Все отобранные пробы подвергаются анализам или специальным испытаниям. Виды анализов и методы испытаний проб зависят от их назначения, видов полезных ископаемых и областей их применения. Основная масса анализов приходится на рядовые и геохимические пробы. Качественные и приближенно количественные анализы обеспечивают получение данных об элементном составе полезных ископаемых, количественные анализы — об их содержаниях и количественных соотношениях, а фазовые анализы — о связях различных компонентов.
Приближенно количественные (полуколичественные) спектральные анализы широко используются на всех стадиях изучения месторождений вследствие высокой производительности и низкой себестоимости.
На ранних стадиях разведки с помощью спектральных анализов рядовых проб можно выявить полный набор наиболее вероятных полезных компонентов, что необходимо для своевременной организации исследований по комплексному изучению запасов минерального сырья в недрах. В связи с низкой точностью приближенно количественных анализов результаты определений группируют в несколько интервалов (обычно от 6 до 8), а содержания принимают по значению центров этих интервалов. Полуколичественные спектральные анализы проб должны предшествовать всем другим массовым анализам и испытаниям проб.
Методы количественных анализов проб используют для установления содержаний химических элементов химическими, спектральными, атомно-абсорбционными, пламенно-спектрофотометрическими, ядерно-физическими и рентгеноспектральными методами.
X и м и ч е с к и е анализы проводятся для оценки содержаний главных и сопутствующих полезных (и вредных) компонентов в полезных ископаемых и в отдельных полезных минералах, а также для определения валового химического состава полезных ископаемых. Достоверность химических анализов зависит от принятого метода анализа, содержаний исследуемых элементов и химического состава руд.
В настоящее время разработано более ста методов химических анализов, с помощью которых определяют 55 элементов, при содержаниях их в породах и рудах от 10~7 % до десятков процентов.
Наиболее широким распространением пользуются весовые, объемные (титрометрические), фотометрические, флюориметрические, электрохимические (полярографические, потенциометрические), люминесцентные и некоторые другие методы химического анализа минерального сырья.
Преимуществом химических анализов является малая зависимость результатов от состава пробы. Они незаменимы при установлении состава стандартных образцов и используются как контрольные для физических методов анализа минерального сырья.
Количественные спектральные методы включают эмиссионный спектральный анализ, методы фотометрии и спектрометрии пламени. Им определяют малые концентрации редких и рассеянных, а также породообразующих элементов.
По условиям применения ядерно-физических анализов выделяются две группы методов. К первой группе относятся радиометрические, гамма-активационные и активационные методы на тепловых нейтронах, обладающие высокими порогами чувствительности, но требующие специализированного стационарного оборудования атомных реакторов, ускорителей заряженных частиц и т. п. Ко второй группе анализов — с портативным компактным оборудованием относятся рентгенорадиометрические, фотонейтронные и активационные методы с применением ампулированных источников облучения. Они характеризуются большой экспрессностью, но меньшими порогами чувствительности.
Рентгеноспектральные методы анализа отличаются высокой производительностью, позволяют определять почти все химические элементы, обладают достаточно высокими (порогами чувствительности, а по точности не уступают химическим) анализам.
При разведке жидких и газообразных полезных ископаемых, а также, если разработка твердых полезных ископаемых предполагается методами подземного выщелачивания (медь, уран) или газификации (уголь), производятся систематически лабораторные определения пористости, гранулометрического состава руд и вмещающих пород.
Определения горнотехнических свойств пород и руд (взрываемоести, крепости, буримости, коэффициента разрыхления и др.) проводятся, как правило, в условиях их естественного залегания.
При различиях в физико-механических свойствах полезных минералов, необходима оценка качества механического способа отбора.
Контроль механических способов отбора проб в горных выработках осуществляется другим, технически более совершенным способом. Так, например, для контроля качества отбора бороздовых проб отбираются сопряженные с ними контрольные бороздовые пробы большего поперечного сечения. Однако проверить качество пробоотбора по результатам анализа контрольной и контролируемой проб, строго говоря, нельзя, так как обе они представлятют разные объемы недр. Содержания полезного компонента по сопряженным пробам будут расходиться тем больше, чем выше природная изменчивость оруденения, меньше длина и больше различия в поперечных сечениях борозд. Еще заметнее расхождение проявится при сравнении результатов анализов бороздовых и сопряженных с ними валовых проб. Поэтому результаты контроля обычно оцениваются не сравнением содержаний по парам проб, a сравнением средних содержаний, вычисленных по достаточно большому числу контрольных и контролируемых проб. Это число зависит от степени неравномерности оруденения, но во всех случаях должно быть не менее 40—50 проб.
Контроль пробоотбора при бурении скважин возможен путем последующей проходки и опробования сопряженных с ними горных выработок. Однако применение этого способа целесообразно только для неглубоких поверхностных или горизонтальных и вертикальных подземных скважин. При бурении глубоких разведочных скважин проходка сопряженных с ними горных выработок экономически нецелесообразна. Проверка результатов их опробования возможна только при вскрытии участков буровой разведки системами разведочных горных выработок.
Контроль качества геофизических (радиометрических и ядерно-геофизических) методов опробования возможен путем повторных измерений. В отличие от механических способов пробоотбора контрольное повторное измерение теоретически должно совпадать с контролируемым. На практике результаты обоих измерений несколько расходятся, отражая уровень технических погрешностей аппаратуры. Однако повторное геофизическое измерение не может выявить систематические погрешности опробования, связанные с недостатками применяемого метода. С этой целью 10—20% пересечений, опробованных геофизическими методами, контролируется отбором бороздовых или валовых проб. В этих случаях расхождения результатов анализов по парам сопряженных проб проявляются еще резче, но при отсутствии систематических погрешностей пробоотбора средние содержания по достаточно большому количеству пар практически совпадают.
После проведения всех разведочных, подготовительных и вычислительных работ, достигнув заданной точности в исполнении, результаты анализов можно передавать в специализированные геологоразведочные лаборатории для окончательного решения о расположении рядом с местами, где были взяты пробы, полезных ископаемых в той или иной степени накопления.