地质岩石矿物成份元素分布

1、地质岩石矿物成份元素分布（一）钒、钛磁铁矿钒钛磁铁矿是含钒的钛磁铁矿。他的化学成分除铁、钛、钒 外，伴生元素有硅、铝、钙、镁、钾、钠、锰、铜、钻、镍、铬 及微量的锶、钡、钼、硫、磷等。它产出于具有显著分异的基性 超基性岩体中，含矿母岩主要是辉长岩、 辉石岩和橄榄岩类中 岩石。主要由钒钛磁铁矿，粒状钛铁矿、硫化矿和硅酸盐组成。 钛磁铁矿中全铁含量为 60%左右。二氧化钛在4%15%之间，五 氧化二钒在0.x%，三氧化铬在0.0x0.x%之间，氧化锰为0.x%。 粒状钛铁矿中的二氧化钛，理论值为 52.7%，但在蚀变矿物中二 氧化钛相对富集，可达 56%以上，氧化亚铁可在 37%46%之间 变化，

2、氧化镁为 2%9%，氧化锰在0.4%0.9%之间，二氧化二 铁在0.xx%之间。（二）金银矿石金在自然界中主要以单质状态分布在岩石或砂矿中，以自然金（包括天然合金和金属互化物）硫化物、硒化物、碲化物和锑 化物等。金矿床中伴生有用组分较多，在脉金矿或其它原生金矿 床中常伴有银、铜、锌、铅、钨、钼、锑、铋、钇、硫等；在砂 金矿床中常伴生有金红石、石榴石、钛铁矿、白钨矿、独居石、 刚玉等矿物；在有色金属矿床中则常伴生金。银主要以硫化物形式存在，大部分是伴生在铜矿，铅、锌、铜多金属矿，铜镍矿和金矿床中。在含金的矿石中，金的赋存状态有晶隙金，裂隙金，包体金及胶体吸附状态金等。（三）超基性岩、硅酸盐：1超

3、基性岩：包括橄榄岩和辉岩类及由其变质而成的蛇纹 岩类等硅酸盐岩石，它与铬铁矿有十分密切的关系， 铬铁矿绝大 多数产生于超基性岩体内。其化学成分上的特点是硅酸不饱和， SiO2<40%； AI2O3的含量很低，MgO含量较高，可达40%以上； CaO含量则很低；FeO含量也较高，达 10%左右；心0、Na?。 的含量均小于1%。蚀变的超基性岩含有较多的化合水，往往高 达15%20%;如蚀变过程中伴有碳酸盐化作用，则含有一定量 的CO2。此外，常伴有铬、镍、钻、铜、铂等兀素。超基性岩的主要矿物为：橄榄石、辉石、蛇纹石；其次为角 闪石、黑云母；次要矿物为铬铁矿、铬尖晶石、铬石榴石、磁铁 矿和钛

4、铁矿等。超基性岩中的蛇纹岩和橄榄岩是富镁的硅酸岩。纯质的橄榄 岩含MgO可达49% ;蛇纹岩是超基性岩受高温气体一液体的影 响变质而成，主要组成矿物为叶蛇纹石，纤维蛇纹石，含MgO最咼可达40%以上。超基性全分析一般要求测量下列组分： SiO2、AI2O3、F62O3、 FeO、CaO、MgO、MnO、TiO2、NiO、CoO、C2O3、K2O、Na2。、 P2O5、H2O-、H2O+、CO2、S （或烧失量），有时还要求测 V2O5 及铂族元素。2、硅酸盐：岩石按其形成原因可分为火成岩（岩浆岩）、沉积岩和变质岩三大类，火成岩和变质岩主要由硅酸盐岩石组成， 而沉积岩除了由硅酸盐岩石组成外，还有

5、碳酸盐岩石组成。花岗岩以花岗岩为代表，包括各类岩浆岩和以硅酸盐矿物为 主的变质岩，一般常见的有花岗岩、闪长岩、辉长岩、玄武岩、 片麻岩、混合岩等。硅砂是以石英为主要成分的砂矿的总称。主要有两种类型：一种是滨海沉积石英砂，另一种是陆相沉积砂矿， 包括河流冲积 含粘土质石英砂和湖积石英砂。硅石（石英砂岩）是自然界常见 的硅质矿物原料，是由石英颗粒被胶结物结合而成的沉积岩，按胶结物质不同分为钙质砂岩、硅质砂岩、长石质砂岩等。主要成 分是石英，其次为云母、长石、粘土矿物、岩屑，其化学成分为 SiO2，次要为 Al 2O3（ 0.10.5）%、Fe2O3（0.10.5）%、CaO、 MgO（0.10.2

6、）%、K2O、NazOO.I%。火成岩的硅酸盐岩石可根据二氧化硅的含量分为：酸性岩（SiO2>63%），中性岩（SiO252%65%），基性岩（SiO245%52%）， 超基性岩（SiO2<45%）。石英岩、石英砂岩、脉石英等都是以石英为主要成分的矿石， 工业上统称为硅石。（四）铬铁矿石、铁矿石：1、铬铁矿石：铬的主要矿物为铬尖晶石类矿物，其中镁铬铁矿含Cr2O3（5056）%;铝铬铁矿含 Cr2O3（3550）%;铬铁矿含Cr2O3 （4760） %。这些矿物往往共生，难以区别，故统称铬铁矿，它们总是生成于超基性岩的纯橄榄岩和蛇纹岩中。 这类 矿物中的 Cr2O3 含量一般为（8

7、62）%，FeO（018）%，MgO（616）%，AI2O3（033）%，Fe2O3（230）%。常伴生的有 用元素有铂族元素，钻、钛、钒、镍等。伴生的有害元素为SiO2允许含量为w 10% ; P允许含量为w 0.07%, S允许含量为w 0.05%。对铬铁矿进行全分析时， 需测定下列组分：SiO2、CaO3、Fe2O3、FeO、AI2O3、CaO、MgO、TiO2、MnO、NiO、CoO、V2O5、P2O5、K2O、Na2。、H2O、CO?、S 和铂族兀素。2、铁矿石：含铁的矿物种类很多，主要有磁铁矿、赤铁矿、 镜铁矿、针铁矿、褐铁矿、菱铁矿，此外还有一些合铁的矿物； 如：黄铁矿、白铁矿、

8、磁黄铁矿、毒砂（FeAsS ）和臭葱石（FeAsO4 2H2O）。铁矿石中常伴生有锰（Mn ）、Ni、Co、V、 Ti、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Ga、Ge、Pt、U 等，其中：有 害元素为 Cu、Pb、Zn、Sn、S、P、As、F 等。（五）盐类矿石：将明矶石、石膏、岩盐及芒硝归类与盐类 矿石中，作为例行分析时使用。1、明矶石：明矶石为钾、铅含水硫酸盐类矿物，其中含钾（K2O） 11.4%、AI2O337%、SO338.6%、H2O13%。它分布于蚀 变火山岩中，常与高岭土、黄铁矿、叶腊石、绢云母、石英和水 铅石等伴生，并有稼等稀散元素赋存。明矶石的基本分析项目为： AI2O3、SO

9、3、K2O。全分析及组合分析还要求测定SQ2、Fe2O3、TiO2、MnO、P2O5、CaO、Mg、Na2O、H2O+、H2O-及烧失量。由于灼烧可能引起钾盐的损失，故烧失量可改为850 Co2、石膏：石膏主要成分为硫酸钙，按其组分可分为：石膏 CaSC4 2H2O又称为二水石膏、水石膏、软石膏，常含少量锶、 钡。天然石膏按形状可分为纤维石膏、雪花石膏、普通石膏、土 状石膏和透明石膏。硬石膏即无水石膏 CaSO4,常含少量锶、钡。还有半水石膏， 钾石膏(K2Ca(SO4)6 2H2O)3、 岩盐及芒硝：岩盐又称石盐，主要成分为NaCI，常伴生 有芒硝(Na2SO4 1OH2O )石膏、钙芒硝、

10、光卤石(KCl MgCl2 6H2O)以及它的硫酸盐、卤化物。并常夹杂有 粘土、碳酸盐和有机质等杂质。芒硝的主要成分是含水硫酸钠，常伴生有钙芒硝、石膏、石 盐、硫酸镁、氯化钾等硫酸盐、卤化物。岩盐及芒硝的主要成分 为钾、钠、钙、镁、氯根、硫酸根及水分。硫酸钙在水中溶解度 很小(0.2%左右)，对含有石膏或钙芒硝的试样，若要测定钙或 硫酸根时，试样分解方法要特别注意， 必要时按石膏分析的方法 处理。(六) 非金属矿此矿将包括铝土、高岭土、粘土、石英岩、重晶石、萤石、 云母、石棉等以及其他成分相近的非金属矿。1、铝土、粘土、高岭土铝土矿是一种土状矿物，是以三水铅石，一水硬铝石或一水 软铝石为主要成

11、分，并包含数量不等的高岭石、 蛋白石、赤铁矿、 针铁矿等组成的混合矿物，其化学成分为Al2O3nH2O，常含有铁、二氧化硅等杂质，二氧化硅是制取氧化铝的主要有害杂质， 因而对铝土矿质量的评价除氧化铝的含量外，还要看氧化铝对二氧化硅含量的比值，这是一个重要指标。粘土以各种含水的铝硅酸盐都属于粘土矿物，主要组分是二氧化硅、氧化铝及水，也常含铁及少量的碱金属和碱土金属。主 要组分SiO2（3070）%，ADO3（1040）%，出0（515）%,次要组分是 TiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K20、Na2O、S03、C02、 P2O5 等。高岭土：主要是由高岭石族组成 （高岭石、地

12、开石、珍珠石、 埃洛石）组成高岭土的矿物有粘土矿物（高岭土族矿物少量水云母、蒙脱石、绿泥石）和非粘土矿物（长石、石英、云母、铁矿 物、钛矿物）两类，还有有机质（有机泥炭、煤、植物纤维）。自然产出的高岭土一般分为硬质高岭土，软质高岭土和砂质高岭土三种类型。高岭土的主要成分是水铝硅酸盐，主要由三种类型，其中以高岭石为主，SiO2 （46.5）%，Al 2O3（39.5）%，出0（13.96）%。一般铝土、高岭土、粘土矿除分析主要成分Al 2O3、Si02、H2O 外，还分析 尸良03、TiO?、CaO、MgO、P2O5、Mn0、K2O、 Na?。、S等组分。2、石英岩石英岩、石英砂岩、脉石英等都是

13、以石英为主要成分的矿石， 工业上统称为硅石，石英的化学式为SiO2,石英岩是一种含石英 含量大于85%的变质岩石，岩石中除石英外，可含少量长石、绢 云母绿泥石、白云母、黑云母、角闪石、辉石等，石英岩一般要 求分析 SiO2、Fe2O3、AI2O3、TiO2、CaO、MgO、P2O5、Cr2O3、 K2O、Na?。；其中 Fe、Al、Ti、Ca、Mg、Cr、K、Na、P 为有 害组分。3、重晶石重晶石是一种最重要的含钡硫酸盐，常与黄铁矿、黄铜矿、 方铅矿、闪锌矿及其氧化产物，与石英、碧玉、菱镁矿、菱锰矿、 天青石、萤石等矿物共生，在有色金属矿、金、银、稀土矿床中 重晶石是主要脉石矿物，一般含 S

14、r、Ca、Pb、粘土及有机物等。 含钡矿物除重晶石外，还有毒重石（BaCO3）、钡天青石（BaSr） SO4，钡解石（BaCa（CO3）2）等。分析的主要项目是 BaSOq，其 次为 BaO、SO3，水溶盐 SiO2、AI2O3、Fe2O3> CaO、MgO 等， 还有有害杂质（铜）Cu、Pb、Mn。其化学成分 BaO65.7%、SQ34.3%。4、萤石萤石又名氟石，（CaF2 ）在岩浆岩、伟晶岩和碳酸岩类岩石 中都含有氟石，伴生矿物有石英、重晶石、方铅矿、闪锌矿、辉 钼矿、黄铜矿、黄铁矿、石膏、方解石、白云石、高岭石等。萤 石具有白、黄、玫瑰、蓝、绿、紫等多种颜色。其分析项目视工业用途

15、而定，除分析氟化钙外，还有Si。?、S、P、BaSO4、BaCO?、 Fe2O3、Al 2O3、MgO、Pb、Zn 等。5、云母、石棉云母族矿物分布很广，种类繁多，是层状结构的硅酸盐矿物， 在种类繁多的众云母中，具有实际意义的是白云母和金云母。锂云母中除锂、铝、铁外，尚有少量的镁、锰等离子，含锂的云母 均含有一定的氟，含锂愈高，含氟也高。铁锂云母除铝、锂、铁 外，尚有少量的钛、锰、镁。石棉是纤维状的含铁、镁、钙、钠、铝等的含水硅酸盐矿物， 可分为纤维蛇纹石石棉和角闪石棉，纤维蛇纹石石棉含镁较高， 其化学组分 MgO43.0%，SQ244.1%，H2OI2.9%，它通常含有FeO 和Fe2O3达

16、2%以及AI2O3、Cr2O3、NiO、CoO等杂质。角闪石棉 包括青石棉、透闪石石棉、阳起石石棉，铁石棉直闪石石棉以及 天蓝钠闪石石棉，由钠闪石、阳起石、透闪石或他种角闪石变质 而来，含有较高的亚铁。系镁铁质碱性硅酸盐、钠闪石或石棉状 者称为青石棉、商业上称蓝石棉、富镁的青石棉相当于镁钠闪石， 又称为镁青石棉。（七）非金属矿物化性能测试它适用于膨润土、凹凸棒石粘土、海泡石粘土、累托石粘土、 高岭土、硅藻土、硅灰石、蓝晶石、红柱石、矽线石、沸石、重 晶石、蛭石、珍珠岩、松脂岩、黑曜岩、大理石、花岗岩、板石、 硅砂（石英砂）、硅石（石英砂岩）等非金属矿物化性能的测试。1膨润土：是一种类似肥皂的粘

17、土，它是一种以蒙脱石为主要矿物的粘土，主要杂质矿物是石英、长石、高岭石、云母、 沸石等，蒙脱石是一种含水的层状铝硅酸盐矿物，其中：SiO26570%, AI2O3M17%, Fe2O3l3%，MgO23%，CaO24%， 心00.52%，Na2O0.52%，TiOzO.l0.2%，出0+37%。根据蒙 脱石层间阳离子的不同，主要分为钠基膨润土和钙基膨润土两大 类，还有镁基、氢基（铝基、酸性）膨润土。2、凹凸棒石粘土：又名坡缕石或坡缕缟石，是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物。除凹凸棒石粘土矿物外，常含有蒙脱石、高岭石、水、云母、海泡石、石英、蛋白石、碳酸盐等矿物，其化学成分 SiO252

18、60%，AI2O3913%，尸良。357%，MgO812% ， CaO0.57%， 20.51% ， ©00.51% ， Na2O0.10.5%，出。+1012%，出。-10%左右。3、海泡石粘土：是一种层链状结构的含水富镁铝硅酸盐粘土矿物，晶体结构与凹凸棒石粘土相似，除海泡石外，常含有滑 石、方解石、石英、蒙脱石、高岭石、绿泥石。其中：SiO25254%，AI2O316%，F62O30.52%，MgO1520%，CaO0.21%，心0、 Na2O0.10.5%，出0+89%，出。-1013%。4、累托石粘土：是指以累托石为主或含有一定量累托石的粘土，称为累托石粘土。主要矿床为沉积型

19、矿床，除此之外还有 水云母、黄铁矿、碳酸盐、绿泥岩、叶腊石、蒙脱石和有机质等。 根据K、Na、Ca含量可分为钾累托石、钠累托石、钙累托石等， 其化学成分 SiO24447% , AI2O33436% , FqOsI2% , MgOO.20.5% , CaOO.53%, &O0.21%、NazOI 4%,出0+67%, 出0-46%。5、硅藻土：是一种生物成因的硅质沉积岩，化学成分主要SiO2和 出0。含有少量的Fe、Al、Ca、Mg、K、Na和有机质，SQ28O94%，FeOsI1.5%,，Al 2。336%。硅藻土中的 SiO?在结构和成分上与其它矿物和岩石中的 SiO2不同，它是有

20、机成因的 无定形蛋白石矿物，称为硅藻质氧化硅。矿物主要成分是蛋白石 及其变种，其次是粘土矿物，矿物碎屑和有机质等。6、 硅灰石：是一种钙的偏硅酸盐矿物，化学式为 CaSiO3， 理论化学成分 CaO48.3%，SQ251.7%，其中钙常被Fe、Mg、Mn、 Ti、Sr等置换，形成类质同象体。自然界少见纯净的硅灰石。7、蓝晶石、红柱石、矽线石：统称为蓝晶石类矿物，是一组无水铝硅酸盐矿物，化学式为AI2O3SQ2,系同质多相变体，化学成分：SiO237.O7%, Al 2O362.93%。&沸石：是一种含水的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐矿物， 沸石的化学组成十分复杂，不同种属有很大差异。它常

21、与珍珠岩、 膨润土等共生。9、蛭石：是一种层状结构的含镁铝硅酸盐次生变质矿物， 外形如云母，通常由黑（金）云母经热液蚀变作用或风化而成。其化学成分复杂，一般：SiO23742%, AI2O3917%, Fe2Os518%,MgO1123% ,出0511%, Ca, K , Na 含量不定。10、珍珠岩、松脂岩、黑曜岩：珍珠岩是一种火山喷发的酸性熔岩，经急剧冷却而成的玻璃质岩石。因具有珍珠裂隙结构而名为珍珠岩。珍珠岩矿包括珍珠岩、松脂岩、黑曜岩。三者的区 别在于：珍珠岩含出0（26）%，松脂岩含出0（ 610%，黑曜岩 含H2OV2%。工业上统称膨胀珍珠岩，其化学成分为： SQ26874%， A

22、l 2O3I2%， Fe2O30.53% ， CaO0.71%， MgOO.10.3%，K2O24%，Na2O35%，出026%。11、大理岩、板岩：大理岩包括碳酸盐和有关的变质岩，常 见的有大理岩、石灰岩、白云岩、矽卡岩等。板岩则是由粘土岩、粉砂岩或中、酸性凝灰岩、轻微变质作 用形成的浅变质岩石，常见的有硅质板岩、粘土质板岩、云母质 板岩、粉砂质板岩、凝灰质板岩和千枚状板岩等。（八）其它矿石：1、锰及锰矿石：锰矿最常见的是无水和含水的氧化锰和碳 酸锰，主要有软锰矿（MnO2）,硬锰矿（MnO、MnO2 nH2O）, 水锰矿（Mn 2O3 H2O），褐锰矿（Mn 2O3）、黑锰矿（Mn3O4）

23、和 菱锰矿（MnCO3）等，这些矿物中的锰可达 5070%，锰方解石 （Ca,Mn）COR含锰2025%,是碳酸锰矿石的主要矿物。矿石中的SiO2、S、P、As都是有害杂质。2、 铜精矿：主要矿物有黄铜矿（常与黄铁矿伴生），辉铜矿、 铜蓝、孔雀石等。它常与亲硫元素伴生，含有硒、锗、碲、稼、铼、铊、金、银等。3、锌精矿：主要矿物是原生的硫化矿，有闪锌矿、ZnS、铁闪锌矿（Fe、Zn） S。其次为二次生的氧化矿、菱锌矿、水锌矿、 绿铜锌矿、硅锌矿、异极矿等，一般锌矿中常与铅的硫化物共生， 常伴生少量的 Cd、Cu、Au、Ag、Ge、Ga、Sb等，锌精矿一般 是由铅锌矿、铜锌矿或铅铜锌等多元素金属矿

24、石中浮选而得，Zn约 50%。4、硫铁矿：主要矿物有黄铁矿 FeS2、白铁矿FeS2及磁黄铁 矿。黄白铁矿含 S高达53.4%，磁黄铁矿含S达3940%。自然 硫有时夹杂着硒、碲、砷、硫铁矿常含有少量铜、铅、锌、砷和 氟有时还有金、银、钻、镍、铂、硒和碲。硫化矿以磁黄铁矿 或黄铁矿为主，次要和偶见的伴生矿物有黄铜矿、镍黄铁矿、硫镍钻矿等。硅酸盐矿物主要有辉石、橄榄石和角闪石等。辉长岩 中产出的钒钛磁铁矿常伴生有结晶粗大的磷灰岩，因此，其中的五氧化二磷含量约在 0.x%范围，局部块段样品中的磷可达到 x% 范围。5、钻矿石：钻在矿物中常与砷和硫相结合。其主要矿物有： 辉砷钻矿、砷钻矿、硫钻硫、硫

25、镍钻矿，含钻黄铁矿及土状钻矿。 除单独钻矿外，在矽卡岩型铁矿、热液多金属矿、硫化铜镍矿、 各种类型的铜矿、沉积钻锰矿、硅酸镍矿等矿床中常分散有大量 的钻。其共生元素主要是镍和铁。其次还有一些稀散元素。6、钛矿石、金红石：它主要由钒钛磁铁矿、粒状钛铁矿、硫化矿和硅酸盐组成。其中辉长岩中产出的钒钛磁铁矿常伴生有 磷灰石Ca3（PO4）2，因此其中的P2O5的含量常为0.X%或X%。粒 状钛铁矿含 TiO2在52.756%, FeO在3746%之间，类质同象 作用主要是镁（II）和锰（II）置换铁（II），因此，其中常含有 29%的MgO和0.40.9%的MnO。由于蚀变原因还可能有 0.XX% 的 Fe2O3。钛磁铁矿中全铁含量约 60%左右，而TiO2在415%之间， 其中