張雪婷 柳云龍

摘 要：本文對巖礦鑒定法的應(yīng)用原理進(jìn)行分析，并闡述該法在金屬礦石特征分析中的應(yīng)用，主要包括做好前期準(zhǔn)備工作、落實各項實驗流程、總結(jié)分析實驗結(jié)果等方面。在本次實驗中，通過制作和加工薄片、顯微鏡觀察等方式，使礦石的類型、粒徑、品質(zhì)狀態(tài)等指標(biāo)得以明確，并對影響鑒定結(jié)果的因素加以闡述。力求通過本文研究，使該鑒定法的應(yīng)用范圍得以擴(kuò)展，鑒定精度得到顯著提升。

關(guān)鍵詞：金屬礦石;巖礦鑒定法;應(yīng)用措施

引 言

巖石礦物是在地殼運動中形成，蘊含一種或多種化學(xué)元素的物質(zhì)。因組合形式有所區(qū)別，且地質(zhì)作用不同，巖石礦物的特征也存在一定差異，當(dāng)前已被探知的巖礦類型有3千多種。為了更加精準(zhǔn)的鑒定礦石屬性與類型，可將巖礦鑒定法應(yīng)用其中，對礦石特征進(jìn)行深入分析，這對礦石開采行業(yè)來說具有重要意義。

1巖礦鑒定法應(yīng)用原理

在地殼運動影響下，地球內(nèi)部物質(zhì)之間相互碰撞與交融，在長時間的物化反應(yīng)下形成巖礦。因礦石形成條件不同，在多變的地質(zhì)干擾下，巖礦呈現(xiàn)出多種特征，需要利用巖礦鑒定法對其特征進(jìn)行深入分析。該法的應(yīng)用原理為：將巖石打磨后，使其變成光片、薄片與探針片等多種形態(tài)，并在礦學(xué)與晶體光學(xué)等理論的引導(dǎo)下，利用偏光顯微鏡對礦物特征進(jìn)行鑒定。通過該法的應(yīng)用，可快速明確礦物類型，對礦物間的反應(yīng)和共存關(guān)系進(jìn)行體現(xiàn)，為礦石開采作業(yè)提供科學(xué)參考，在地質(zhì)研究和分析中得到廣泛應(yīng)用[1]。

2巖礦鑒定法在金屬礦石特征中的應(yīng)用實驗

在本文研究中以金屬礦石為例，利用巖礦鑒定法確定某區(qū)域的礦石樣本，對該區(qū)礦石的化學(xué)成分進(jìn)行描述，為后續(xù)礦產(chǎn)資源研發(fā)和應(yīng)用提供諸多助力。

2.1做好前期準(zhǔn)備工作

在礦石正式開采之前，應(yīng)對目標(biāo)區(qū)域礦石特點進(jìn)行分析，這就要求做好前期準(zhǔn)備工作。在本次鑒定工作中，主要采用的設(shè)備有偏光顯微鏡（型號為OLYMPUS）、拋光機(jī)（型號為JKPG-250B）、切片機(jī)（型號為JKOP-300），對礦石樣片進(jìn)行觀測、打磨、切片、拋光等加工。在拋光過程中，可采用三氧化二鉻樹脂膠試劑，可使樣片的拋光效果達(dá)到最佳狀態(tài)。

2.2落實各項實驗流程

2.2.1薄片加工

根據(jù)本次實驗的方位要求，首先利用切片機(jī)對巖石樣本進(jìn)行切割，使其變成多個薄片形式。如若對巖石堅硬度要求嚴(yán)格，結(jié)構(gòu)密度大，則要求薄片厚度不超過3mm;利用打磨機(jī)將薄片打磨成正方形，邊長均為24mm;將打磨后的薄片放在平臺上，利用混入金剛砂粒的水流沖洗，確保薄片雙面薄度均不超過2mm，由此完成薄片的初步打磨。將初加工后的薄片沖洗完畢后，放在平臺上再次用金剛砂磨合，再放在帶有細(xì)顆粒的剛鋁板上磨合與拋光，最后清洗干凈后烘干處理，將打磨較亮的一側(cè)涂抹樹膠后黏在載玻片上;然后，在薄片的另一側(cè)利用混入金剛砂的水流打磨，當(dāng)厚度約0.03mm時，利用鋼鋁石再次拋光;觀察石英干涉顏色判斷薄片厚度是否滿足要求，當(dāng)厚度低于0.03mm時，應(yīng)呈現(xiàn)出灰白色，如若發(fā)現(xiàn)薄片變黃，則意味著其厚度大于0.03mm，需要技術(shù)人員繼續(xù)打磨;最后，將厚度滿足標(biāo)準(zhǔn)的薄片洗凈、烘干后，再將樹膠涂抹在玻片上，在高溫狀態(tài)下加熱，并覆蓋在薄片上，確保內(nèi)部空氣全部擠出。值得注意的是，上述操作中如若薄片帶有方向要求，應(yīng)使其與現(xiàn)狀結(jié)構(gòu)平行，并與薄片自身片理面垂直。大綱薄片質(zhì)地變脆時，應(yīng)將樹膠加熱凝固后再打磨。通過上述加工處理后，將薄片放入顯微鏡下便可清楚看到巖石紋理與成分[2]。

2.2.2光片制作

根據(jù)地質(zhì)人員要求或者相關(guān)規(guī)定，在光片制作時應(yīng)滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：對于質(zhì)地較硬的礦物應(yīng)除去擦痕，控制礦物之間突起界限差異，保障中間與邊緣的磨光度大致相同;質(zhì)地較軟的礦物允許有輕微擦痕，但不應(yīng)影響觀察。

2.2.3觀察分析

待薄片與光片制作加工完畢后，將其放在顯微鏡下進(jìn)行仔細(xì)觀察。在正式觀察前，技術(shù)人員先要明確偏振鏡振動方向，根據(jù)實際需求調(diào)整目鏡、物鏡與焦距，確保人員用肉眼可對實際情況進(jìn)行觀測，并與計算機(jī)拍攝清晰度標(biāo)準(zhǔn)相符。

2.3總結(jié)分析實驗結(jié)果

針對薄片進(jìn)行全面觀察后，對巖礦結(jié)構(gòu)與構(gòu)造等進(jìn)行分析，明確礦物間包含、交叉與融合等次序，對巖礦蝕變類型、變質(zhì)度與形成特點進(jìn)行分析，避光分析蝕變與礦化間的聯(lián)系，為礦石開采提供礦物分布、粒徑范圍、類型等信息，同時針對特殊結(jié)構(gòu)、礦物利用顯微鏡拍攝，分析礦石成因，在必要的狀態(tài)下與巖石標(biāo)本、化學(xué)數(shù)據(jù)等指標(biāo)結(jié)合，準(zhǔn)確鑒定礦石的成分與含量。在上述資料與數(shù)據(jù)的支持下，對巖石進(jìn)行準(zhǔn)確定名。在該鑒定實驗中，共選擇6個品種試樣，分別在顯微鏡下針對不同樣片的巖性特征進(jìn)行分析，六種試樣狀態(tài)、粒徑范圍、含量等指標(biāo)的鑒定結(jié)果如下：①黑云母呈現(xiàn)出片狀、鱗片狀的特點，且以定向排列為主，含量在25%左右;②斜長石為粒狀，粒徑區(qū)間為0.5—1mm，聚片雙晶發(fā)育較為明顯，主要為條紋長石，在四周呈現(xiàn)鋸齒形狀，含量區(qū)間為40—50%;③磁鐵石為自形晶，個別也有半自形，粒徑區(qū)間為0.05—0.5mm之間，含量為5%;④石英以粒狀為主，粒徑的選取區(qū)間為0.5—1mm之間，重結(jié)晶與裂理發(fā)育較為明顯，含量在15%左右;⑤角閃石同樣為粒狀，粒徑在0.2—0.3mm之間，解理全面，夾角為56°，含量為1%左右;⑥紫蘇輝石為粒狀，粒徑范圍為0.2—0.3mm，顏色多樣，含量為1%。

此外，還應(yīng)重視個別因素對鑒定結(jié)果產(chǎn)生的影響，主要包括兩個方面，一方面是制作過程方面。薄片制作工藝是否滿足實驗標(biāo)準(zhǔn)對鑒定法應(yīng)用成敗具有決定作用。如若薄片厚度與實驗規(guī)定不符，很容易出現(xiàn)偏光顯微鏡偏差，進(jìn)而影響鑒定結(jié)果準(zhǔn)確度;另一方面，偏光鏡應(yīng)用方面。通常情況下，偏光鏡物鏡質(zhì)量級別有6—8種，本次實驗采用平場消色物鏡。當(dāng)鑒定時鏡頭質(zhì)量過低，便會影響成像質(zhì)量，因此在巖石鑒定中多采用高質(zhì)量物鏡，使實驗結(jié)果精準(zhǔn)度得以保障;調(diào)焦系統(tǒng)精度也會對偏光鏡質(zhì)量產(chǎn)生影響，只有該系統(tǒng)精準(zhǔn)度高，才能取得理想實驗結(jié)果，尤其對于初學(xué)者來說，只有通過不斷練習(xí)掌握該系統(tǒng)規(guī)律，才能觀測到清晰的圖像;聚光鏡光欄數(shù)值，在鑒定工作中，孔徑光欄對成像分辨率具有直接影響，進(jìn)而影響最終成像效果。在光欄選擇時應(yīng)以物鏡數(shù)值孔徑為依據(jù)進(jìn)行挑選，使二者數(shù)據(jù)相同或者相似;在切片觀測中，需要將載物臺X/Y反復(fù)移動，要求技術(shù)人員熟練掌握切片移動范圍與觀測區(qū)的關(guān)系，才可更加快速精準(zhǔn)的實現(xiàn)全面檢測目標(biāo);視線光欄，在實驗全過程中，應(yīng)根據(jù)被測物質(zhì)的不同選擇與之對應(yīng)的光欄，無論光欄大小，均會對圖像產(chǎn)生一定影響。此外，應(yīng)將照明系統(tǒng)調(diào)整到低溫、高色溫狀態(tài)下，便可是圖像銳利度、分辨率處于最佳狀態(tài)。

結(jié)束語

綜上所述，當(dāng)前巖礦鑒定法在礦石特征分析中得到廣泛應(yīng)用，在該法應(yīng)用中，應(yīng)做好前期設(shè)備準(zhǔn)備工作，采用科學(xué)手段制作薄片與光片，并在偏光鏡下細(xì)致全面的觀察，注意各項影響因素。經(jīng)過大量實踐總結(jié)出以下內(nèi)容，一是薄片厚度務(wù)必要與實驗基本要求相符，只有這樣，才可通過顯微鏡進(jìn)行細(xì)致觀察;二是在偏光鏡應(yīng)用時應(yīng)確保環(huán)境要求與規(guī)定相符，避免和減少最終結(jié)果誤差，進(jìn)而影響后期開采工作的開展。

參考文獻(xiàn)

[1] 蔣雪梅.礦石特征分析中巖礦鑒定法的應(yīng)用[J].自然科學(xué)：文摘版：00160-00160.

[2] 肖偉.礦石特征分析中巖礦鑒定法的有效運用探討[J].有色金屬文摘，2019（02）：012-014.