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岩矿鉴定新技术—X射线荧光光谱微区分析在有色金属矿石鉴定上的应用研究

作　者: 刘玉纯
导　师: 鲍征宇
学　校: 中国地质大学
专　业: 化学工程
关键词: 岩矿鉴定类质同象 X射线荧光光谱微区分析铜矿石铅矿石锌矿石钨矿石钼矿石
分类号: P575
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

传统的岩矿鉴定方法是利用显微镜,通过观察矿物物理性质、矿物形态、矿物共生特征及矿物间相互关系来鉴别矿物种类和岩石类别,是岩矿鉴定的基本手段。但是自然界很多矿物存在类质同象现象,如黝铜矿和砷黝铜矿、方铅矿和硒铅矿、钨铁矿和钨锰矿等,这些矿物在显微镜下特征相似难以区分。需要借助电子显微镜、电子探针分析、离子探针分析等手段,以获取矿物的化学成分和结构,为矿物鉴别、命名和研究提供有用的信息。本文利用新型X射线荧光光谱仪的微区分析功能,建立一个以X射线荧光光谱微区分析为主的岩矿鉴定全新方法,获取矿物的微区原位化学成分,解决类质同象矿物、大部分不常见硫化物以及一些少见矿物在显微镜下鉴定困难的问题,提高矿物定名的准确性。同时能够充分挖掘这类仪器的潜能,拓宽X射线荧光光谱分析的应用领域,提高仪器的使用效率,补充和完善了微区分析技术。主要包括以下几点：1、根据本文研究的需要,收集铜、铅、锌、钨和钼等有色金属矿石标本共计60件。标本经切片、平面处理、抛光等步骤制成待鉴定的光片。在显微镜下对矿石标本进行研究鉴别,并结合电子探针分析的结果,给矿物定名,描述其结构构造特点,对矿石所表现的各种特征作矿物学解释。2、利用各元素优化后的最佳条件对矿石标本指定区域,进行元素分布分析,利用各待测元素的荧光强度,绘制元素的二维或三维分布图,建立X射线荧光光谱微区分析定性鉴定岩石矿物模型。3、研究矿石标本中可能存在的干扰元素对待测元素分析谱线的谱线重叠情况,同时选择最佳校正方案校正矿石的基体效应和矿物效应对定量分析结果的影响,建立X射线荧光光谱微区分析定量鉴定岩石矿物模型。并用电子探针分析、化学分析等其它分析方法验证定量鉴定结果,进一步完善X射线荧光光谱微区定量分析技术。4、用建立的微区分析鉴定模型鉴定收集的矿石标本,绘制组分在测定区域内的分布图,根据主体组分含量,结合矿物组分含量的理论值,给矿物定名。

全文目录

作者简介  7-8
摘要  8-9
ABSTRACT  9-14
第一章绪论  14-18
  §1.1 岩石矿物鉴定方法  14-16
    1.1.1 微化分析  14
    1.1.2 热分析  14-15
    1.1.3 X射线分析  15
    1.1.4 激光光谱分析  15
    1.1.5 拉曼光谱分析  15
    1.1.6 红外光谱分析  15
    1.1.7 电子显微镜  15
    1.1.8 电子探针分析  15-16
    1.1.9 离子探针分析  16
  §1.2 本文的立题意义与研究内容  16-18
    1.2.1 本文的立题背景与意义  16
    1.2.2 本文的研究内容  16-18
第二章理论基础和国内外研究现状  18-22
  §2.1 X射线荧光光谱分析原理  18-19
    2.1.1 X射线的特征  18
    2.1.2 X射线光谱  18-19
    2.1.3 特征荧光X射线的产生  19
    2.1.4 X射线的分光  19
    2.1.5 定性分析和定量分析  19
  §2.2 元素微区分布分析原理  19-20
    2.2.1 极坐标样品台  19-20
    2.2.2 元素分布分析  20
    2.2.3 微小区域分布分析  20
  §2.3 国内外研究现状  20-22
第三章显微镜鉴定  22-31
  §3.1 矿石标本收集  22-23
  §3.2 矿石光片的制作  23-24
    3.2.1 切片  23
    3.2.2 平面处理  23
    3.2.3 抛光  23-24
  §3.3 显微镜鉴定  24-31
    3.3.1 铜矿石  24-26
    3.3.2 铅矿石(仅有方铅矿)  26-27
    3.3.3 锌矿石(仅有闪锌矿)  27-28
    3.3.4 钨矿石  28-29
    3.3.5 钼矿石(仅有辉铝矿)  29-31
第四章岩矿鉴定新技术研究-定性鉴定模型的建立  31-43
  §4.1 仪器配置  31
  §4.2 定性鉴定模型的建立  31-43
    4.2.1 全元素定性鉴定  32
    4.2.2 部分元素定性鉴定  32-43
第五章岩矿鉴定新技术研究-定量鉴定模型的建立  43-65
  §5.1 定量鉴定模型的建立  43-56
    5.1.1 鉴定方法文件  43
    5.1.2 组分选择  43
    5.1.3 标本制备  43
    5.1.4 标准样品  43-51
    5.1.5 成分信息  51
    5.1.6 参数  51-53
    5.1.7 优化测量条件  53-54
    5.1.8 测定标准物质  54-56
    5.1.9 回归标准曲线、建立鉴定模型  56
  §5.2 谱线重叠干扰与基体效应  56-58
    5.2.1 谱线重叠干扰  56-58
    5.2.2 基体效应  58
  §5.3 定量鉴定方法检出限、精密度、准确度  58-62
    5.3.1 定量鉴定方法的检出限、标准物质含量范围  58-59
    5.3.2 定量鉴定方法精密度  59-61
    5.3.3 定量鉴定方法准确度  61-62
  §5.4 定量鉴定与结果验证  62-65
    5.4.1 定量鉴定  62
    5.4.2 定量鉴定结果验证  62-65
第六章岩矿鉴定新技术应用  65-80
  §6.1 铜矿石  65-70
  §6.2 铅矿石  70-73
  §6.3 锌矿石  73-75
  §6.4 钨矿石  75-77
  §6.5 钼矿石  77-80
第七章结论与展望  80-81
  §7.1 结论  80
  §7.2 展望  80-81
致谢  81-82
参考文献  82-84

岩矿鉴定新技术—X射线荧光光谱微区分析在有色金属矿石鉴定上的应用研究

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