[发明专利]一种硅质岩样品的提纯方法及应用

说明书

本发明提出了一种硅质岩样品的提纯方法及应用。利用硅质岩样品中的杂质矿物或组分的物理及化学性质，采用相应的物理或化学方法达到除杂的目的，而且不改变硅质岩的地球化学组成。利用本发明提出的技术方法，可以有效地去除硅质岩中的粉尘杂质、有机质、碳酸盐矿物、粘土矿物、长石等轻矿物和黄铁矿等重矿物，为精细地球化学分析奠定了实验基础，从而可降低利用地球化学特征进行硅质岩成因分析的多解性。本技术可应用于古地理和储层演化研究，从而为油气勘探选区提供理论支撑和客观依据。

技术领域

本发明涉及岩矿样品制备技术领域，尤其涉及一种硅质岩样品的提纯方法及应用。

背景技术

硅质岩，富含SiO₂(一般70％)，常见Al₂O₃、CaO、MgO、Fe₂O₃、FeO等杂质，分布广泛，在沉积岩中仅次于粘土岩、碎屑岩和碳酸盐岩；由于其特殊物理化学性质，能够很好的保留成岩前古地理、古环境和古气候信息，且是很多重要矿种的赋存层位，因此硅质岩的研究具有十分重要的理论意义和实用价值。

硅质岩样品取样时，无论时野外、还是钻井岩心，都不可避免会混入灰尘或岩石粉末杂质；硅质岩一般呈层状或团块状分布于地层中，本身非常坚硬，因此取样时不可避免会带有部分“围岩”。这些混入的粉末和“围岩”杂质均会对硅质岩的微量元素、稀土元素和碳氧同位素测试结果产生较大影响，因此测试之前须对样品进行“提纯”处理。

专利CN 110316735 A涉及硅质岩提纯，硅质岩粉末样品经高温(800-1000℃)处理，除去有机质组分；经盐酸处理，除去碳酸盐组分；经王水处理，除去硫化物组分；经去离子水冲洗过滤，除去粘土矿物，得到提纯后的硅质单相样品。但高温法去除有机质可能会造成元素价态转化，不利于后期微量元素研究；常温盐酸去除碳酸盐矿物中的白云石反应速率较慢；王水去除硫化物为浓酸操作，危险性较强。

更多学者关注石英提纯，但二者提纯目的不同：硅质岩样品提纯是为了去除取样过程中混入的粉尘杂质、样品表面的氧化膜或污染膜及围岩矿物，但不能改变硅质岩的地球化学组成；石英提纯是为了去除岩石或样品中的非硅元素，包括石英晶格中的非硅元素，以达到SiO₂含量达到99％以上的目的，必要时还要打开石英中的包裹体以去除相关杂质，因此石英提纯过程会改变“原岩”的元素组成。因此，石英提纯多用于工业生产，硅质岩样品提纯和石英提纯非同等或相当的概念。

综上，硅质岩样品提纯对于进行精细地球化学分析和硅质岩成因研究非常重要；硅质岩样品提纯须在分析杂质类型基础上，建立合适的硅质岩提纯方法。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出了一种硅质岩样品的提纯方法。

第一方面，本发明提出了一种硅质岩样品的提纯方法，包括以下步骤：

S1：将硅质岩样品破碎、研磨，得到样品粉末；

S2：将硅质岩粉末样品经双氧水处理，除去有机质组分，得到样品A；

S3：将样品A经盐酸处理，除去碳酸盐组分，得到样品B；

S4：将样品B经去离子水冲洗过滤，除去粘土矿物，得到样品C；

S5：将样品C经重液分离，除去长石类组分和硫化物组分，得到样品D；

S6：将样品D经洗涤，烘干，得到提纯后的硅质岩样品；

作为本发明的具体实施方式，硅质岩样品中的各种矿物组成包括石英、碳酸盐矿物、粘土矿物、长石类矿物、硫化物矿物。

作为本发明的具体实施方式，所述提纯方法还包括清洗样品，所述步骤S1前，还包括除去风化表皮和/或清洗样品；所述清洗样品优选为超声波清洗。