Question

化学分析

Answer 1

化学分析（chemical analysis）是指确定物质化学成分或组成的方法。根据被分析物质的性质可分为无机分析和有机分析。根据分析的要求，可分为定性分析和定量分析。根据被分析物质试样的数量，可分为常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析。需要检测、分析、测试的用户，推荐了解微谱，大品牌更放心。【点击我和专业技术沟通】

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Answer 2

通过对岩石的化学分析，得出各有关元素的百分含量，并以元素氧化物的形式来表示。下面是与之相关的理论及应用的一些实例。

1. 相关理论叙述

任美锷等提到:“在岩溶研究中，碳酸盐岩的化学成分分析项目，一般只分析CaO、MgO、CO₂和酸不能溶解的杂质……由碳酸盐岩化学分析出的CaO、MgO、和CO₂，可以换算出碳酸岩中碳酸盐矿物的重量百分比。根据盐酸提取的CaO换算CaCO₃含量，其余CO₂与盐酸提取的MgO化合成MgCO₃，据CaCO₃及MgCO₃含量计算方解石与白云石含量。一般剩余一些MgO，系含镁的硅酸盐矿物进入盐酸提取物中所致，有时有不多的MgO及CO₂过剩，属允许分析误差……在绝大多数情况下，碳酸盐类岩石中都存在方解石和白云石……在自然界中，石灰岩比白云岩易溶蚀，白云岩比硅质灰岩易溶蚀，硅质灰岩又比泥灰岩易溶蚀。这是由于石灰岩的成分以方解石为主的缘故。岩石中如矿物成分不均一，将影响岩溶作用，特别是一些不可溶解的杂质，如SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃、R₂O₃等，在岩溶发育过程中，充填于岩石裂隙中，使地下水通过困难……实验表明，在含CO₂的水溶液中，若令方解石的溶解度为1，随着岩石中CaO和MgO比值的增加，相对溶解度也增加。当CaO和MgO比值在1.2～2.2之间(相当于白云岩)时，相对溶解度变化最大，由0.35～0.82。当CaO和MgO比值在2.2～10.0之间(相当于白云质灰岩)时，相对溶解度介于0.80～0.99之间。当CaO和MgO比值大于10.0(相当于石灰岩)时，相对溶解度趋近1。”^［3］

以上叙述，表明了以下观点:①在石灰岩-白云岩-硅质灰岩-泥灰岩，这一岩石系列中，它们的溶解度呈降低趋势，这是因为石灰岩中，方解石含量较其他岩石高得多。②石灰岩中若含有难溶解的杂质，将影响溶蚀作用的进行，原因是这些杂质堵塞了岩石的裂隙，使地下水流通受阻。③石灰岩中随着MgO含量的增加，岩石溶解度逐渐减少。也就是说，方解石(或CaCO₃)的含量多少，是岩石被溶蚀与否及区分岩石被溶蚀强度重要的先决条件。但野外观察表明，白云岩的溶蚀现象并不比石灰岩的弱，有时反而表现得比石灰岩的大。这一问题下面将作专题论述。

2. 应用实例

(1)贵州省独山南部地区

贵州工学院地质系岩溶科研队(1986)对贵州独山南部架桥、尧花、黄后三条地下水系，进行过系统的岩石化学全分析及岩石化学简分析。该三条地下水系是区内岩溶最发育的地段，但各地下河所经过的地层、岩性不尽相同。

现根据资料，将区内三条地下河系岩石化学分析结果分别综合如表2-2～表2-4。

表 2-2 架桥地下水系岩石化学成分( 平均) 统计表

注: 各岩石类型后小括号内数字为样品数。表 2-3、表 2-4 同; 据贵州工学院地质系岩溶科研队( 1986) 。

表 2-3 尧花地下水系岩石化学成分( 平均) 统计表

注: 据贵州工学院地质系岩溶科研队( 1986) 。

表 2-4 黄后地下水系岩石化学成分( 平均) 统计表

注: 据贵州工学院地质系岩溶科研队( 1986) 。

统计表反映的是相同岩性的综合平均数，就对岩溶发育影响重要的石灰岩来看。三条地下水系的 CaO 含量分别为( 以架桥、尧花、黄后为序) 54. 18% ，53. 34% ，54. 13% ，含量最大差是 0. 84% 。一般来说这种不到 1% 含量差异的化学成分，是否能影响岩溶化的强弱程度值得商榷。而野外观察到的客观情况是，本地区不同层厚，不同结构的石灰岩中，岩溶常常“选择”在厚层、块状，具粒屑结构的石灰岩中强烈发育，而在中厚层或薄层不具粒屑结构的石灰岩中，岩溶发育程度则相对微弱得多。这种现象在岩溶地区并不鲜见，具有一定的普遍性，应引起岩溶工作者的重视。

(2)贵州普定

1990年余锦标等在贵州普定南部地区，将岩石的化学成分和矿物成分，分别进行过对溶蚀及溶解影响的研究。

他提到:“为了对比岩石不同组分与溶蚀的相关程度，分别对每一个试样各组分的百分含量与比溶解度和比溶蚀度进行了相关计算，计算结果表明:碳酸盐的各种组分与比溶解度及比溶蚀度关系最密切的组分是氧化钙和氧化镁……随着岩石中氧化钙的百分含量的增加，比溶解度和比溶蚀度都增加，氧化钙对溶解和溶蚀起促进作用，而氧化镁对溶解和溶蚀则起阻碍作用，(其他)成分……的存在不利于岩石的溶解。但是，从SiO₂，Al₂O₃，K₂O，Na₂O与比溶蚀度的相关分析来看，其相关系数却为正值，说明这些成分能促进溶蚀过程中的物理破坏作用。”^［15］

这里他们得出的氧化钙与氧化镁含量与溶解和溶蚀的关系，与实验室得出的传统经验结论基本是一致的。但同时又提出了一个很有见地的问题:SiO₂，Al₂O₃，K₂O，Na₂O等的存在，能促进溶蚀过程中的物理破坏作用，对岩石的溶蚀是有利的。这一结论与岩石中酸不溶物对岩石的溶蚀，起到阻碍作用的传统结论不相符合。但他们提到的SiO₂和Al₂O₃是一种难溶物质，在岩石的溶蚀过程中，起到的是一种“物理破坏”作用。这一点十分重要，物理破坏显然不是与溶解或溶蚀有关的化学作用。是否可以理解为，“物理破坏”作用就是难溶的“颗粒”在外力作用下，产生脱离原附着体的一种作用。如果是这样，这种物理破坏在岩溶发生、发展的进程中，将会是一种有重要意义的现象。

另外这种用化学成分百分含量为依据的研究思维也值得商榷。因为在自然界岩溶的发生与发展，是具可溶蚀性的水对可(易)溶性岩石的作用，其作用对象是矿物方解石和白云石，而不是对氧化钙或氧化镁的作用。其次，在碳酸盐岩的矿物成分分类中，石灰岩中可以允许有<10%的白云石矿物的加入。再有，碳酸盐岩中，钙的含量不只是在方解石中存在，白云石中也含有一定量的钙。所以岩石中氧化钙中钙的含量，其实也包含了白云石中的钙。所以这种用化学成分氧化物含量的多少，来研究岩溶的发生与发展总觉得有些欠妥。因此岩溶工作者在注重实验室的数据、结论的同时，更应关注这些数据、结论是否能对野外岩溶现象进行成因的解释和观察的指导。

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