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矿石特征分析中岩矿鉴定法的应用思考

2020-12-08杨晓文贾宗勇刘玉川

中国金属通报 2020年15期
关键词:薄片显微镜矿石

杨晓文,陈 攀,贾宗勇,刘玉川

(1.青海省地质矿产测试应用中心,青海 西宁 810008;2.青海省第五地质勘查院,青海 西宁 810003)

尽管我们无法用肉眼去识别地壳运动,但它是真真切切的存在,在这一过程中会发生一定的物质变化,其中包含了许多不同类型的化学元素。因受其物质自身特征的影响,我们通常称之为矿石,而在他们形成的过程中由于受到地质条件的影响而表现出不一样的特征,所以,这就可以从矿石的特征着应用相关鉴定方法展开鉴定工作。

1 简述岩矿鉴定法

由于受到地壳运动作用力的影响,地球中各种不同的物质会发生一定的相互作用,且长期受到物理与化学作用的影响而逐渐形成岩矿矿石。岩矿矿石在形成过程中,由于相关条件存在一定差异性,再加上受到复杂地质作用及干扰而致使它们所表现出来的特征也存在较大差异。而岩矿鉴定法主要是将岩石打磨成薄片、光片和探针片等形态,再通过偏光显微镜并运用晶体光学和矿相学等相关知识作为指导,从而以矿物光性特征为突破点实施鉴定。这种鉴定方法对矿物类型进行鉴定,只需要极少时间便可以完成,同时,还可以很好地对矿物间的各种关系进行清晰地描述,以便更好地为矿物开采提供更大的参考价值,也因此学运用该方法对地质特征进行分析和研究[1]。

2 探析岩矿鉴定的特点

2.1 对设备有着极高的要求

在岩矿鉴定工作中,所需使用到的设备可以分为制片和鉴定两种不同的设备。其中制片设备相对较为简单,而鉴定设备则主要由偏光显微镜和辅助设备共同组成。与锤子、软盘和放大镜等相比,显微镜就比较贵重一些,正因如此也致使岩矿鉴定工作难以实现大规模化发展。

2.2 鉴定进程缓慢

对于岩矿鉴定来讲,其过程十分复杂,主要由制片和鉴定两个不同的环节来完成。因在鉴定过程中,需要对样品进行加工处理,所以在制片这一环节中往往需要耗费大量的时间,与此同时,鉴定工作人员也需要做好相关数据分析工作,从而致使鉴定进程较为缓慢。

3 矿石特征分析中岩矿鉴定法的应用

3.1 制作岩石薄片

在进行岩矿特征鉴定之前,首先,需要准备好相关实验过程中使用的设备和试剂等,这样可以有效地避免在具体实验过程中,由于设备准备不到位而需要暂停的问题;其次,需要严格按照实验操作规范,把岩石放置到规定的位置实施切割,同时还需对岩石切割的厚度进行合理控制。如在实验过程中,遇到一些硬度比较大且难以切割的岩石,就需要确保厚度严格控制在规定的范围内。同时,还需要对切片纵深、力度和方向等方面进行严格控制。由于岩石形态存在较大差异,这就需要认真选择与其相适应的方式进行切片,值得注意的是,不管是什么样的岩石,其在切割完成以后,均需将其以正方形或规定的标准规格来实施打磨作业,且需将样品放置在铁板上,并借用一些粗糙物质来对样品表面实施打磨,以使样品整体保持一致。再次,当打磨完成以后,还需利用清水将样品清洗干净并放置在铁板上,如发现岩石表面有小颗粒存在时,则需要对其实施抛光后方对其进行清洗,且在晾干以后需将表面较为光滑的一面与载玻片进行粘贴。而薄片另加一面实施打磨过程中,需要严格按照相关规定利用水和金刚砂来控制好其厚度。而在这一过程中,如果岩石薄片厚度达到一定标准时,其表现会发生一定的变化。如其颜色发生变化时,则表明薄片厚度要高于预期标准,且需要进一步实施打磨。最后,当薄片厚度达到一定标准时,还需对其实施进一步清洗和晾干,且需把树胶放在规定部分实施加热,以使其内部空气得以有效释放和晾干[2]。

3.2 制作岩石光片和检测显微镜精度

因岩石自身特征有着差异性和多样化等特点,想要进一步提升其鉴定准确性,就城要以相关标准为依据,进一步对光片制作进行规范。首先,需要以岩石硬度为依据,观察其擦痕,以确保硬度各不相同的矿石起界线得以控制在一定范围内;其次,矿石中心点及其周围均匀度、磨光度等均保持统一;最后,矿石表面不可太过粗糙,以确保后续实验得以顺利开展,且能够将镜面发射作用充分发挥出来。当薄片制作完成以后,需将薄片放置在载物台上方,同时严格按照细化要求来对其表面作认真观察,与此同时,还需对偏振镜质量作进一步确定,以确保质量。

3.3 实验结果分析

在对岩石薄片表面展开认真观察和分析以后,便可以进一步阐述其结构,进而判断岩石形成和各类,在这里需要注意的是,应当对其蚀变和矿化两者间存在的联系作进一步明确。在对相关可靠资料进行研究和对比以后,还需对岩石结构特征等展开显微照相,并将以上各项观察相互结合起来,以便更好地分析岩石的成因。想要进一步提高矿石分析的准确性,以对其特征做进一步确认,就需要融入化学分析数据,并结合岩石成本对其成本做深入、准确的衡量。在对岩石进行定名时,还应当结合其矿物成分和结构等相关信息关联起来。

3.4 实验讨论

对于岩石光学薄片制作来讲,其能否达到实验相关标准,将直接影响着后续岩矿鉴定工作。如所制作的光学薄片厚度无法满足基础性要求,则需要利用偏光显微镜对矿物实施深入观察,若矿物出异常颜色,则会对实验结果的判断造成一定程度的干扰。①受偏光显微镜物镜档次因素影响。通常偏光显微镜可以分为多个不同的档次,且在实验过程中使用该设备的频率比较多,如果档次选择不恰当就极易对其成像质量造成一定程度的影响。所以,在具体实验时,需对镜头档次进行严格控制。②受聚光镜孔径光栏因素影响。在对聚光镜孔径光栏进行选择时,通常需要将物镜数值孔径作为标准参考数值,以使两者数值更加贴近,进而达到图像分辨率最佳状态,从而确保成像质量。③受调焦体系因素影响。对于偏光显微镜来讲,调集体系是一项极为重要的组成部分,调集系数的精准度对整体实验结果的影响非常大。特别是对于一些刚学习偏光显微镜的使用方法的新人来讲,就需要对调集体系具有一定的了解和熟练掌握,只有这样才能更好地确保实验结果的精准度,从而得以在较短时间内寻找图像并聚集。④受机械平台因素影响。在利用偏光显微镜载物台进行切片观察时,通常需要对X/Y进行反复移动,以便更好地对薄片移动和观察区域两者的联系进行掌握,从而更容易对薄片实施全面检测。⑤受视场光栏因素影响。在开展实验时,视场光栏的选择,往往需要根据检测物来进行,检测物过大、过小均会对显微图像产生一定程度的影响。⑥照明系统因素影响。在整体实验过程中,若使用低温和高色温等照明系统,其显微图像分辨率及锐利度都比较高,那么其效果是非常明显的[3]。

4 矿石特征分析中岩矿鉴定法的应用现状

4.1 鉴定质量有待提高

就现阶段看来,在进行岩矿鉴定工作过程中不少都是院校研究生或是退休人员,其中院校研究生缺乏经验,无法深刻理解新的规范和要求,而退休人员虽然经验充足,不过精力相对要低。加之管理与监控不到位,在市场经济利益的驱使下导致岩矿鉴定工作出现不少质量问题,包括了无法规范或准确定名岩石、对矿物镜下结构的微观、构造与蚀变特征描述太过单调,尤其是与岩石形成的原因、条件以及矿物形成的环境等信息数量偏少,在描述典型现象时不够全面,缺乏充足的重要造岩矿物光性参数以及定量测定斜长石牌号,并未准确适用术语,并未开展互检和复核工作等。

4.2 没能有效应用岩矿鉴定成果

在矿石特征分析过程中没有将岩矿鉴定的成果有效运用起来,使得许多信息均为获得相应的重视。归根究底是由于有关工作人员并未能准确判断岩矿鉴定资料,相应的分析与研究能力有所欠缺,往往是直接套用他人成果。不仅如此,没能充分利用鉴定报告中具有价值的信息,从而产生了镜下微观地质与野外宏观地质不相符的现象,大大降低了整体分析深度与水准。

4.3 未能有效运用新方法、新工艺与新设备

当前我国科技得到了快速的发展,受益于此,岩矿鉴定的工艺技术、方式与设备都有了很大的进步,包括了高精密度偏光显微镜、数字化显微镜、岩石凸显缝隙技术以及显微图像分析等,在很大程度上提高了岩矿鉴定的质量与效率。不过仍有不少地区在分析矿石特征过程中还是没有使用到新的工艺技、方式以及设备。

5 优化矿石特征分析中岩矿鉴定法应用的措施

5.1 强化岩矿鉴定工作的质量管控工作

对于现阶段岩矿鉴定工作质量有待提高的问题,有关单位与部门需要强化对岩矿鉴定的质量管控工作。第一,需要对岩矿鉴定单位进行仔细甄选,并对其具体能力进行审核,选出资质较高的单位来开展工作。第二,需要强化对岩矿鉴定的监管力度,对于岩矿鉴定后所编制的岩矿薄片的各类性质特征等各类报告均需要进行细致的核查。第三,需要加强对岩矿鉴定单位的内部质量控制力度,保证实际出具的报告准确、真实与可靠,最大程度提升岩矿鉴定的工作水准。

5.2 增进岩矿鉴定和野外地质调查的配合

第一,工作人员需要注重增进岩矿鉴定和野外地质调查的配合联系,同时在保证岩矿鉴定工作人员足够的前提下,让地质调查人员也能够参与到岩矿鉴定工作中去。第二,需要科学细化与规范室内岩矿鉴定的标准要求,进行野外调查是可以让室内岩矿鉴定人员参与进来,让其得以在第一时间了解测绘地质剖面的过程,进而有助岩矿鉴定工作的高效进行。第三,在观察与鉴定岩矿薄片时让野外地质调查人员一同参与,双方都可以在第一时间对矿石问题与特征进行分析和探讨,有助于鉴定效率的提高[4-6]。

5.3 积极运用现代化的岩矿鉴定工艺技术

有效运用先进的设备与技术可以有效确保岩矿鉴定结果的准确性与可靠性,有利于鉴定效率与质量的提高。所以有关工作人员需要能够对国内具体的岩矿鉴定情况有一个全面的了解,积极学习国际上岩矿鉴定的发展方向,合理引进国际先进工艺设备。同时还需要注重学习和交流微量、微区等领域知识,涉及更多的研究领域知识,切实有效的提升整体岩矿鉴定行业质量。

6 结论

综上分析可知,在矿石特征分析中应用岩矿鉴定法要求岩石薄片厚度需完全满足实验基础性要求,只有这样才能更好地在显微镜下开展认真、准确的观察;同时,在对偏光显微镜进行选择时,需确保各条件均满足相关要求和规范,从而避免实验结果存在较大误差,并最终对鉴定结果造成影响。在强化岩矿鉴定工作的质量管控工作的同时,增进岩矿鉴定和野外地质调查的配合,加强对从业人员的培训,积极学习国内、国际上岩矿鉴定的发展方向,运用现代化的设备提高岩矿鉴定质量。

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