井晶晶

（河北省區(qū)域地質(zhì)調(diào)查院，河北 廊坊 065000）

地質(zhì)勘查工作是一項(xiàng)長(zhǎng)期的科學(xué)過(guò)程，是在不斷的“研究→驗(yàn)證→再研究→再研究”的推進(jìn)的，這也是現(xiàn)階段地質(zhì)找礦的主要方法之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)以及精密儀器設(shè)備的不斷發(fā)展，較多的現(xiàn)代化測(cè)試技術(shù)逐漸應(yīng)用于地質(zhì)找礦領(lǐng)域，使得地質(zhì)勘查過(guò)程中以多方法信息的綜合應(yīng)用為主，提高了地質(zhì)勘查的綜合研究程度，同時(shí)有效地降低了地質(zhì)勘查風(fēng)險(xiǎn)，尤其是金屬礦產(chǎn)資源的找礦勘查工作。

掃描電鏡是一種常用的地質(zhì)勘查輔助技術(shù)，逐漸廣泛的應(yīng)用于礦床學(xué)研究領(lǐng)域，并取得了良好的應(yīng)用效果。鑒于此，本文結(jié)合多年的工作經(jīng)歷，分析掃描電鏡在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用。

1 礦物特征及賦存狀態(tài)中的應(yīng)用

掃描電鏡是一種大型的分析設(shè)備，主要用于觀察各種固態(tài)物質(zhì)表面的超微結(jié)構(gòu)形態(tài)以及組成物質(zhì)。掃描電鏡具有高的分辨率，可觀察納米級(jí)礦物的表面特征，如可觀察表面6nm左右的細(xì)節(jié)，在LaB6電子槍條件下可觀察3nm的礦物表面細(xì)節(jié)。

因此，在地質(zhì)勘查中常用于礦物表面特征以及賦存狀態(tài)等的觀察。對(duì)于方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等有色金屬礦產(chǎn)而言，由于礦物結(jié)晶顆粒較大，僅需礦石光片就可獲得礦物表面的微觀特征，但是對(duì)于三稀資源（稀土、稀有和稀散礦產(chǎn)）和鉑族元素等資源而言，由于有用組分含量極少，使用光片無(wú)法滿足試驗(yàn)需求，此時(shí)可通過(guò)掃描電鏡技術(shù)研究礦石礦物表面的微觀特征以及賦存狀態(tài)，為進(jìn)一步研究礦床成因等提供詳實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。如萬(wàn)建軍石英掃描電鏡方法對(duì)陜西華陽(yáng)川鈾稀有多金屬礦床中的稀土元素進(jìn)行了研究，較系統(tǒng)的獲得了稀土元素的賦存狀態(tài)，為稀土元素的綜合利用提供了重要借鑒（圖1）[1]；梁慶林等對(duì)巖漿硫化物礦床中鉑族元素的賦存狀態(tài)進(jìn)行了研究，對(duì)研究對(duì)象的晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分以及微區(qū)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了研究，并取得了良好的應(yīng)用效果[2]。

圖1 華陽(yáng)川鈾稀有多金屬礦床稀土礦物賦存狀態(tài)BSE圖像（據(jù)萬(wàn)建軍等，2021略改[1]）

2 礦床成礦期次研究中的應(yīng)用

礦床期次研究是礦床學(xué)中的重要組成部分，主要通過(guò)礦物的生成先后順序以及演化關(guān)系等推斷礦床的形成過(guò)程，進(jìn)而總結(jié)其成礦規(guī)律，為進(jìn)一步研究成礦模式等提供數(shù)據(jù)支撐。

因此，成礦期次研究具有重要的找礦實(shí)踐意義。掃描電鏡在礦床成礦期次研究中具有明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，這是由于掃描電鏡可獲得納米級(jí)礦物的表面特征以及賦存特征，能夠清晰的反映出礦物的微觀演化過(guò)程，因此常用于金、銀、鉑族元素等礦床的研究領(lǐng)域中，如張克對(duì)膠東大尹格莊金銀多金屬礦床中的銀成礦進(jìn)行的掃描電鏡研究，提出了大尹格莊礦床中銀多金屬元素的疊加成礦作用（圖2），為區(qū)域找礦提供了指導(dǎo)意義。

圖2 膠東大尹格莊金銀多金屬礦床中銀金礦的賦存狀態(tài)BSE圖像（據(jù)張克，2019略改[3]）

3 礦石粒度統(tǒng)計(jì)中的應(yīng)用

礦石粒度統(tǒng)計(jì)是礦石選冶工藝試驗(yàn)的基礎(chǔ)，也是提高資源綜合利用的前提。因此，礦石粒度統(tǒng)計(jì)在礦床開采技術(shù)條件研究中至關(guān)重要。礦石粒度統(tǒng)計(jì)是在不同的磨細(xì)條件下，分析礦石粒級(jí)。但是，部分礦石應(yīng)硬度原因等，導(dǎo)致無(wú)法通過(guò)常規(guī)的方法對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，此時(shí)可通過(guò)掃描電鏡技術(shù)解決，如表1為某礦床中礦石顆粒統(tǒng)計(jì)結(jié)果。由表1可知：礦石礦物的粒級(jí)主要分布在-0.010mm之下，少量分布在-0.015mm和-0.020mm之間，由此可知，該礦床中礦石礦物以細(xì)片狀嵌布。

表1 某礦床的礦石礦物粒度分布統(tǒng)計(jì)表

根據(jù)對(duì)礦石的掃描電鏡圖像觀察可知：礦石中的有用組分較細(xì)小，以細(xì)片狀為主（圖3）。

圖3 某礦床中礦石礦物嵌布特征BSE圖像

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，掃描電鏡在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用較為普遍，尤其是在礦床學(xué)領(lǐng)域。掃描電鏡具有操作簡(jiǎn)便，分辨率高的優(yōu)勢(shì)，能夠精確的反映出納米級(jí)礦物表面的微細(xì)特征以及賦存狀態(tài)，同時(shí)也能夠反映出礦物之間的演化過(guò)程，如多期次疊加成礦作用以及固溶體分離結(jié)構(gòu)等。

因此，掃描電鏡技術(shù)在礦床學(xué)研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)分析和模擬成礦過(guò)程意義重大，尤其是在三稀資源以及鉑族元素中，在今后的礦床學(xué)研究中應(yīng)加強(qiáng)該方面的研究工作。