矿物地球化学研究

2025-03-13|版权声明|我要投稿

矿物地球化学研究(共3篇)

矿物地球化学研究 篇1

1 岩石矿物定义以及类型简述

矿物是由地质反应生成的, 它们是由单一或是多个元素组合得到的一种物质, 同时将其组合到一起就得到了岩石。由于大自然中有很多的化学物质, 如果将它们按照不一样的形式配比, 再加以复杂的地质反应, 就会导致矿物类型多样。目前, 人们已经得知的矿物类型超过了四千种。最为常见的也有超过百种。在分析矿物时, 必须认真判定其化学成分以及物化特性。

2 岩石矿物分析方法概述

2.1 滴定法与重量法

通过分析我们发现, 滴定法的准确性非常高。常见的实验室使用的主要是人工滴定措施, 它是结合指示剂的色泽改变颜色滴定在终点, 进而通过目测标准溶液分析其消耗情况, 最终得知分析结果。该措施被大量的应用到矿物分析测定工作之中。应用此方法的前提, 工作者积极研究创新, 获取了很多显著的发展。比如有的工作者创新了原钒酸铵微量滴定法, 创新之后更加简洁, 而且速度更快。而重量分析措施, 主要是通过分析物质的重量来判定组分的比例的。该措施在应用的时候会受到精确性等因素干扰, 故此, 通常和滴定措施组合运用。

2.2 光度法

最近几年, 该措施被大量的应用到矿物分析工作之中。最常见的措施是分光光度法, 此外还有荧光光度法、化学分光法等。所谓的分光光度法, 具体的说是经由测试样品在特殊波长范围之内的吸光度, 来分析它的定性以及定量的一种措施。光度法应用于岩石矿物方面在已有的文献报道中:陈文宾等学者合成并鉴定了两种三氮烯类试剂, 分别建立了铅锌矿中Hg2+和金矿石中Au3+的光度分析新方法;还有研究人员从紫甘蓝中提取的花青素与Al3+进行络合反应, 从来测定土壤中的微量Al3+, 通过不断的测试我们得出了一个结论, 即光度法非常环保。以该措施为前提的研究成果非常多, 比如石静等应用自行开发研制的光导分光光度计, 以Ag-TMK-DBS三元络合物为显色体系, 建立了银的野外快速分析方法。

2.3 原子光谱分析法

在众多的措施之中, 尤以原子光谱措施的效果最为显著, 而且它的实用性非常高, 被人们大范围的使用。具体来讲, 该措施是结合光谱学知识以及实验措施来明确样品结构以及成分的一种措施。它的分析机理依据各种结构的物质都具有自己的特征光谱。在原子光谱分析法方面的文献报道众多, 如:赵雷等以微波消解方式, 用浓硝酸和过氧化氢分解有机物, 盐酸和氢氟酸处理二氧化硅等无机物, 研究了稠油油藏岩芯样品的分解效果, 并用AAS测定了岩芯中K、Na等八种金属元素。近年来, 国内HG-AFS测定土壤As及As形态分析的研究也取得了很大的进展。叶隆慧等以钨丝原子化器替换石英炉原子化器及其氢化物发生系统, 构建了一种新颖的集电热蒸发进样-氩氢火焰原子化为一体的原子荧光光谱分析系统, 而且探索了铅等的分析特性, 而且获取了很多成就。

2.4 等离子发射光谱

该措施主要是依靠激光产生能量, 然后应用到样品之中。当特定的能量放到某个原子上面的时候, 电子的运行轨道就会发生改变, 当电子重返到之前轨道的时候, 就会以特定的光的样式复原到之前的状态。所以, 某个拥有集中不一样元素的的样品, 会形成很多特殊的光, 利用特殊的系统将此类波长分隔, 此时我们就可以得知其中有哪些元素, 而且还能够得知这些波长的具体强度。此强度以及对应的元素浓度组合得到特定函数。利用电子接受体系获知发光强度, 然后借助电脑来处理相关信息, 最终得到元素浓度。如熊英等建立了ICP-AES同时测定铜铅锌矿石中铜、铅、锌、钴、镍等元素的标准分析方法, 该措施的精确性非常高。

2.5 X射线荧光光谱法

该措施同样是我们开展分析工作的时候经常用到的一类措施。它是介于原子发射光谱 (AES) 和原子吸收光谱 (AAS) 之间的光谱分析技术。它的基本原理是基态原子 (一般蒸汽状态) 吸收合适的特定频率的辐射而被激发至高能态, 而后激发过程中以光辐射的形式发射出特征波长的荧光。如葛良全等介绍了一种可应用于野外现场岩石矿物微区快速成分分析的新型微束微区X荧光矿物探针分析仪的原理、结构及性能。

2.6 电感耦合等离子体质谱法

这项分析方法是20世纪80年代发展起来的, 无机元素和同位素分析测试技术, 它以独特的接口技术将电感耦合等离子体的高温电离特性与质谱计的灵敏快速扫描的优点相结合而形成一种高灵敏度的分析技术。如黄荣夫等在自行研制的高功率密度激光电离飞行时间质谱仪 (LI-TOF-MS) 的基础上, 发展了新的LI-TOF-MS固体元素成像分析系统, 对辉锑矿矿石样品的表面进行了元素分析, 得到了锑、硫、硅、铝、钾、钙和铁等元素的表面成像图。通过使用这个措施, 我们能够得知矿石以及矿床的生成过程, 同时还能够获知它们的布局特点, 对于地质学的发展来讲有着非常显著的辅助意义。张保科等研究了ICP-MS测定地质样品中铜、锌、铕、钆的干扰效应, 并采用干扰系数脱机校正法校正氧化物重叠干扰, 明显的提升了被测试元素的精准性。

3 岩石矿物分析流程

在分析矿物的时候, 必须遵照如下的步骤开展工作:获取加工试样→进行定性与半定量分析→确定测定方法→制定测定计划→制定测定方案→分析测试→对分析结果进行审查→签发分析测试报告。在这些步骤之中, 最基础的内容是获取试样。所谓试样, 具体的说是从那些要处理的矿物之中获取的样本物质。在开展加工工作的时候, 必须采用最合理的措施, 遵照特定的原则, 将样本破碎并且缩分, 得到有显著特征的试样。我们之所以开展定性以及半定量分析工作, 其目的是为了防止检测工作过于随性, 确保分析活动可以以较快的速率完成, 而且不需要花费太多的资金。通过该阶段, 我们能够大体上得知岩石的构成要素, 明确它们的比例, 不过它的精确性不是很高。在明确测定措施的时候, 主要结合化学元素的特性来选取, 在具体的工作中, 必须结合元素的特点来具体论述。当明确好方法以后, 就要制定规划, 最终获取结果, 而且还要合理审查, 保证结果的精确性较高。

4 结束语

由于科技以及信息技术的不断发展, 此时我们国家的矿业获取了显著的成就。其中矿物分析工作作为矿业的关键工作, 非常受人们的关注。此时矿物分析措施得以显著发展, 工作者获取了许多的成就, 这些创新的方法被大量的应用到矿物研究活动之中, 我们坚信随着时代的进步, 我们国家的矿业工作一定会迎来更加美好的明天。

摘要:经济的发展必然带动很多行业以及领域的发展, 其中矿业的发展就是一个显著的体现。由于当前时期, 矿业不断发展, 此时矿物分析工作开始被人们广泛关注。通过开展矿物分析活动, 我们能够明确其中的矿物成分, 能够明确元素的比例等, 对于我们开展后续的开采工作有着非常显著的意义。当前时期我们常用的矿物分析措施类型很多, 它们的特点也不一样。作者具体阐述了目前常用的化学分析措施以及它们的特征等, 目的是为了更好的促进国家的矿业工作的开展。

关键词:岩石矿物,化学分析,成果

参考文献

[1]戴立民.浅谈岩石矿物分析的基本流程[J].科技创新与应用, 2013 (18) :108.

[2]汤志勇.岩石矿物分析[J].分析试验室, 2012 (12) :108-124.

[3]孙蕊.岩石矿物的探究分析[J].科技资讯, 2011 (28) :120.

矿物地球化学研究 篇2

2007年我会在党的十六大和十六届六中全会精神和中国科协“团结和动员广大科技工作者,立足科学发展,着力自主创新,提升全民科学素质,建设创新型国家,为实现中华民族的伟大复兴而努力奋斗”的七大精神的指导下,开展了以学术活动、科普工作和组织建设为重点的工作。

一、工作回顾

(一)学术交流。

我会自2003年六届理事会确立了以学会综合性学术年会为主,同时由专业委员会组织有关的专题学术会议的原则,之后于2005年4月在武汉召开了第十届学术年会,同时每年都组织2~3次全国性的或国际性的专业学术会议。这些活动的开展对于活跃学术气氛,推进学科发展,都起到了积极的作用。

4月27~30日我会在中国地质大学(北京)召开了第11届学术年会。这次会议由学会主办,中国地质大学(北京)协办。610余位代表出席了会议。会议主题是:落实科学发展观:资源与环境。

会前编辑出版了论文摘要集,文集共收录论文摘要300余篇,涉及矿物学、矿物岩石材料和工艺矿物学,大陆岩石圈演化与化学地球动力学,矿床地球化学,环境-生态地球化学,沉积学及油气地球化学的研究成果和学科前沿探讨。

学术交流包括9个大会主题报告和10个分会场的学术报告,另有部分展板。与会的6位院士和两位973项目首席科学家分别报告了我国乃至世界科学的前沿研究进展,涉及国民经济建设和国家的重大科学研究的问题。如我国嫦娥工程应用研究首席科学家欧阳自远院士就我国深空探测问题做了“火星探测的主要科学问题”,许志琴院士

做了“中国大陆科学钻探的进展和展望”,贾承造院士做了“我国油气资源前景与石油地质问题”,刘宝珺院士做了“南水北调西线工程的科学思考”,翟裕生院士做了“地球系统、成矿系统与勘查系统”,刘丛强研究员做了“水库生物地球化学过程与水电开发中的环境问题”,王成善教授做了“白垩纪大洋红层从缺氧事件到富氧作用”的报告。此外,会议还邀请了日本地球化学学会会长松田准一教授作了题为“Evolution of the atmosphere and the mantle――Introduction to Osaka model”的报告。

10个专题分会场分别进行了2天的学术交流,内容包括中国大陆岩石圈化学结构、岩浆作用及火山活动、化学地球动力学、矿物科学与技术及矿物岩石材料与环境矿物学、矿床地球化学分会场、沉积学及油气地球化学、环境和生态地球化学、实验矿物岩石地球化学,以及放射性废物地质处置。交流报告300余个。会议“点”“面”结合的学术交流方式充分反映了学科的进展,体现出会议具有很高的学术层次,广泛的代表性,显示度较高,逐渐与国际接轨等特色。

此外,会议在组织形式上还进行了一些有益的探索,如采用国际会议通用的注册系统,网上注册、提交论文;依托有关单位协办,加强了学会与有关单位的合作。

应用地球化学专业委员会与昆明理工大学联合召开的第三届全国应用地球化学会议于1月19~21日在昆明举行,110位专家学者和管理人员出席了会议。会议交流报告约60个,包括传统的勘查地球化学、构造地球化学、元素地球化学、区域地球化学以及成矿作用地球化学等,以及环境生态地球化学、油气勘查地球化学、地球化学数据处理、地理信息系统、分形技术在成矿预测中的应用等领域的成果,显示了应用地球化学重视应用、理论和应用兼收并蓄的学科发展宗旨。

11月7~12日包裹体专业委员会与有关单位联合在广州召开了地质流体和流体包裹体国际学术会议暨第十五届全国流体包裹体会议,230名代表与会,交流报告100余个,涉及的内容包括油气成藏包裹体,造山带、边缘海及沉积盆地流体,热液流体与成矿作用,岩浆作用与熔融包裹体,以及流体包裹体研究方法新进展等方面。会间还邀请国内外著名学者做了1天半的专题讲座。

矿床地球化学专业委员会拟于12月10~17日与有关单位联合在海口召开第三届全国成矿理论与找矿方法学术研讨会,目前已收到论文摘要300余篇,300余人报名。交流内容有中国东部中、新生代大规模成矿作用,地幔柱成矿作用、大面积低温成矿及分散元素成矿作用、碰撞造山与成矿、地质流体与成矿、成矿作用的理论和实验模拟、成矿作用的地球化学示踪及成矿年代学、现代海底成矿与找矿、矿产资源综合利用及矿山开采的环境效应、区域找矿理论和方法、重要矿产和危急矿山深部找矿预测理论和方法等。

(二)学术期刊出版。我会与有关研究机构共同主办的6种学术期刊2007年均正常出版,发表文章数550篇左右,发行约4000册。所有期刊都被我国重要检索数据库CSCD、CSTPCD、CNKI全文数据库,以及维普、万方、台湾华艺等的来源期刊收录,或被国外知名检索系统CA、AJ等全文收录,其中《岩石学报》进入SCI的核心库,《Chinese Journal of Geochemistry》被EI核心库收录。根据2007年中国科学技术信息所公布的数据,各刊的评价指标都较好,《岩石学报》和《地球化学》保持了前列的记录,《矿物岩石地球化学通报》和《古地理学报》已进入全国1700余种科技期刊前300名以内。各期刊都及时为《中国学术期刊文摘》提供数据。

(三)组织建设。定期召开理事会。今年元月以通讯会议的形式召开了六届理事会第五次会议,会议审议了秘书长年度工作报告、2006年工作总结和2007年工作计划。4月26日在北京召开了六届理事会第六次会议,会议就秘书长工作报告进行了热烈讨论,并讨论和部署了下一阶段的工作。会议决定2008年如期举行换届选举,同时举办学会成立30周年的庆典活动,为配合这些活动,决定将拟于2009年召开的第12届学术年会提前召开;另外会议还讨论了学术交流的情况,理事们畅所欲言,就提升学会的学术交流能力、增强学会凝聚力等提出了很好的建议。

2007年共发展新会员49人,其中外籍会员1人。会员数据库基本实现了与中国科协会员管理系统的对接。

(四)科普工作。2007年我会主要开展了科普讲座、全国科技活动周的宣传活动等。据不完全统计,全年共组织科普报告10场次,1800余人次到场。我会名誉理事长欧阳自远院士共作了20余场报告,听众达2万余人。

全国科技活动周期间,与挂靠单位中国科学院地球化学研究所联合举办了第五次“开放日”,接待参观人员1000余人。

这些科普活动的开展,对于宣传科学精神和科学知识,提高全民的科学素质,同时科研人员的积极参与,增强了科研人员的社会责任感。

(五)人才举荐。4月30日在第11届学术年会上颁发了第11届侯德封矿物岩石地球化学青年科学家奖,10名获奖的年青学子获此殊荣,他们是我国优秀的科技工作者,在相关领域都作出了突出成绩,为报效国家起到了楷模作用。

我会还参加了中国科协系统的有关推荐活动,如两院院士的初选工作,推荐了10名初选候选人;推荐出两个项目参加2007年度国家自然科学奖的初选;由第九、十届侯德封奖获奖人中遴选出的两名推荐为第十届中国青年科技奖候选人,其中1人获奖。

(六)信息化建设。今年就学会网站在运行两年后存在的一些问题进行了修正,对主页界面、链接和域名空间等进行了更新和扩容。为提高学术会议的管理水平,建立了学术会议系统,实现了在线注册和管理。通过第11届学术年会和一些专业委员会会议的试用,取得了较好的效果,及时修正了使用过程中发现的问题。我会在网站建立之初就对接了中国科协会员管理系统,基本实现了会员的在线申请,但还不够完善,与系统的对接还存在一些问题,为做好这一工作,我们申报了会员管理系统的再建设项目并得到了中国科协的支持,目前该项目基本完成。

二、存在问题和不足

(一)学术会议是我会主要的活动形式。在第六届理事会基本确立了学术交流的原则,并成功举办了两次全国性的综合学术年会以后,也发现了一些问题。虽然学术年会调动了各专业委员会的积极性,扩大了影响,但在会议的主题设置、专题分会场的设置上还有一些不足,如分会场交流内容上的重叠,会议主题创新不够,在会议主题报告的安排上年青学者与德高望重的老一辈科学家的矛盾没有得到很好解决。另外在举办国际学术会议方面还缺乏经验,一些有影响的国际学术会议(如每年一次的哥尔德斯密特地球化学会议)尚未在我国召开过。学术会议内容与国家需求还有一些差距,如何将国家需求转化为学术问题,并组织交流与讨论?这几年虽然一直在探索,但在力度和面上的工作还不够。

(二)学术期刊质量有待提高,国际化进程亟待加快。由于目前国家一些政策的导向,使一些好的稿源流向国外,国内学术期刊在吸引优秀稿源时困难重重;办刊经费困难,编辑人员的综合素质不够理想;发行量低是长期以来存在的问题,尽管有的期刊已有了较高的知名度,但其发行量也不过几百份,远不能达到“以刊养刊”的要求,经济效益往往成为社会效益后的一个附属。另外,办刊人员不够也是制约期刊提高质量的一大问题。据了解,我会主办的6种期刊,各编辑部人员均在两人(包括两人)以内,编辑人员的职称等问题也在很大程度上受限制。

(三)科普工作覆盖面不够。我会这几年开展的科普工作主要是与挂靠单位和有关对口省学会一道组织,在贵州省境内开展较多,具有明显的地域特征。科普工作的内容和方式有待创新,农村科普队伍的建设需要加强;科普活动经费短缺;我们挂靠在西部的学会在中国科协的西部科普工程项目中难以立项。

(四)由于学科和人力物力、信息等条件的限制,接受政府职能转移的工作尚未开展。

(五)会员的发展和会费的收取方式有待改进。目前主要是由学会秘书处直接发展会员、收取会费,这在一定程度上限制了发展会员的覆盖面。

矿物地球化学研究 篇3

教学目标

1、了解一些常见金属矿物(铁矿、铝矿等)的主要成分。

2、了解从铁矿石中将铁还原出来的方法;

2、知道工业炼铁的原理、设备及原料。

3、掌握一氧化碳还原氧化铁实验的装置及注意事项 过程与方法:

1、通过对工业上铁的冶炼原理的探讨与研究,培养学生运用知识于实际生活的能力;

2、提高学生分析和解决实际问题的能力及创新思维能力。

3、认识金属材料在生产生活和社会发展中的重要作用。情感态度与价值观:

1、通过对钢铁、青铜等合金知识的介绍,培养学生的爱国主义情感;

2、通过对冶铁原理的分析,培养学生安全操作意识和良好的环保意识。教学重点

1.“一氧化碳与氧化铁反应”的演示实验。2.含杂质物质的化学方程式的计算; 教学难点

1.铁的冶炼原理;

2.工业炼铁的化学原理、设备及原料 教学过程

引入:上节课我们学习了金属的性质,了解铁、铝、铜等一些金属的物理性质和化学性质。那么大家知道这些金属是怎么来的吗?在自然界能找到这些金属吗?他们是以什么形式存在的?阅读课本,回答下面问题:

一、常见的金属矿物

1、地壳中铁的含量在金属中居于第几位?自然界中铁元素以何种形式存在?

2、你知道的铁矿石有哪些?我国的铁矿主要分布在哪些地区?

3、就你所知的历史知识,你知道我国劳动人民早在什么时期就发明了炼铁和使用铁器了?

4、人类冶炼最多、在生产生活中应用最广泛的金属是什么? 引导学生从地壳中铁的含量,自然界中铁元素的存在形式,我国铁矿的类型及基地分布情况等方面进行讨论。

既然铁在日常生活和国民生产中的地位如此重要,那么,我们有必要了解和掌握以铁矿石为原料冶炼出铁的反应原理及过程。

二、铁的冶炼

今天我们以主要成分为Fe2O3的赤铁矿为例,来学习研究如何实现铁的冶炼。

【探究问题1】铁矿石是怎样炼成铁的?

【探究问题2】探究实验的装置(提示从反应物的状态和反应的条件等考虑)中CO与Fe2O3的反应——实验室炼铁的反应原理。并思考下列问题:

实验中为什么要先通一段时间CO,再加热Fe2O3 澄清石灰水的作用是什么?实验中会出现什么现象? 点燃从尖嘴管口排出气体的目的是什么?

实验结束前应如何操作,才能保证得到较纯净的铁粉? 如何验证实验中产生了铁? 1.实验步骤: ①检验装置的气密性; ②装入药品并固定;

③向玻璃管内通入一氧化碳气体; ④给氧化铁加热; ⑤停止加热; ⑥停止通一氧化碳。

⑦将黑色粉末倒在白纸上,看其能否被磁铁吸起。(CO:早出晚归酒精灯:迟到早退)

2.实验现象:红棕色粉末逐渐变成黑色,澄清的石灰水变浑浊,高温

尾气燃烧并产生蓝色火焰。黑色粉末可以被磁铁吸引。或用3CO+Fe2O3======2Fe+3CO2

三、工业炼铁

炼铁的原理:在高温条件下,利用焦炭与氧气反应生成的还原剂一氧化碳从铁矿石中将铁还原出来。

主要反应:2C+O2======2CO2(C+CO2===2CO)

高温

3CO+Fe2O3===2Fe+3CO2

高温

CaCO3===CaO+CO2↑

高温

CaO+SiO2==CaSiO3(炉渣——可用于制水泥)尾气主要成分:CO和CO2(需经处理后再排放)引入:金属冶炼还有哪些方法?

1、热分解法

常用于不活泼金属(Hg、Ag等)的冶炼。

2、电解法2Al2O3通电4Al+3O2↑ 2NaCl通电2Na+Cl2↑ 在金属活动性顺序中,K、Na、Ca、Al等活泼金属的还原性很强,都很容易失去电子,因此不能用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,只能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。

3、湿法冶金(金属)

用活泼金属将一些不太活泼的金属从其盐溶液中置换出来。适于处理金属含量较低和组分比较复杂的原料,如有色金属和稀有金属。

Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 高温

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