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摘要：随着我国社会经济的快速发展，资源开发和利用发挥了巨大的作用。通过对岩石矿物中的重金属元素进行分析，能够确定各种重金属元素在岩石矿物中所占的比例，从而明确矿种，为矿种分类处理以及后续的地质开采工作提供参考。因此，本文主要阐述岩石矿物的概念，提出几点常用岩石矿物重金属元素分析方法，并进行应用探究，从而保证实验分析的准确性。
关键词：岩石矿物;重金属;分析
引言
对于地质工作实验室分析人员而言，岩石矿物中重金属元素的分析是主要的工作内容，这决定了地质分析和矿物分析，通过实验准确的分析出岩石矿物中包含的重金属元素以及所占的比例，明确重金属元素的含量。一般来说，相关工作人员会将分析对象和相关原理作为标准，将岩石矿物分析划分为重金属元素分析和非重金属元素分析两种，在此重点对重金属元素分析进行研究，提出具体的分析方法。
一、岩石矿物的概念
岩石矿物是地壳中的各种物质在各种地质作用下形成的聚合体，在这种聚合体中包含的化学元素往往是一种或者多种。尽管是一样的化学元素，但是在不同作用下也会产生不同的组合形势。因此，在各类因素的影响下，岩石矿物的种类丰富多样。现阶段，人们已经探索发现了3000多种岩石矿物，明确化学性质的就超过100多种。通常而言，岩石矿物中常见为磁铁矿、石英矿、红铁矿等，不同的矿物包含着不同的物质。比如，在硅酸盐类的矿物中，云母、长石、角闪石等物质较多;在碳酸盐类的矿物中，白云石、方解石等是主要的物质;在硫化矿物中，铜、铁、锌等重金属元素较为常见。因此，不同矿物中包含不同的元素，有着各式各样的结构，而且矿物自身也存在外表特征上的区别，有着自己特殊的物理性质。研究人员可以结合岩石矿物的性质和外表特征进行分辨，分析其中包含的重金属元素。
二、常用的岩石矿物中重金属元素分析方法
（一）化学成分分析法
这种方法也被成为施法分析，将化学反应定律作为基础，对岩石矿物实施定量分析和定性分析，可以了解其化学成分和结构。经常在实验中用到的化学成分分析法包括比色法、容量法和重量法这三种，有着较高的精确度。需要注意的是，在具体实验分析的过程中，需要选择数量较多的样品，这样才能确保分析结果的准确性，因而实验消耗时间较长，实验范围受到一定的限制。
（二）发射光谱分析法
这种方法是利用激光光源将岩石矿物样品转化为气态的原子，将该原子外部的电子激发出来，然后在光源的作用下促使原子结构发生电子变化，从而将相对应的光谱信号发射出来，将这些光谱信号收集起来，从而判断岩石矿物中元素的种类。这种分析方法简单易操作，而且分析速度较快。在具体应用的过程中，需要将实验样品和纯物质光谱都放置于平台上，对两种光谱特征进行观察，假如发现出现一样的光谱线，则代表着物质中含有与光谱一致的元素，进而再深入采用科学检测法，明确元素的种类。
（三）原子吸收光谱法
这种方法类似于发射光谱分析法，同样是借助气态原子的电子变化来进行实验分析。但是与发射光谱分析法不同的是，原子吸收光谱法是利用气态原子吸收共振辐射的等级来确定元素的种类，在岩石矿物的重金属元素分析中较为常用，而且有着良好的选择性，准确度较高，分析的速度也较快，能够达到10-6或者10-9数量级，也可以进行常量分析，比较适合用于沸点低、原子化的金属元素分析中，比如金元素，在实验分析的过程中，称取10克样品用1：1的王水熔融，设置编号Au1、Au2、Au3、Au4、Au5、Au6，然后放置于浓度为1.5%的硫脲10ml中，100°加热20分钟，让金充分融入到硫脲中，然后勾掉泡塑，上机进行检测分析。结合原子吸收光谱曲线得出吸光度，分别为0.337、0.291、0.078、0.254、0.168、0.103，浓度分别为6.123ug/ml、5.274g/ml、1.299ug/ml、4.582ug/ml、2.973ug/ml、1.773ug/ml，测定Au含量分别为6.12×10-6、5.27×10-6、1.30×10-6、4.58×10-6、2.97×10-6、1.77×10-6。需要注意的是，每一次的实验分析只能明确一种元素。
（四）X射线衍射法
在这种方法中应用到的X射线是一种能量高、短波的电磁波，通常产生于原子内层，原子内层的电子在高速运转的情况下会生成电磁辐射波。该分析方法就是将这些生成的电磁辐射波记录下来，并明确波的长短，从而绘制出相应的衍射图谱，对岩石矿物中的元素构成和含量进行分析。在实验分析的过程中，可以对岩石矿物样品经过X射线衍射生成的图谱进行解读，进而测定出样品的特征，物质元素的构成、组织、构造，明确元素的电子结构，还能深入测定出结构应变、结晶度、晶粒尺寸等等。
（五）电子探针显微分析法
这种方法主要应用高能电子束作用原理，在X射线和俄歇电子的共同作用下，对岩石矿物表面、内部进行分析。具体分析的范围可以达到微米以内，帮助实验分析人员更加准确的测定出岩石矿物的属性和成分。结合显微图像进行深入分析，还能进一步找到微观性质对实验样品宏观性能上的影响，能够直接对岩石、薄片矿物以及光片中选择的微分区域进行分析，使用的电子探针不会对样品造成破坏。例如，在对硅硼钠石矿物进行实验分析的过程中，利用电子探针显微分析法进行定量分析和定性分析，对其中包含的化学元素进行分析，从而确保分析结果的准确性。具体操作流程如下：将选择的样品制作成标准的薄片，然后应用光学显微镜对其进行观察和拨片，大概了解其中含有的元素，进而采用度碳处理方法，采用倍率更高的BSEI对薄片进行观察，形成电子图像，实施光谱分析和研究，从而明确岩石矿物中的重金属元素种类，最后再利用波谱测定方法得出更精准的结果。
（六）X光电子能谱分析法
这种方法是一种定性分析法，在实验分析的过程中可以直接利用X光对岩石矿物样品的表面进行照射，然后静置一段时间，让样品充分的在X光照射下发生变化，促使样品中的物质原子脱离出来，转变为自由的电子，然后对这些电子进行测定，从而获取准确的数据明确岩石矿物中的重金属元素。
三、岩石矿物中重金属元素分析方法的应用
以某岩石矿物重金属元素分析为例，选择的是矿场中晚期的岩石矿物进行研究，主要是氧化物，整体颜色为褐色。在本次实验分析中采用X射线衍射分析法，具体操作流程如下：①分析特征。实验的樣品外部特征为褐色砂状，内部主要是氧化矿物，再采用水系分离法进行特征分析后，确定样品存在风化现象;②光谱分析。经过实验研究后发现样品中重金属铁、镁、铝、硅的含量较高，其他元素较少。③化学分析。利用化学分析法可以对岩石矿物样品中含有的元素占比进行排序，硅>铁>铝>镁。④X射线衍射分析。在本实验分析中选择新型的X射线衍射仪器，在展开该实验分析之前，先科学性选择单矿物，利用颜色特征、外观特征等明确实验应用的单矿物，在选择的过程中要求矿物中各类元素均匀且直观，从而保证最终形成的衍射图谱的准确性。借助X射线衍射仪器和图谱，对岩石矿物样品进行定性分析和定量分析，得出最终的数据结果。尽管该实验应用存在一定的局限性，但是对该区段的重金属元素分析具有一定的效果，能够保证数据的准确性。
结语
总之，社会经济的发展离不开矿产资源的支撑，矿产资源的开发和利用是国家安全发展和经济持续增长的基本保障。随着科学技术的不断发展，越来越多的新技术被应用于岩石矿物中重金属元素的分析中，让矿物分析工作更加规范和精确的同时，还能了解和掌握岩石矿物中的重金属元素，促使矿场开采工作更好地实施。
参考文献
[1]刘勇.原子吸收分光光度法在岩石矿物分析中的应用分析[J].世界有色金属，2019（8）：296-296.
[2]吴燕.探究岩石矿物分析的基本流程[J].世界有色金属，2019（7）：274-274.
[3]尹秀杰.岩石矿物分析化验中的质量控制方法[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（21）：65-67.
[4]李宝玉，初琳，孙芳芳，赵龙，杨慧，魏玮.地质岩石矿物分析测试技术[J].石油石化物资采购，2021（5）：120-121.
[5]郭彦龙.原子吸收分光光度法在岩石矿物分析中的应用[J].化工设计通讯，2021，47（2）：185-186.
关键词：岩石矿物;重金属;分析
引言
对于地质工作实验室分析人员而言，岩石矿物中重金属元素的分析是主要的工作内容，这决定了地质分析和矿物分析，通过实验准确的分析出岩石矿物中包含的重金属元素以及所占的比例，明确重金属元素的含量。一般来说，相关工作人员会将分析对象和相关原理作为标准，将岩石矿物分析划分为重金属元素分析和非重金属元素分析两种，在此重点对重金属元素分析进行研究，提出具体的分析方法。
一、岩石矿物的概念
岩石矿物是地壳中的各种物质在各种地质作用下形成的聚合体，在这种聚合体中包含的化学元素往往是一种或者多种。尽管是一样的化学元素，但是在不同作用下也会产生不同的组合形势。因此，在各类因素的影响下，岩石矿物的种类丰富多样。现阶段，人们已经探索发现了3000多种岩石矿物，明确化学性质的就超过100多种。通常而言，岩石矿物中常见为磁铁矿、石英矿、红铁矿等，不同的矿物包含着不同的物质。比如，在硅酸盐类的矿物中，云母、长石、角闪石等物质较多;在碳酸盐类的矿物中，白云石、方解石等是主要的物质;在硫化矿物中，铜、铁、锌等重金属元素较为常见。因此，不同矿物中包含不同的元素，有着各式各样的结构，而且矿物自身也存在外表特征上的区别，有着自己特殊的物理性质。研究人员可以结合岩石矿物的性质和外表特征进行分辨，分析其中包含的重金属元素。
二、常用的岩石矿物中重金属元素分析方法
（一）化学成分分析法
这种方法也被成为施法分析，将化学反应定律作为基础，对岩石矿物实施定量分析和定性分析，可以了解其化学成分和结构。经常在实验中用到的化学成分分析法包括比色法、容量法和重量法这三种，有着较高的精确度。需要注意的是，在具体实验分析的过程中，需要选择数量较多的样品，这样才能确保分析结果的准确性，因而实验消耗时间较长，实验范围受到一定的限制。
（二）发射光谱分析法
这种方法是利用激光光源将岩石矿物样品转化为气态的原子，将该原子外部的电子激发出来，然后在光源的作用下促使原子结构发生电子变化，从而将相对应的光谱信号发射出来，将这些光谱信号收集起来，从而判断岩石矿物中元素的种类。这种分析方法简单易操作，而且分析速度较快。在具体应用的过程中，需要将实验样品和纯物质光谱都放置于平台上，对两种光谱特征进行观察，假如发现出现一样的光谱线，则代表着物质中含有与光谱一致的元素，进而再深入采用科学检测法，明确元素的种类。
（三）原子吸收光谱法
这种方法类似于发射光谱分析法，同样是借助气态原子的电子变化来进行实验分析。但是与发射光谱分析法不同的是，原子吸收光谱法是利用气态原子吸收共振辐射的等级来确定元素的种类，在岩石矿物的重金属元素分析中较为常用，而且有着良好的选择性，准确度较高，分析的速度也较快，能够达到10-6或者10-9数量级，也可以进行常量分析，比较适合用于沸点低、原子化的金属元素分析中，比如金元素，在实验分析的过程中，称取10克样品用1：1的王水熔融，设置编号Au1、Au2、Au3、Au4、Au5、Au6，然后放置于浓度为1.5%的硫脲10ml中，100°加热20分钟，让金充分融入到硫脲中，然后勾掉泡塑，上机进行检测分析。结合原子吸收光谱曲线得出吸光度，分别为0.337、0.291、0.078、0.254、0.168、0.103，浓度分别为6.123ug/ml、5.274g/ml、1.299ug/ml、4.582ug/ml、2.973ug/ml、1.773ug/ml，测定Au含量分别为6.12×10-6、5.27×10-6、1.30×10-6、4.58×10-6、2.97×10-6、1.77×10-6。需要注意的是，每一次的实验分析只能明确一种元素。
（四）X射线衍射法
在这种方法中应用到的X射线是一种能量高、短波的电磁波，通常产生于原子内层，原子内层的电子在高速运转的情况下会生成电磁辐射波。该分析方法就是将这些生成的电磁辐射波记录下来，并明确波的长短，从而绘制出相应的衍射图谱，对岩石矿物中的元素构成和含量进行分析。在实验分析的过程中，可以对岩石矿物样品经过X射线衍射生成的图谱进行解读，进而测定出样品的特征，物质元素的构成、组织、构造，明确元素的电子结构，还能深入测定出结构应变、结晶度、晶粒尺寸等等。
（五）电子探针显微分析法
这种方法主要应用高能电子束作用原理，在X射线和俄歇电子的共同作用下，对岩石矿物表面、内部进行分析。具体分析的范围可以达到微米以内，帮助实验分析人员更加准确的测定出岩石矿物的属性和成分。结合显微图像进行深入分析，还能进一步找到微观性质对实验样品宏观性能上的影响，能够直接对岩石、薄片矿物以及光片中选择的微分区域进行分析，使用的电子探针不会对样品造成破坏。例如，在对硅硼钠石矿物进行实验分析的过程中，利用电子探针显微分析法进行定量分析和定性分析，对其中包含的化学元素进行分析，从而确保分析结果的准确性。具体操作流程如下：将选择的样品制作成标准的薄片，然后应用光学显微镜对其进行观察和拨片，大概了解其中含有的元素，进而采用度碳处理方法，采用倍率更高的BSEI对薄片进行观察，形成电子图像，实施光谱分析和研究，从而明确岩石矿物中的重金属元素种类，最后再利用波谱测定方法得出更精准的结果。
（六）X光电子能谱分析法
这种方法是一种定性分析法，在实验分析的过程中可以直接利用X光对岩石矿物样品的表面进行照射，然后静置一段时间，让样品充分的在X光照射下发生变化，促使样品中的物质原子脱离出来，转变为自由的电子，然后对这些电子进行测定，从而获取准确的数据明确岩石矿物中的重金属元素。
三、岩石矿物中重金属元素分析方法的应用
以某岩石矿物重金属元素分析为例，选择的是矿场中晚期的岩石矿物进行研究，主要是氧化物，整体颜色为褐色。在本次实验分析中采用X射线衍射分析法，具体操作流程如下：①分析特征。实验的樣品外部特征为褐色砂状，内部主要是氧化矿物，再采用水系分离法进行特征分析后，确定样品存在风化现象;②光谱分析。经过实验研究后发现样品中重金属铁、镁、铝、硅的含量较高，其他元素较少。③化学分析。利用化学分析法可以对岩石矿物样品中含有的元素占比进行排序，硅>铁>铝>镁。④X射线衍射分析。在本实验分析中选择新型的X射线衍射仪器，在展开该实验分析之前，先科学性选择单矿物，利用颜色特征、外观特征等明确实验应用的单矿物，在选择的过程中要求矿物中各类元素均匀且直观，从而保证最终形成的衍射图谱的准确性。借助X射线衍射仪器和图谱，对岩石矿物样品进行定性分析和定量分析，得出最终的数据结果。尽管该实验应用存在一定的局限性，但是对该区段的重金属元素分析具有一定的效果，能够保证数据的准确性。
结语
总之，社会经济的发展离不开矿产资源的支撑，矿产资源的开发和利用是国家安全发展和经济持续增长的基本保障。随着科学技术的不断发展，越来越多的新技术被应用于岩石矿物中重金属元素的分析中，让矿物分析工作更加规范和精确的同时，还能了解和掌握岩石矿物中的重金属元素，促使矿场开采工作更好地实施。
参考文献
[1]刘勇.原子吸收分光光度法在岩石矿物分析中的应用分析[J].世界有色金属，2019（8）：296-296.
[2]吴燕.探究岩石矿物分析的基本流程[J].世界有色金属，2019（7）：274-274.
[3]尹秀杰.岩石矿物分析化验中的质量控制方法[J].中国石油和化工标准与质量，2020，40（21）：65-67.
[4]李宝玉，初琳，孙芳芳，赵龙，杨慧，魏玮.地质岩石矿物分析测试技术[J].石油石化物资采购，2021（5）：120-121.
[5]郭彦龙.原子吸收分光光度法在岩石矿物分析中的应用[J].化工设计通讯，2021，47（2）：185-186.