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、钴、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O.Ox0.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，氧化镁为2%9%，氧化锰在0

2、.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、超基性岩：包括橄榄岩和辉岩类及由其变质而成

3、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%A12O3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；K2O、Na2O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、铂等元素。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

4、MgO可达49%；蛇纹岩是超基性岩受高温气体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最高可达40%以上。超基性全分析一般要求测量下列组分：SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO、MnO、TiO2、NiO、CoO、Cr2O3、K2O、Na2O、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

5、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A12O3（0.10.5）%、Fe2O3（0.10.5）%、CaO、MgO（0.10.2）%、K2O、Na2O0.1%。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%

6、）,中性岩（SiO252%65%）,基性岩（SiO245%52%）,超基性岩（SiO2v45%）。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（862）%，FeO（018）%，MgO（616）%，Al2O3（033）%，Fe2O3（230）%。常伴生的有用元素有铂族元素，钻、

7、钛、钒、镍等。伴生的有害元素为SiO2允许含量为W10%；P允许含量为W0.07%,S允许含量为W0.05%。对铬铁矿进行全分析时，需测定下列组分：SiO2、Cr2O3、Fe2O3、FeO、Al2O3、CaO、MgO、TiO2、MnO、NiO、CoO、V2O5、P2O5、K2O、Na2O、H2O+、CO2、S和铂族元素。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、磁黄铁矿、毒砂（FeAsS）和臭葱石（FeAsO42H2O）。铁矿石中常伴生有锰（Mn）、Ni、Co、V、Ti、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Sn、Ga

8、、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：将明矾石、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、明矾石：明矾石为钾、铅含水硫酸盐类矿物，其中含钾（K2O）11.4%、A12O337%、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，并有镓等稀散元素赋存。明矾石的基本分析项目为：A12O3、SO3、K2O。全分析及组合分析还要求测定SiO2、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

9、可改为850°C。2、石膏：石膏主要成分为硫酸钙，按其组分可分为：石膏CaSO42H2O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）62H2O）3、岩盐及芒硝：岩盐又称石盐，主要成分为NaCl,常伴生有芒硝（Na2SO410H2O）石膏、钙芒硝、光卤石（KClMgCl26H2O）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

10、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

11、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)%,Al2O3(1040)%,H2O(515)%,次要组分是TiO2、Fe2O3、FeO、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2O、SO3、CO2、P2O5等。高岭土：主要是由高岭石族组成（高岭石、地开石、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

12、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)%,Al2O3(39.5)%,H2O(13.96)%。般铝土、高岭土、粘土矿除分析主要成分Al2O3、SiO2、H2O外,还分析Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、P2O5、MnO、K2O、Na2O、S等组分。2、石英岩石英岩、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，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、Al2O3、T

13、iO2、CaO、MgO、P2O5、Cr2O3、K2o、Na2O；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Sr、Ca、Pb、粘土及有机物等。CaO、MgO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BaSO4，其次为BaO、SO3，水溶盐SiO2、Al2O3、Fe2O3、还有有害杂质（铜）

14、Cu、Pb、Mn。其化学成分BaO65.7%、SO334.3%。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而定，除分析氟化钙外，还有SiO2、S、P、BaSO4、BaCO3、Fe2O3、Al2O3、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

15、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%,SiO244.1%,H2O12.9%,它通常含有FeO和Fe2O3达2%以及A12O3、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

16、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%，Al2O31417%，Fe2O313%，MgO23%，CaO24%，K2O0.52%,Na2O0.52%,TiO20.10.2%,H2O+37%。根据蒙脱石层间阳离子的不同，主要分为钠基

17、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SiO25260%,A12O3913%,Fe2O357%,MgO812%,CaO0.57%,Ti20.51%,K2O0.51%,Na2O0.10.5%,H2O+1012%,H2O-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：SiO

18、25254%,Al2O316%,Fe2O30.52%,MgO1520%,CaO0.21%,K2O、Na2O0.10.5%,H2O+89%,H2O-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%，Al2O33436%，Fe2O312%，MgO0.20.5%，CaO0.53%，K2O0.21%、Na2O14%，H2O+67%H2O-46%。5、硅藻土：是一种生物成因的硅质沉积岩，化

19、学成分主要SiO2和H2o。含有少量的Fe、Al、Ca、Mg、K、Na和有机质，SiO28094%,Fe2O3l1.5%,Al2O336%。硅藻土中的SiO2在结构和成分上与其它矿物和岩石中的SiO2不同，它是有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%,SiO251.7%,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Al

20、2O3SiO2，系同质多相变体,化学成分：SiO237.07%,Al2O362.93%。8、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,其化学成分复杂,外形如云母,通常由黑（金）云母经热液蚀变作用或风化而成般：SiO23742%,Al2O3917%,Fe2O3518%,MgOll23%,H2O511%,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

21、脂岩、黑曜岩。三者的区别在于：珍珠岩含H2O（26）%,松脂岩含H2O（610%，黑曜岩含H2O<2%。工业上统称膨胀珍珠岩，其化学成分为：SiO26874%，Al2O312%，Fe2O30.53%，CaO0.71%，MgO0.10.3%，K2O24%，Na2O35%，H2O26%。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

22、碳酸锰，主要有软锰矿（MnO2），硬锰矿（MnO、MnO2nH2O）,水锰矿（Mn2O3H2O）,褐锰矿（Mn2O3）、黑锰矿（Mn3O4）和菱锰矿（MnCO3）等，这些矿物中的锰可达5070%,锰方解石（Ca,Mn）CO3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、镓、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

23、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、钴、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、硫镍钴矿等。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

24、可达到x%范围。5、钴矿石：钴在矿物中常与砷和硫相结合。其主要矿物有：辉砷钴矿、砷钴矿、硫钴硫、硫镍钴矿，含钴黄铁矿及土状钴矿。除单独钴矿外，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、沉积钴锰矿、硅酸镍矿等矿床中常分散有大量的钴。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V