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岩矿测试
中国地质学会岩矿测试技术专业委员会 国家地质实验测试中心
岩矿测试

中国地质学会岩矿测试技术专业委员会 国家地质实验测试中心

罗立强

双月刊

0254-5357

ykcs_zazhi@163.com

010-68999562

100037

北京市西城区百万庄大街26号

岩矿测试/Journal Rock and Mineral AnalysisCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>> 《岩矿测试》1982年创刊，由中国地质学会岩矿测试技术专业委员会和国家地质实验测试中心共同主办，是中文核心期刊（地学类）、中国科技核心期刊、中国期刊方阵双效期刊。已被《化学文摘》、《地质学参考及预览数据库》、《哥白尼索引》、《分析文摘》等20家著名检索系统收录。本刊主要报道国内外地质科学、环境保护、石油化工、冶金、煤炭及其相关领域基础性、前瞻性和创新性分析测试技术研究成果，注重学术参考价值，追求技术方法实用，研究思路能够给读者启迪与借鉴。 《岩矿测试》采编系统：
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    锂硼同位素MC-ICP-MS分析中的记忆效应研究

    唐清雨陈露田世洪胡文洁...
    201-212页
    查看更多>>摘要：锂(Li)和硼(B)同位素是地质作用过程中良好的示踪剂,被广泛应用于岩石起源、矿床成因和环境演化等领域.但锂、硼在MC-ICP-MS仪器分析中的"记忆效应"明显,不同实验室已报道的MC-ICP-MS分析中锂、硼背景占信号比变化范围大(0.01%～5%),所采用的背景控制方法和效果也各不相同,因此给锂、硼同位素的准确测定带来困难.为研究MC-ICP-MS锂、硼同位素记忆效应及其抑制方案,提高测试的稳定性,本文参考前人研究成果,设计不同背景清洗方案,并对各种国际标样(IRMM-016、JG-2、ERM-AE121、ERM-AE122、NASS-7)和实验室内部标准(Alfa Li、Alfa B)进行长期测试,检验实验方案的长期重现性.结果表明:仅使用 0.3%氯化钠溶液清洗背景可以显著降低锂背景信号,从 20mV下降至 4mV,并保证7Li背景值在 24h内低于 5mV,实验室内部标准溶液Alfa Li的δ7Li长期测试外精度为 0.13‰(2SD,n=73).氟化钠、氨水等清洗液并不能显著降低本研究所使用仪器的硼背景,因此选择使用灵活的空白扣除方法来保证数据稳定性.实验室内部标准溶液Alfa B的δ11B长期测试外精度为 0.19‰(2SD,n=60).本文锂、硼同位素国际标样的测试结果与前人数据在误差范围内一致,证明了实验结论的可靠性.

    记忆效应锂同位素硼同位素MC-ICP-MS0.3%氯化钠溶液空白扣除

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    地质样品铊同位素分析预处理方法优化

    柒锦捷余红霞徐庆鸿袁永海...
    213-223页
    查看更多>>摘要：铊同位素体系可以示踪天体演化、古环境变化、矿床成因及污染物迁移等地质过程.然而,目前用于铊同位素分析的样品消解和离子交换方法耗时较长,往往需要两周甚至更久;为了提高化学前处理效率,本文采用微波消解法分解样品,以AG1-X8阴离子交换树脂纯化铊,采用多接收器电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测试,仪器的质量歧视用铅同位素标准溶液(NIST SRM981)校正.通过考察消解条件、淋洗曲线和基质效应,结果表明:采用微波消解法,在 2mL硝酸-2mL氢氟酸-0.5mL高氯酸的混合酸体系中选用适当的消解程序可以将 0.2g土壤标准物质GBW07406消解完全,总耗时不超过 2h;利用AG1-X8树脂,上样后,依次以 2mL 2mol/L硝酸-1%溴水淋洗 6次、2mL超纯水淋洗 1次和 2mL 0.1mol/L盐酸-6%二氧化硫淋洗 5次(收集铊),可有效地纯化铊;常见共存元素的干扰实验结果显示,树脂填充量为 2mL时,该淋洗流程所允许上样溶液中含有三价铁和三价铝离子的量分别不应超过 2.56mmol和 4.90mmol,否则会使铊的回收率降低.将此方法应用于 4个地质标准物质中铊同位素比值的测定,ε205TlGSB Tl的精密度(2SD,n=6)均优于 0.3;与文献的结果对比显示,标准物质 NOD-P-1、GBW07406和 GSP-2的 ε205Tl差值(ε205TlNIST 997-ε205TlGSB Tl)均为 0.8,NOD-A-1的ε205Tl差值为 0.7,说明方法具有较好的准确性;此外,可以估算标准物质GSB 04-1758-2004相对于NIST 997的ε205Tl值应约等于0.8.

    硝酸-氢氟酸-高氯酸微波消解AG1-X8阴离子交换树脂铊同位素组成多接收器电感耦合等离子体质谱法

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    松辽盆地砂岩型铀矿铀含量配分比例的半定量分析

    刘明义吴柏林杨松林郝欣...
    224-233页
    查看更多>>摘要：钱家店铀矿是位于松辽盆地南部的复成因砂岩型铀矿,受表生淋滤、辉绿岩中低温热液和深部油气等多流体影响,目前铀矿物赋存状态尚有一定争议,铀在矿石内不同矿物中的配分尚不明确.为了进一步明确铀赋存状态和在不同矿物中的配分,计算钱家店矿石中不同矿物中铀的配分比例,本文运用岩矿鉴定、铀化学逐级提取、电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)微区原位分析技术开展综合测试分析.明确了钱家店铀矿物的赋存状态,认为钱家店铀矿物以吸附态为主,约占总铀含量的 80%,结合态铀矿物或含铀矿物约占比 20%.其中吸附态铀矿物主要富集在方解石等碳酸盐矿物中,占总铀含量的47.86%,其次是在黏土矿物中占 17.94%,在铁锰氧化物矿物中占 12.21%.独立铀矿物是与黄铁矿密切共生的沥青铀矿为主,约占铀总含量的 9.07%,另有少量含钛铀矿物和铀石约占 5.08%.这种矿石中各碎屑组分中铀的占比量化研究,为矿床地浸开采及资源量计算提供依据.

    铀赋存状态原位电子探针激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法配分比例钱家店铀矿松辽盆地

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    颗粒度对喀斯特型铝土矿可见光-近红外光谱特征的影响

    高齐云周丽易泽邦陈正山...
    234-246页
    查看更多>>摘要：岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一.喀斯特型铝土矿在中国分布广泛,目前有关铝土矿的反射光谱基础数据还非常匮乏.为了探究颗粒度对喀斯特型铝土矿反射光谱的影响规律,本文选取贵州省修文县小山坝喀斯特型铝土矿为研究对象,采用地物光谱仪测试不同颗粒度铝土矿(铝土岩)样品的可见光-近红外反射光谱,并结合铝土矿(铝土岩)主量元素和矿物组成分析讨论铝土矿与铝土岩的光谱差异.结果表明:小山坝铝土矿(铝土岩)由于矿物组成的不同而呈现显著不同的光谱特征,其中铝土矿的反射光谱特征主要与一水硬铝石一致,在1400nm和 1800nm波长处有明显的波谷特征,由OH振动谱带所致;铝土岩的反射光谱特征主要与高岭石一致,在 1400nm、1900nm、2160nm和 2200nm波长处有显著的波谷特征,分别由OH倍频合频、H2O的振动谱带以及Al-OH基团拉伸和弯曲振动的合频所致,且在 2160～2200nm波段呈双吸收峰特征.此外,不同颗粒度铝土矿(铝土岩)的整体反射率均较高,最高超过 28%,且变化趋势基本相同.随着颗粒度从＜0.04mm增加到 3mm,铝土矿和铝土岩的反射率均逐渐减小,且铝土矿特征波谷的整体吸收强度相对稳定,而铝土岩特征波谷的吸收强度呈逐渐增大的趋势.本文研究认为可采用小颗粒度的粉末样品在1800nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处的特征光谱进行铝土矿和铝土岩的区分.

    铝土矿铝土岩颗粒度可见光-近红外光谱反射光谱特征

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    密闭酸溶-电感耦合等离子体发射光谱/质谱法测定花岗伟晶岩中32种微量元素

    夏传波成学海姜云张文娟...
    247-258页
    查看更多>>摘要：花岗伟晶岩富集锂铍铷铯铌钽等稀有金属元素,准确测定其中的大离子亲石元素、高场强元素和稀土等微量元素,可用于判断成矿流体物质来源、成岩构造环境.目前的测试方法研究主要集中在锂铍铷铯铌钽等少数元素,样品消解方法有四酸敞开法、五酸敞开法、密闭酸溶法等,存在难溶矿物分解不完全、锆铪钍铀和稀土等元素回收率偏低等问题.本文对比了盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸敞开消解法、盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸-硫酸敞开消解法、硝酸-氢氟酸密闭消解法三种方法的分解效果.结果表明:四酸消解法中,铌钽锆铪钨和重稀土元素结果严重偏低;五酸消解法由于采用硫酸-氢氟酸-过氧化氢体系提取,有效地防止了铌钽的水解,铌钽钨等元素测定结果准确,但锆铪钡铅和轻稀土元素测定结果偏低.硝酸-氢氟酸密闭消解法使用王水代替硝酸进行残渣复溶,促进了铌钽锆铪和稀土等元素的复溶,采用电感耦合等离子体发射光谱和质谱法(ICP-OES/MS)可以准确测定花岗伟晶岩中稀有金属、稀土元素等 32种元素,方法检出限为0.004～2.50μg/g,精密度(RSD,n=12)为 1.0%～8.3%.将该方法应用于 8种花岗岩、伟晶岩及稀有金属矿标准物质和三种类型实际样品的测定,标准物质的测定值与标准值基本相符.

    花岗伟晶岩稀有金属元素稀土元素密闭酸溶电感耦合等离子体发射光谱/质谱法

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    宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿元素与矿物组成特征

    鲁银鹏孟郁苗黄小文王丛林...
    259-269页
    查看更多>>摘要：宁芜盆地玢岩型铁矿是中国重要的铁资源来源,其尾矿成分复杂,而对复杂尾矿进行高效综合利用的前提是充分了解其工艺矿物学特征.本文以宁芜盆地和尚桥铁矿床尾矿样品为研究对象,在常规X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、粉晶X射线衍射(XRD)分析的基础上,借助综合矿物分析仪(TIMA),对尾矿的矿物与化学组成、元素赋存状态、矿物粒度分布、嵌布关系以及解离度和连生关系进行分析.结果表明:尾矿的主量元素为 SiO2(47.18%～50.08%)、Fe2O3(15.40%～17.91%)和 Al2O3(12.12%～13.34%);微量元素中Cu、Zn、V含量较高,但均未达到其工业品位;矿物组成主要为钠长石(23.26%～24.58%)、赤铁矿和磁铁矿(17.30%～21.99%)以及石英(15.31%～17.08%),总体以脉石矿物为主,金属矿物较少.Si主要赋存于石英(平均值为 33.89%)与钠长石(平均值为 33.75%)中;Fe主要赋存于赤铁矿和磁铁矿(平均值为 73.56%)中;有害元素S主要赋存于黄铁矿中(平均值为 96.86%).尾矿粒度较细,主要分布于 50～2000μm;矿物嵌布关系较为复杂且嵌布粒度较细;矿物解离度较低,大部分低于 10%,单体颗粒较少,连生关系复杂.宁芜盆地玢岩型铁矿尾矿与中国其他类型铁矿尾矿相比,具有高铝的特征,黄铁矿含量相对较高.

    铁矿尾矿玢岩型铁矿X射线荧光光谱电感耦合等离子体质谱粉晶X射线衍射综合矿物分析仪元素赋存状态矿物组成

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    砷矿石化学物相分析——雌黄和雄黄选择性分离条件研究

    董亚妮熊英裴若会张笑...
    270-280页
    查看更多>>摘要：雌黄和雄黄是两种含砷硫化物的共生矿物,具有相似的理化性质,砷矿石化学物相分析方法一直将雌黄和雄黄作为同一相态分析,无法获得各自的含量,影响该类矿石选冶研究.本文以湖南石门雌黄和雄黄砷矿石为研究对象,采用单矿物选择分离技术,对雌黄和雄黄样品的分离条件进行了研究.结果表明:雌黄和雄黄单矿物采用 4mol/L氨水溶液,35℃水浴浸取 6h,雌黄浸取率为 92.2%,雄黄浸取率为 2.4%.分离雌黄后,雄黄采用2mol/L氢氧化钠溶液浸取,雄黄浸取率最高为75.8%,基于雄黄空间结构易被氧化,加入碘可将雄黄氧化为易溶于碱的砷氧化物,使雄黄浸取率提高至 92.2%,实现雌黄和雄黄的选择性分离.通过X射线衍射仪、全自动矿物仪分析验证在此条件下雌黄和雄黄化学物相分析结果的正确度,两种分析方法的测定值均与化学物相测定值的相对偏差小于 14.0%,满足地质矿产实验室测试质量管理规范的要求.该选择性分离条件的确定,有效地提高了雌黄和雄黄的浸取率,对于以雌黄和雄黄为主的砷矿石化学物相分析方法制定奠定了基础.

    雌黄雄黄化学物相分析氨水氢氧化钠选择性分离条件

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    生物炭富集-电感耦合等离子体质谱法测定海水中的痕量铅铜

    韩梅张威贾娜张辰凌...
    281-288页
    查看更多>>摘要：海洋环境中的重金属污染备受关注,准确测定海水中的痕量重金属,对保护海洋环境和人类健康具有重要意义.海水样品的高盐和重金属痕量浓度等特点给仪器分析带来巨大挑战,直接准确测定高盐基质中的低含量重金属元素是非常困难的,须经前处理去除海水中的大量盐分,并对待测元素进行富集,从而消除基体干扰,降低检出限.为实现海水中的痕量铅和铜的绿色分离与快速检测,本文采用吸附脱附的方式,将海水中铅和铜富集在椰壳生物炭上,再用超纯水反复冲洗生物炭,除去盐分基质,经硝酸溶解脱附,脱附液用 0.45μm滤膜过滤后利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定,建立了生物炭富集ICP-MS测定海水中铅和铜含量的方法.两种金属元素在 0.10～100μg/L范围内线性关系良好,线性相关系数均大于0.9995.海水中铅和铜,方法检出限分别为 0.005μg/L和 0.006μg/L,测定下限分别为 0.020μg/L和0.024μg/L,满足《海水、海洋沉积物和海洋生物质量评价技术规范》(HJ 1300-2023)规定的海水质量评价要求.海水样品加标回收率在 96.1%～102.3%范围内,相对标准偏差小于 5%.本方法操作简便、分析成本低、绿色环保,更适合于基层海洋监测应用,也可用于高矿化度基体样品的水质监测.

    椰壳生物炭富集电感耦合等离子体质谱法海水重金属

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    多孔有机聚合物/壳聚糖复合材料的制备及其对Hg(Ⅱ)吸附性能探究

    申汝佳许乃岑时磊黄海波...
    289-301页
    查看更多>>摘要：特定多孔结构和杂原子掺杂的吸附剂对提高重金属离子的吸附性能具有重要意义.传统的多孔有机聚合物材料大多在溶剂中合成,且为粉末状的形式,但在合成方法优化和实际应用便捷性方面仍有一定的发展空间.本文针对水体中的汞污染,采用简单快速的机械研磨法以 1,3,5-三醛基间苯三酚(Tp)和硫脲(TU)制备硫掺杂的多孔有机聚合物(TpTU)与壳聚糖(CS)复合材料TpTU@CS.采用X射线衍射光谱、N2 吸附-解吸和傅里叶变换红外光谱等技术对TpTU@CS复合材料进行表征.通过扫描电镜证实了TpTU@CS复合材料的多孔结构.由于在分子网络中引入了-C=S-基团,合成的TpTU@CS在水溶液中对Hg(Ⅱ)具有更高的吸附选择性和亲和力,吸附容量高(249.21mg/g),吸附动力学快(10min).通过表征分析得出,TpTU@CS捕获Hg(Ⅱ)的主要机制是C=S中S与Hg的键合以及C-N与Hg(Ⅱ)的配位相互作用.与其他研究相比,TpTU@CS具有优异的吸附性能,且具有易于处理和可回收利用的优点.同时,该复合材料TpTU@CS对于Hg(Ⅱ)低浓度污染的实际水样和高浓度的加标水样,均具有较高的去除能力,去除率可达到77.0%～100.0%.

    多孔有机聚合物复合微球汞结构表征吸附性能X射线光电子能谱法

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    原位吸附技术修复六价铬污染土壤

    张兆鑫曹宁宁李林记刘素青...
    302-314页
    查看更多>>摘要：常见六价铬Cr(Ⅵ)污染场地修复技术如客土法、还原法、固化法、生物法等存在成本高、效率低及Cr(Ⅵ)被二次氧化等缺点.理想修复技术应能快速、低成本地将铬元素(Cr)从土壤中彻底去除.本文将聚吡咯(PPy)通过原位聚合的方式负载在凹凸棒土(ATP)表面,制备了以PPy为"壳"和以ATP为"核"的ATP/PPy复合材料,ATP/PPy对Cr(Ⅵ)的最大吸附容量为 185.19mg/g,吸附机理包括静电引力、螯合、还原与离子交换等.将ATP/PPy嵌入土壤中,利用Cr(Ⅵ)在土壤中的纵向迁移及横向浓度差渗透,可实现对土壤中Cr(Ⅵ)的原位吸附.实验考察了模拟降雨量、土壤pH、土壤容重、土壤有机质含量等因素对土壤中Cr(Ⅵ)去除效率的影响.结果表明,当供试土壤中Cr(Ⅵ)浓度为 30mg/kg,模拟降雨量为 6mL/天,土壤有机质含量为 7.6g/kg,土壤容重为 1.22g/cm3,土壤pH为 5.86时,第 35天时土壤滤液中Cr(Ⅵ)去除率为58.51%,土壤中Cr(Ⅵ)含量降低至2.97mg/kg,低于《土壤环境质量建设用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB36600-2018)中的建设用地第二类用地筛选值 5.7mg/kg.该技术具有操作简单、经济环保、效率高、去除彻底等优势,可为污染场地的高效低成本治理提供新思路及技术支撑.

    凹凸棒土聚吡咯土壤修复六价铬原位吸附

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