沙春梅

（黑龍江省地質(zhì)調(diào)查總院齊齊哈爾分院 黑龍江省哈爾濱市 150036）

一種鏡下礦物含量精確測(cè)量的方法

沙春梅

（黑龍江省地質(zhì)調(diào)查總院齊齊哈爾分院 黑龍江省哈爾濱市 150036）

本文通過(guò)對(duì)鏡下礦物含量測(cè)量的幾種方法的比較，提出一種可就地取材、測(cè)量簡(jiǎn)單且有一定精度的礦物含量測(cè)量方法，并對(duì)其測(cè)量原理及實(shí)際操作做了詳細(xì)說(shuō)明，并對(duì)方法的精度做了檢驗(yàn)。其測(cè)量方法較面積法、直線測(cè)量法、求積法、計(jì)數(shù)法等簡(jiǎn)便易行，較常用的目估法稍繁瑣，但精度較目估法高。

偏轉(zhuǎn)；十字絲中心；十字絲端點(diǎn)

引言

巖石薄片鏡下鑒定關(guān)鍵是準(zhǔn)確識(shí)別鏡下礦物、精確測(cè)量礦物含量、準(zhǔn)確定名及研究各種蝕變礦物含量、賦存狀態(tài)。但礦物含量的估算方法也較多，主要有面積法、直線測(cè)量法、求積法、計(jì)數(shù)法等，以上方法測(cè)量鏡下礦物含量較為精確，但操作繁瑣效率低或需要專用設(shè)備。目前常用的鏡下礦物含量測(cè)量方法多數(shù)采用目估法，優(yōu)點(diǎn)是效率高。

面積法主要利用鏡下的網(wǎng)格估算礦物所占面積來(lái)估算礦物百分含量；直線測(cè)量法與宏觀的直線測(cè)量法原理一樣，利用多條直線測(cè)量礦物所占長(zhǎng)度百分比來(lái)估算礦物含量，但在鏡下實(shí)現(xiàn)有難度，目前顯微鏡配備沒(méi)有此功能配件；求積法和計(jì)數(shù)法需要特殊儀器，也沒(méi)有專用配備儀器；目估法是目前常用的鏡下礦物含量估算法，雖然效率高，但其精度取決于鏡下鑒定人員的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，3～5%的誤差是存在的，新人或經(jīng)驗(yàn)不足的鑒定人員誤差可能還要大些。目估法常以5%或10%的倍數(shù)為整數(shù)取值，如8%可能估為5%或取10%，這在一般情況下是可取的，但對(duì)一些特定巖性鑒別就略有所限，如石英二長(zhǎng)巖和二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖和花崗閃長(zhǎng)巖等，其準(zhǔn)確定名就取決于估算的石英含量大于或小于20%，偏差3～5%，所定巖性就會(huì)不同。下面介紹一種簡(jiǎn)單有效的鏡下礦物含量測(cè)量法，其精度可達(dá)到＜1%。

1 測(cè)量原理

本方法的方便之處就是就地取材，利用顯微鏡頭視域十字絲配合轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)完成計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

原理是轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)360°，視域中各類礦物會(huì)依次經(jīng)過(guò)十字絲的四個(gè)端點(diǎn)或十字絲下字中心（如將鏡頭轉(zhuǎn)偏一個(gè)角度，使旋轉(zhuǎn)中心剛好位于視域邊界處，各類礦物將依次經(jīng)過(guò)十字絲的中心），以此計(jì)算每類礦物（如石英、長(zhǎng)石等）經(jīng)過(guò)十字絲端點(diǎn)或中心的次數(shù)再除以各類礦物計(jì)數(shù)的總和，其結(jié)果就是每類礦物占載物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)360°后所測(cè)總礦物和的百分比，也就等同于薄片中礦物含量的百分比。

轉(zhuǎn)動(dòng)360°為測(cè)量一次，在一個(gè)薄片內(nèi)每隔3～4mm測(cè)量一次，測(cè)量5～10次，計(jì)算百分比。如視域直徑為4.4mm或十字絲一端線段長(zhǎng)為2mm，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)360°后其周長(zhǎng)為13.82mm和12.56mm，測(cè)量10次就是138.2cm和125.6cm，即相當(dāng)于直線法測(cè)量的138.2cm和125.6cm，如所測(cè)礦物直徑為3mm，即為礦物直徑的46倍和42倍，如測(cè)量20次即可滿足測(cè)量長(zhǎng)度是礦物直徑的100倍要求。

2 測(cè)量精度檢驗(yàn)

為了檢驗(yàn)以上方法的準(zhǔn)確性，以目估礦物含量常用的百分比參考圖為準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)MAPGIS矢量化后有一些偏差，再采用MAPGIS6.7軟件的測(cè)量面積功能重新計(jì)算了面積百分比，對(duì)此做了校正。

以測(cè)量3%含量的參考圖舉例說(shuō)明：

（1）以含量3%的參考圖視域假定為礦物薄片面積。

（2）以視域直徑1/5長(zhǎng)為小圓直徑。小圓每隔5°做一直徑線，直徑線與小圓周長(zhǎng)線交點(diǎn)為72個(gè)。

（3）統(tǒng)計(jì)黑區(qū)（代表某一類鏡下礦物）所包含的交點(diǎn)總數(shù)。

（4）黑區(qū)包含交點(diǎn)總數(shù)為15個(gè)（5個(gè)小圓），1個(gè)小圓為72個(gè)交點(diǎn)，5個(gè)小圓（1個(gè)小圓代表測(cè)量1次）為360個(gè)交點(diǎn)，15/360等于4.1%。即黑區(qū)所占視域面積為4.1%，也即所測(cè)礦物的百分含量。

（5）一般測(cè)量5～10次，如需提高精確度，可測(cè)量15～20次。

測(cè)量方式可選擇斜線方向測(cè)量、十字線方向測(cè)量、平行線方向測(cè)量或以上方式的綜合測(cè)量，所選的測(cè)量方式越具代表性則測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度就越高。

3 方法實(shí)現(xiàn)

本方法主要是轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)測(cè)量，以5°為準(zhǔn)撥動(dòng)載物臺(tái)，載物臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)一圈撥動(dòng)72次，以此為遍數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。如以十字絲端點(diǎn)為參考點(diǎn)測(cè)量鏡頭可不動(dòng)，如以十字中心為參考點(diǎn)測(cè)量，可將鏡頭偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，剛好使視域中的旋轉(zhuǎn)中心位于視域的邊界即可。

測(cè)量時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，計(jì)算各類礦物經(jīng)過(guò)十字絲端點(diǎn)或十字中心次數(shù)，并按各類礦物分別計(jì)數(shù)記錄。按前文5個(gè)步驟操作即可，載物臺(tái)每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈為一次測(cè)量，移動(dòng)薄片3mm后再測(cè)量，可以測(cè)量10次為準(zhǔn)，測(cè)量次數(shù)越多則精度越高誤差也越小。

測(cè)量結(jié)束后，將各類礦物的計(jì)算總和做為總數(shù)，每類礦物的計(jì)數(shù)總和除以總數(shù)，即為此類礦物的含量百分比。

4 結(jié)論

本方法就地取材，操作方便，對(duì)礦物含量的測(cè)量具有一定的精度，操作性較其它方法簡(jiǎn)單，較目估法繁瑣，工作效率比目估法低，但精度較其高。

但目估法的準(zhǔn)確度主要取決于鑒定者的鏡下經(jīng)驗(yàn)，本方法可輔助目估法進(jìn)行礦物含量的精確測(cè)定，可有助于提高區(qū)分以石英含量確定定名的薄片，如區(qū)分石英閃長(zhǎng)巖與花崗閃長(zhǎng)巖、石英二長(zhǎng)巖與二長(zhǎng)花崗巖等。

對(duì)于計(jì)數(shù)方法，可用編程軟件編制計(jì)數(shù)的小軟件，即可方便快捷地完成計(jì)數(shù)及百分比計(jì)算，可提高測(cè)量效率和準(zhǔn)確度。

[1]常麗華，等.《火成巖鑒定手冊(cè)》.地質(zhì)出版社，2009，7.

[2]秦炳生，等.火成巖巖石分類和命名方案（GB/T17412.1－1998）.國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，1990，1.

[3]季壽元，等.晶體光學(xué).人民教育出版社，1961，9.

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1004-7344（2016）12-0163-01

2016-4-10