礦石特征分析中巖礦鑒定法的應(yīng)用思考

楊曉文，陳 攀，賈宗勇，劉玉川

（1.青海省地質(zhì)礦產(chǎn)測試應(yīng)用中心，青海 西寧 810008；2.青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810003）

盡管我們無法用肉眼去識(shí)別地殼運(yùn)動(dòng)，但它是真真切切的存在，在這一過程中會(huì)發(fā)生一定的物質(zhì)變化，其中包含了許多不同類型的化學(xué)元素。因受其物質(zhì)自身特征的影響，我們通常稱之為礦石，而在他們形成的過程中由于受到地質(zhì)條件的影響而表現(xiàn)出不一樣的特征，所以，這就可以從礦石的特征著應(yīng)用相關(guān)鑒定方法展開鑒定工作。

1 簡述巖礦鑒定法

由于受到地殼運(yùn)動(dòng)作用力的影響，地球中各種不同的物質(zhì)會(huì)發(fā)生一定的相互作用，且長期受到物理與化學(xué)作用的影響而逐漸形成巖礦礦石。巖礦礦石在形成過程中，由于相關(guān)條件存在一定差異性，再加上受到復(fù)雜地質(zhì)作用及干擾而致使它們所表現(xiàn)出來的特征也存在較大差異。而巖礦鑒定法主要是將巖石打磨成薄片、光片和探針片等形態(tài)，再通過偏光顯微鏡并運(yùn)用晶體光學(xué)和礦相學(xué)等相關(guān)知識(shí)作為指導(dǎo)，從而以礦物光性特征為突破點(diǎn)實(shí)施鑒定。這種鑒定方法對(duì)礦物類型進(jìn)行鑒定,只需要極少時(shí)間便可以完成，同時(shí)，還可以很好地對(duì)礦物間的各種關(guān)系進(jìn)行清晰地描述，以便更好地為礦物開采提供更大的參考價(jià)值，也因此學(xué)運(yùn)用該方法對(duì)地質(zhì)特征進(jìn)行分析和研究[1]。

2 探析巖礦鑒定的特點(diǎn)

2.1 對(duì)設(shè)備有著極高的要求

在巖礦鑒定工作中，所需使用到的設(shè)備可以分為制片和鑒定兩種不同的設(shè)備。其中制片設(shè)備相對(duì)較為簡單，而鑒定設(shè)備則主要由偏光顯微鏡和輔助設(shè)備共同組成。與錘子、軟盤和放大鏡等相比，顯微鏡就比較貴重一些，正因如此也致使巖礦鑒定工作難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；l(fā)展。

2.2 鑒定進(jìn)程緩慢

對(duì)于巖礦鑒定來講，其過程十分復(fù)雜，主要由制片和鑒定兩個(gè)不同的環(huán)節(jié)來完成。因在鑒定過程中,需要對(duì)樣品進(jìn)行加工處理，所以在制片這一環(huán)節(jié)中往往需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，與此同時(shí)，鑒定工作人員也需要做好相關(guān)數(shù)據(jù)分析工作，從而致使鑒定進(jìn)程較為緩慢。

3 礦石特征分析中巖礦鑒定法的應(yīng)用

3.1 制作巖石薄片

在進(jìn)行巖礦特征鑒定之前，首先，需要準(zhǔn)備好相關(guān)實(shí)驗(yàn)過程中使用的設(shè)備和試劑等，這樣可以有效地避免在具體實(shí)驗(yàn)過程中,由于設(shè)備準(zhǔn)備不到位而需要暫停的問題；其次，需要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范,把巖石放置到規(guī)定的位置實(shí)施切割，同時(shí)還需對(duì)巖石切割的厚度進(jìn)行合理控制。如在實(shí)驗(yàn)過程中，遇到一些硬度比較大且難以切割的巖石，就需要確保厚度嚴(yán)格控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。同時(shí)，還需要對(duì)切片縱深、力度和方向等方面進(jìn)行嚴(yán)格控制。由于巖石形態(tài)存在較大差異，這就需要認(rèn)真選擇與其相適應(yīng)的方式進(jìn)行切片，值得注意的是，不管是什么樣的巖石，其在切割完成以后,均需將其以正方形或規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格來實(shí)施打磨作業(yè)，且需將樣品放置在鐵板上,并借用一些粗糙物質(zhì)來對(duì)樣品表面實(shí)施打磨，以使樣品整體保持一致。再次，當(dāng)打磨完成以后,還需利用清水將樣品清洗干凈并放置在鐵板上，如發(fā)現(xiàn)巖石表面有小顆粒存在時(shí)，則需要對(duì)其實(shí)施拋光后方對(duì)其進(jìn)行清洗，且在晾干以后需將表面較為光滑的一面與載玻片進(jìn)行粘貼。而薄片另加一面實(shí)施打磨過程中,需要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定利用水和金剛砂來控制好其厚度。而在這一過程中，如果巖石薄片厚度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，其表現(xiàn)會(huì)發(fā)生一定的變化。如其顏色發(fā)生變化時(shí)，則表明薄片厚度要高于預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，且需要進(jìn)一步實(shí)施打磨。最后，當(dāng)薄片厚度達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，還需對(duì)其實(shí)施進(jìn)一步清洗和晾干，且需把樹膠放在規(guī)定部分實(shí)施加熱，以使其內(nèi)部空氣得以有效釋放和晾干[2]。

3.2 制作巖石光片和檢測顯微鏡精度

因巖石自身特征有著差異性和多樣化等特點(diǎn)，想要進(jìn)一步提升其鑒定準(zhǔn)確性，就城要以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，進(jìn)一步對(duì)光片制作進(jìn)行規(guī)范。首先，需要以巖石硬度為依據(jù)，觀察其擦痕，以確保硬度各不相同的礦石起界線得以控制在一定范圍內(nèi)；其次，礦石中心點(diǎn)及其周圍均勻度、磨光度等均保持統(tǒng)一；最后，礦石表面不可太過粗糙，以確保后續(xù)實(shí)驗(yàn)得以順利開展，且能夠?qū)㈢R面發(fā)射作用充分發(fā)揮出來。當(dāng)薄片制作完成以后，需將薄片放置在載物臺(tái)上方，同時(shí)嚴(yán)格按照細(xì)化要求來對(duì)其表面作認(rèn)真觀察，與此同時(shí)，還需對(duì)偏振鏡質(zhì)量作進(jìn)一步確定，以確保質(zhì)量。

3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

在對(duì)巖石薄片表面展開認(rèn)真觀察和分析以后，便可以進(jìn)一步闡述其結(jié)構(gòu)，進(jìn)而判斷巖石形成和各類，在這里需要注意的是，應(yīng)當(dāng)對(duì)其蝕變和礦化兩者間存在的聯(lián)系作進(jìn)一步明確。在對(duì)相關(guān)可靠資料進(jìn)行研究和對(duì)比以后，還需對(duì)巖石結(jié)構(gòu)特征等展開顯微照相，并將以上各項(xiàng)觀察相互結(jié)合起來，以便更好地分析巖石的成因。想要進(jìn)一步提高礦石分析的準(zhǔn)確性，以對(duì)其特征做進(jìn)一步確認(rèn)，就需要融入化學(xué)分析數(shù)據(jù)，并結(jié)合巖石成本對(duì)其成本做深入、準(zhǔn)確的衡量。在對(duì)巖石進(jìn)行定名時(shí)，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合其礦物成分和結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息關(guān)聯(lián)起來。

3.4 實(shí)驗(yàn)討論

對(duì)于巖石光學(xué)薄片制作來講，其能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),將直接影響著后續(xù)巖礦鑒定工作。如所制作的光學(xué)薄片厚度無法滿足基礎(chǔ)性要求，則需要利用偏光顯微鏡對(duì)礦物實(shí)施深入觀察，若礦物出異常顏色，則會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷造成一定程度的干擾。①受偏光顯微鏡物鏡檔次因素影響。通常偏光顯微鏡可以分為多個(gè)不同的檔次，且在實(shí)驗(yàn)過程中使用該設(shè)備的頻率比較多，如果檔次選擇不恰當(dāng)就極易對(duì)其成像質(zhì)量造成一定程度的影響。所以，在具體實(shí)驗(yàn)時(shí)，需對(duì)鏡頭檔次進(jìn)行嚴(yán)格控制。②受聚光鏡孔徑光欄因素影響。在對(duì)聚光鏡孔徑光欄進(jìn)行選擇時(shí)，通常需要將物鏡數(shù)值孔徑作為標(biāo)準(zhǔn)參考數(shù)值，以使兩者數(shù)值更加貼近，進(jìn)而達(dá)到圖像分辨率最佳狀態(tài)，從而確保成像質(zhì)量。③受調(diào)焦體系因素影響。對(duì)于偏光顯微鏡來講，調(diào)集體系是一項(xiàng)極為重要的組成部分，調(diào)集系數(shù)的精準(zhǔn)度對(duì)整體實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響非常大。特別是對(duì)于一些剛學(xué)習(xí)偏光顯微鏡的使用方法的新人來講，就需要對(duì)調(diào)集體系具有一定的了解和熟練掌握，只有這樣才能更好地確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)度，從而得以在較短時(shí)間內(nèi)尋找圖像并聚集。④受機(jī)械平臺(tái)因素影響。在利用偏光顯微鏡載物臺(tái)進(jìn)行切片觀察時(shí)，通常需要對(duì)X/Y進(jìn)行反復(fù)移動(dòng)，以便更好地對(duì)薄片移動(dòng)和觀察區(qū)域兩者的聯(lián)系進(jìn)行掌握，從而更容易對(duì)薄片實(shí)施全面檢測。⑤受視場光欄因素影響。在開展實(shí)驗(yàn)時(shí)，視場光欄的選擇,往往需要根據(jù)檢測物來進(jìn)行，檢測物過大、過小均會(huì)對(duì)顯微圖像產(chǎn)生一定程度的影響。⑥照明系統(tǒng)因素影響。在整體實(shí)驗(yàn)過程中，若使用低溫和高色溫等照明系統(tǒng)，其顯微圖像分辨率及銳利度都比較高，那么其效果是非常明顯的[3]。

4 礦石特征分析中巖礦鑒定法的應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 鑒定質(zhì)量有待提高

就現(xiàn)階段看來，在進(jìn)行巖礦鑒定工作過程中不少都是院校研究生或是退休人員，其中院校研究生缺乏經(jīng)驗(yàn)，無法深刻理解新的規(guī)范和要求，而退休人員雖然經(jīng)驗(yàn)充足，不過精力相對(duì)要低。加之管理與監(jiān)控不到位，在市場經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下導(dǎo)致巖礦鑒定工作出現(xiàn)不少質(zhì)量問題，包括了無法規(guī)范或準(zhǔn)確定名巖石、對(duì)礦物鏡下結(jié)構(gòu)的微觀、構(gòu)造與蝕變特征描述太過單調(diào)，尤其是與巖石形成的原因、條件以及礦物形成的環(huán)境等信息數(shù)量偏少，在描述典型現(xiàn)象時(shí)不夠全面，缺乏充足的重要造巖礦物光性參數(shù)以及定量測定斜長石牌號(hào)，并未準(zhǔn)確適用術(shù)語，并未開展互檢和復(fù)核工作等。

4.2 沒能有效應(yīng)用巖礦鑒定成果

在礦石特征分析過程中沒有將巖礦鑒定的成果有效運(yùn)用起來，使得許多信息均為獲得相應(yīng)的重視。歸根究底是由于有關(guān)工作人員并未能準(zhǔn)確判斷巖礦鑒定資料，相應(yīng)的分析與研究能力有所欠缺，往往是直接套用他人成果。不僅如此，沒能充分利用鑒定報(bào)告中具有價(jià)值的信息，從而產(chǎn)生了鏡下微觀地質(zhì)與野外宏觀地質(zhì)不相符的現(xiàn)象，大大降低了整體分析深度與水準(zhǔn)。

4.3 未能有效運(yùn)用新方法、新工藝與新設(shè)備

當(dāng)前我國科技得到了快速的發(fā)展，受益于此，巖礦鑒定的工藝技術(shù)、方式與設(shè)備都有了很大的進(jìn)步，包括了高精密度偏光顯微鏡、數(shù)字化顯微鏡、巖石凸顯縫隙技術(shù)以及顯微圖像分析等，在很大程度上提高了巖礦鑒定的質(zhì)量與效率。不過仍有不少地區(qū)在分析礦石特征過程中還是沒有使用到新的工藝技、方式以及設(shè)備。

5 優(yōu)化礦石特征分析中巖礦鑒定法應(yīng)用的措施

5.1 強(qiáng)化巖礦鑒定工作的質(zhì)量管控工作

對(duì)于現(xiàn)階段巖礦鑒定工作質(zhì)量有待提高的問題，有關(guān)單位與部門需要強(qiáng)化對(duì)巖礦鑒定的質(zhì)量管控工作。第一，需要對(duì)巖礦鑒定單位進(jìn)行仔細(xì)甄選，并對(duì)其具體能力進(jìn)行審核，選出資質(zhì)較高的單位來開展工作。第二，需要強(qiáng)化對(duì)巖礦鑒定的監(jiān)管力度，對(duì)于巖礦鑒定后所編制的巖礦薄片的各類性質(zhì)特征等各類報(bào)告均需要進(jìn)行細(xì)致的核查。第三，需要加強(qiáng)對(duì)巖礦鑒定單位的內(nèi)部質(zhì)量控制力度，保證實(shí)際出具的報(bào)告準(zhǔn)確、真實(shí)與可靠，最大程度提升巖礦鑒定的工作水準(zhǔn)。

5.2 增進(jìn)巖礦鑒定和野外地質(zhì)調(diào)查的配合

第一，工作人員需要注重增進(jìn)巖礦鑒定和野外地質(zhì)調(diào)查的配合聯(lián)系，同時(shí)在保證巖礦鑒定工作人員足夠的前提下，讓地質(zhì)調(diào)查人員也能夠參與到巖礦鑒定工作中去。第二，需要科學(xué)細(xì)化與規(guī)范室內(nèi)巖礦鑒定的標(biāo)準(zhǔn)要求，進(jìn)行野外調(diào)查是可以讓室內(nèi)巖礦鑒定人員參與進(jìn)來，讓其得以在第一時(shí)間了解測繪地質(zhì)剖面的過程，進(jìn)而有助巖礦鑒定工作的高效進(jìn)行。第三，在觀察與鑒定巖礦薄片時(shí)讓野外地質(zhì)調(diào)查人員一同參與，雙方都可以在第一時(shí)間對(duì)礦石問題與特征進(jìn)行分析和探討，有助于鑒定效率的提高[4-6]。

5.3 積極運(yùn)用現(xiàn)代化的巖礦鑒定工藝技術(shù)

有效運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)備與技術(shù)可以有效確保巖礦鑒定結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，有利于鑒定效率與質(zhì)量的提高。所以有關(guān)工作人員需要能夠?qū)鴥?nèi)具體的巖礦鑒定情況有一個(gè)全面的了解，積極學(xué)習(xí)國際上巖礦鑒定的發(fā)展方向，合理引進(jìn)國際先進(jìn)工藝設(shè)備。同時(shí)還需要注重學(xué)習(xí)和交流微量、微區(qū)等領(lǐng)域知識(shí)，涉及更多的研究領(lǐng)域知識(shí)，切實(shí)有效的提升整體巖礦鑒定行業(yè)質(zhì)量。

6 結(jié)論

綜上分析可知，在礦石特征分析中應(yīng)用巖礦鑒定法要求巖石薄片厚度需完全滿足實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)性要求，只有這樣才能更好地在顯微鏡下開展認(rèn)真、準(zhǔn)確的觀察；同時(shí)，在對(duì)偏光顯微鏡進(jìn)行選擇時(shí)，需確保各條件均滿足相關(guān)要求和規(guī)范，從而避免實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在較大誤差，并最終對(duì)鑒定結(jié)果造成影響。在強(qiáng)化巖礦鑒定工作的質(zhì)量管控工作的同時(shí)，增進(jìn)巖礦鑒定和野外地質(zhì)調(diào)查的配合，加強(qiáng)對(duì)從業(yè)人員的培訓(xùn)，積極學(xué)習(xí)國內(nèi)、國際上巖礦鑒定的發(fā)展方向，運(yùn)用現(xiàn)代化的設(shè)備提高巖礦鑒定質(zhì)量。