岩矿测试技术的现状及应用分析

2016-12-01王苑宁夏回族自治区地质调查院宁夏银川750000

中国科技纵横 2016年11期

王苑（宁夏回族自治区地质调查院，宁夏银川 750000）

岩矿测试技术的现状及应用分析

王苑
（宁夏回族自治区地质调查院，宁夏银川 750000）

【摘要】岩矿测试是一项具有较强专业性的工作，随着社会的发展以及科学技术的日新月异，测试过程中也需要利用更多的技术。基于高新科技的不断发展，岩矿测试技术越来越先进，功能性越来越强。本文阐述了近年来岩矿测试技术的发展状况以及该技术的具体应用，为地质工作者开展地质工作提供了有利依据，从而推动岩矿行业更好的向前发展。

【关键词】岩矿测试技术物理学晶体

1 岩矿测试技术的发展现状

对于当前岩矿测试技术的研究，应该从宏观方面和微观方面进行研究。从宏观上讲，作为研究人员，应该围绕宏观地质学为出发点，开辟新的研究领域，这有异于用传统地质学对地球进行研究。例如：在宏观条件下改变研究对象的参照物，对比研究地球与宇宙中其他的星体，通过对比所得出的结论往往解决了很多之前困扰人类多年的问题。与此同时，开展地质工作对于唤醒人类认知过去、当前以及未来的环境意识均起到不可估量的作用。而相对于宏观方面来说，微观方面所涉及的研究方向是肉眼无法仔细观察的极其微小的世界，研究的面更广。从本质上看，微观研究与宏观研究基本上都是在研究中分析探寻、对比研究，得出递进或者推翻以往结论的科学结论。因此，宏观研究与微观研究两者都是当前岩矿探测的研究方向。

1.1 岩矿测试技术的发展历程

我国从1970年起，岩矿测试技术就多以化学分析和经典显微镜为主，现有的传统岩矿探测方法已经无法精确无误地对除表层以外的深层地质进行分析探测。因此，地质学者纷纷转变地质探测方向，使得岩矿探测不再只局限于陆地，更延伸到海洋和天体这两大新兴领域。之后的30余年，岩矿测试技术在科学技术的推动下得到了明显提高，为地质工作者的工作带来了很多便利。与此同时，探测设备也得到了不断完善。

1.2 岩矿测试技术的总体发展现状

岩矿测试技术的日渐成熟，在国内也先后组建了岩矿测试技术研究室，国家对于岩矿测试技术的标准量化研究工作给予了高度重视。在国家科研院所岩矿测试项目的大力支持下先后修订了一系列岩矿测试技术方法标准，同时也制定了一系列重要的岩矿测试技术规范和一系列相应的标准。这些标准、规范在岩矿测试科研和岩矿调查中发挥了举足轻重的作用。从当前情况看，我国岩矿测试范围总共涉及到国土面积260万平方公里，完成的岩矿测试分析样品已经超过200万件，这也突显出我国岩矿测试技术在研究领域已经获得了较高水平的研究成果。

2 岩矿测试技术的不同方法及应用

2.1 岩矿测试物理法

岩矿开采行业在不断的发展，岩矿测试技术也在不断的进步，测试的准确性越来越高。我国岩矿开采行业最早所采用的是物理法，主要有显微镜分析或化学分析法，尽管此方法比较经典，但是在测试过程中却显得比较复杂。90年代后，岩矿开采行业采用的测试物理法主要有晶体物理学测试法、量子力学测试法等。通过结合同射波谱学等原理，并应用红外光谱、电子谱、核磁共振谱等技术，全面提高岩矿测试的准确性。测试岩矿所含元素时，需用到较多的大型仪器，这些测试技术与传统测试相比来说，准确度有了明显提高，测试的流程也变得多了。在岩矿测试的过程中，晶体具有有序的特点，晶体晶介的分布呈现出了特定的规律，通过分析这些规律有利于对岩矿所含的矿物成分有更多了解，并能分析出晶体离子占位、化学键的性质，突破了岩矿研究事业的技术性。近几年来，岩矿测试技术的发展，应用于工农业研究中，不仅扩充了矿物岩石学科的基础知识，还改善了土地性质，从而使矿物资源也得到了充分的利用。

2.2 Mpv-3显微光度计法

在岩矿开发中，Mpv-3显微光度计法是一种常用的测试技术，对测试条件有一定的要求，采用这一方法可以实现对色度学的研究，测试出矿物所有在主波长范围内的颜色，并进行相色谱测试，在此基础上分析出矿物质所含有机成分。

2.2.1 电子显微镜法

此方法作为新型岩矿测试技术，与传统的显微镜测试有着较大的区别。这项技术自应用以来发展最快，并且矿物测试过程中能细致的观察到矿物微区的结构以及形貌，能为地质研究提供重要信息。但是，电子显微镜作为一种新型的设备，尽管它能提高矿物观察的真实性，但是却在图像处理方面存在着较大的缺陷，图像处理时甚至会出现原子层叠加现象。而日本研发的高新显微镜可以分辨原子层，并具有透射效果，能在测试中清晰的看到原子。总之，电子显微镜在矿石领域、生物领域、化学领域都有着良好的应用前景，对岩矿测试有着重要的意义。

2.2.2 分子光谱法

分子光谱法在岩石测试中应用比较多，也是普及速度较快的，同时应用的范围较广，效果较好。我们可以将分子光谱法分为多种类型，应用的频率最高的为红外光谱，利用红外分光光度计来代替红外光谱仪。因此，具有较高的灵活性。分子光谱法分析的速率比较高，最快可以达到0.05 s，在整个分析过程中，分辨率与频率范围内的数值相同。所以，用分子光谱法可以提高岩矿测试的准确性，有利于岩矿行业的更好发展。

2.2.3 X射线法

四圆单晶x射线衍射仪的问世是近10年来的最大进展。现今已经不再使用单晶x射线照相法，因为该法往往需要几个月来分析一个单晶结构，但配有旋进照相机的四圆x射线衍射仪则只需要一周甚至更短的时间，且通过照片可以直接读出精度很高的晶胞参数数据。正是这一优势，才使得很多矿物学家更加青睐该法，使其得到广泛的应用。如：在岩组分析、粒度分析、多重峰的解释等方面，均实现了计算机联网的拓宽使用，这在当前的岩矿测试中是不可忽视的。