岩石和矿物教案

2024-09-18

岩石和矿物教案(精选6篇)

1.岩石和矿物教案 篇一

第四单元

各种各样的岩石

教学目标

1、诱发学生对岩石的原有认识,建立岩石的初步概念;岩石是各种各样的,在颜色、花纹、软硬、轻重、颗粒大小、手感等方面有各自的特点。

2、岩石可以按照不同的特点分成不同的类别。

3、不同的分类标准其分类的结果也可能不同。教学过程:

一、引入

教师可以先播放一段关于地表岩石风貌的录像片,和提供一些典型的图片。

1、岩石是地球的主要组成部分,到处可见。你平时在哪些地方看到过岩石?

2、你玩过岩石吗?你是怎么玩的?

3、从今天开始,我们要研究岩石。出示课题:各种各样的岩石

二、探究过程

1、开个石头展览会

师:你的岩石是从哪里找到的?请简单介绍你的寻找经历。让学生先在小组内进行交流,再到全班进行汇报交流。

2、观察“我的岩石”

师:你们的岩石真有特色,我也带了一些岩石,你们想知道它们是怎样的吗? 师:你们准备怎样观察?

生:用眼睛看形状、颜色、花纹;手摸的感觉;用鼻子闻气味;…… 小结:讨论了那么长时间,我们来回顾一下刚才讨论的内容(重复观察方法)

3、“我的岩石”观察记录

(1)师:在观察岩石的同时,我们还要做什么?(生:记录)

师:我们应该一边观察一边记录,我要看看哪位同学观察的多,记录也多!(2)教师巡视指导

(3)大约十分钟后,让材料员整理观察工具和岩石标本,组长指挥小组内部交流观察发现

4、“我的岩石”观察描述

师:谁先来说说自己的观察发现!学生汇报

(要求按:我是用什么方法对岩石进行观察的?我观察到了岩石的哪些特征? 师:你们知道他观察的是哪块岩石吗?

学生根据他的描述,识别、寻找出相应的岩石。并对他的观察方法和观察结果进行补充或质疑。

三、给岩石分类

1、指导分类方法。

师:你们能对它们进行分类吗?又将按照怎样的标准分呢? 生:按颜色、形状、光滑不光滑……

2、给岩石分类。

师:请大家在分类时思考以下三个问题:(出示分类提示)(1)我们是按什么标准分的?将岩石分成了哪几类?(2)我们想到了多少种不同的分类方法?(3)不同的分类方法结果一样吗? 学生分类,教师巡视指导。

3、汇报交流岩石分类结果。

学生汇报交流分类结果,说明分类标准。根据学生的汇报情况,教师取出一块凝灰岩,问:这块岩石属于哪一类?为什么?追问:

(1)有没有一些岩石可以在不同的分类标准下归入不同的类别?(2)有没有一些岩石不属于任何类别?

四、小结

认识几种常见的岩石

教学目标

学生利用感官的观察和借助工具的观察获得岩石构造的感性知识;知道岩石和遇酸反应中的不同特征;根据岩石的特征鉴别岩石的种类。教学过程

一、引入

上节课我们给岩石开了个展览会,发现有的岩石用手摸上去觉得比较粗糙,有闻起来有点气味、还有的称了一下比较重。还知道了在生产和生活中被人们广泛应用的页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、大理岩、花岗岩等常见的岩石,那么这些岩石有什么特点呢?

二、探究过程

1、进一步观察岩石

师:除了上节课我们采用的方法外,我们还可以用什么方法来观察这些岩石?(1)学生交流反馈。(放大镜、互相撞击等)

(2)师引导学生从颜色、形状等方面进行观察,还可从它们的构造和组成来观察。观察中可以从岩石上弄下一些颗粒。(3)岩石遇酸反应的实验

讲解:我们还可以通过另一个实验来认识岩石,这个实验是将一种叫“盐酸”的化学药品滴一两滴在岩石上,观察岩石有什么反应,会有什么现象发生。(教师边讲边演示滴盐酸的方法)

提示:在学生实验前,向学生进行安全教育:盐酸是一种腐蚀性比较强的化学物质,如果不小心滴到皮肤上和衣物上,会腐蚀皮肤和衣物,如果不小心滴到了手上,请马上到水龙头去用水清洗。往岩石上滴稀盐酸一定要用滴管,每块岩石只滴1-2滴;为了安全,稀盐酸最好装在滴瓶里,且稀盐酸的量不要过多(4)学生观察实验,并记录在岩石观察记录表中。(5)汇报交流观察结果,教师指导。

2、怎样识别它们

(1)通过我们对岩石的进一步观察,知道了以上不同编号的岩石分别具有的特点,但是不知道它们是哪种岩石?请大家阅读文中的资料(P68),来识别它们并说说理由。

(2)阅读资料并与以上的观察作比较。(3)汇报交流(存在分歧)

(4)引导学生认识岩石学家对岩石种类作出判断的方法,如用放大镜和显微镜观察岩石薄片的成分和颗粒组成;岩石颗粒的大小和结构。(5)阅读P69页颗粒情况图,并再次鉴别岩石的种类。(6)学生再次鉴别

(7)汇报交流,把认同的岩石的种类名称填入记录表中。(8)小结。

三、课外延伸

1、阅读单元资料库《岩石的成因和分类》

2、把收集的岩石进行种类鉴别并贴上标签。

岩石的组成教学目标

学生通过提供的工具和自己的观察认识常见的几种矿石。知道岩石是由一种或几种矿物组成的。教学过程:

一、引入

上节课我们知道了花岗岩是由几种不同颜色的颗粒组成的,那么这几种颗粒是什么样的?它们又是什么呢?今天这节课来研究岩石的组成。

二、探究过程

1、研究花岗岩

师:请大家拿出花岗岩,仔细观察花岗岩,我们进行小组间的竞赛,比一比那个小组发现花岗岩的秘密多。

(1)学生进行观察活动,师巡回指导。(准备:放大镜)(2)汇报交流。小组派一代表,参加其他组的讨论研究,交流发现所得。(3)教师提供云母、长石、石英矿物标本。投影图片:云母、长石、石英标本

(4)学生利用放大镜仔细观察,它们各有什么样的特点?

学生交流、汇报:云母有闪亮的薄片;长石有肉红色颗粒;石英有白色透明颗粒。

(5)利用提供的矿物标本再次鉴定花岗岩的成分。

比较:花岗岩中的什么物质与这三种矿物中的哪一种矿物最为接近?(6)学生再次观察并进行汇报。

小结:石英、长石和云母都是自然界的矿物。矿物在自然界中很少单独存在,通常都是几种混杂在一起组成岩石。花岗石就是由石英、长石、云母组成的。

2、常见的矿物

教师提供一些矿物标本,学生试着观察,进行描述两块不同的矿物标本。(描述中要求学生不是比较它们的异同,而是分别描述他们的特征。)(1)投影:煤、硫磺、石膏、赤铁矿、方解石(2)师解说:世界上已发现的矿物近4000种。我们身边有许多矿物制成的物品,如我们吃的盐,点豆腐用的石膏,做铅笔芯的石墨,中药用的雄黄,做首饰的金、银和钻石等。

(3)你对矿物知道什么?请大家阅读单元资料库《矿物特征卡》,了解人们是怎样描述矿物特征的。

(4)学生阅读单元资料库《矿物特征卡》。

(5)交流汇报:我们可以从哪些方面去描述矿物?(学生:名称、性状、用途)(6)教师提供矿物,学生明确描述矿物着重于哪些方面后,试着模仿描述。(7)学生制作矿物鉴定分析卡。(8)汇报交流,教师与学生共同修正。

三、总结

1、通过这节课的研究我们知道了什么?

2、所有的岩石都是由一种或几种矿物组成的。并能够确定一些矿物的特征。

四、课外延伸

制作自己带来的岩石矿物鉴定分析卡。

观察、描述矿物

(一)教学目标

指导孩子在学习过程中获取一些矿物颜色、条痕、软硬等方面的基本科学知识 教学过程:

一、引入

上节课我们知道岩石是由矿物组成的,那我们会对矿物进行描述吗?今天这节一起来学习几种简单的方法。

二、提出问题,讨论观察和描述的方法

那你准备从哪些方面去观察矿物呢?如:云母、长石、石英,你准备怎样观察、描述它的特点?(1)学生讨论

(2)交流:透明度、颜色、形状、还有表面光滑和粗糙程度、硬度、反光度、轻重、厚度、气味……

(3)在这些方面里,哪些方面你觉得最能反映矿物的本质属性?(4)通过讨论交流确定:颜色、光泽、硬度等

(5)明确本节课的目标:观察和描述矿物的颜色和条痕及矿物软硬

三、观察和描述

1、观察和描述矿物的颜色和条痕(1)投影图片:不同色彩的矿物(2)让学生根据矿物的色彩命名。

(3)师解说:很多的矿物是以颜色的名字命名的,因为颜色是最容易观察到的矿物的特征,也是辨认矿物的重要依据之一。但有些矿物具有多种色彩,有些不同矿物却具有相同的色彩。

投影图片:石英(不同色彩)、金矿、黄铜矿、黄铁矿(4)观察铅笔的条痕

A、用铅笔在白色瓷板上划一划,你有什么发现? B、铅笔条痕的颜色与笔芯的颜色有区别吗?(5)亲历对矿物条痕观察的活动 A、用石英、长石和云母在白色瓷板上磨擦,你有什么发现?并记录 B、学生实验

C、学生交流描述矿物的条痕

D、这些条痕的颜色与矿物外表的颜色一致吗? E、观察比较自己收集来的矿物的条痕。

F、矿物条痕的颜色和矿物表面的颜色相比,谁是矿物的本来颜色呢?为什么 G、讨论交流

2、观察和描述矿物的软硬

引入:在三年级我们用什么方法来比较材料硬度的?(1)比较木头、金属、塑料的软硬。

A、用木头和金属相互刻划,你发现了什么现象?

B、用木头、金属、塑料三种物体相互刻划,你又发现了什么现象? C、你能解释这些现象吗?试一试。

D、比较物体的软硬,一般有什么方法呢?(互相刻划)(2)比较矿物的软硬

生:可以矿物与矿物互相敲击、刻划。生:也可以用指甲、铜钥匙、小刀、刻划。(3)知道矿物的软硬在生产、生活中的意义。

四、总结

观察、描述矿物

(二)教学目标

指导孩子在学习过程中获取一些矿物透明度和光泽、矿物晶体方面的基本科学知识,鼓励孩子综合所学方法与知识开展应用性观察研究。教学过程:

一、复习引入

1、上节课我们从哪些方面去观察矿物呢?(生:矿物颜色和条痕、硬度)师:上节课我们经历对矿物颜色和条痕的观察和描述以及矿物互相刻划及用指甲、铜钥匙、小刀对矿物刻划进行硬度比较的描述的过程,今天这节课我们继续来学习观察和描述矿物的方法。

2、明确目标:

这节课我来研究矿物透明度和光泽及描述特殊规则的矿物几何形状。

二、探究过程

1、观察矿物透明度和光泽(1)观察、描述纸的透明度

A、出示(三种纸):透明纸、半透明纸、不透明纸

思考:这几种纸的透光情况一样吗?你可用什么方法来验证?又如何来描述这些纸的透明情况?

B、学生交流反馈:隔着这三种纸,观察纸下面的字;手电筒照射;对着阳光 C、选择自己喜欢的方法来验证 D、交流汇报

(2)学习迁移,观察几种矿物的透明度,并记录表中。提示:用矿物碎片的边缘观察其他物体。A、交流反馈 B、师小结

(3)观察矿物的光泽

师:光泽是指什么?(生:反光能力)师:你见过哪些物体有光泽?

(生:教室窗户上的玻璃;玻璃边框有光泽;墙上那个科学家的那个画框有光泽)

现在老师给大家准备了一些东西:金属、玻璃、泥土、蜡烛、丝绸。请你观察它们的反光情况,并按反光强弱排列。A、学生动手排列 B、交流反馈

C、观察云母、石英的光泽,看看云母的光泽跟桌上什么光泽比较接近,石英的光泽跟哪个物体的光泽相似?

D、描述云母、石英的光泽(生:云母的光泽最像玻璃的光泽;石英的光泽有点像蜡烛;石英的光泽也有点像玻璃瓶的光泽;云母也有点像金属的光泽)小结:我们说了这么多像这个,像那个,其实这就是描述矿物光泽的一种方法,是什么方法?(生:用对比的方法描述)对了,当我们无法用很准确的语言描述时,可以找一个与它接近的东西作为参考。

2、观察、描述矿物的形状

(1)投影图片:辉锑矿、石盐、石膏、石英、方解石(2)学生观察形状,并小组内描述。(3)交流描述这些矿物的形状。

三、课外延伸

1、阅读单元资料库《怎样采集制作岩石、矿物标本》。

2、试着收集和制作岩石矿物标本。

面对几种不知名矿物 教学目标

综合运用观察矿物颜色和条痕、检测矿物硬度、观察矿物透明度和光泽、查找资料等方法,研究不知名的矿物,并写出特征卡片。教学过程:

一、引入

我们已经学习了观察和描述岩石的一些方法,现在让我们来研究一块自己身边的矿物吧?

二、探究过程

1、它们是什么矿物 ①研究矿物的方法

A、说一说,你学习了哪些观察和描述岩石、矿物的方法?

B、学生交流汇报。(用观察矿物颜色和条痕、检测矿物硬度、观察矿物透明度和光泽等方法。)

C、我们需要哪些工具帮助研究?(生:放大镜、小刀……)②研究我们的矿物

A、猜测:打开盒子,你知道它们分别是什么矿物? B、学生猜测

C、要想知道我们的猜测是否正确,应该怎样做?(小组讨论)D、学生发表意见:借助工具观察;查找资料识别;收集矿物的特征等。E、投影图片,师介绍地质学家鉴别矿物的方法。F、运用前面所讲的方法研究矿物。G、交流汇报

•你发现了矿物有多少特点? •你怎么去描述这些特征呢? •小组活动:互相描述,评一评。③为矿物做份“简历”。

2、确定“身份”

①阅读单元资料库的《矿物特征卡》 ②对照《矿物特征卡》鉴别它们分别属于什么矿物。说说我们是根据它们的哪些性质做出判断的? ③交流反馈

3、猜猜它是“谁”

请一学生描述矿物,其他人猜。

4、举例说一说

选择两种矿物或岩石,详细了解利用它们的不同特性在生产和生活中的应用。

三、课外延伸 做一个岩石展示盒 •你想做个怎么样的展示盒 •你打算怎么去做呢?

2.岩石矿物分析化验技术探究 篇二

关键词:岩石矿物;分析;流程

我国矿产资源丰富,每年的岩矿开采量较大,如何提高岩矿测试分析质量,从而提取更多有益矿产元素,是岩矿开采的重要任务之一。因此,可以说,岩石矿物分析是化学地质工作者的主要工作内容之一,也是整个矿物质分析的基础性工作。我国矿产资源丰富,每年的岩矿开采量较大,如何提高岩矿测试分析质量,从而提取更多有益矿产元素,是岩矿开采的重要任务之一。为了实现对岩矿的有效测试和分析,我们应建立科学的岩矿测试分析流程,并根据岩矿的种类,合理选择测试分析方法,保证岩矿测试分析效果满足实际要求,达到提高岩矿测试分析效果的目的。从分析的对象和原理上来看,岩石矿物的分析主要包括非金属矿物分析和金属矿物质分析。是否能够准确地了解这些矿物质的成分、各个成分的含量,对于实现矿物质的最优化利用,实现经济价值、环境价值的最大化具有十分重要的意义。

1岩石矿物概述以及分析鉴定的意义

1.1岩石矿物概述。岩石矿物是地壳中的一种或者多种化学元素组成的自然聚合体,是地壳中各种地质作用的产物。岩矿的种类非常丰富,这是因为自然界中存在多种多样的化学元素,以及它们之间的多种组合方式,复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。在自然界中,目前被人类探明的岩矿种类达到三千多种,然而人们所熟悉的盐矿种类只有百余种。自然界中常见的岩石矿物通常是几种元素的化合物,如石英、磁铁矿、红铁矿等含氧矿物;碳酸盐类矿物包括方解石、白云石等:硅酸盐类矿物包括云母、长石、角闪石等:硫酸盐类矿物包括重晶石、石膏等;此外,硫化矿物还有铜、铁、锌等。各种矿物都具有一定的外表特征和物理性质,因此可以用来作为识别矿物的依据。矿物具有各种各样不同的形状,有些矿物能形成整齐的晶体,如食盐是立方体,水晶是六面体,云母是六边形的片状。有些矿物则是不规则的葡萄状、粒状、纤维状、放射状等,我们经常看到的矿物多半是些不规则的块状。

1.2岩石矿物分析鉴定的意义。岩石矿物分析鉴定是地质工作的前提和基础,对获取地质数据信息、探明基础地质状况具有重要指导意义,而且还能够为人类深入了解自然界,开发利用矿物资源提供基本的地质信息。从应用价值方面来看,岩石矿物分析鉴定的意义主要体现在以下两个方面:首先,在矿物普查方面,通过进行岩石矿物分析鉴定,可以探明岩石矿物含有的化学元素和矿物种类,分析矿床的开采量以及开采的可行性,准确判断岩石矿物的经济价值、使用价值。对于普查找矿而言,岩石矿物分析鉴定可确定矿物的有无和矿产的种类;对于地质勘探而言,岩石矿物分析鉴定可帮助勘探人员了解岩石矿物的共生元素情况、赋存状态以及矿石品位,从而为制定开采方案提供有力依据。其次,在工程地质勘查方面,岩石矿物分析鉴定在工程建设施工、地质资源合理利用、改造不良地质、规避自然灾害等领域也发挥着重要作用,能够为有关部门或单位提供基础的地质学资料,以便于指导相关工作有序开展。

2岩石矿物分析鉴定的流程

2.1加工样品。试样加工采取的方式是否得当,操作是否合理,对于指导矿藏的勘探以及计算其储量具有重要的影响,如果试样的加工和分析出现问题,就会对整个工程的施工可能造成难以弥补的影响。专业实验鉴定机构需要在原始岩矿样品上获取实体试样,在对实体试样进行鉴定时既要根据样品实际重量和矿物种类进行鉴定,也要对样品的原始组成进行科学分析。在分析鉴定过程中实验人员可利用破碎或缩合的方式进行取样,确保试样达到规定要求的粒度和细度,以便在实验中对试样进行分解。否则,如果选取的样品不具有代表性,或者是细度不符合要求,就会使检测结果产生较大的误差。例如将矿石样本切块研磨成粉末状。岩矿测试时需要的矿石样本较少,一般能够保证100g的量就足够了。所以,在测试之前需要完成试样的加工制作工作。

2.2定性分析。在选择了样品之后,就需要对样品进行定性分析。其根本目的在于进一步了解并熟悉岩矿样品中所包含的各种元素,并在此基础上了解这些元素在组合的过程中各自的含量及其所占的比率。在矿石试样的定性试验中,主要可以采用发生光谱分析法和化学分析法,目前这两种方法都是矿石试样定性分析的重要方法。在完成初步地定量分析之后,再结合地质工作的具体的要求,并结合實验室检测的规定,来测定每种元素应该采取的测定方法。

2.3测定方法的选择。由于岩矿中所含有的元素种类非常之多,而每一种元素的测定又有多种不同的方法,这为测定方法的选择增添了一定的难度。因此在测定方法的选择上,需要根据半定量和定性分析法确定出的元素种类进行选择。由此可见,矿石试样测定方法的选择主要取决于元素的种类,要想保证测定方法的科学性和合理性,就要先确定矿石试样中包含的元素。

2.4拟定分析方案。为了保证对矿石试样的有效分析,在测定方法选择之后,需要拟定详细的分析方案,确保矿石试样的有效分析,其结果直接影响着最终结果的精确度。在制定测定方案时,要全方面考虑岩石矿物的全部元素特征,如果条件允许,可以制定多种测定方案,综合考虑后,择优选取。结束语:总而言之,岩石矿物分析鉴定在矿物普查和工程地质勘查方面有着重要的指导意义。为此,地质工作必须将岩石矿物分析鉴定作为首要任务,严格执行岩石矿物分析鉴定流程,运用科学的测定方法和鉴定手段,提高分析鉴定的准确性,为地质勘探工作提供有力依据。

3.岩石和矿物教案 篇三

观音镇小

杨才莉

一、说教材

《岩石、矿物和我们》是教科版《科学》四下第四单元《岩石和矿物》的最后一课。岩石、矿物和我们的关系非常密切,是我们生产生活资料的重要组成部分。随着科学技术的发展,岩石和矿物将更广泛地应用于我们的生产和生活中。因此,本节教材在认识了各种各样的岩石,观察和描述岩石和矿物之后,对岩石、矿物和我们的关系,以及他们的用途、分类及我们应该如何地开发、保护与利用,在最后做总结性说明。

二、说目标

(1)岩石和矿物的用途。

岩石和矿物在生产和生活中用途很广,人类的生存离不开岩石和矿产资源。

以用途为分类标准,给岩石和矿物分类。

岩石和矿物是地球上宝贵的不可再生资源,我们要很好地保护和利用。

(2)会整理自己调查研究活动的资料。

引导孩子初步树立起保护、利用岩石和矿物的可持续发展意识。

三、说教法

4.岩石和矿物教案 篇四

总结新教科版

1、岩石是各种各样的,在颜色、花纹、颗粒大小、手感等方面有各自的特点。岩石可以按不同的特点分成不同的类别。不同的分类标准其分类结果也可能不同。

2、初步认识页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩等几种常见岩石的显著特征和用途。不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征,岩石的特征和它的成因有关。

3、花岗岩主要是由石英、长石和云母三种矿物组成。岩石都是由一种或几种矿物组成的。矿物是组成地壳岩石的重要物质。不同矿物具有不同的形态特征和用途。

4、颜色、条痕、软硬是矿物的重要特性。有的矿物具有多种颜色,有些矿物具有相似的颜色。矿物的颜色、条痕、软硬是识别矿物的重要依据,矿物的条痕比矿物的外表颜色更可靠。矿物的硬度在一些行业具有重要作用。

5、矿物的透明度、光泽和形状是矿物的重要特性。不同矿物的透明度、光泽和形状是不同的。

6、矿物的显著特征是描述和识别矿物的基础。

7、岩石和矿物的特性决定了它们的用途。岩石和矿物在生产和生活中用途很广,人类的生活离不开岩石和矿产资源。岩石和矿物是地球上的宝贵资源,我们要很好地保护和利用。

《岩石和矿物》有关知识:、根据岩石成因,我们可以把岩石分为岩浆岩、沉积岩、变质岩。

2、岩石都是由一种或几种矿物组成的,石英、云母、长石都是自然界的矿物。花岗岩的主要成分是:石英、长石、云母。

3、我们观察岩石的方法有看、摸、闻、掂、刻等。我们可以观察岩石的花纹、轻重、颜色、光泽、软硬、条痕、气味等来描述岩石。

4、我们可以用指甲、铜钥匙、小钢刀等工具粗略的来检验矿物的软硬。可把矿物分成几个等级:软-----能用指甲刻划出痕迹。较软-----不能用指甲刻划出痕迹,但能用铜钥匙刻划出痕迹。较硬----不能用铜钥匙刻划出痕迹,但能用小刀刻划出痕迹。硬----用铜钥匙、小刀都不能刻划出痕迹。

5、冷热、风、地表变动、植物的根等都会对岩石产生变化。岩石在大气、水、生物等长期联合作用下发生变化的现象叫风化。岩石风化后产生了沙和泥土。

6、在生活中,我们的钟表、计算机、铅笔等地方都用了岩石和矿物。

7、含有古代生物的遗体或遗迹的岩石叫做化石。

8、岩石和矿物是宝贵的资源,它不可能再生,所以我们要保护、利用岩石和矿物。

9、常见的矿物有煤、硫磺、方解石、赤铁矿等。

0、描述方解石:触觉:光滑。颜色:主要为无色或白色。

透明度:透明、半透明或不透明。条痕:白色或灰色

5.野外矿物岩石的观察1经典教科书 篇五

了解地球的物质组成,是从认识矿物岩石开始的。

矿物岩石的野外识别能力,是地质工作者的一项基本功。

目前地球上已被发现的矿物总数已达3300余种,我们在课堂实验室内所见到的还不到1%,如此多的矿物如何才能辨认过来?其实与人类关系密切的仅200余种。其中长石、石英、橄榄石、辉石、角闪石、云母、粘土矿物、方解石等是常见的造岩矿物,它们占了地球上矿物总量的90%以上。其余如硫化物、氧化物、卤化物等一般少见,只是在一定区域、一定地质时代、富集到一定程度形成金属或非金属矿产。

在野外,矿物是组成岩石的基本单位。它们的分布并非杂乱无章,而与地球的演化密切相关。它们随着区域、地质时代的不同有规律地分布。在岩石圈范围内,岩浆岩、变质岩占总体积 的95%,沉积岩仅占5%,主要分布于5 Km以上的范围内,但却涵盖了大陆面积的70%,海底几乎全部为沉积物覆盖。而沉积岩中,碎屑岩、碳酸岩盐、粘土岩共占总量的99%,其它可燃有机岩、硅质岩、铁质岩、铝质岩及盐类仅占很少比例。

了解了这些,在野外就可以心中有数了。运用学过的矿物岩石的知识和方法,在不断的实践中积累经验,就会认识越来越多的矿物和岩石,识别能力会愈来愈强。

在野外,除了掌握岩石的基本知识和识别方法外,还可借助一些简单的工具:如锤子、放大镜、小刀、5%的稀盐酸等。观察时,首先要用地质锤敲开岩石的新鲜面再进行其它工作,否则其风化表面会使观察产生错误的认识。用小刀可以区分硬度为6级上下的矿物,如方解石和石英。如遇石膏和滑石,指甲刻划即可识别。矿物之间相互刻划可判断他们相对硬度大小。一般放大镜可将岩石中细小的矿物颗粒放大10倍,能够观察其成分、结构等。用稀HCl可以区别方解石与其它矿物。

实地观察时,首先映入眼帘的是岩石的颜色。对岩石颜色的描述十分重要。一般地说,岩浆岩和变质岩的颜色往往与其暗色矿物(如橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等,它们都是含有Fe2+的硅酸盐矿物)含量有关。含量愈高,颜色愈深。岩浆岩从超基性岩至酸性岩颜色逐渐变浅,就是暗色矿物含量渐少,而长石、石英等浅色矿物含量渐高的缘故。因此在观察岩浆岩、变质岩的过程中,对颜色的正确描述有助于岩石类型的识别。而沉积岩中,深色岩层系因其富含有机质所致,它们往往代表还原、湿润条件下的产物。而常见于岩浆岩、变质岩中的暗色矿物极易风化分解,难以出现在沉积岩中。红色沉积岩层多含有Fe3+,是氧化、干燥条件下的产物。

接下来利用手中的工具观察岩石的矿物成分、结构、构造现象。沉积岩中,还要注意古生物化石的观察。野外岩石在纵向上、横向上会发生变化。观察时应注意上、下、左、右追索一下,观察它们的变化。这样才能全面认识岩石及其组合特征。观察内容应分项逐条记录在笔记本上。

2.沉积岩的观察和认识

在野外,沉积岩一望无际的层状分布是最易辨认的。单个岩层厚度大小不一也是沉积岩应描述的特征:

巨厚层

>2m 厚层

2—0.5m

中层

0.5—0.1m 薄层

0.1—0.01m 页薄层

<0.01m

1)碎屑岩的观察和认识

开始之前,可找一些建筑用的沙粒,用放大镜观察。练习看看它们的矿物成分、大小、磨圆度、分选性等。

碎屑岩有两种结构组分,一是碎屑颗粒,主要为石英,其次为长石、白云石、岩屑等。二是胶结物或基质。未经胶结的碎屑称为“沙”。

打下一块新鲜标本,先观察碎屑,确定其成分、含量、分选性、磨圆度等,再观察基质或胶结物的成分、含量、胶结方式。然后考虑命名。最后还要观察沉积构造、古生物情况。碎屑岩命名采用成分+结构的原则。碎屑中某矿物成分含量在50%以上,即可以其命名。但长石或岩屑若含量超过25% 即可命名为长石砂岩或岩屑砂岩。实际上它们非常少见,分布的最广的还是石英砂岩。为什么?同学们可独立思考这个问题。

碎屑粒度大小标准为:

>2mm 粗砂 2—0.5mm 中砂 0.5—0.25mm 细砂 0.25—0.1mm 粉砂 0.1—0.01mm

某一标准粒度的碎屑占50%以上即可以此命名。

例:淮南谢桥下二叠统下石盒子组7煤层底板砂岩描述

灰色,中厚层;

碎屑矿物成分主要为石英,含量75%以上,次要成分为长石、岩屑、炭屑等,共占15%;

粒屑大小在0.8—0.3mm 之间,含量共占70%以上,主要为中粒碎屑;

碎屑多为次棱角——次圆状,分选中等;

胶结物主要为泥质,孔隙式胶结为主,次为接触式;基质含量少,主要为泥质、粉砂。

单斜层理发育,上部见波状层理。

向上为细砂、粉砂岩,粉砂岩中可见植物碎屑化石。

定名:中粒石英砂岩

在野外,碎屑岩常形成山脊或突兀地面,抗风化能力较强,表面无水溶蚀痕迹,除钙质胶结者外,滴酸无反应。更重要的是经常使用手中的放大镜,从结构的观察中很容易与其它岩类区别。

2)碳酸盐岩的观察和认识

碳酸盐岩主要为石灰岩、白云岩。在野外,用小刀和稀盐酸很容易认识和区别它们。

石灰岩主要矿物为方解石,但其结构组分也可分为两部分:泥晶基质与颗粒。特殊情况下还有生物形成的架状结构,如淮南地区的叠层石灰岩。碳酸盐岩中的颗粒不是岩石风化的产物,而是沉积过程中由于机械的、化学的或生物作用形成的,如粒屑、鲕粒、生物屑、藻团等。颗粒含量50%以上者可定为颗粒石灰岩,如:竹叶状(砾石)石灰岩、鲕粒石灰岩、生物碎屑石灰岩。一般颗粒含量高,沉积时水体能量高。泥晶含量50%以上者称泥晶

图2—2鲕粒石灰岩石灰岩,反映较为平静的水体环境。

例:中寒武统张夏组鲕粒石灰岩的描述

灰色,厚层状;主要矿物成分为方解石,滴稀盐酸剧烈起泡;鲕粒结构。鲕粒圆球状,大小均匀,一般粒径1mm左右,含量60%;颗粒中含生物碎屑,主要为三叶虫,软体动物,约占10%;亮晶方解石胶结,含量30%。水动力强,无泥晶基质。

定名:亮晶鲕粒石灰岩 白云岩由白云石组成,它们主要为白云石交代石灰岩而成,故多为晶粒结构,放大镜下能观察得很清楚。若沉积时交代,则形成于干燥气候下,与盐类共生,故少见生物化石。

碳酸盐岩易与水作用,表面溶蚀沟槽十分发育。特别是白云岩风化面上的“刀砍”状构造常是白云岩的重要识别标志,其成因系白云岩在构造作用下破裂,在地下水作用下沿裂隙沉淀方解石,表面上方解石较白云石易风化,形成“刀砍”状。

在地下,碳酸盐岩是重要的含水层。

3)粘土岩的观察和认识

粘土岩的矿物主要为高岭石、蒙脱石等。颗粒一般<0.001mm,电子显微镜下才能看到它们,故称泥质结构。其中层(页)理发育者称页岩,不发育时称泥岩,未固结者称粘土。

粘土岩在野外较易辨认,其岩性松软,易风化,常形成低洼地形而被掩盖。粘土岩由于含杂质不同呈黄、绿、灰、红等颜色,如煤系地层中页岩因富含碳质呈黑色,有时可称碳质泥(页)岩,上二叠统石千峯组页岩因含Fe3+ 呈紫红色。

学会用肉眼或借助于放大镜来鉴定火成岩,是野外地质旅行的基本功之一。特别在填绘地质图、测制剖面图、研究侵入体及其相互穿插关系,观察侵入体与其围岩的关系,以及各种火成岩与成矿的关系等方面,均具有重要意义。

学会野外鉴定火成岩,大体上应从以下几项步骤入手。

首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这三项指标,估计遇到的火成岩应归属于哪一个大类。比如淡红色、浅灰色,含石英晶体的颗粒较多,而含铁镁矿物的分量较少的,大体上是属于酸性火成岩。如果岩石呈灰色、灰绿色,铁镁矿物的含量相当明显,而石英晶体的颗粒大为减少,或偶尔可见者,大体应属于中性火成岩。如果岩石的颜色黝黑,并略带橄榄绿,完全看不到石英颗粒,铁镁矿物几乎成为岩石的全部组分,则应属于基性岩类。

基本上分辨出酸性、中性和基性三大类岩石以后,接着就应该鉴定其具体的名称了。这时候,认识岩石中所含的矿物名称是鉴定的关键,因此,熟悉一下最基本的几种造岩矿物很有必要。

石英:晶体多为六方柱体及菱面体的聚形,晶面有横纹。颜色多种多样,纯净者无色透明,称之为水晶。常见者有白色、灰色乃至暗灰色。如含锰质,呈紫色;含有机质,呈烟黄色、烟褐色、墨色。玻璃光泽。断口不平,有如贝壳状。硬度7,超过铁器,故刀口针尖均难以刻画。

正长石:晶体短柱状,常呈粒状或块状。表面可见解理裂缝。颜色多呈肉红色、浅黄色。玻璃光泽。硬度6,与铁器相近。

斜长石:板状、板柱状晶体,多为白色、浅灰色,有时为浅绿色、浅红色。常为不规则的粒状。玻璃光泽。硬度6~6.5。

黑云母:晶体常呈板状、柱状。片状解理发育,极易剥落成薄片,故可用小刀、指甲拨开。具玻璃-珍珠光泽。硬度低,2~3。薄片富有弹性。颜色呈黑、褐色。易风化,成为绿泥石。

白云母:晶体形状与黑云母相同。片状解理亦发育,极易剥成薄片。玻璃-珍珠光泽。硬度2~3,颜色白、浅黄,浅灰、浅绿。不易风化。

普通角闪石:晶体常呈柱状,横断面为假六边形,颜色为黑色。绿色、褐色。玻璃光泽。有时可见金属光泽。其解理裂缝的交角为60°。硬度5.5~6。

普通辉石:晶体呈短柱状。其横剖面为假八面形。颜色多为黑色、墨绿色及褐黑色。玻璃光泽。硬度5~6。解理裂缝的交角呈90°。

橄榄石:它的颜色比较特殊,通常呈橄榄绿、黄绿色,有些则呈黑色。有较强的玻璃光泽。断口呈贝壳状。硬度6~7,因其极易风化,表面常见浅红色的锈斑。它常见于基性及超基性岩类中,成为判断此类岩石的标志性矿物。

石榴石:晶形发育良好,有时也呈颗粒状。能见到菱形的晶面。玻璃光泽较强。颜色为红褐色、褐绿色、褐色。硬度为6.5~7.5。比重较大。因其形态如石榴子,故名。

掌握了识别上述最基本的造岩矿物以后,再结合酸性、中性和基性三大类岩石的特征,就可以进一步具体地鉴定各种火成岩的名称了。

从岩石的颜色看,花岗岩跟正长岩几乎没有什么差别,都呈肉红色或灰白色。而两者的最主要区别在于有无石英--正长岩不含石英,而花岗岩中的石英含量可达20%以上。

相当于花岗岩的喷出岩就是流纹岩,多具斑状结构,其斑晶即由石英和长石构成。另外,还具有流纹状构造,少数也具有气孔状构造,这些气孔多呈拉长的顺流纹层延伸的方向。

相当于正长岩的喷出岩称为粗面岩,亦具斑状结构,其斑晶由长石、黑云母或角闪石之类构成。

花岗岩跟花岗闪长岩也很相似,但花岗闪长岩中的石英含量较花岗岩为少,一般在20%~15%左右;而其中的暗色矿物则显著增加,达10%~15%。另外,花岗闪长岩中多含斜长石,而花岗岩中则含大量的钾长石。

典型的闪长岩,色调较深,因所含的暗色矿物较多,一般不少于15%~20%,其中以普通角闪石和黑云母的含量为最多。闪长岩中一般是见不到石英的,有时可见极少量散落的石英晶粒,后者称之为石英闪长岩。

相当于闪长岩的喷出岩称为安山岩,一般呈红褐色、浅红色或灰绿色。属细粒岩类,具斑状结构,其斑晶多由辉石、角闪石、黑云母等构成,斜长石有时也作板状晶体存在。安山岩具块状或气孔状构造。如气孔被次生的碳酸盐、硅质矿物充填时,则形成杏仁状构造。

辉长岩,多呈黑色,灰色或微带红的深灰色。一般为中粗粒结构。灰白色的斜长石和黑色或古铜色的粒状辉石均匀地间杂分布,有时尚有黄绿色的橄榄石和深黑色的磁铁矿颗粒散布其间。辉长岩是基性侵入体中常见的岩类。

相当于辉长岩的喷出岩称玄武岩,一般是黑色或灰黑色的细粒致密的岩石,风化后常呈暗红色、黑褐色、暗绿色。气孔构造是玄武岩的重要特征,气孔的形状常随熔岩流动的状态而变化。当气孔很多时,组成多孔或熔碴状构造。如气孔被次生的矿物充填,则形成杏仁状构造。玄武岩也常见斑晶,后者多由斜长石、橄榄石、辉石等组成。橄榄石风化以后变为褐红色的伊丁石,故在黑色的底色上显示出棕色的斑点。

超基性的侵入岩就是橄榄岩,一般多呈黑色、暗绿色或黄绿色。主要由橄榄石、金属矿物组成,也夹少量的辉石、角闪石、黑云母等。通常为细粒、粗粒或致密块状结构。

以上所述的几种岩石,都是最常见的,在野外凭肉眼就能识别。至于各主要岩类之间的过渡型岩石,则视情况而定,更正确的名称,有待于室内磨制成薄片以后放在显微镜下鉴定。另外不大常见的岩石,此处也毋需赘述。

火成岩的结构与构造

火成岩的名称,固然与其所含的矿物成分、化学成分有密切的关系,但了解这些物质组分的形态面貌也十分重要,后者用专门术语来说就是岩石的结构和构造。火成岩命名时的另一基本原则,就要考虑它的结构和构造。这是因为同样的矿物成分、化学成分的岩浆,当其沿裂隙上升到某一部位时,冷凝后表现出来的结构和构造也是不同的,这样,岩石的名称也就自然有差别了。例如在酸性岩类中,正长石、斜长石、石英等基本矿物形成晶体时,呈粒状结构,就称为花岗岩;而当其喷溢出地面,虽然其物质组分相同,但颗粒结构不清楚,有时还出现流动的带状构造,这样,就不能称做花岗岩,而叫流纹岩了。

由此可见,火成岩的野外定名,不可不注意其结构和构造。

什么是岩石的结构?简单地说,是指岩石物质组分的结晶程度、颗粒大小、形态特征以及它们之间的相互关系等。

什么是火成岩的构造?是指组成岩石的各部分(集合体)在形成岩石时,在排列充填其空间方式上所构成的岩石特点;或者也可以说,是集合体的排列、配置与充填方式的关系。

具体地怎样认识火成岩的结构与构造呢,现分别予以阐述,先谈结构,主要应从以下几方面去认识。

①岩石的结晶程度。我们把岩石中的矿物形成晶体的,称为结晶物质,简称晶质;把另一种未能形成晶体的物质,称为玻璃质,简称非晶质。所谓岩石的结晶程度,即指晶质与非晶质之间的比例关系。

此种比例关系,大体分为三大类:

全晶质结构--岩石中的矿物,全部都形成晶体,例如花岗石。

玻璃质结构--岩石中的矿物全部都是非晶质的,跟玻璃十分相似,主要见于某些火山喷出岩,如黑耀岩。

半晶质结构--岩石中既有矿物晶体,又有玻璃物质,火山喷出岩类颇为常见,如流纹岩、安山岩、玄武岩等。

②矿物颗粒的形状。这是由于矿物的习性和结晶空间约束的变化,使晶体形成不同形态的颗粒。这些颗粒的形状有:粒状(如石英),柱状(如角闪石及辉石),板状(如长石),片状(如云母和绿泥石),针状(如金红石),纤维状(如蛇纹石)。放射状,这是纤维状和针柱状的矿物作放射状排列而成(如电气石和磷灰石)。

③矿物颗粒的大小。指肉眼能分辨得出来的显晶质颗粒的体积而言,按其直径分为:

粗粒>5毫米中粒5~1毫米

细粒1~0.1毫米微粒<0.1毫米

如果矿物晶体的颗粒更细小,肉眼难以分辨,需要放在显微镜下才能看得清楚的,则称为隐晶质。如果比隐晶质更小,一般显微镜底下也难以辨认的,即见不到晶体形状的,则称为非晶质。

在野外观察矿物结晶颗粒的大小,隐晶质和非晶质均无实际意义,只有显晶质才有用处。这样,为方便我们描述火成岩特征起见,把显晶质矿物的大小归纳为三种情况,即三种颗粒结构类型:

等粒结构--同种矿物颗粒的大小大致相等,多见于侵入岩类。

不等粒结构--同种矿物颗粒的大小不等,多见于侵入体的边缘及浅成侵入岩类。

斑状或似斑状结构--岩石中的矿物颗粒很清楚地分为两大群类,大晶体明显可见,小晶体十分微小,但细心观察也能见到(岩石学称之为基质),因此,晶粒在基质的衬托之下,呈现出斑状结构,多见于浅成侵入体或喷出岩类中。

④矿物彼此之间的相互关系。这是一种比较特殊的结构,如在某些火成岩中,它表现为矿物晶体彼此之间的镶嵌关系,于是这种结构反映出由交错穿插而形成的各种花纹图像:或作条纹、或作蠕虫状、或作环带状、或作卷曲状,百态千姿,十分绚丽。

现在,让我们来认识火成岩的构造,比较常见的构造类型有以下几种。

①块状构造。这是由于岩石中的矿物组分均匀分布所造成的一种构造,十分普通,侵入岩与喷出岩类中均有所见。

②斑状构造。这是一种非均一的构造,由于岩石中的矿物组分在结构上或成分上均有差异而形成,特别在颜色和颗粒大小方面极不一致,于是呈现出斑驳陆离的面貌。

③带状构造。形成此种构造的原因与斑状构造相同,故本质上应归于斑状构造,只是其斑驳的色调具有定向性的条带而已。

④球状构造。这是一些矿物围绕着某些中心,呈同心状分布而形成一种球体状的构造,最多的见于一些花岗岩类岩石中。

⑤气孔和杏仁状构造。此种构造常见于火山喷出岩中,当岩浆沿地壳裂隙喷溢于地表,在流动冷凝过程中,所含的挥发物质向外逸散,留下空洞,有圆形、椭圆形及其他不规则的形状,这样,此类喷出岩就具有气孔状构造了。假如气孔特多,占总体积的90%以上者,岩石很轻,能在水面浮动,称为浮岩。有人放置于金鱼缸内,充作观赏之用;如浮岩产量较多,可开采作高层建筑的石材之用。当气孔构造被后来的其他矿物(如沸石、方解石)充填,在暗色岩体上显示出白色或其他浅色的斑体,形似杏仁,故称杏仁状构造,玄武岩类、安山岩类岩石中常有所见。

⑥晶洞构造。侵入于地壳上部的岩浆,停留在某处冷凝过程中,岩体的内部有时会留下空隙,在此空洞周围的洞壁上发育了密集的某些矿物(最多的是石英)的晶体,形态多姿,精美绚丽,称为晶洞构造。

⑦枕状构造。基性熔岩有时在水下的火山通道喷溢出来,骤然遇到低温,加速冷凝,在熔岩体的表层先呈半固结状,而其内部仍高温流动,在流动受阻的情况下出现了扁球状、扁椭球状的枕状构造。如四川峨眉山二叠纪时曾发生海底火山喷发,玄武岩层形成许多枕状构造,若万千睡枕,成堆垒叠,蔚为奇观。

⑧流纹状构造。多见于火山喷出岩。当岩浆流溢于地表,由于其中的矿物具有色调的差异性,在流动过程中,造成条带状构造,有如行云流水,或如飘带飞舞,形成逗人喜爱的花纹,最典型的莫如流纹岩中所见者。如杭州西湖宝椒山所见。

⑨柱状节理。当火成岩形成时,由于热量的散逸,熔融体逐渐冷凝收缩,岩石就按一定的方向发生自然破裂,就形成节理,把整体的岩石分割成无数多边形的柱体,如玄武岩常以垂直的六边形或多边形的柱状节理发育为特征;也有成圆弧状的节理,如辉绿岩常具球形节理,沿节理面风化剥落以后,使辉绿岩在野外露头上呈现为一个个好似排列起来的石球。还有如花岗岩常呈三个方向的节理发育,当其风化以后,形成“万笏朝天”奇观,如苏州天平山所见。

火山岩地区由于柱状节理特别发育,满山柱体林立,构成奇特的景色,往往能招徕大批游客前来寻奇探胜,成为著名的游览胜地。如苏格兰的“神仙台阶”、浙江临海桃渚镇海滨(当地称珊瑚石)、江苏六合桂子山的“火山石柱林”,都十分壮观。

火成岩的产状

上面所谈的火成岩的结构与构造,基本上是用肉眼在一块手标本上,或者在一米见方的野外露头上就能观察到的岩石特征,可以说是一项“微观”考察吧!现在要谈的,是在比较大的范围内考察,也可说是一项“宏观”项目吧!这就是火成岩的产状。

所谓火成岩的产状,是指火成岩体在地壳中产出(存在)的状态,具体地说,就是野外所看到的整个岩体的模样。当然,这也是在火成岩发育地区旅行时所必须了解的内容。

火成岩体产状的具体内容,包括岩体的大小、形状及其与围岩之间的关系,这是由构造环境的特点所决定的。所以当我们对火成岩体的产状有所了解以后,对火成岩的成因、形成的条件等方面也就有所认识了。

先谈火山岩的产状,它的特点与火山的喷发方式有密切的关系。

如果是中心式的喷发,则形成许多锥形的火山岩堆积,组成古火山群,例如山西大同所见到的第四纪火山群就属于此种类型。如果是沿着地壳的断裂带分布的火山岩,或者说是由裂隙式的火山喷发而形成的,则出现线状分布的火山群,如南京地区所见到的第三纪火山群。

各地火山岩组成的物质也有所不同,有的以熔岩为主,有的则以火山碎屑为主。如以现代的活火山为例,勘察加汝帕华火山和夏威夷的基拉韦亚火山以熔岩为主,喷溢之时,犹如河流奔泻,或如飞瀑高悬。以火山碎屑物为主者系爆炸式火山喷发而来,火山灰数量极大。有的则两者兼备,此种类型倒是比较普遍的。

至于侵入岩的产状,情况远比火山喷出岩复杂,因而形式也较多样,就野外所见者,基本上有以下各类。

①岩基。这是一种规模巨大的岩体,其面积可达60平方千米以上,其周围还有若干小岩体。当我们在这样的岩基所在地作地质旅行时,往往整天,甚至几天穿越其剖面尚未能抵达边界。岩基多由花岗岩组成,其地形外貌,或作高山峻岭,或作丘陵缓岗,逶迤起伏,连绵不绝。如我国南岭地区不少中生代的花岗岩即构成岩基,在普通小比例尺的地质图上看到的一块块标注红色的符号者,多为岩基所在地。

②岩株。这是一类规模中等的岩体,其面积在60平方千米以内,周围没有什么零散的小岩体,与其他围岩的接触边界,相当陡直。

③岩墙或岩脉。这是一类小型的侵入体,其长度自几米至几千米,宽度自几厘米至几百米。在野外视野范围内基本上看得清楚。它的存在形式有几种,或为围岩(沉积岩、火成岩或变质岩均有)发生断裂,岩浆顺裂隙侵入而成;或由另一岩体的支脉侵入而成。有的是孤单的一条岩墙,有的是多条的交错岩墙组合而成。如果遇到岩墙本身的岩石比其围岩坚硬,则在风化露头上往往构成一道延伸挺直、俨如城墙屹立、气势非凡的景色;如果岩墙本身的岩石较之围岩软弱,则往往侵蚀为一条沟壑;若岩墙与围岩的风化程度相似,无分高低时,地形特点不显,则凭其岩石性质相异而辨识之。

岩墙是很普通的侵入体,一般地质旅行途中颇易见到。

④岩床。这是一种沿着地层层面入侵的侵入体,往往夹在上下两个沉积岩(或火山岩、变质岩)层之间,具有一定厚度,延伸较为稳定,一般多由基性岩组成。岩床的规模不大,一般在数十至数百米的露头上就能见到,但也有数千米者。

⑤岩盖。其基本形态与岩床相同,只是其中心部位厚度较周围为大。

⑥岩盆。其基本形态亦与岩床相同,只是其中心部位下凹,呈盆的形状。

6.分析化学在岩石矿物找矿中的应用 篇六

关键词:分析化学;岩石矿物找矿;找矿直接标志;矿物标志;自然资源 文献标识码:A

中图分类号:P575 文章编号:1009-2374(2015)14-0167-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.083

1 分析化学的基本内容以及理论基础

1.1 分析化学的定义

分析化学属于化学学科的一个分支,在应用中偏向于对物质的组成、含量、结构以及形态等内容的研究,特别是在对于矿物的分析和研究中也有着非常广泛的应用。分析化学不仅可以应用于岩石矿物找矿中,在对岩石矿物化学成分的分析上也表现出了非常好的效果,因此分析化学又被人们称之为“地球化学找矿”,从这里也可以看出,分析化学在地质分析和地质找矿中的重要作用,而我们在进行地质岩石找矿工作中,也必须要利用分析化学的理论和方法来加以有效的应用。

1.2 分析化学的理论基础浅析

分析化学是利用化学的原理来对所要分析的物质采用各种方法来进行分析的一种方式,而利用物理学原理来进行分析的方法被称为仪器分析法,在进行岩石矿物找矿过程中通常会采用两种方法结合的方式,分析化学在针对矿石化学成分的分析上要更加专业,然而二者虽然在本质上有着很大的区别,但所要求的目标都是一致的,所以很多工作者对于二者之间的界定也并没有表现特别明显。

在进行化学分析的过程中,大多会采用电子能谱仪、X射线荧光仪等仪器,而不同仪器的选用在原理上都是不同的,原子发射光谱法和原子吸收光谱法是一种预处理方式,在仪器进行测定过程中,也可以介于两者之间来选择,是物理测试法与化学测试法的结合,然而也不能够单单认为是某种分析方法,其中包含物理测试法和化学测试法的结合,在用到仪器测试的同时,也不需要通过繁琐的步骤来对样品进行检验,人们更多的只是注重测试的结果。

大多数的矿物在经过长期的地壳运动形成岩石矿物的过程中,在围岩中都会留下元素迁移的痕迹,这些痕迹的存在也是化学分析的主要考量依据,矿物在形成的过程中会经过风化淋滤的作用,再经过长期的化学反应而后形成矿元素,其中矿元素主要分布在矿体的周围,也包含了岩石、土壤、水以及其他物质等,再一段时间的作用后,矿床中的矿物化学成分也会进行再次分配,矿床中的化学物质挥发性和放射性的气体通过断裂带上升,而后被土壤吸附,这样矿物中的不同种类化学元素以及化合物等就会形成分散富集的模式,我们通过存在的元素和化合物的分析就可以追踪到新的矿床,这也是分析化学目前应用中最重要的理论依据,并且经过长期的实践表明,分析化学在矿物找矿工作中也发挥着非常重要的作用。

2 分析化学法对岩石矿物找矿的影响

岩石找矿工作是矿物学中的一项重要部分,并且矿物学标志也为找矿工作提供了重要的理论基础,其中包括了矿物物力与化学特征等内容,我们通常所说的岩石矿物找矿中分析化学的应用也包括了对特殊种类矿物和矿物标型两方面内容的研究,这也是目前矿物找矿学中普遍重点研究的内容。

2.1 常见的分析化学方法浅析

2.1.1 水系沉积物地球化学测量(Stream sediment geochemical survey)。这种分析化学方法在矿物找矿工作中有着较为普遍的应用,很多研究者对这种方法都较为青睐,并且也成了矿物找矿的首选分析化学法。这种分析化学法主要是利用水系沉积物等溶液来进行浸泡,而后经过一段时间再去进行化学分析,经过分析后利用冻结技术来对沉积物进行取样从而得到有效的分析,冻结采样在对采集河床或者水底的沉积物研究上有着非常好的表现效果,同时,水系沉积物地球化学测量也可以应用在对深层的地理环境岩层的勘探方法,与其他化学分析法相比这种分析化学法在准确程度上要更高。

2.1.2 土壤地球化学测量(Geochemical soil survey)。在对土壤中的微量元素进行分析时,通常会采用土壤化学测量的方式,利用这种方法可以系统地对土壤中所含的微量元素进行测量,从而测量表现出其他地球化学的特征,在矿物找矿过程中,一切与矿物化有关的地质信息都可以利用这种分析法来进行测量,在找矿床上也有着非重要的作用。应用过程中,土壤中的残积化学含量探测可以更加清楚地表现出来,其中运积层土壤测量需要看当地的测试环境来进行。而有机土地区的突然测量还需要借助偏提取技术来加以利用。很多冰积物以及塌积物等地区的土壤测量还没有具体地表现出来,需要进一步的加以确定。

2.1.3 岩石地球化学测量(Geochemical rock survey)。地质找矿工作中采用这种方法是较为普遍的,并且在很多年之前就有着较为广泛的应用,从20世纪70年代左右开始,很多国家为了找出潜伏矿,都进行编制了元素分带序列计算、异常评价以及估计等,这对于找矿事业的发展也做出了一定贡献。而实际操作过程中,需要对侵蚀横截面深度和分辨致使正常原生晕分带性遭受破坏的多元素建造(叠加)晕的科学方法。近年来,针对常规岩石地球化学测量中的“点线式”采样布局,杨少平提出了“面型”采样布局,这种布局适用于基岩裸露的中低山区,而且快速、低成本和效果显著。

2.2 有待完善的传统化探方法

在众多分析化学测量法中,虽然在理论上都相对较为完善,但是在实践上还有很多方法有待进一步的完善,很多化探工作者也在不断的研究,这对于我国化探的发展也有着非常重要的意义。而化学找矿工作也将是一个长期的过程,未来还会有更多化探方法,这也需要我们进一步的加以探寻。

2.2.1 气体地球化学法。该方法主要研究和测定以气体形式存在和扩散Hg、CO2、O2、SO2、CH4、H2S、COS和重烃等指标,并称之为某某地球化学测量。

2.2.2 生物地球化学法。生物地球化学法产生于20世纪70年代以前。由于具有反映深部矿化信息、可应用于特殊景观地区(森林、荒漠、黄土、草原等厚层覆盖区)的区域战略侦察和局部异常查证等作用,所以一直促使着勘查地球化学家对其研究与改进。然而,遗憾的是由于植物种属器官的采样试验庞杂、指示植物的有效性以及采样、分析和异常解释方面的困难,生物地球化学法至今尚未作为常规方法予以应用。

2.2.3 水化学法。水化学法是系统地采集并分析地表水或地下水(如河水、泉水和井水等)中微跡元素及其他地球化学特征,发现与矿化有关的水地球化学异常以寻找矿床的方法。正常情况下,U和Mo等活动性强的指标元素寻找其相关矿床尤为有效。

3 新方法、新技术在分析化学中的运用

3.1 地气方法

所谓“地气”测量,是在地表采集一种可被气体携带、粒径相当于胶体粒子尺寸(即1~1000纳米)的固体颗粒,这种颗粒悬浮于壤中气中的样品,分析其中各种金属及其含量有可能发现指示深部可能存在的矿化体或断裂或气田构造等。

3.2 活动态偏提取方法

该方法是指使用某些相对专属性弱的提取剂,提取特定相态中金属元素,以达到强化异常的目的。

3.3 地电地球化学方法

地电地球化学方法主要是指部分提取金属法。电提取方法技术中元素提取器具有关键性作用。由于对成晕机理性研究较薄和分析灵敏度上的局限性,提取技术还有待进一步改进。与其他化探方法相比,设备相对笨重,采样费时费力。该方法一般用于详查阶段对矿体进行定位。

参考文献

[1] 胡西顺.金矿的地球化学勘察[J].国外地质勘察技术,1993,(4).

[2] 北行良.日本的地球化学找矿[J].黄金地质,2002,(3).

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