㈠ 国家级矿产实物地质资料筛选方法与采集工作流程
夏浩东 高鹏鑫 易锦俊
（国土资源实物地质资料中心）
摘要 矿产实物地质资料筛选工作分两步进行：首先，依照矿种、矿床规模、成因类型、成矿时代、成矿区带等因素筛选矿床（或项目）；然后，根据主要矿体与次要矿体、矿石类型与品位、围岩与蚀变特征、钻孔深度与岩心采取率等因素筛选应汇交岩（矿）心的钻孔。实物地质资料采集工作内容主要包括整理、包装、验收、移交和编写采集报告。
关键词 实物地质资料；矿产；筛选；采集；方法
一、前言
实物地质资料是地质工作中形成的实体资料，包括岩心、标本、光片、薄片、副样等，是最原始、最客观、不经过人为处理的地质资料。实物地质资料直接采自于地球，记录着丰富的地质信息，随着技术的发展与进步，能够从实物地质资料中获取的认识是无限的。从长远来看，任何矿山总有资源枯竭的时候，提前备份一些重要的实物地质资料，保留给子孙后代，让他们在了解、研究地球结构和矿产资源的时候，不仅仅停留在纸质资料和电子资料上，还可以通过保管的实物地质资料，利用更先进的科学技术重新研究，重获认识。因此，实物地质资料具有重要的档案保管意义与利用价值。
实物地质资料数量多、体积大、质量大。中国仅在矿产勘查领域，每年就会产生几百万米，甚至上千万米的岩心。如果将这些岩心全部归档到馆藏机构保管，势必耗费大量的人力、财力、物力，给汇交单位和馆藏机构带来沉重的负担，这样做没有可能，也不必要。因此实物地质资料须在筛选的基础上，采取“统一管理、分散保管”的管理模式和“两级管理、三级保管”的体制实施管理。也就是说，国土资源部和省级国土资源主管部门负责统筹管理全国和省级行政区内实物地质资料的汇交、保管和服务工作，实物地质资料则按照其重要性的差别分级保管在国家级实物地质资料馆、省级实物地质资料馆和基层单位。其中，国家和省级实物地质资料馆分别负责全国和本省范围内最为重要的实物地质资料的保管和服务工作。如何划分实物地质资料的重要性，界定哪些实物地质资料应由国家级实物地质资料馆保管，哪些由省级实物地质资料馆保管，哪些由汇交人自行保管。如何将重要的实物地质资料完整、规范地汇交到国家和省级实物地质资料馆藏机构。这些问题是实物地质资料筛选和采集研究的范畴。
国土资源实物地质资料中心为国家级实物地质资料馆藏机构，其库藏体系、藏品结构研究表明，矿产勘查类实物地质资料是国家库最重要的收藏内容，其收藏比例约占到70%。根据实物地质资料中心“国家级”的定位和总体库藏框架，笔者结合近年来的工作实践，试图在矿床（或项目）的筛选、实物的筛选、实物的整理、筛选采集工作程序4个方面进行总结，规范应向国家级实物地质资料馆汇交、归档的矿产勘查类实物地质资料的筛选和采集工作。希望此文能够对省级馆藏机构实物地质资料筛选与采集工作有所启示。
二、矿床筛选
国家级实物地质资料馆收藏的实物地质资料是全国范围内最为重要的实物地质资料，界定原则为：应具有典型性、代表性、特殊性、系统性，能够从某个方面反映中国的地质条件和成矿特征。按照这一原则，矿产类实物地质资料筛选应从矿种、矿床规模、成因类型、成矿区带等方面综合考虑，初步确定的矿产类实物地质资料筛选依据如下：
1.重要矿种的代表性实物地质资料
据不完全统计，中国已发现矿种达172种。国家实物地质资料库的收藏工作要以国家的需要为导向，为国家的经济建设提供公益服务，收藏的资料要能够展示国家成矿地质特征和重要工作部署取得的重大工作成果。因此，国家实物地质资料库应以国内重要矿种为首选，包括优势矿种、战略矿种和对国民经济建设意义重大的矿种。
重要金属矿产有22种：铁、铜、铅、锌、钴、镍、钨、钼、铋、锑、汞、锡、铬、钒、钛、锰、金、银、稀土金属、稀有金属、铝、镁；重要非金属矿产有20种：菱镁矿、萤石、耐火黏土、硫铁矿、芒硝、重晶石、天然碱、石盐、钾盐、硼、锶、磷、金刚石、石墨、滑石、石膏、水泥石灰岩、硅质原料、高岭土、膨润土；重要能源矿产主要包括石油、天然气、煤矿。《国务院关于加强地质工作的决定》发布后，中国将进一步加强石油、天然气、煤炭、煤层气、铀、铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、钾盐、金的勘查工作，其中特别突出的是石油、天然气、煤炭、铀、铁、铜、铝7种矿产。
在重点矿种中，石油、天然气、放射性矿产的实物地质资料由国土资源部直接委托资料产生单位进行保管，因此，国家实物地质资料库主要收藏金属、非金属类的实物地质资料，收藏的重点是铁、铜、铝、铅、锌、锰、镍、钨、锡、金、稀土金属、稀有金属、钾盐的实物地质资料，补充收藏石油、煤炭、油页岩、页岩气等能源矿产的实物地质资料。
2.大型、超大型矿床实物地质资料
从矿床规模考虑，重点收藏超大型矿床、大型矿床实物地质资料，选择性收藏具有特殊意义的中型矿床的实物地质资料。
目前，超大型矿床尚缺乏公认的统一划分标准。在此，采用涂光炽先生在《中国超大型矿床（I）》一书中的提法，将储量超过大型矿床储量标准5倍以上的矿床称为超大型矿床。矿床规模的划分采用1987年中国矿产储量委员会公布的标准。
矿床地质学家裴荣富指出，超大型矿床是那些具有特别大的矿产储量和特殊成矿特征的矿床，其数量仅仅占矿床总数的7%～10%，但可解决该矿种全球矿产资源量的70%～90%，经济价值和战略意义重大。
大型、超大型矿床的数量虽然较少，但矿产储量和经济价值巨大。大型、超大型矿床往往是多种成矿、控矿因素综合作用的产物，具有独特而复杂的成因及形成条件，其实物地质资料符合典型性、代表性的总体原则，对这些实物地质资料的开发利用，有利于大型、超大型矿床的研究，对于揭示矿床成矿规律、发展矿床成因理论具有重要作用。因此，收藏大型、超大型矿床实物地质资料非常必要。
3.重要矿种主要成因类型矿床的代表性实物地质资料
从矿床成因类型及收藏的全面性等方面考虑，各重要矿种中每一成因类型的典型矿床，都是实物地质资料库收藏的对象。一个矿种可能有不同成因类型的矿床，可能以某一种或几种成因类型为主，其他成因类型为次。在筛选时，要以此矿种主要成因类型矿床为主要筛选对象，其他成因类型矿床少量入选，做到主次分明，互相补充，全面筛选。
例如铜矿，可划分出若干种成因类型。在中国铜矿中以斑岩型铜矿最为重要，探明的储量占全部储量的42%；其次是矽卡岩型铜矿床，探明的储量占全部储量的26%。因此在铜矿床的筛选上，就要以这两种成因类型为主，兼顾其他成因类型。做到筛选出每一成因类型中最具典型性、代表性的矿床实物地质资料。
4.重要矿种主要成矿时代形成矿床的实物地质资料
从成矿时代考虑，中国矿产从总体看有一个很大的跨度。从某些单个矿产种类来看，时间分布上的跨度虽然也很大，但在不同时期所形成的矿床数量是很不均衡的。例如，据郭文魁对中国544个主要内生金属矿床的成矿时代统计分析，有55% 的内生金属矿床形成于中生代；大多数有色金属矿床的成矿时代为中生代；铁矿主要分布于太古宙—元古宙的古老地层中。
因此，在筛选与收藏矿床实物地质资料时要充分考虑矿种与主要成矿时代的关系，重点收集此矿种主要成矿时代形成的矿床的实物地质资料，补充收集次要成矿时代的实物地质资料，要有所侧重地进行筛选。
5.不同成矿区（带）内有代表性的矿床实物地质资料
中国幅员辽阔，地处欧亚板块、太平洋板块及印度板块的交汇部位，各时代地层发育齐全，构造复杂多变，岩浆活动强烈而又多期次，产生了丰富的矿产资源。但在不同的构造域内赋存的矿床类型、成矿元素组合、矿床的空间分布特点、不同成矿时代的强弱程度等都是不同的，它们之间又存在某些规律性的内在联系。在进行矿产实物地质资料筛选时，要充分结合成矿区（带）的划分，在特定的成矿区带内有所侧重地筛选最具代表性的矿床实物地质资料。例如，在长江中下游铜铁金成矿带中，主要矿种是铜、铁、金、硫，主要成因类型为接触交代型和陆相火山-侵入岩型，主要成矿时代为燕山期。通过这样一系列的锁定，在长江中下游成矿带中，大冶铁矿床、铜录山铜矿床、冬瓜山铜矿床、梅山铁矿床等代表性矿床入选。
6.其他具有重要特殊意义的矿床实物地质资料
该类型主要包括具有重要特殊成因意义、工业意义、经济意义、矿物学意义的矿床，在矿业开发史上有重要意义的矿床，新矿床类型、新矿种类型的矿床或某些非传统矿产资源。此类实物地质资料也是国家实物地质馆收藏的对象。
如海南石碌铁矿床，是国内重要的富铁矿石产地；山西铜矿峪铜矿床，是国内成矿时代最老的斑岩铜矿；四川什邡磷矿，形成于中泥盆世，不仅有碳氟磷灰石，而且还有具工业价值的磷锶铝石，其成矿时代和矿石成分均为世界少见；江苏东海白云母矿床，是国内外唯一有工业意义的镁硅白云母；江西景德镇星子高岭土矿床，是景德镇陶瓷的主要原料；安徽铜官山铜矿、甘肃白银厂铜矿具有久远的开采历史，而且在新中国成立初期为国家建设起过巨大作用，在中国矿业开发史上占有重要地位。
新矿床类型和新矿种类型的矿床，是地质工作者取得的新认识。这种新的认识往往对丰富成矿理论、对矿产资源的开发利用、对矿物学的研究有着不可估量的作用。如河北东坪金矿，是国内首例产在碱性杂岩体中的新矿床类型，它的发现与开发将使与碱性岩有关的金矿床成为中国金矿资源的重要工业矿床类型之一，开辟了中国金矿找矿和理论研究的一个新领域；四川石棉县大水沟碲铋金矿床，为世界首例独立碲矿床，过去认为碲元素不能单独形成具有工业意义的矿床，大水沟独立碲矿床的发现，是对以往认识的一次突破。
新矿种类型，如天然气水合物；非传统矿产资源，如海洋矿床中金属软泥、多金属结核、硫化物堆积物等，再如西藏扎布耶盐区的含铯硅华和泉华体、西藏羊八井热田辉锑矿化等。这类实物中还应包括极地矿产资源调查研究中获取的实物地质资料。
7.境外的矿床实物地质资料
随着经济的发展，对矿产资源的需求日趋强烈，充分利用国内、国外两种矿产资源已成为必然。通过风险勘查、国际交流，收集境外矿产实物地质资料，是实物地质资料筛选收集的一个重要方面。国家实物地质资料库收集的重点：一是与中国处在相同成矿环境的国家或地区、与国内某些矿床具有可类比关系的矿床；二是国外特有而国内不发育的成因类型的矿床；三是取得重大工作成果的国外矿产资源勘查项目的实物地质资料。
三、实物筛选
1.钻孔筛选
对于入选国家库的矿产类实物地质资料来说，包括岩（矿）心、副样、薄片、光片、标本等，其中最重要的是钻孔岩（矿）心。通过矿床筛选，选定要采集的矿床后，每个矿床可能会有几十个至上百个钻孔，这就涉及钻孔的筛选问题。钻孔筛选应以反映矿床的总体地质特征为基本原则，主要从以下几方面考虑：
（1）筛选依据
1）主要矿体与次要矿体：一般来说，矿床由一个主要矿体或几个主要矿体及众多次要矿体组成，主要矿体是勘查、科研和开采的重点。选择钻孔时，应选择穿过主要矿体的钻孔，同时兼顾次要矿体。最好选择同时穿过主要矿体和次要矿体的钻孔。此外，要考虑矿体的连续性，矿体连续性好的地段往往也是勘查、生产、科研的重点地段。因此，钻孔的选择应位于矿体连续性较好的剖面上。
2）矿石类型及品位：矿床的矿石类型可能有多种。不同类型的矿石中，物质成分的赋存形式、品位的高低、结构构造、氧化程度等因素各不相同，在工业选冶加工技术方法上也有差异。因此，在选择钻孔时，要考虑所选择的钻孔矿心应包括尽可能多的矿石类型，以选择最少的钻孔控制全部的矿石类型为原则。
矿石的品位是矿石中有用组分的含量。反映矿床（体）有用组分含量一般特征的指标应是平均品位。在选择钻孔时，应避免高品位或特高品位的钻孔入选，它们仅是矿床（体）中的特例，不能代表普遍存在的客观事实。
3）围岩及蚀变：围岩与矿体的关系有两种：①围岩与矿体界线明显；②围岩与矿体界线呈渐变关系。研究围岩的意义在于：围岩可能是成矿物质的提供者，围岩的物理性质决定了开采矿体坑道的稳定性，随着边界品位的降低，围岩中的一部分可能成为矿体。因此，从矿产实物地质资料的系统性考虑，实物中应包括围岩，选择钻孔时，应尽可能多地包括各类岩性的围岩。
研究蚀变可以有助于阐明热液矿床形成过程的物理化学条件及矿床的成因等，同时它们又是重要的找矿标志。因此，矿产实物地质资料的选择要重视蚀变带实物地质资料的采集。选择钻孔岩心时，应尽可能包括主要蚀变类型，特别是与成矿关系最密切的蚀变类型。
4）钻孔的深度及岩（矿）心采取率：在筛选钻孔时，还应考虑钻孔的岩（矿）心采取率，尽量选择岩（矿）心采取率高的钻孔，至少要达到一般工艺要求，即岩心采取率不小于65%，矿心采取率不小于80%。对特殊矿种要求更高一些，如岩金矿岩（矿）心采取率更高。采取率高的岩（矿）心更具有代表性，能够最接近地反映矿床基本地质特征。另外，钻孔的深度也是一个考虑的因素，在相同条件下，应尽可能选取深孔，因为深孔包含更多的地质信息。
5）钻孔岩（矿）心保管状况：矿床勘探或开采后若干年，按岩（矿）心管理有关规定，钻孔岩（矿）心要进行缩减保存，在筛选钻孔时，应尽量选取保留全孔岩（矿）心的钻孔，或者全孔与缩减孔相互配套、相互补充；只有在某些着名矿山以往勘查工作产生的勘探钻孔全部缩减，而新的生产钻孔无法反映被开采块段的地质信息的情况下，可以考虑仅采集缩减钻孔或缩减孔与生产孔相配套。
由于地质勘查单位岩（矿）心保管条件大多较差，钻取时间较长的岩心的保管情况往往不尽如人意，选择的钻孔需要利用原始资料整理恢复。为了便于恢复，选择钻孔岩（矿）心时，应注意：①岩心牌要标识清晰，缺失的岩心牌比例要低；②岩心箱上重要标识要能够识别；③岩心箱数换算出来的岩心米数要与钻孔岩心深度和采取率换算出来的米数大致一致。
（2）钻孔数量
选择的钻孔要能够全面控制矿床的成矿特征，包括发育的主要矿种、不同的成矿类型、与成矿关系密切的地层、蚀变、岩体等，而中国的多金属和复合成因的矿床十分发育，多数矿床很难用一个钻孔全面控制矿床的各种重要地质信息，这时应考虑选择不同勘探线上的几个钻孔，钻孔的选择原则是要尽量以最少的钻孔包含最多的地质信息。
（3）相关材料
应收集与所选择岩心密切相关的成果资料、原始资料及影像资料。必须收集的资料包括：已采集岩（矿）心钻孔的柱状图、钻孔勘探线剖面图、钻孔原始记录表、采样登记表或采样记录、物化探测井资料、岩（矿）心缩分记录、鉴定或试验测试分析成果、矿区勘查报告（全文或部分章节）、矿区地质图或地质矿产图、勘查工程布置图。尽量提供反映矿区建设发展的图片、影像资料等。各种相关资料可以是原件，也可以是复制件，有电子文档的应收集电子文档。
2.配套标本采集
标本和岩心一样，也是重要的实物地质资料，与岩心相比，标本具有较好的展览和观察效果，同时，标本的获取成本低，且很多时候标本可以替代岩心，用于观察、取样分析，能够最大限度地延长珍贵岩心的保存年限和服务寿命。因此，矿床配套系列类标本也是国家实物地质资料馆重要的采集内容。
（1）采集原则与采集层段
1）采集标本的原则以最大限度地客观反映矿床基本地质特征为首要原则。
2）标本采集应选择主要开采中段系统地进行。对于岩石、矿石类型、物质组分变化较大，蚀变分带明显的矿床，可在多个开采中段采集标本。
（2）采集内容
标本包括岩石标本、矿石标本、矿物标本。
1）岩石标本：包括矿体主要围岩的各种类型岩石标本，矿体顶、底板岩石标本，蚀变岩石，特别是与成矿有关的蚀变岩石标本和火成岩标本。
2）矿石标本：包括主要含矿层位的矿石标本，主要矿石类型的标本，富矿品位矿石标本。
3）矿物标本：包括矿物晶形发育完好的矿物标本，具观赏性的矿物标本。
（3）数量及尺寸
每个采点的标本，同时同地采集一式两份，一大一小——大者20cm×15cm×10cm，小者10cm×8cm×5cm，两块标本编号相同。
（4）配套资料
已采集标本的采样位置图（将各标本的采集地点标于矿区坑道图或中段图中），标本编录表，每件标本应附有相应标签说明，包括编号、名称、采集位置及岩性描述等内容。
四、实物整理
1.岩（矿）心整理
整理的基本原则是：岩（矿）心清洁、整洁，各种原始标记清楚、齐全，顺序不颠倒，次序不混乱。
1）移交的岩（矿）心应首先进行清理和清洁，以露出岩石本色为准。不能水洗的岩（矿）心（盐类矿产和含油气岩心等）应除去灰尘或泥皮，并清除假岩心和外来混杂物质。
2）岩（矿）心清理好后首先检查岩（矿）心的摆放顺序（次序），顺序错乱的要恢复。已采取样品的岩心段要保留或填写取心票，并放在相应位置上。
3）检查岩（矿）心上的原始编号，缺失原始编号的要给予补充（原块号破碎的要进行拼接和补充）。凡长度大于10cm的岩心（矿心为5cm），直接在圆柱面上或横切面上编号，小于上述长度的岩（矿）心分段装袋后编号。
4）编号时，用红（白）漆或油浸色笔写明回次号（左侧）、本回次岩心总块数（分母）和该块岩心的序号（分子），如图1所示。其右端应为靠近孔底（或钻头）的一端；袋装岩（矿）心只在袋上标记，袋内放入标签。
图1 岩心编号
5）易挥发、易潮解和易风化的岩（矿）心要装入密闭容器保存。对油基泥浆取心和密闭取心井的油砂要用无色玻璃纸或油纸包好用蜡密封。
6）每个回次的岩（矿）心整理后应查验岩心牌（票），缺失的要给予补充，岩心牌（票）应写明本回次取心数据，并置于本回次岩（矿）心的末端；多数岩心牌破旧不清楚时应统一更换，岩心牌采用纸票外套透明薄塑料袋。岩心牌格式如图2所示。
图2 岩心牌格式
7）岩（矿）心编号标记和岩心牌填写必须书写工整，字迹清晰，数据准确。
8）岩（矿）心装入岩心箱（盒）内，箱内岩（矿）心上下回次间应插放挡板（岩心牌），行与行之间应有岩心隔板隔开。岩心箱外侧标明矿区名称、孔号、起止回次号、起止深度、箱号。
9）岩心箱必须质地坚固，便于搬运。
2.岩心包装
为了保证岩心在运输过程中不会散乱，应对岩心进行包装。
（1）准备工作
1）首先在室内由资料管理人员将选定的钻孔的野外地质编录本、钻孔柱状图、采样登记表等原始地质资料借出或调出，按要求进行复制，摘录相关资料。统计钻孔各种口径的岩心长度，供制作岩心箱用。
2）准备包装材料，购置或定做岩心箱、岩心牌、自封口透明塑料袋、塑料布、隔挡材料等。岩心箱采用2cm厚的木板或复合板为包装材料。岩心箱长度为100cm，宽、厚规格以岩（矿）心直径大小为依据，设计码放适当数量岩心的尺寸，一般宽30～40 cm。制成的岩心箱为封闭的和无隔挡的包装箱。
（2）岩（矿）心包装
按照整理要求，完成岩心整理工作后进行包装。
1）将厚透明塑料布剪成长140 cm、宽50 cm的长方形，然后将整理好的岩（矿）心按顺序依次排放在上面，并将岩心牌、分样牌等依次摆放好，紧密包裹好后用宽透明胶从头到尾粘好（图3，图4）。
2）将包裹好的岩（矿）心放入岩心箱内，每一层岩心均按孔深自浅而深从左至右排列。岩心箱外侧标明矿区名称、孔号、孔深自××m至××m、回次号、箱号。
3）岩心箱加盖封闭（图5，图6）。
图3 补充岩心编号
图4 用塑料布包裹岩心
图5 封闭岩心箱
图6 包装好的岩心
3.岩心运输
岩心包装后，以适当的方式运输到实物库。运输方式有汽车或火车，一般委托大型物流企业完成运输工作。
五、筛选采集工作流程
1.项目和实物筛选
馆藏机构可以通过两种渠道筛选应向国家实物地质资料馆汇交实物地质资料的项目或矿床。一是通过汇交人报送的《实物地质资料目录清单》筛选应汇交的项目和实物；二是馆藏机构组织人员，通过多种渠道，收集资料，了解地质找矿信息，预先选择符合要求的项目或矿床。
（1）通过实物地质资料目录清单进行筛选
工作流程是：
1）按照《实物地质资料管理办法》的规定，汇交人在野外工作结束后，汇交成果地质资料前，向国家和省级地质资料馆藏机构报送《实物地质资料目录清单》。
2）国家和省级实物地质资料馆藏机构接收到实物地质资料目录清单后，依据各自的筛选依据选择需要向本馆汇交的项目和具体需要汇交的实物地质资料。
3）经筛选后，对于需要汇交实物地质资料的，向汇交人下达《实物地质资料汇交通知书》，汇交通知书中可附需要汇交的实物地质资料目录，也可在现场验收时确定应汇交的实物清单；经筛选后，不需要汇交的，向汇交人回复《实物地质资料目录清单回执》。
4）国家馆和省馆筛选的先后顺序是：国家级馆藏机构先筛选，并将筛选结果告知省级馆藏机构；省级馆藏机构根据本馆筛选依据和国家馆筛选结果进行筛选。
（2）馆藏机构通过信息收集，筛选确定符合馆藏要求的项目
馆藏机构通过关注媒体宣传、参加学术会议、进行专家咨询等方式，了解重要矿床、重要地质勘查工作部署和重大找矿成果，筛选符合本馆筛选依据的项目，在与汇交人联系并了解项目工作进展情况后，对于已完成野外工作的项目，可直接向其下达《实物地质资料汇交通知书》，对于尚在开展地质工作的项目，应跟踪项目进展并适时下达汇交通知书。
2.现场接收
1）对于下达了《实物地质资料汇交通知书》的项目，馆藏机构应尽快与汇交人联系，组织人员到项目实物地质资料存放地接收应汇交的实物地质资料。验收内容包括：①查阅项目成果和原始地质资料，根据项目工程部署和成矿特征，修改完善汇交采集方案；②到项目岩（矿）心等实物地质资料保管现场，查看应汇交实物地质资料的保管情况；③验收应汇交实物地质资料相关文本资料是否满足要求。
2）选定需汇交的实物地质资料并验收合格后，馆藏机构可采用两种方式落实具体汇交事宜：一是与汇交人签订《实物地质资料汇交整理技术服务合同》，向汇交人提供实物汇交产生的费用，包括实物整理包装费、运输费等，由汇交人负责实物整理、包装、运输和文本资料复制等工作；二是馆藏机构安排人员具体负责实物地质资料的整理、包装和运输工作，不向汇交人提供费用。
3）如果汇交人急于办理地质资料汇交凭证，按照《国土资源部关于印发 〈地质资料汇交监管平台建设工作方案〉 的通知》之规定，由汇交人出具《实物地质资料汇交承诺书》。对提交了承诺书的项目，视为已向馆藏机构移交了相关的实物地质资料，并向汇交人出具实物地质资料汇交合格单。
3.实物移交
实物地质资料采集人员应及时将实物地质资料移交给库藏管理部门。移交过程中，由采集人员和库藏管理人员共同对采集的实物及相关资料进行清点，记录存在的问题，并由采集人员通知汇交人进行补充；如果汇交的实物齐全，相关资料完整，则应向汇交人提供《实物地质资料移交清单》，并向汇交人出具实物地质资料汇交合格单。
4.编写采集报告
完成整个实物地质资料筛选、采集工作后，由资料馆采集工作人员编写采集工作报告。采集报告主要内容包括：矿床地质特征介绍，产生该份实物地质资料的勘查项目介绍，矿山实物地质资料保存现状介绍，实物地质资料筛选采集的必要性，目标选择的目的，实物地质资料采集结果介绍。采集报告要作为实物地质资料的重要资料保存。
㈡ 二氧化钛检测方法
二氧化硅的测定方法有多种，下面逐一将不同方法作简单介绍。
1 挥散法
若某个试样中二氧化硅的含量在98%以上，应用氢氟酸挥发重量差减法（即挥散法）来测定SiO2含量。具体测定步骤如下：
将铂坩埚中测定过烧失量的试样，用少量水润湿，加入4～5滴硫酸及5～7mL氢氟酸，放在电炉上低温加热，挥发至近干时，取下放冷，再加2～3滴硫酸及3～4mL氢氟酸，继续加热挥发至干，然后升高温度，至三氧化硫白烟完全逸尽。将铂坩埚置于高温炉中，于950℃温度下灼烧30分钟，取出放在干燥器中冷至室温，称重。如此反复灼烧，直至恒重。
SiO2=×100
G1——测烧失量时灼烧后试样和坩埚的重量,g；
G2——残渣和坩埚的重量,g；
G——试样的重量，g；
若试样中SiO2含量在98%以下，采用上述方法测定SiO2将引起较大的误差。这种情况下，宜采用重量法或氟硅酸钾容量法来测定。
2 重量法
对可溶于酸的试样，可直接用酸分解。对不能被酸分解的试样，多采用Na2CO3作熔剂，用铂坩锅于高温炉中熔融或烧结之后酸化成溶液，再在电炉上用蒸发器皿蒸发至干，然后加酸煮沸，并置于水浴锅上在温度60℃～70℃的范围内，加入动物胶，使硅酸凝聚，然后加水溶解可溶性盐类，过滤分离出硅酸沉淀物。在瓷坩埚内于电炉上灰化，最后于高温炉中950℃灼烧至恒重。冷却，称重，即得到SiO2的含量。
重量法的准确度较高。但对于一些特殊样品，如萤石CaF2，由于含有较大量的氟，会使试样中的Si以SiF4形式挥发掉，不能用重量法测定。还有重晶石以及锆含量较高的样品、钛含量较高的样品，在重量法的条件下形成硅酸的同时，生成其它沉淀，夹杂在硅酸沉淀中。所以这些特殊样品不能用重量法来测定。这种情况下可用氟硅酸钾容量法来测定SiO2的含量。
3 容量法
对可溶于酸的试样，直接用硝酸分解，不能被酸分解的试样多采用KOH在镍坩埚中熔融，然后用硝酸分解熔融物。加酸后生成游离的硅酸，在过量的氟离子和钾离子存在下，硅酸与氟离子作用形成氟硅酸离子，进而与钾离子作用生成氟硅酸钾沉淀，该沉淀在热水中水解生成相应量的氢氟酸，用氢氧化钠标准溶液滴定，由消耗氢氧化钠标准溶液的体积计算二氧化硅的含量。由于该法的测定条件要求较高，影响因素又多。所以本法与操作者掌握操作的熟练程度有很大关系，但只要熟练掌握此法，检测结果准确，费时较少。
4 比色法
试样中SiO2含量在2%以下时，宜用比色法测定。比色法有硅钼黄和硅钼兰两种。硅钼黄法基于单硅酸与钼酸铵在适当的条件下生成黄色的硅钼酸络合物（硅钼黄）；而硅钼兰法把生成的硅钼黄用还原剂还原成兰色的络合物（硅钼兰）。在规定的条件下，由于黄色或蓝色的硅钼酸络合物的颜色深度与被测溶液中SiO2的浓度成正比，因此可以通过颜色的深度测得SiO2的含量。硅钼黄法可以测出比硅钼兰法含量较高的SiO2，而后者的灵敏度却远比前者要高。因此在一般分析中，对少量SiO2的测定都采用硅钼兰比色法。用比色法测定SiO2时，最关键的问题是必须将试样中的硅全部转入溶液并以单分子硅酸状态而存在。因此在制备试样溶液时，为了获得稳定的单硅酸溶液，一般多用碳酸钾（碳酸钠）—硼砂混合溶剂（2：1）、苛性钠或苛性钾分解试样，并且采用逆酸化法，即以熔剂熔融后用水浸出所制得的碱性溶液，迅速的倒入稀盐酸溶液中，使溶液由碱性迅速越过pH3～7的范围，到达pH 0.5～2微酸性溶液，这样可大大地减少聚合硅酸的形成。另外溶液的酸度、温度以及共存离子等因素都对测定结果有所影响，因此应根据实际情况采取相应措施减少或消除其可能产生的误差。
总之，这四种测定SiO2含量的方法各有优缺点，要根据待测试样的具体特点来分析，制定出合适的测定方法。
参考文献
1 建筑材料科学研究院编着.玻璃陶瓷化学成分分析.北京：中国
建筑工业出版社.1985.13
2 建筑材料科学研究院编着.水泥化学分析.北京：中国建筑工业
出版社.1982.236
1
F CL JC TKS 0003 铁矿石二氧化硅的测定盐酸蒸干重量法
F_CL_JC_TKS_0003
铁矿石－二氧化硅的测定－盐酸蒸干重量法
1 范围
本推荐方法采用盐酸蒸干重量法测定铁矿石中二氧化硅的含量。
本方法适用于铁矿石中二氧化硅的测定。
2 原理
试样用碳酸钠熔剂熔融，盐酸浸取，在水浴上蒸干脱水，以盐酸溶解盐类，过滤并灼烧成
二氧化硅。
3 试剂
3.1 无水碳酸钠
3.2 焦硫酸钾
3.3 盐酸，ρ1.19 g/mL，1+1， 3+97
3.4 氢氟酸，ρ1.15 g/mL
3.5 硫酸， 1+4
3.6 乙醇，95％(V/V) 。
4 仪器
4.1 天平：不应低于四级，精确至0.0001g
4.2 铂坩埚：带盖，容量15～30 mL。
4.3 马弗炉：隔焰加热炉，在炉膛外围进行电阻加热。应使用温度控制器，准确控制炉温，并定
期进行校验
5 试样制备
试样必须有代表性和均匀性。大样缩分后的试样不得少于100g，试样通过0.080 mm 方孔
筛时的筛余应不超过15%。再以四分法或缩分器将试样缩减至约25g，然后磨细至全部通过
0.080mm 方孔筛，装入试样瓶中供分析用，其余作为原样保存备用。
6 操作步骤
6.1 称样
称取0.50g 试样，精确至0.0001g。
6.2 试样测定
将称取的试料置于铂坩埚中，加4g 无水碳酸钠，混匀，再用1g 无水碳酸钠铺在表面。盖
上坩埚盖并留有缝隙，先于低温加热，逐渐升高温度至950～1000℃，熔融呈透明熔体，旋转
坩埚使熔融物均匀地附着在坩埚壁上。冷却，将熔体用热水溶出，移入瓷蒸发皿中。
盖上表面皿，自皿口加入10 mL 盐酸及2～3 滴硝酸，待作用停止后取下表面皿，用平头
玻璃棒压碎块状物使分解完全，用热盐酸（1+1）清洗坩埚数次，洗液合并于蒸发皿中。将蒸
发皿放在水浴上，皿上放一玻璃三角架，再盖上表面皿，蒸发至干。取下蒸发皿，加入10～20mL
盐酸（3+97），搅拌使可溶性盐类溶解。用中速滤纸过滤，用胶头扫棒以热盐酸（3+97）擦洗
玻璃棒及蒸发皿，并洗涤沉淀3～4 次，然后用水充分洗涤，直至用硝酸银溶液检验无氯离子为
止。在沉淀上滴加6 滴硫酸（1+4）。滤液及洗液保存在300mL 烧杯中。
将烧杯中的滤液移到原蒸发皿中，在水浴上蒸发至干后，取下放入烘箱中，于110℃左右
2
的温度下烘60min，取出放冷。加入10～20mL 热盐酸（3+97），搅拌使可溶性盐类溶解。用中
速滤纸过滤，用胶头扫棒以热盐酸（3+97）擦洗玻璃棒及蒸发皿，并洗涤沉淀3～4 次，然后
用水充分洗涤，直至用硝酸银溶液检验无氯离子为止。滤液及洗液保存在250mL 容量瓶中。在
沉淀上滴加3 滴硫酸（1+4），然后将二次所得二氧化硅沉淀连同滤纸一并移入铂柑蜗中，烘干，
灰化，然后放入1200℃的高温下灼烧20～40min。取出坩埚置于干燥器中冷却至室温，称量，
反复灼烧，直至恒量。
将沉淀用数滴水润湿，加6 硫酸(1+4)和10 mL 氢氟酸，放入通风橱内的电热板上缓慢蒸
发至干，升高温度继续加热挥发至三氧化硫白烟完全逸尽。将坩埚置于1100～1150℃温度下灼
烧10min，取出坩埚置在干燥器中冷却至室温，称量。反复灼烧，直至恒量。
往经过氢氟酸处理后得到的残渣中加入0.5g 焦硫酸钾熔融，熔块用热水和数滴盐酸(1+1)
溶解，溶液并入分离二氧化硅后得到的滤液和洗液中，用水稀释至标线，摇匀。此溶液A 供滤
液中残留的胶溶性二氧化硅以及试样中三氧化二铝、氧化钙、氧化镁和二氧化钛用。
7 结果计算
按下式计算二氧化硅的含量，以质量分数表示：
式中：WSiO2——二氧化硅的质量分数，%；
m1——灼烧后未经氢氟酸处理的沉淀及坩埚的质量，g；
m2——残渣和坩埚的质量，g；
m——试料的质量，g；
c——在工作曲线上查得的每100mL 被测定溶液中二氧化硅的含量，mg；
10——全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比。
㈢ 金属钛有什么物理性质和化学性质
物理性质
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），高于铝而低于铁、铜、镍。但比强度位于金属之首，是不锈钢的3倍，是铝合金的1.3倍。熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。 钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。钛中杂质的存在，对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显着降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
编辑本段化学性质
钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类： 第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物； 第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体； 第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体； 第四类：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或基本上不发生反应。与化合物HF和氟化物氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4，反应式为（1）；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。氢氟酸是钛的最强溶剂。即使是浓度为1%的氢氟酸，也能与钛发生激烈反应，见式（2）；无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应，仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显着反应。Ti+4HF=TiF4+2H2+135.0千卡（1）2Ti+6HF=2TiF3+3H2 （2） HCl和氯化物氯化氢气体能腐蚀金属钛，干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4，见 式(3)；浓度<5%的盐酸在室温下不与钛反应，20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3，见式(4)；当温度长高时，即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物，如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液，都不与钛发生反应，钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。Ti+4HCl=TiCl4+2H2+94.75千卡(3)2Ti+6HCl=TiCl3+3H2(4) 硫酸和硫化氢钛与5%的硫酸有明显的反应，在常温下，约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快，当浓度大于40%，达到60%时腐蚀速度反而变慢，80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛，见式（5）、（6），加热的浓硫酸可被钛还原，生成SO2，见式（7）。常温下钛与硫化氢反应，在其表面生成一层保护膜，可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下，硫化氢与钛反应析出氢，见式（8），粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物，在900℃时反应产物主要为TiS，1200℃时为Ti2S3。Ti+H2SO4=TiSO4+H2(5) 2Ti+3H2SO4=Ti2(SO4)3+3H2(6) 2Ti+6H2SO4=Ti2(SO4)3+3SO2+6H2O+202千卡(7)Ti+H2S=TiS+H2+70千卡(8)硝酸和王水 致密的表面光滑的钛对硝酸具有很好的稳定性，这是由于硝酸能快速在钛表面生成一层牢固的氧化膜，但是表面粗糙，特别是海绵钛或粉末钛，可与次、热稀硝酸发生反应，见式（9）、（10），高于70℃的浓硝酸也可与钛发生反应，见式（11）；常温下，钛不与王水反应。温度高时，钛可与王水反应生成TiCl2。3Ti+4HNO3+4H2O=3H4TiO4+4NO (9)3Ti+4HNO3+H2O=3H2TiO3+4NO (10) Ti+8HNO3=Ti(NO3)4+4NO2+4H2O (11) 综上所述，钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的，但是，粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在，显着的影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质，它们可以使钛晶格发生畸变，而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小，能与氢氟酸等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛的活性迅速增加，特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应。钛的冶炼过程一般都在800℃以上的高温下进行，因此必须在真空中或在惰性气氛保护下操作。金属钛的物理性质金属钛（Ti），灰色金属。原子序数为22，相对原子质量47.87。核外电子在亚层中的排布情况为1S2 2S2 2P6 3S2 3P6 3d2 4S2。金属活动性在镁、铝之间，常温下并不稳定，因此在自然界中只以化合态存在，常见的钛的化合物有钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）等。钛在地壳中含量较高，排行第九，达5600ppm，换算成百分比为0.56%。纯钛密度为4.54×103kg/m3，摩尔体积为10.54cm3/mol，硬度较差，莫氏硬度只有4左右，因此延展性好。钛的热稳定性很好，熔点为1660±10℃，沸点为3287℃。金属钛的化学性质金属钛在高温环境中的还原能力极强，能与氧、碳、氮以及其他许多元素化合，还能从部分金属氧化物（比如氧化铝）中夺取氧。常温下钛与氧气化合生成一层极薄致密的氧化膜，这层氧化膜常温下不与绝大多数强酸、强碱反应，包括酸中之王——王水。它只与氢氟酸、热的浓盐酸、浓硫酸反应，因此钛体现了抗腐蚀性。 发展历程 钛元素发现于1789年，1908年挪威和美国开始用硫酸法生产钛白，1910年在试验室中第一次用钠法制得海绵钛，1948年美国杜邦公司才用镁法成吨生产海绵钛---这标志着海绵钛即钛工业化生产的开始。 中国钛工业起步于20世纪50年代。1954，北京有色金属研究总院开始进行海绵钛制备工艺研究，1956年国家把钛当作战略金属列入了12年发展规划，1958年在抚顺铝厂实现了海绵钛工业试验，成立了中国第一个海绵钛生产车间，同时在沈阳有色金属加工厂成立了中国第一个钛加工材生产试验车间。 20世纪60-70年代，在国家的统一规划下，先后建设了以遵义钛厂为代表的10余家海绵钛生产单位，建设了以宝鸡有色金属加工厂为代表的数家钛材加工单位，同时也形成了以北京有色金属研究总院为代表的科研力量，成为继美国、前苏联和日本之后的第四个具有完整钛工业体系的国家。 1980年前后，我国海绵钛产量达到2800吨，然而由于当时大多数人对钛金属认识不足，钛材的高价格也限制了钛的应用，钛加工材的产量仅200吨左右，我国钛工业陷入困境。在这种情况下，由当时国务院副总理方毅同志倡导，朱镕基和袁宝华同志支持，于1982年7月成立了跨部委的全国钛应用推广领导小组，专门协调钛工业的发展事宜，促成了20世纪80年代至90年代初期我国海绵钛和钛加工材产销两旺、钛工业快速平稳发展的良好局面。 综上所述，我国钛工业大致经历了三个发展期：即20世纪50年代的开创期，60-70年代的建设期和80-90年代的初步发展期。在新世纪，得益于国民经济的持续、快速发展，我国钛工业也进入了一个快速成长期。 钛耐腐蚀，所以在化学工业上常常要用到它。过去，化学反应器中装热硝酸的部件都用不锈钢。不锈钢也怕那强烈的腐蚀剂——热硝酸，每隔半年，这种部件就要统统换掉。现在，用钛来制造这些部件，虽然成本比不锈钢部件贵一些，但是它可以连续不断地使用五年，计算起来反而合算得多。 在电化学中，钛是单向阀型金属，电位很负，通常无法用钛作为阳极进行分解。 钛的最大缺点是难于提炼。主要是因为钛在高温下化合能力极强，可以与氧、碳、氮以及其他许多元素化合。因此，不论在冶炼或者铸造的时候，人们都小心地防止这些元素“侵袭”钛。在冶炼钛的时候，空气与水当然是严格禁止接近的，甚至连冶金上常用的氧化铝坩埚也禁止使用，因为钛会从氧化铝里夺取氧。现在，人们利用镁与四氯化钛在惰性气体——氦气或氩气中相作用，来提炼钛。 人们利用钛在高温下化合能力极强的特点，在炼钢的时候，氮很容易溶解在钢水里， 当钢锭冷却的时候，钢锭中就形成气泡，影响钢的质量。所以炼钢工人往钢水里加进金属钛，使它与氮化合，变成炉渣一—氮化钛，浮在钢水表面，这样钢锭就比较纯净了。 当超音速飞机飞行时，它的机翼的温度可以达到500℃。如用比较耐热的铝合金制造机翼，一到二三网络也会吃不消，必须有一种又轻、又韧、又耐高温的材料来代替铝合金而钛恰好能够满足这些要求。钛还能经得住零下一百多度的考验，在这种低温下，钛仍旧有很好的韧性而不发脆。 利用钛和锆对空气的强大吸收力，可以除去空气，造成真空。比方，利用钛制成的真空泵，可以把空气抽到只剩下十万亿分之一。 钛的氧化物——二氧化钛，是雪白的粉末，是最好的白色颜料，俗称钛白。以前，人们开采钛矿，主要目的便是为了获得二氧化钛。钛白的粘附力强，不易起化学变化，永远是雪白的。特别可贵的是钛白无毒。它的熔点很高，被用来制造耐火玻璃，釉料，珐琅、陶土、耐高温的实验器皿等。 二氧化钛是世界上最白的东西， 1克二氧化钛可以把 450多平方厘米的面积涂得雪白。它比常用的白颜料一—锌钡白还要白5倍，因此是调制白油漆的最好颜料。世界上用作颜料的二氧化钛，一年多到几十万吨。二氧化钛可以加在纸里，使纸变白并且不透明，效果比其他物质大10倍，因此，钞票纸和美术品用纸就要加二氧化钛。此外，为了使塑料的颜色变浅，使人造丝光泽柔和，有时也要添加二氧化钛。在橡胶工业上，二氧化钛还被用作为白色橡胶的填料。 四氯化钛是种有趣的液体，它有股刺鼻的气味，在湿空气中便会大冒白烟——它水解了，变成白色的二氧化钛的水凝胶。在军事上，人们便利用四氯化钛的这股怪脾气，作为人造烟雾剂。特别是在海洋上，水气多，一放四氯化钛，浓烟就象一道白色的长城，挡住了敌人的视线。在农业上，人们利用四氟化钛来防霜。 钛酸钡晶体有这样的特性：当它受压力而改变形状的时候，会产生电流，一通电又会改变形状。于是，人们把钛酸钡放在超声波中，它受压便产生电流，由它所产生的电流的大小可以测知超声波的强弱。相反，用高频电流通过它，则可以产生超声波。现在，几乎所有的超声波仪器中，都要用到钛酸钡。除此之外，钛酸钡还有许多用途。例如：铁路工人把它放在铁轨下面，来测量火车通过时候的压力；医生用它制成脉搏记录器。用钛酸钡做的水底探测器，是锐利的水下眼睛，它不只能够看到鱼群，而且还可以看到水底下的暗礁、冰山和敌人的潜水艇等。 冶炼钛时，要经过复杂的步骤。把钛铁矿变成四氯化钛，再放到密封的不锈钢罐中，充以氩气，使它们与金属镁反应，就得到“海绵钛”。这种多孔的“海绵钛”是不能直接使用的，还必须把它们在电炉中熔化成液体，才能铸成钛锭。但制造这种电炉又谈何容易！除了电炉的空气必须抽干净外，更伤脑筋的是，简直找不到盛装液态钛的坩埚，因为一般耐火材料部含有氧化物，而其中的氧就会被液态钛夺走。后来，人们终于发明了一种“水冷铜坩埚”的电炉。这种电炉只有中央一部分区域很热，其余部分都是冷的，钛在电炉中熔化后，流到用水冷却的铜坩埚壁上，马上凝成钛锭。用这种方法已经能够生产几吨重的钛块，但它的成本就可想而知了。
㈣ 矿物均质性与非均质性视测分级和影响观察的因素
一、矿物均质性与非均质性的视测分级
虽然非均质性和偏光色，在现阶段都可以定量测定，然而在实际鉴定工作中，为了迅速简易，通常仅对其作定性估计，以资作为判别矿物的一种依据。为了在教学及实际工作中更易于分辨，只将矿物的均质性、非均质性分如下三级：
（1）强非均质性 在正交偏光下，旋转物台明暗变化显着，偏光色从显着（如辉钼矿、铜蓝等）至明显（如磁黄铁矿等），这一类级的非均质矿物包括一般习惯上分级的“特强”和“显着”两级。
（2）弱非均质性 正交偏光下，旋转物台明暗变化可见至仅隐约可见，有的显示弱的偏光色，在多方向性矿物颗粒的集合体中才能清楚地看出其非均质效应。这一类级包括习惯上的“清楚”和“微弱”两级非均质矿物，如钛铁矿、车轮矿等。
（3）均质性 正交偏光下，即使用强入射光，旋转物台也不出现明暗变化，即物台旋转一周呈全暗或全微亮，如方铅矿、闪锌矿。
常见矿物均质性与非均质性分级见表5-1。
表5-1 常见矿物均质性与非均质性分级
注：非均质性按四级分类时，标以∗∗∗∗者表示特强；∗∗∗为显着；∗∗为清楚；∗为微弱。
二、影响均质、非均质性观察的因素
（1）光片质量的影响 光面上往往有擦痕和凹坑，由它们造成的漫反射，会使均质矿物在转动物台时也显明暗变化，但这种变化在一个光片或视域中为同一方向，具一致性，而非均质矿物的非均质效应是发生于各颗粒中，且随矿物晶粒的方位不同而异。
（2）光片安装的影响 若光片安装不平，转动物台180°时，也会出现明暗变化，但转动光片一周，与上述现象类似，即整个光面呈同一方向性的变化，而不是矿物晶粒显现非均质效应，故不呈“四明四暗”现象。
（3）切面方向的影响 非均质矿物也有显均质效应的 “均质切面”，所以应对同一种矿物观察许多颗粒后再作判断。
（4）强内反射的影响 具强内反射的矿物，在正交偏光下由于强烈的内反射效应，会干扰对均质与非均质效应的观察。
（5）光源强度的影响 若入射光线较弱（由于光源弱或聚光、反射器等调整不当）时，会对一些弱非均质性矿物误认为均质性矿物。
（6）矿相显微镜本身的影响 若显微镜的光学性能不佳以及物镜有应变等，都会大大影响对均质与非均质性的观察。
实验作业
1.用正交偏光法或不完全正交偏光法观察下列已知均质、非均质性矿物
（1）均质性矿物 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿。
（2）强非均质性矿物 铜蓝，偏光色为火橙－棕红－橙黄； 辉钼矿，偏光色为淡紫色－蓝灰色。
（3）弱非均质性矿物 黑钨矿，偏光色为黄－灰色。
2.鉴定下列矿物的均质性、非均质性及偏光色
辉锑矿、黝铜矿、毒砂、磁黄铁矿、铬铁矿、硼镁铁矿、钛铁矿、磁铁矿、辉铋矿、赤铁矿。
3.用正交偏光暗位法测量石墨和辉钼矿的Ar 角。
㈤ 钛的测定
60.2.3.1 过氧化氢光度法
方法提要
试样用焦硫酸钾熔融，在硫酸介质中，钛与过氧化氢生成稳定的黄色配合物［TiO2(SO4)2］2-，以光度法测定钛。加入磷酸使铁生成无色的配合物以消除其干扰。
方法适用于锆钛砂、锆英石等矿物中二氧化钛的测定。本法适合于测定0.01%～1%的TiO2。
仪器
分光光度计。
试剂
焦硫酸钾。
硫酸。
磷酸。
过氧化氢。
钛标准溶液ρ(TiO2)=500.0μg/mL称取0.5000gTiO2(经过灼烧)，置于5mL瓷坩埚中，加10～15gK2S2O7，于高温炉中，升温至700～750℃熔融150～20min，取出，冷却，放入250mL烧杯中，用(1+9)H2SO4加热浸提，并洗净坩埚，加热使熔块溶解，移入1000mL容量瓶中，冷却后，以(1+9)H2SO4稀释至刻度，混匀。
校准曲线
移取0mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL钛标准溶液，分别置于一组50mL容量瓶中，加1mL(1+1)H3PO4，以(1+9)H2SO4稀释至40mL，加入5mLφ=3%的H2O2，用(1+9)H2SO4稀释至刻度，混匀。在分光光度计上，用1cm比色皿，以试剂空白作参比，于波长420～430nm波长处测量吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.2～0.5g(精确至0.0001g)试样，置于30mL瓷坩埚中，加入5～8gK2S2O7，置于高温炉中，升温至700～750℃熔融15～20min，取出，冷却，放入250mL烧杯中，用(1+9)H2SO4加热浸提，并洗净坩埚，加热使熔块溶解，冷却，移入100mL容量瓶中，冷却后，以(1+9)H2SO4稀释至刻度，混匀。放置澄清或干过滤。
分取10.0mL清液于50mL容量瓶中，加1mL(1+1)H3PO4，用(1+9)H2SO4稀释至40mL左右，以下按校准曲线进行测定。
若用60.2.2.1苦杏仁酸重量法中过滤分离锆(铪)的滤液测定钛，分取10.0mL滤液，置于50mL烧杯中，加5mL(1+1)H2SO4，加热冒烟，取下冷却，将溶液转入50mL容量瓶中，加1mL(1+1)H3PO4，加入5mL!=3%的H2O2，用(1+9)H2SO4稀释至刻度，混匀。以下按校准曲线进行测定。
二氧化钛含量的计算参见式(60.4)。
注意事项
1)也可以采用目视比色法，分析步骤如下:
移取含TiO20μg、25μg、75μg、100μg、150μg、200μg、250μg、300μg、350μg、400μg、450μg、500μg的钛标准溶液，分别置于一组25mL比色管中，加0.5mL(1+1)H3PO4，以(1+9)H2SO4稀释至20mL，加入2.5mL!=3%的H2O2，用(1+9)H2SO4稀释至刻度，混匀。进行目视比色测定。
2)试样中含有钒、铬、钼、钨干扰元素时，可在用(1+9)H2SO4浸提后，用氢氧化钠沉淀，过滤分离干扰元素。
60.2.3.2 二安替比林甲烷光度法
方法提要
试样经HF、H2SO4分解，冒烟除硅后，再用K2S2O7熔融，盐酸提取。在盐酸介质中，钛与二安替比林甲烷生成稳定的黄色配合物，以光度法测定钛。配合物显色45min后可稳定24h，50mL溶液中二氧化钛含量在0～100μg服从比耳定律。借以进行光度法测定。
方法适用于锆钛砂、锆英石等矿物二氧化钛的测定。本法适合于测定0.005%～1%的TiO2。
仪器
分光光度计。
试剂
焦硫酸钾。
安替比林。
盐酸。
甲醛。
氢氧化铵。
抗坏血酸溶液(10g/L)。
二安替比林甲烷溶液(20g/L)称取20g二安替比林甲烷于烧杯中，加500mL水，再加30mL(1+1)H2SO4，搅拌至全部溶解，过滤于1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。
钛标准储备溶液ρ(TiO2)=500.0μg/mL制备方法参见60.2.3.1过氧化氢光度法。
钛标准溶液ρ(TiO2)=10.0μg/mL用(2.5+97.5)HCl稀释钛标准储备溶液配制。
校准曲线
移取0.00mL、0.50mL、1.00mL、1.50mL、2.00mL、3.00mL钛标准溶液，分别置于一组50mL容量瓶中，补加(2.5+7.5)HCl至30mL，加0.5～2mL抗坏血酸溶液，混匀，放置3～5min，加入10mL二安替比林甲烷溶液，用水稀释至刻度，混匀。放置30min后，在分光光度计上，用3cm比色皿，以试剂空白作参比，于波长380～430nm处测量吸光度。绘制校准曲线。
分析步骤
称取0.2～0.5g(精确至0.0001g)试样，于铂坩埚中，加1mL(1+1)H2SO4和5mLHF，盖上坩埚盖，在电热板上加热至试样溶解完全，去盖，继续加热至冒白烟，取下冷却，用水洗坩埚壁，再加热至冒白烟片刻后，取下冷却，向坩埚中加入4～6gK2S2O7，于高温炉中，升温至700～750℃熔融15～20min，取出，冷却，放入250mL烧杯中，用50mL(1+1)HCl加热浸提，洗出坩埚后，加热使熔块溶解，取下冷却，移入100mL容量瓶中，以水稀释至刻度，混匀。放置澄清或干过滤。
分取5.0～20.0mL试液，于50mL容量瓶中，补加(2.5+7.5)HCl至30mL，以下按校准曲线进行测定。
或分取5.0～20.0mL60.2.2.1苦杏仁酸重量法中过滤分离锆(铪)的滤液于50mL容量瓶中，以下按校准曲线进行测定。
二氧化钛含量的计算参见式(60.4)。
注意事项
1)显色酸度应控制在0.5～2mol/L范围内，并尽量保持一致。酸度过高或过低，会使吸光度偏低。
2)在50mL2mol/LHCl介质中，加入(20g/L)二安替比林甲烷溶液不能少于8mL。
3)显色溶液中1mg的氟离子会使吸光度偏低。高氯酸根能与试剂生成白色沉淀，不应大量存在。
4)铁(Ⅲ)与试剂形成棕红色配合物，严重干扰测定。用抗坏血酸将铁(Ⅲ)还原为铁(Ⅱ)后不干扰测定。
5)二安替比林甲烷的合成:取安替比林(1，5-二甲基-2-苯基-3-吡唑啉酮)C11H12ON2于烧杯中，加入少量水和1～2mL(1+1)HCl溶解，并按1mg安替比林和3～4mL甲醛(!=40%)的比例加入甲醛。在水浴上加热30～40min后，用氢氧化铵中和至有微氨味(pH8～9)，即析出二安替比林甲烷，冷却后，过滤，用水洗涤，在105℃烘干即可。
60.2.3.3 锌片还原-硫酸高铁铵容量法
参见第36章钒钛磁铁矿、钛铁矿和金红石分析中36.2.1金属锌还原-硫酸高铁铵容量法。
60.2.3.4 铝片还原-硫酸高铁铵容量法
参见第36章钒钛磁铁矿、钛铁矿和金红石分析中36.2.2铝片还原-硫酸高铁铵容量法。
60.2.3.5 锌片还原-重铬酸钾容量法连续测定钛和铁
参见第36章钒钛磁铁矿、钛铁矿和金红石分析中36.2.3金属锌还原-容量法连续测定钛和铁。
㈥ 元素分析的检测项目包含哪些内容
矿物元素检测：金属矿检测、岩石矿物分析、非金属矿检测、稀有矿石检测、铁矿石检测。
金属材料元素检测：钢材元素检测、金属元素检测、稀土微量元素检测、合金材料检测、金属镀层元素检测。
其它元素检测：化肥氮磷钾元素含量检测、无机材料元素分析、土壤重金属检测、水质元素离子检测。
斯坦德检测总部位于青岛，在华中、华北、华东、华南、西北、东北、西南地区建设有多个专业实验基地和数十家分支机构。斯坦德拥有检验检测机构资质认定（CMA）资质并且实验室通过中国合格评定国家认可委员会（CANS）认可、获得武器装备质量管理体系认证。
㈦ 怎样识别钛合金
朋友,全介绍给你了,很多的:
以钛为基加入其他合金元素组成的合金称作钛合金。钛合金具有密度低、比强度高、抗腐蚀性能好、工艺性能好等优点,是较为理想的航天工程结构材料。
研究范围：
钛合金可分为结构钛合金和耐热钛合金,或α型钛合金、β型钛合金和α＋β型钛合金。研究范围还包括钛合金的成形技术、粉末冶金技术、快速凝固技术、钛合金的军用和民用等。
应用：
钛合金是一种新型结构材料，它具有优异的综合性能，如密度小（~4.5gcm-3），比强度和比断裂韧性高，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，低温韧性良好，抗蚀性能优异，某些钛合金的最高工作温度为550ºC，预期可达700ºC。因此它在航空、航天、化工、造船等工业部门获得日益广泛的应用，发展迅猛。轻合金、钢等的（σ0.2/密度）与温度的关系，钛合金的比强高于其他轻金属、钢和镍合金，并且这一优势可以保持到500ºC左右，因此某些钛合金适于制造燃气轮机部件。钛产量中约80%用于航空和宇航工业。例如美国的B-1轰炸机的机体结构材料中，钛合金约占21%，主要用于制造机身、机翼、蒙皮和承力构件。F-15战斗机的机体结构材料，钛合金用量达7000kg ，约占结构重量的34%。波音757客机的结构件，钛合金约占5%，用量达3640 kg。麦克唐纳道格拉斯（Mc-Donnell-Dounlas）公司生产的DC10飞机，钛合金用量达5500kg，占结构重量的10%以上。在化学和一般工程领域的钛用量：美国约占其产量的15%，欧洲约占40%。由于钛及其合金的优异抗蚀性能，良好的力学性能，以及合格的组织相容性，使它用于制作假体装置等生物材料。
特点：
钛金属的密度较小，为4.5g/cm3，仅为铁的60%，通常与铝、镁等被称为轻金属，其相应的钛合金、铝合金、镁合金则称为轻合金。世界上许多国家都认识到钛合金材料的重要性，相继对钛合金材料进行研究开发，并且得到了实际应用。 钛是二十世纪五十年代发展起来的一种重要的结构金属，钛合金因具有比强度高、耐蚀性好、耐热性高、易焊接等特点而被广泛用于各个领域，尤其是强度高、易焊接性能有利于高尔夫杆头的制造。
第一个实用的钛合金是1954年美国研制成功的Ti-6Al（铝）-4V（矾）合金。Ti-6Al-4V合金在耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性方面均达到较好水平。Ti-6Al-4V合金使用量已占全部钛合金的75~85%。许多其它合金可以看作是Ti-6Al-4V合金的改型。 目前，世界上已研制出的钛合金有数百种，最着名的合金有二十至三十种，例如，有Ti-6Al-4V</SPAN>、Ti-5Al-2.5Sn、Ti-2Al-2.5Zr、Ti-32Mo、Ti-Mo-Ni、Ti-Pd、Ti-811、Ti-6242、Ti-1023、Ti-10-5-3、Ti-1100、BT9、BT20、IMI829、IMI834等；用于球杆制造的有10-2-3,SP700,15-3-3-3（通常所说的β钛）,22-4,DAT51。
钛合金可以分为α、α+β、β型合金及钛铝金属间化合物（TixAl，此处x=1或3）四类。下表列出了四类典型钛合金及特点。
类别 典型合金 特点
α Ti-5Al-2.5Sn
Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo
强韧性一般，焊接性能好
抗氧化强，蠕变强度较高
较少应用在高尔夫球刊刊头制造上
α+β Ti-6Al-4V
Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo
强韧性中上，可热化处理强，可焊
疲劳性能好，多应用于铸造刊头
如铁杆、球道木等
β Ti-13V-11Cr-3Al
Sp700
Ti-15va-3Cr-3Al-3Ni 强度高，热处理强化能力强
可锻性及冷成型性能好
可适用多种焊接方式
TixAl Ti3Al(α2)及TiAl(Y0 使用温度渴望达到900度，但室温塑韧性差
钛的发展史
1791年英国牧师W．格雷戈尔(Gregor)在黑磁铁矿中发现了一种新的金属元素。1795年德国化学家M．H．克拉普鲁斯(Klaproth)在研究金红石时也发现了该元素，并以希腊神Titans命名之。1910年美国科学家M．A．亨特(Hunter)首次用钠还原TiCI：制取了纯钛。1940年卢森堡科学家W．J．克劳尔(kroll)用镁还原TiCl：制得了纯钛。从此，镁还原法(又称为克劳尔法)和钠还原法(又称为亨特法)成为生产海绵钛的工业方法。美国在1948年用镁还原法制出2t海绵钛，从此达到了工业生产规模。随后，英国、日/本、前苏联和中国也相继进入工业化生产，其中主要的产钛大国为前苏联、日/本和美国。
钛是一种新金属，由于它具有一系列优异特性，被广泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、轻工、电力、海水淡化、舰艇和日常生活器具等工业生产中，它被誉为现代金属。金属钛生产从1948年至今才有半个世纪的历史，它是伴随着航空和航天工业而发展起来的新兴工业。它的发展经受了数次大起大落，这是因为钛与飞机制造业有关的缘故。但总的说来，钛发展的速度是很快的，它超过了任何一种其他有色金属的发展速度。这从全世界海绵钛工业发展情况可以看出：海绵钛生产规模60年代为60kt/a，70年代为1lOkt/a，80年代为130kt/a，到1992年已达140kt/a。实际产量1990年达到历史最高水平，为105kt/a。目前，世界海绵钛生产厂家和生产能力列于表1—1。
进入90年代后，由于军用钛量减少和俄罗斯等一些国家抛售库存海绵钛，使前几年市场疲软。1995年钛的市场开始回升，主要由于B777等民用飞机和高尔夫球杆等民用钛量大幅度增加， 1996年钛的需求量达到一个新的高点。专家预测今后几年内钛的 需求量将继续较大幅度增长。目前妨碍钛应用的主要原因是价格贵。可以预料，随着科学技术的进步和钛生产工艺的不断完善、 扩大企业的生产能力和提高管理水平、进一步降低钛制品的成本， 必然会开拓出更广泛的钛市场。
钛的基本性质
原子结构
钛位于元素周期表中ⅣB族，原子序数为22，原子核由22个质子和20-32个中子组成，核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。
物理性质
钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米（20℃），熔点1668±4℃，熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260±20℃，汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350℃，临界压力1130大气压。钛的导热性和导电性能较差，近似或略低于不锈钢，钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。在25℃时，钛的热容为0.126卡/克原子·度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33卡/克原子·度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1.00004。
钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面收缩率可达70-80%，但强度低，不宜作结构材料。钛中杂质的存在，对其机械性能影响极大，特别是间隙杂质（氧、氮、碳）可大大提高钛的强度，显着降低其塑性。钛作为结构材料所具有的良好机械性能，就是通过严格控制其中适当的杂质含量和添加合金元素而达到的。
化学性质
钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物发生反应。各种元素，按其与钛发生不同反应可分为四类：
第一类：卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物；
第二类：过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体；
第三类：锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体；
第四类：惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素（除钪外），锕、钍等不与钛发生反应或 基本上不发生反应。
与化合物的反应：
◇ HF和氟化物
氟化氢气体在加热时与钛发生反应生成TiF4， 反应式为（1）；不含水的氟化氢液体可在钛表面上生成一层致密的四氟化钛膜，可防止HF浸入钛的内部。氢氟酸是钛的最强熔剂。即使是浓度为1%的氢氟酸，也能与钛发生激烈反应，见式（2）；无水的氟化物及其水溶液在低温下不与钛发生反应，仅在高温下熔融的氟化物与钛发生显着反应。
Ti＋4HF＝TiF4＋2H2＋135.0千卡 （1）2Ti＋6HF＝2TiF4＋3H2 （2）
◇ HCl和氯化物
氯化氢气体能腐蚀金属钛，干燥的氯化氢在>300℃时与钛反应生成TiCl4，见 式(3);浓度<5%的盐酸 在室温下不与钛反应，20%的盐酸在常温下与钛发生瓜在生成紫色的TiCl3，见式(4);当温度长高时，即使稀盐酸也会腐蚀钛。各种无水的氯化物，如镁、锰、铁、镍、铜、锌、汞、锡、钙、钠、钡和NH4离子及其水溶液，都不与钛发生反应，钛在这些氯化物中具有很好的稳定性。
Ti＋4HCl＝TiCl4＋2H2＋94.75千卡 (3)2Ti＋6HCl＝TiCl3＋3H2 (4)
◇ 硫酸和硫化氢
钛与<5%的稀硫酸反应后在钛表面上生成保护性氧化膜，可保护钛不被稀酸 继续腐蚀。但>5%的硫酸与钛有明显的反应，在常温下，约40%的硫酸对钛的腐蚀速度最快，当浓度大于40%，达到60%时腐蚀速度反而变慢，80%又达到最快。加热的稀酸或50%的浓硫酸可与钛反应生成硫酸钛，见式（5）,（6），加热的浓硫酸可被钛还原，生成SO2，见式（7）。常温下钛与硫化氢反应，在其表面生成一层保护膜，可阻止硫化氢与钛的进一步反应。但在高温下，硫化氢与钛反应析出氢，见式（8），粉末钛在600℃开始与硫化氢反应生成钛的硫化物，在900℃时反应产物主要为TiS，1200℃时为Ti2S3。
Ti＋H2SO4＝TiSO4＋H2 (5) 2Ti＋3H2SO4＝Ti2(SO4)3＋H2 (6)
2Ti＋6H2SO4＝Ti2(SO4)3＋3SO2＋6H2O＋202千卡 (7)Ti＋H2S＝TiS＋H2＋70千卡(8)
◇ 硝酸和王水 致密的表面光滑的钛对硝酸具有很好的稳定性，这是由于硝酸能快速在钛表面生成一层牢固的氧化膜，但是表面粗糙，特别是海绵钛或粉末钛，可与次、热稀硝酸发生反应，见式（9）、（10），高于70℃的浓硝酸也可与钛发生反应，见式（11）；常温下，钛不与王水反应。温度高时，钛可与王水反应生成TiCl2。
3Ti＋4HNO3＋4H2O＝3H4TiO4＋4NO (9)3Ti＋4HNO3＋H2O＝3H2TiO3＋4NO (10)
Ti＋8HNO3＝Ti(NO3)4＋4NO2＋4H2O (11)
综上所述，钛的性质与温度及其存在形态、纯度有着极其密切的关系。致密的金属钛在自然界中是相当稳定的，但是，粉末钛在空气中可引起自燃。钛中杂质的存在，显着的影响钛的物理、化学性能、机械性能和耐腐蚀性能。特别是一些间隙杂质，它们可以使钛晶格发生畸变，而影响钛的的各种性能。常温下钛的化学活性很小，能与氢氟酸等少数几种物质发生反应，但温度增加时钛的活性迅速增加，特别是在高温下钛可与许多物质发生剧烈反应。钛的冶炼过程一般都在800℃以上的高温下进行，因此必须在真空中或在惰性气氛保护下操作。
㈧ 钛铁矿中的钪怎样提取
目前还是新工艺，以钛白废酸作为浸出剂浸取钒钛磁铁矿,研究从浸出液中分离提取钪、钒、钛、铁等金属元素的湿法冶金新工艺.........更长详情关注中国铁合金在！
㈨ 利用中子吸收测定岩石样品中硼元素的含量
张玉君
（地质部地球物理勘探研究所）
一、原理及方法
不同的原子核对中子有着不同的吸收作用，硼核的热中子有效俘获截面比主要的造岩元素的热中子俘获截面大几个数量极。因此当中子流穿过含硼样品时，其强度便减弱，减弱的程度取决于样品中硼的含量。这一物理现象提供了利用中子吸收测定岩石样品中硼含量的可能性。由于原子核的中子特性与其化学状态无关，同时又由于硼核与其他常遇到的造岩元素的中子特性有着十分显着的差异，故利用此方法测定样品的含硼量可以不必经过化学处理。
方法中应用Po—Be中子源，其最高能量为11兆电子伏，多数中子的能量位于3～5兆电子伏之间。Po—Be中子源中子的能量比热中子的能量高106～109倍。为了获得热中子，必须将快中子加以慢化，含氢物质（如水、石蜡等）可以做为中子的良好的慢化剂，本试验中用石蜡来慢化中子。
在中子吸收法中主要研究物质对热中子的吸收现象。慢化后的热中子流通过样品时，部分被吸收，各种原子核的中子俘获截面变化范围很大，可能低至10-1靶恩，也可能高达103靶恩，从表1中可以看出，主要造岩元素的中子俘茯截面均很小，一般不超过1靶恩，仅Hg,B,Cd的有效中子俘获截面达到数百甚至数千靶恩。此外尚有一些稀土元素具有较大的中子俘获截面。通常在硼矿石中，Hg,Cd以及稀土元素的含量颇微，因此，可以肯定含硼岩石对中子的吸收主要决定于硼的含量，那么测定岩石对热中子的吸收效应，可以确定其含硼量。
表1
关于岩石化学成分（除硼以外）的变化对中子吸收的影响，则为了便于对比，将元素或岩石对热中子的吸收作用以相当的硼（或B2O3）的百分含量为单位来计算：
张玉君地质勘查新方法研究论文集
式中，CB—相当的硼含量，Ci—某元素的实际含量，σB—硼核的中子俘获截面，σi—i元素的中子俘获截面，AB—硼的原子量，Ai—i元素的原子量。
表2
利用上式求出表2，计算中忽略了氧元素对中子的吸收。
从表2可以看出，在这些主要的氧化物中，以H2O,K2O3,Fe3O4及Fe2O3对中子吸收的影响较为显着。利用此表可以估算岩石各主要化学成分的变化对中子吸收的影响。岩石中含Fe3O4量为50%，相当于B2O3含量0.07%。利用上表也可以估算岩石对中子的总吸收特性，仍以相当的硼百分含量为单位：
张玉君地质勘查新方法研究论文集
利用（2）式计算了几种岩石的中子吸收特性，见表3，从此表可以看出，岩石成分中仅铁的影响较大，除磁铁矿外，其他岩性变化所引起的中子特性变化均小于0.05%B2O3，那么可以认为除铁外，其他化学成分变化而引起的系统误差均小于0.05%。这一系统误差可以减小，如果将样品按化学成分而分类，用比较法进行测定即可达到这一目的。适当地选择标准样品也可以减小铁元素的干扰。
表3
在上述计算中仅考虑了岩石对中子的吸收作用，而未考虑其散射作用，由于不同元素具有不同的中子散射截面，那么岩石中具有高散射截面的元素成分的变化也将造成一定的测量误差。这里应考虑到H的干扰，必须设法消除之。
二、测量设备及仪器
中子吸收法使用的仪器设备比较简单，主要包括：Po—Be中子源、中子源的慢化装置和防护设备、慢中子探测器及记录仪器等。
试验工作中我们采用了强度为3×106～6×106中子/秒的Po—Be中子源，中子源置于石蜡防护箱中，石蜡防护箱同时用作慢化装置，防护箱中间开一孔道，用一块厚度为5厘米的石蜡盖塞住，如图1所示。中子流穿过石蜡盖被慢化后，作用于样品；当然也有部分中子流是通过孔道四周的石蜡层，被散射及慢化后，作用于样品的。为了加强防护，在源箱的四周及上部均用石蜡砖砌成辅助防护层，防护层的总厚度达50厘米。
记录热中子用的两只BF3正比中子计数管固定在管架上，管架用胶木板和有机玻璃板制成，管架同时用来固定样品盘的位置，管架四而用铝板包住，以屏蔽电磁场的干扰；管架上面和两侧均有石蜡防护层，仅沿计数管方向向外部开一通道，以更换样品。
图1测量装置图
用铝质盒子作为样品盘，样品盘的盖子用2毫米厚的有机玻璃板制成，用此有机玻璃盖子将粉末状样品铺平压紧，并可防止样品散落，测量中应保持中子源、计数管及样品之间的相对位置不变。
测量仪器包括慢中子探测器、放大器、鉴别器、阴极输出器、定标器、稳定高压电源及屏压电源（见图2）除定标器外，测量仪器均系自制。
图2测量仪器方块示意图
中子探测器为两只国产三氟化硼正比慢中子计数管，中子计数管输出的负脉冲经过两极放大后输给脉冲幅度鉴别器，如果计数管输出导线较长，也可通过阴极输出器再输给放大器。鉴别器用以消除与γ射线有关的干扰脉冲。鉴别器输出的负极性矩形脉冲通过微分线路形成正负极性的两个三角脉冲，正极性的脉冲通过阴极输出器输给定标器进行记录。
试验中曾采用了两批不同工作电压的中子计数管，工作电压分别为3000至3600伏及2000至2300伏，计数管的高压供电电源采用了高频振荡线路，长时间工作其稳定度达±0.2%以上。
各真空管的屏压供电电源为一直流稳压器，其长时间工作稳定度达±0.3%。
定标器采用64进位或万进位定标器。
三、试验技术及工作方法
试验中曾测定了三类样晶：标准样品、试验样品及含干扰元素的样品。各类样品均为粉末状，样品粉碎时通过80～100号筛孔，秤样用分析天平。如果样品比较潮湿，在秤样前应在烘箱内将样品烘干，以去除表面水。样品一般取100克或50克。
标准样品用空白矿样与纯硼试剂按不同比例均匀混合配制而成，所谓空白样品即在矿区所采的非矿石样品，其化学成分与试验样品相近，但含硼量甚低，应低于方法的灵敏阈，试验样品采集自A、B两个矿区，为了对比试验秸果，每个样品均经过化学分析。为了弄清 Fe及 H的干扰，用Fe2O3及Na2CO3·10H2O配制了两套含干扰元素的样品。
为了分析样品中硼的含量，必须测定两个数值：N及Nn；N为中子流穿过含硼样品后的计数率，Nn为中子流穿过空白样品后的计数率。利用
开始测量前应将仪器调节正常，尤其应注意保持各种工作电压的稳定性，固定一个空白样品作为检查样品，仪器调节完毕后，测定一下检查样品的读数。在测量条件保持不变的情况下，此读数在不同工作日的变化，符合中子源的衰减规律，以此来检验仪器工作的正常性。然后即可开始分析。
将测量样品装入样品盘内，用有机玻璃板将样品铺平、压紧并盖住。更换样品时应用毛刷将样品容器清理干净，以防互相干扰。测量时将样品盘置入孔道内，即可开始读数，读两次数，每次读数为2～3分钟。相对标准误差为：式中，A为测量次数，t为数数时间。
张玉君地质勘查新方法研究论文集
若计数率n=10000脉冲/分，则在上述条件下相对标准误差为±0.5%，从误差理论得知，将有95.5%的读数位于n±2σ范围之内。故要求读数的重复性一般为±1%，最大不超过±2%。
测量过程中每隔一小时测定一次空白样品以检查仪器工作的正常性，每小时平均可测定十个样品。
四、试验结果
样品对中子流的吸收作用随着硼含量的增大而增大，中子流减弱的速度随着硼含量的增加而减小，存在着非线性关系，如图3所示。此方法对低含量样品的灵敏度高于对高含量样品之灵敏度。试验结果表明，函数
图3标准曲线图
根据测量结果所算出的
Fe及H对中子吸收测硼的干扰试验结果表明，Fe及H的存在使中子计数率减低，以N表示不含干扰元素样品的读数，N´表示含干扰元素样品的读数，
结晶水的干扰随其含量的增加而增大，但增长的速度却随含量的增加而减低，样品中含水量的变化对方法的影响是十分显着的，尤其是分析外生硼矿样品时，更要注意这一同题。
为了消除Fe,H及其他化学成分变化的影响，应选择与测量样品成分相近的样品做为空白样品。每一具体矿区的样品，其化学成分的变化存在一定规律性，可利用有代表性的空白样品制作标准样品，这样可以减少化学成分变化对方法的干扰。
试验中对两个矿区的七种空白样品配制的标准样品进行了试验，七套标准曲线的重合性良好，均在允许的测量误差范围以内，且与石英粉配制的标准曲线十分近似。这说明只要空白样品选择得当，
试验中证明此方法受样品厚度变化影响很小，不超过允许的测量误差范围，由于测量中取相同重量的样品，那么样品比重的变化而引起的厚度改变对测量结果的影响可以忽略不计。
不同重量样品的试验结果列入图4。100克样品与50克样品的标准曲线存在着内在联系，两条曲线上纵坐标相同之点，其横坐标相差一倍，如果将横坐标改用B2O3的绝对含量，那么图4上1、2两曲线可以完全重复起来，这一结果说明，测量样品不必具有相同的重量，只要将标准曲线改为用B2O3的绝对含量来表示，不同重量的样品也可用同一标准曲线进行解释，解释结果也为B2O3的绝对含量，但测量中应采用大小相同的样品盘。方法的精确度及灵敏度与样品中三氧化二硼的绝对含量有关，样品重量减少后，精度及灵敏度也有所减低。故测量高含量样品可取其重量等于50克，而分析低含量样品时，为了提高方法的精度与灵敏度，最好采用100克样品。
图4不同重量样品的标准曲线图
在上述的技术条件下，利用1—2居里的Po—Be中子源照射100克样品，用两只BF3正比中子计数管进行记录，方法已达到的灵敏阈为0.005%B或相当于0.017%B2O3。
对两个矿区的生产样品进行了测定，考验了方法的准确度及精确度。
中子吸收法分析结果与化学方法分析结果对比情况良好，见图5，证明了中子吸收测硼方法是准确可靠的。仅个别样品的分析结果不能很好地对比起来；利用“加入法”，即在样品中加入已知量的硼，进行重复测定，证明两种方法分析结果相差显着的数据，系化学分析错误所造成。外部检查对比结果说明，B2O3含量＞1%的样品，两种方法分析结果的重合性为±10%,B2O3含量＜1%的样品，两种方法分析结果的重合性为±20%。
图5两种分析方法分析桔果对比图
通过两次以上的中子吸收法重复测量（即内部检查），验证了方法的精确程度，见图6。重复测量结果的重现性良好；B2O3含量＞1%的样品，测量结果的精确度以相对均方差来表示，为±3.16%;B2O3含量＜1%的样品，测量结果的精确度以相对均方误差来表示，为±9.22%。
图6重复分析结果对比图
五、结论
中子吸收测硼法已试验成功，自制的测量仪器可以满足方法的要求。已达到的灵敏阈为0.005%B或0.017%B2O3，方法的精确度在B203含量＞1%时为±3.16%，在B203含量＜1%时为±9.22%。方法的测定效率高，每台仪器每天八小时可以测定80个样品。此方法成本低，可以代替硼矿样品的硼化学分析工作。
参考文献
[1]Осгроумов Г.В.，Нейтронвыймегодаваяиза на бор руд скарнового типа.《Развеэка u охрана неэр》，No5,1961 r.
[2]Хрисгианов В.К.，Установка НИХ－2дляопределениясодерх анидбора в образцах горных пород.《Передовойнаучно－техническийи производственныйопыт》 1959 г.
[3]Христианов В.К.，Панов Г.И.，Определение сопержаниябора в горных поропах метопом нейтронногоанапиза.《ж.Аналцмцческоü хцmu》，12，No 3,1957 r.
[4]Христианов В.К.，Панов Г.И.чернова А.А.，Определение содержаниябора нейтронным мегодом вполевых условиях.《Геохцмця》，No2,1957 г.
[5]Якубοвич А.А.，установка типа《Нейгрон》для опрелеленияконцентрации бора в образдах горныхnoрол《ьюллеемнь научно－мехнцческоüцнформаццu》，No 3,（20）, 1959 г.
НЕЙТРОННЫЙ МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ БОРА В ОБРАЗЦАХ ГОРНЫХ ПОРОД
Чжан Юй－цзюнь
（Инonumym развеəочноü zеофцзцλц мцнцсцсерсмва zеолоzцц КНР）
Резюме В данной работе привелены результаты исслелований нейтронного методаопределениябора в образцах горныхпород.Основой метояаявпяетсяяислользованиевысокогосеченияпоглощенидмедленных нейтроновяпрами бора.Длдпроведенидопыга была изготовленаспециальнаяустановка，в которую входят полонево－бериллиевый источник нейтроно вактивностью 106Нейтр./сек.，парафиновый замедлигель и прибордля регистрации медленныхнейтронов.В качестве детектора нейтронов применяются два пропорциональных счётчика，Наполненных трехфгористым бором，оботащенным изотопом B10.Сушность методики анализазаключаетсяв относительных измерениях степенейуменышенияинтенсивности нейтронного потокапри пропускании медленных нейтронов черезисследуемуюи зталоннуюпробы при одинаковыхгеометрических условиях.Порог чувствительность метода составлηет 0.05%B2O3при навеске проб100 г.
原载《地球物理学报》，1962，№.1.
㈩ 硼镁铁矿族
本族矿物包括硼镁铁矿、硼铁矿
硼镁铁矿Ludwigite—（Mg,Fe2+）2Fe3+[BO3]O2
晶体参数正交晶系；对称型mmm。空间群Pcma;a0=0.914nm,b0=0.305nm,c0=1.245nm;Z=4。
成分与结构FeO 8.48%,MgO 34.65%,Fe2O337.81%,B2O318.26%。含少量TiO2和MnO。硼镁铁矿和硼镁石构成完全类质同像系列。硼镁铁矿中的Fe2＋和Fe3＋有时可部分地被Mn2＋和Mn3+替代。成分中富含Ti者，称为钛硼镁铁矿（azoproite）（Mg,Fe2+）2（Fe3＋,Ti,Mg）[BO3]O2。其结构表现为[BO3]3－络阴离子和附加阴离子O2－由（Mg,Fe2+）和Fe3＋联结，而二价和三价金属阳离子被6个O2－所包围，位于配位八面体中。配位八面体之间相互共棱连接成锯齿状链。
形态晶体呈柱状或针状。通常呈纤维状或放射状集合体，也呈粒状、致密块状。
物理性质黑绿色至黑色，随成分中Fe含量的增大而颜色变深；条痕浅黑绿色至黑色；光泽暗淡，纤维状集合体者呈丝绢光泽。硬度5.5～6。密度3.6 g/cm3。粉末具弱磁性。
鉴定特征以其黑色，纤维状形态和产状为其特征。
成因与产状主要产于接触交代成因的镁质矽卡岩中，与磁铁矿、硼镁石、透闪石、金云母等共生。我国很多地区的镁质矽卡岩铁矿床中常有硼镁铁矿产出。
主要用途提炼硼的矿物原料。