应用，为直接找矿信息的地球化学勘查技术方法获得迅速的改进、发展与更新提供了基础。目前，随着我国的发展，对矿产资源的需求量的增加，面临着地表找矿的难度愈来愈大，这一严峻问题不仅在我国存在。在国外这个问题也特别的突出，亦是如此。从20世纪70年代以来，随着我国新发现的矿床数量明显减少，为了更进一步获得矿产资源，严峻的形势要求要求我们必须要在找矿方法或原理上有所新突破，尤其要加深对隐伏矿产资源勘查方法和找矿方法的研究，探索更为科学、经济、高效的找矿方法，寻找隐伏矿床，这也是全球性地质找矿工作所面临的趋势。

地球化学的基础知识和应用

地球是一个复杂的系统，其中包含着无数的物质元素和化合物，这些元素和化合物，就是地球化学研究的主要内容。地球化学是研究地球内部的物质组成及其分布规律、地球表层的化学过程及其对环境的影响、地球和生物之间的相互作用等的学科。本文将介绍地球化学的基础知识和应用。

一、地球化学基础知识

1. 元素与化合物

元素是指由同种原子组成的物质，如氧气、金属铜等。而化合物则是由两种或两种以上的元素化合而成的物质，如水分子H2O、二氧化碳CO2等。地球上绝大部分物质都是由元素和化合物组成的。

2. 元素周期表

元素周期表是地球化学研究中非常重要的表格。它展示了所有已知的元素以及它们的基本性质和化学反应。元素周期表从左至右按原子编号排列，从上至下按元素原子序数排列。元素的位置在周期表上决定了它的性质和化学反应。例如，所有在同一个组中的元素都有类似的电子结构和反应性质。

3. 岩石与矿物

岩石是地球构造的基本组成部分，由一个或多个矿物组成。矿物是一种具有确定的化学成分和晶体结构的天然物质，如石英、方铅矿等。地球化学家通过研究岩石和矿物，可以了解地球内部的成分和演化过程。

4. 地球化学循环

地球上的元素和化合物一直处于循环之中。例如，矿物在地壳中不断形成和破坏，生物不断吸取和释放各种元素和化合物，这些过程组成了地球化学循环系统。地球化学循环的研究可以揭示地球的化学演化历史和环境变化规律。

二、地球化学应用

1. 污染治理

地球化学应用于环境污染治理，是近几十年来地球化学研究的一个重要领域。地球化学家可以通过分析土壤、岩石、水体等物质中的元素和化合物，了解其受到的污染程度和种类，并制定相应的治理措施。例如，土壤重金属污染可以通过土壤修复技术进行治理，水体中的有害物质可以通过沉淀、吸附等方式进行处理。

2. 能源勘探

地球化学应用于石油、天然气等化石燃料勘探也是地球化学的一个重要领域。地球化学家通过分析地下水、沉积物中的有机物和微量元素，来寻找化石燃料形成的地质构造、含量等信息。这些信息对石油勘探、油藏评价和开发等都有非常重要的意义。