Изучение степени подвижности редки и рассеянных элементов, входящих в состав таких породообразующих минералов-концентраторов как биотит и мусковит, имеет большое значение в познании эндо- и экзогенных рудообразующих процессов ...
Особенности распределения химических элементов в горных породах рассматривают как геохимический критерий при изучении магматических и осадочных комплексов горных пород и связи их с полезными ископаемыми. Как известно, геохимические исследования увеличивают глубинность поисков месторождений полезных ископаемых. Эти поиски основаны на изучении закономерности распределения химических элементов в толщах горных пород. Следовательно, для геохимических поисков важно одновременное определение многих химических элементов и их количественное соотношение в различных горных породах отдельных регионов, участков и зон исследуемой территории. При этом исследуется большое количество проб. Это могут быть сотни, тысячи и десятки тысяч анализов. Основной объем анализа составляют горные породы и рыхлые отложения. Минералы и руды в этом случае представляют меньшее количество определений, но их выполнение может носить специфический характер ...
Горные породы, минералы и руды часто анализируются по методике ступенчатого ослабления спектральных линий. Преимущества этого метода перед другими ускоренными приемами спектрального анализа в одновременном определении многих элементов, скорости и простоте оценки содержания в большом диапазоне определяемых концентраций. Это делает метод перспективным для геохимических исследований на больших площадях, поисковых и других геологических задач. В связи с этим была получена характеристика воспроизводимости и точности метода, оценены его возможности. Показано, что спектрограмма позволяет учитывать состав пробы и определять содержание примесей непосредственно по градуировочному графику (не в интервалах). На примере серии определений различных элементов установлено, что относительно химического анализа средняя погрешность составляет ±25%.
Выявление региональных геохимических закономерностей по характеру распределения химических элементов в толщах осадочных пород может быть достигнуто ускоренными методами спектрального анализа. Однако при этом необходима достаточная точность определения содержания химических элементов в горных породах и сохранение основных достоинств спектрального анализа: скорости, высокой чувствительности и простоты. На основании учета особенностей проб горных пород и простых приемов анализа целесообразно применение метода появления линий в комплексе с трехступенчатым ослабителем (на отдельные элементы) и метода ступенчатого ослабления линий на три порядка по М. М. Клеру. Методом М. М. Клера, в отличие от других ускоренных приемов анализа, одновременно определяются многие элементы по одному спектру, кроме того, оценка содержания проста в большом диапазоне определяемых концентраций. Это делает метод перспективным для массового анализа образцов горных пород при региональных исследованиях ...
В геологической практике при поисках рудных месторождений для геохимической характеристики различных комплексов горных пород и рудопроявлений с успехом используются простые производительные методы спектрального анализа. Часто получаемая при этом точность определения содержания в пределах некоторых интервалов (например, 0,001—0,003; 0,003—0,01; 0,01—0,03% и т. д.) при поисках ореолов рассеяния молибдена, олова, свинца, цинка, вольфрама и других рудных компонентов может быть достаточной. Но в ряде случаев появляется необходимость применения массовых методов анализа с более точным определением содержания исследуемых элементов.
Ряд геологических вопросов решается с использованием данных спектрального анализа. Практическое значение приобретает спектральный анализ и при геохимических исследованиях, в частности при металлометрической съемке. В комплексе с геофизическими методами в партиях и экспедициях при поисках и изучении ореолов рассеяния различных химических элементов выполняется большое число анализов на свинец, молибден, олово, медь, цинк, вольфрам, сурьму, никель, кобальт, мышьяк и другие элементы. В этом случае спектральные определения металлов выполняются в пробах рыхлых отложений (наносов). При поисках рудных тел, не выходящих под наносы, рассеянная минерализация в некотором удалении от рудных тел может быть также обнаружена спектральным опробованием коренных пород или наносов с поверхности.
Методы спектрального анализа широко применяются в практике геологоразведочного дела. Большое значение для нужд геологии имеют те методы, которые базируются на простых и доступных приемах спектрального анализа, обеспечивают хорошую производительность, возможность определения большого числа химических элементов по спектру пробы и дают количественную характеристику определяемых элементов. Таким методом в настоящее время является метод полного спектрального анализа, когда проба вводится в электрическую дугу и для количественной оценки используется ослабление интенсивности спектральных линий на три порядка. Содержание определяется по графику зависимости числа ступеней аналитических линий от концентрации элемента в пробах. Однако процесс испарения и возбуждения определенного элемента зависит от состава пробы, подвергающейся анализу. Поэтому интенсивность линий при одинаковой концентрации элемента может быть различна в пробах разного состава.
В настоящее время качественный и количественный спектральный анализы внедряются в геологоразведочное дело при поисках и разведке разнообразных ископаемых с целью исследования вещественного состава вмещающих пород, зон оруденения, минералов и руд, изучения распределения редких и рассеянных элементов в различных типах изверженных и осадочных горных пород, а также и для решения других аналитических задач. Особого внимания заслуживает полный спектральный анализ, которым одновременно можно определять несколько десятков химических элементов по спектрограмме, полученной испарением навески в 30— 40 мг исследуемой пробы в электрической дуге между угольными электродами (исследуемое вещество помещается в углубление нижнего электрода). Универсальность и ценность этого метода исследования определяются скоростью и возможностью определения большого числа химических элементов и их содержания без применения сложной вспомогательной аппаратуры. При этом метод базируется на простых и доступных приемах спектрального анализа. В спектральном анализе количественное определение связано с оценкой интенсивности спектральных линий исследуемых элементов. В методе ослабления линий с помощью логарифмического сектора или фильтра применяется визуальное определение интенсивности спектральных линий. Нами выполнен ряд экспериментов, которые позволили оценить возможности указанного выше метода и на примере никеля и кобальта показать более высокую точность упрощенных и быстрых количественных определений элементов в тех же пробах.
In the directives of the XIX Congress of the Communist Party of the Soviet Union on the fifth five-year plan for the development of the USSR for 1951-1955 in the field of industry, it is indicated, in particular: "Significantly expand the production of non-ferrous metals. Increase production over the five-year period, approximately in the following amounts: refined copper by 90 percent, lead by 2.7 times, aluminum by at least 2.6 times, zinc by 2.5 times, nickel by 53 percent and tin by 80 percent" [1]. This means an increase in geological exploration work, higher requirements for the search and exploration work carried out in terms of efficiency and comprehensive study of the objects under study. For a comprehensive study of ores, rocks and minerals, for a complete characterization of the constituent elements, spectral analysis at all stages of geological exploration work is especially important.
Thanks to the creation of high-quality domestic equipment for studying minerals and ores, spectral analysis methods are becoming increasingly important both in studying the material composition of deposits, host rocks, mineralization zones, etc., and in quantitatively assessing the content of ore components in them. Spectral analysis is of particular value in field conditions, increasing the efficiency of geological exploration and allowing a preliminary assessment of the objects under study. Experimental studies conducted by us on the material of studying copper pyrite ores allowed us to develop a method for rapid quantitative spectral determination of copper in field conditions without the use of complex additional equipment. Methods of quantitative spectral analysis are based on an unambiguous relationship between the intensity of the spectral lines of elements and the concentration of these elements in the substance under study. This relationship is established by comparing the spectra of samples and standards visually or with a microphotometer by measuring the blackening of the spectral lines.
