岩石矿物及宝石学

2024-07-24

岩石矿物及宝石学(精选七篇)

岩石矿物及宝石学 篇1

1 实施过程、案例分析与资源整理

我们对矿物、岩石及宝石方向的分析研究从2009年开始, 因人力、物力的限制, 初期规模较小, 基本是获取一部分岩石、矿物材料或标本, 指导学生对其探索分析, 总结相关规律及存在的问题;再以其为基础, 开展下一轮及下一届学生的分析研究, 接着陆续获取一些新的岩石、矿物、宝石材料及标本, 再指导学生分析研究及训练, 然后总结其规律及存在的问题。如此往复。

到目前, 分别进行了如下教学资源的收集、整理及实践活动。

(1) 购置了基本的分析训练用具, 如专用10倍的放大镜、专用手电筒 (如图1所示) ;购置了各种岩石、矿物、宝石类及晶体学的相关书籍, 如:《简明岩石学》《地质学基础:实习指导书》《实验及理论岩石学》《火成岩岩石学》《矿物与岩石权威图鉴》《宝石学》《宝石》《非金属矿物材料》《无机材料岩相学》《结晶学与岩相学》《材料性能:各向异性、对称性与结构》 (如图2所示) 。还从网上下载了大量的电子书籍、岩石矿物宝石照片、文章及其网站地址。

(2) 通过与中国地质大学教师及研究生交流, 获取的典型岩石有:粗晶火成岩、糜陵变质岩、细砂型沉积岩 (如图3所示) 。

(3) 收集及购置的矿物类标本:水晶 (单晶和双晶) 、绿柱石 (普通石及祖母绿) 、红柱石、萤石、红宝石、辉锑矿、天河石、木变石、异极矿、黄铁矿 (立方体和五角十二面体两种) 、电气石 (碧玺) (如图4所示) 。

(4) 廉价的宝石类 (经抛光) :如红玉髓、萤石、蔷薇辉石、碧玉、三氧化二铁 (肾石) 、翡翠、绿松石、紫水晶、黄水晶、玫瑰水晶、透明水晶、烟水晶、发晶等;拉长石 (如图5所示) 。有了这三大类样品及标样, 该部分与相应的金属类实验课相比有较多较系统的训练研究材料, 也逐渐掌握了岩石矿物的知识。



(5) 由上述各类标本制成透射观察薄片 (偏光下观察) (如图6所示) 20种以上。有了这些丰富的教学资源, 可组合设计出许多选修实验, 并结合课程知识开展不同深度的基础研究。

利用各类普通岩石可设计典型岩石鉴定实验, 含宏观鉴定和微观组织及成分鉴定;可复习结晶、相图、固态相变、形变、再结晶理论及组织分析方法 (岩相学) ;通过各类矿物标本可设计典型矿物单晶的特征鉴别实验, 可以复习晶体学、晶体结构、结晶过程的概念及原理。

通过对各种抛光的宝石分析可设计宝石初步鉴定的实验, 还可以复习抛光技术、宝石中色彩产生原理 (离子点缺陷, 致色效应) , 光学性能与晶体学的关系。

开展训练活动要考虑两个目的:一是以岩石矿物或宝石为对象, 对其提出想要分析研究 (探究) 的问题, 然后进行分析研究, 如烟晶与石榴石的共生规律;二是设计出选修实验, 为以后的学生做准备, 可达到不断优化实践内容、提高实验系统性的目的。

开展的第一类训练及研究有:

①未知岩石相鉴定;②烟晶与石榴石共生规律分析;③立方体与五角十二面体黄铁矿单晶的晶体学特征与形成条件分析;④三类典型岩石的宏、微观鉴定;⑤单晶石英、微晶玉髓、杂晶碧玉及沙金石的对比及成因分析;⑥翡翠微观组织与硬玉质量关系的分析;⑦晕彩拉长石微观结构中的孪晶与脱溶物的分析。

初步设计的实验有:

①岩石类型的宏、微观鉴定;②典型矿物的宏观鉴定及晶体学基础训练;③一些宝石的宏观形貌分析与宝石致色原因分析。

2 归纳总结与经验推广

前期实验使用的材料、分析内容都比较零碎, 到现在, 有比较系统的矿物类、岩石类、宝石类样品, 可以设计系统的实验, 开展系统的研究。笔者通过承担研究生40学时的晶体结构课程教学, 找出共性的普适的晶体学、晶体结构、晶体缺陷 (点、线、面) 实验内容, 提高学生的综合能力。具有多方面的用途:

(1) 开发选修型新实验, 为更多有兴趣的学生提供训练的机会。

(2) 培养学习科研能力, 即通过从课堂了解的基本概念, 明确基本目标, 查文献及参考书, 开展分析或制备样品, 如果用偏光镜分析存在困难, 可使用扫描电镜中的能谱仪进行成分鉴定。类比法的应用:回忆48学时的材料科学基础实验课的内容, 使用的都是金属, 光学镜原理与使用—对应偏光显微镜的原理与使用;机械抛光制样—对应透射薄片制样 (委托资源学院采矿专业实验室制备) ;金属及合金的凝固组织分析—对应火成岩的组织分析 (两者都利用相图分析) 、金属形变及再结晶组织分析—对应变质岩及沉积岩的岩相组织分析;晶体结构及晶体学都是通过图片软件分析训练, 而矿物岩石可直接用于这些概念的训练。例如:利用我们收集到的各种石英类样品, 可以设计下列训练内容:①对石英单晶体、歪晶、双晶的分析, 训练晶体学内容;②对石英与石榴石、石英与黄铁矿、石英与金红石组成的发晶的分析, 训练结晶原理;③对不同颜色的石英单晶宝石 (如无色水晶、紫水晶、黄水晶、烟水晶) 等的分析, 进行光学致色效应与离子点缺陷作用的训练;④对火成岩、变质岩、沉积岩中石英的形貌特点及形成规律的差异进行分析, 涉及凝固、相图、形变、再结晶、固态相变知识的训练;⑤通过对从石英单晶不同晶体学方向切出的器件具有不同的功能作用 (振荡器、压电效应器件) [4]的了解, 拓展学生晶体学各向异性概念与物理性能关系及应用方面的知识。

(3) 通过讨论锻炼研讨及表达辩论能力, 通过写文章向教学研究类期刊投稿锻炼写作能力。对优秀学生, 在实践环节动手能力训练的基础上, 可训练其撰写文章的能力, 只有完成撰写文章并发表, 才真正完成一个周期的训练。目前, 只有少数三年级学生能发表文章。近4年学生共撰写12篇文章, 其中发表7篇, 都以本科学生为第一作者 (这些文章中只有少数涉及矿物岩石) , 这些文章主要是教学研究文章。教师通过多年研究型教学活动的开展, 也获得了许多经验, 认识到要不断探索新内容, 到一定阶段后又须及时归纳总结, 形成规律性的培养模式;再进行实验性探索, 不断总结, 系统化。教师在训练学生的同时, 摸索出研究型教学的规律。

(4) 拓宽就业面。学生的就业方向从金属结构材料向无机材料、地质类、宝石类扩展。

(5) 将各类教学资源打包。2008年以前, 我们将主要精力用在学生自学平台软件系统的建立上, 它是虚拟训练法, 以光盘形式使用。到2012年, 完成《材料科学名人典故与经典文献》书籍的出版, 加上收集到的珍贵但不适合出版的名人照片资料, 构成了人物历史典故教学资源。与此同时, 收集到较多的岩石、矿物、宝石实物资源以及制备的透射薄片样品, 设计的多种实验指导书, 成为另一个有特色的教学资源包, 弥补了前两种非实物形式实际训练不足的缺憾。

3 结束语

教学研究永无止境, 专业课教师从事的科研虽与讲授课程有十分密切的联系, 但因材料种类的广泛性, 在教学时仍显得不足。教师也需要不断充电, 在探索岩石、宝石等不太熟悉的领域时, 可获得各类材料共性的知识, 支持教学, 也支持自己的科研。教师的一个重要作用是用简单的语言, 通过简单的研究内容, 将共性、特色的知识有效地教给学生, 使学生在尽量短的时间内学会应用理论知识。在三年级学生由接收基本知识向应用知识转型中, 如果直接参与教师承担的课题研究存在较大难度, 学生难以较快获得成就感;而通过开展内容或材料较陌生, 但感兴趣的研究, 完成相对容易的教学研究项目, 更容易使学生获得成就感。在教师与学生共同从事的各种小型第二课堂研究及训练中, 教师应及时对研究成果进行系统化、规范化整理, 最终形成有规律、特色明显的教学资源模块, 如学生自学平台软件虚拟实践模块, 材料名人典故人物教育模块, 矿物、岩石及宝石类实物教学模块。

参考文献

[1]计云萍, 任慧平.“材料科学基础”课程教学改革[J].中国冶金教育, 2009 (6) :38-40, 43

[2]王静, 王素梅, 宋春梅, 李洪波, 金宝士.《材料科学基础》教学改革, 全面提高学生素质[J].铸造设备与工艺, 2010 (2) :49-51, 54.

[3]王焕新, 李超, 尹志刚, 桂阳海, 孙雨安.素质教育背景下《材料科学基础》教学探讨[J].中国科教创新导刊, 2010 (34) :45, 47

岩石矿物及宝石学 篇2

白石泉地区镁铁-超镁铁质岩体处于塔里木板块前缘活动带与中天山地块接合部位,是中天山地块华力西中期岩浆活动的产物.主要岩石类型有辉石橄榄岩(斜方辉石橄榄岩、斜长二辉橄榄岩)、橄榄辉石岩、橄长岩、辉长岩及角闪辉长岩等,主要造岩矿物为橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、斜长石及黑云母.橄榄石均为贵橄榄石,其Fo值(78~85)位于含铜镍硫化物矿橄榄石的Fo值范围之内;辉石主要有顽火辉石、古铜辉石、紫苏辉石、透辉石等;斜长石的环带构造较为发育;角闪石的.FeO含量随着岩浆的演化逐渐增加.它们与造山带环境中的东疆型镁铁-超镁铁杂岩中的造岩矿物具有相同的特征.这些特征表明了白石泉地区的镁铁-超镁铁质岩体的原始岩浆为高镁的拉斑玄武质岩浆.

作 者:柴凤梅 张招崇 毛景文 董连慧 张作衡 叶会寿 吴华 莫新华 CHAI Feng-mei ZHANG Zhao-chong MAO Jing-wen DONG Lian-hui ZHANG Zuo-heng YE Hui-shou WU Hua MO Xin-hua  作者单位:柴凤梅,CHAI Feng-mei(中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083;新疆大学,资源与环境学院,新疆,乌鲁木齐,830046)

张招崇,毛景文,ZHANG Zhao-chong,MAO Jing-wen(中国地质大学,地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京,100083)

董连慧,DONG Lian-hui(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局,新疆,乌鲁木齐,830000)

张作衡,叶会寿,ZHANG Zuo-heng,YE Hui-shou(中国地质科学院,矿产资源研究所,北京,100037)

矿物岩石学教学方法研究 篇3

[关键词]矿物岩石学;教学方法;教学技术

[中图分类号] G642 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2016)12-0161-02

矿物岩石学是地质工程专业的一门重要的专业基础课程,涉及地质学三个学科,包括结晶学部分内容、 矿物学通论和各论、岩石学岩类学。通过对本课程的学习,学生能基本掌握结晶学、 矿物学和岩石学相应的基础理论和基本知识,掌握肉眼鉴定矿物和岩石的基本技能,为后续课程的学习和野外地质填图实习奠定基础。 该课程内容繁多抽象,为了提高教学质量,切实提高学生动手能力,教师要触类旁通,不断改进教学方式,把握教学节奏。

一、注重基础,适当取舍,有针对性地组织教学内容

地质工程专业本科生地质基础相对薄弱,课时有限,学生学习这门课的难度必然增大。教师要根据实际情况,适当取舍,精选相关教学内容,重点内容一定要讲透,根据重点前后选择取舍。做到教学内容要充实,教授条理要清楚(见图1)。

结晶学作为矿物学不可绕开的教学内容,具有理论抽象、内容晦涩难以理解的特点,由于学生在此方面基础不够,很难在短时间内理解、掌握所学内容,必须结合教学模型演示和基本的教学实验过程完成,这就需要合理地设置教学内容,强调必须,合理删减。其中强调必须就是强化那些必须理解的教学内容,也就是与矿物学相关且必备的结晶学知识,例如晶体的单形、聚形以及晶体的连生,晶体的对称等,同时针对14种布拉维空间格子和47种单形等内容设置必要的实验课,起到强化教学的目的。合理删减就是针对结晶学教学内容进行合理删减,对晶体的生长理论、晶体的测量与投影等内容不做要求。

结晶学的教学安排为矿物学部分的学习提供了必要的基础知识。矿物学教学则以总论为基础,挑选主要常见造岩矿物重点讲解,把重点放在矿物总论讲解上,结合结晶学知识要点重点介绍矿物的结构形态、 矿物的各种物理性质、矿物的化学成分组成和矿物的分类命名方法,结合野外鉴定矿物的基本程序进行讲授(见图2);矿物各论的讲解要突出重点,重点讲解常见的造岩矿物和具有重要经济价值的矿物,为岩石学学习打好基础。

由于矿物的集合体构成了岩石,因此矿物学是岩石学学习的基础。岩石学的教学则以强化岩类,突出技能为原则:就是把重点放在岩石分类理论和方法的讲解上,通过对各类岩石的矿物成分、岩石的结构构造特征和岩石的命名方法的讲授,使学生能够掌握岩浆岩、沉积岩、变质岩肉眼鉴定方法,也就是说侧重岩类学的讲授,对于岩理学则要根据教学需要适当进行。在教学过程中,尤其重视课程内容之间的系统性和规律性的总结。例如岩浆岩的分类首先是根据岩浆岩所含SiO2的百分含量变化将岩浆岩划分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩;其次是根据岩浆岩的产状和相的特征划分为喷出岩和侵入岩,侵入岩又可以划分为浅层侵入岩和深层侵入岩,每种类型又具有特有的岩石的结构和构造,深层侵入岩一般具有块状构造、等粒结构,浅层侵入岩一般具有斑状结构和气孔构造等,因此岩浆岩的定名是在系统讲解这些基本特征的基础上做出的,从而决定了不同类型的岩浆岩有着特定的化学成分和矿物成分组合。 在教学中以岩浆岩中石英矿物出现以及与其他矿物组合规律作为切入点,将化学成分组合转变为矿物成分组合,得出岩浆岩中主要的矿物成分变化组合规律,深入浅出将矿物学与岩石学结合起来,起到事倍功半的教学效果。

二、注重实验教学环节,在实验中消化理论知识

矿物岩石学实验分为三大模块,第一为晶体结构特征及描述,第二为常见矿物标本的鉴定与描述,第三为岩石标本及薄片综合鉴定。

实验课要选择有针对性的标本和薄片进行讲解,把矿物、岩石所具有的典型特征直观地反映出来。 教师在确定难点和重点的基础上,引导学生自主观察和研究,通过对矿物、岩石结构构造特征的准确把握,建立肉眼鉴别矿物和岩石的能力,最终在识别矿物的基础上,对岩石进行精确定名。

在实验过程中,教师要手把手教学生如何观察和鉴定标本,让学生自己发现问题、分析问题和解决问题,通过这样的教学,既可以补充理论教学的内容,同时也可以发挥学生的主动性,培养学生独立思考的能力。

在实验课上,学生要完成实验报告,对未命名的标本进行独自鉴定。这增加了学生实际动手操作的机会,提高了学生的动手能力。

三、强化教学技术方法多元化,形成合理的教学技术方法

矿物岩石学课程内容繁杂,多头并举,靠传统的以叙述性为主的授课方法必然使所教内容显得枯燥无味,使学生丧失学习兴趣。一个好的教师要擅于利用不同的教学方法和教育技术,形成丰富多彩的多元化课堂教学方法,多媒体教学、模型教学相结合的媒体课件,偏光显微镜、摄像头、计算机投影仪相结合的教育技术的应用是矿物岩石学课程必备的教学手段,使镜下观察同步投影到屏幕上,令教师能够方便地把典型的现象直观地反映出来。

显微镜下的矿物照片非常直观地反映了矿物的形态、颜色、干涉色、解理等特征。同时配合矿物岩石标本,使学生能够更好地理解矿物、岩石微观结构特征与宏观结构特征的内在关系,加深对课本知识的理解。

然而,多媒体教学也存在一定不足,其内容容量大,有时播放很快,学生在接受大量信息时难以消化吸收,致使印象不够深刻。随着网络信息技术的发展,课程网站得以建立,它很好地解决了这一问题,成为学生的第二课堂。它不但能很好地调动学生学习的主动性,扩展学生知识面,培养学生的兴趣爱好,同时也改变了以往的答疑模式,互动效果更为显著。可以说教育新技术的应用从根本上改变了教学环境(见图3)。

四、采用启发式教学法,提倡教与学相互沟通,及时掌握学生动态

教学过程中要坚持采用问题式、启发式教学。教师作为教学活动的主体,要引导学生,激发他们的思维,保留一定的时间让学生学会自己思考。例如,正交偏光镜下矿物的消光和干涉现象,理论上十分简单,学生自己完全可以运用所学的大学物理知识将其解析出来。至此,学生对影响矿物干涉色的因素、干涉色级序、45°位等问题就有了非常清楚的理解。

教师在课堂上要根据学生的表现采取适当的引导启发方法,先引导再启发。这对教师提出了较高的要求。教师要对所讲课程内容触类旁通,也就是俗话所说的“知其然,更要知其所以然” ,要掌握与矿物岩石学相关的地质学知识,只有这样才能真正地引导好学生的学习思路,随时设置出启发教学的关键点,让学生时刻遵循教师的思路。同时通过启发,能让学生形成发散思维,培养学生的创新意识。

总之,矿物岩石学作为地质工程本科专业的专业基础课,教学难度很大,一直以来就是课程体系中的教学难点。经过近几年的教学实践总结,目前本专业已经建立了较为完善的教学方法和教育技术手段,教学质量得到了明显提高。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈丹玲.强化基础突出技能因材施教 矿物学教学过程的几点体会[J].高等理科教育,2004(3):85-86.

[2] 张帆.工程设计专业“工程地质”授课方法探讨[J].中国地质教育,2006专辑.

[3] 房明浩,刘艳改,黄朝晖.启发式教育对培养大学生创新意识重要性的思考[J]中国地质教育,2006专辑.

岩石矿物及宝石学 篇4

为了提高《矿物岩石学》实验教学效果, 我们采取了以下几方面措施。

一、充分重视实验教学

1. 增加实验课学时比例。

《矿物岩石学》是一门实践性很强的课程。只有保证充足的实验课时, 学生通过对具体矿物与岩石标本的反复对比分析, 在实践中逐步摸索, 才能增加对课程内容的了解和掌握, 更好地把课堂上学到的理论知识应用于实践当中, 从而有效的培养学生的动手能力并进一步提高综合分析能力。通过查阅其他院校的情况, 在大部分院校的《矿物岩石学》课程教学过程中, 实验课都占到了很大的比重, 有的甚至实验课学时比理论课还要多。借鉴他们的做法, 我们在总体教学学时非常有限的情况下, 将一半学时安排为实验教学。

2. 精心准备, 认真授课。

实验教学与理论课教学相比, 看似以学生为主, 教师起的作用不大, 实际不然, 如果教师对实验课不重视, 完全放任学生自行进行, 那效果必然不会好。我们的做法是:①在实验课前教师要充分备课, 精心准备实验器材和标本;②实验课开始后, 利用十几分钟的时间, 教师讲解实验目的、内容, 演示实验方法和步骤;③学生独立进行岩矿鉴定, 填写实验报告, 这一过程中教师要随时回答学生的疑难问题, 对整个实验过程进行全程指导。

3. 提高实验内容在考核成绩中的比例。

在其他课程的考试中, 一般是理论考试占很大比例, 实验内容占比例较小, 这样的安排常常使得学生不太重视实验课。我们在《矿物岩石学》的课程考试中, 提高实验成绩所占的比例, 使其达到40%;实验成绩的组成中, 平时的实验完成情况占30%, 课程结束时的面试成绩占70%。这样做使得学生对于实验课更加重视, 在实验过程中更加积极主动。

二、丰富多样的教学模式

矿物岩石学课程中存在大量描述性的内容, 为了帮助学生理解有关内容, 我们利用以往实验室所购置的一些挂图、实体模型、矿物标本, 将实验室周边橱窗摆放了相关模型和典型矿物岩石标本, 墙上悬挂了与矿物岩石有关的教学图片, 营造出良好的学习氛围。同时, 实验室也配备了多媒体教学设备, 在实验过程中, 将矿物、岩石的实物彩色照片展示出来, 能够加强学生的感性认识, 同时使教师的讲述变得清楚易懂, 有利于学生更快地吸收所学内容。岩矿鉴定实验课主要是依靠学生自主完成, 这就需要教师能够充分调动学生的积极性, 而不能一味的灌输。在教学当中, 我们采用了许多方法:①使用未定名标本进行实验。对于已鉴定、有标签的标本, 学生可能会产生懒惰的想法, 照搬教材上的内容, 从而放弃了主动观察学习的机会。采用未定名标本, 增加了学生鉴定的难度和不确定性, 要求学生必须认真观察思考, 并把课堂上学到的知识应用到实践中。这样做的好处是显而易见的, 学生通过反复的练习, 基本上都能够掌握观察鉴定和研究标本的方法, 其动手能力和思维能力也能得到锻炼。②我们把学生进行分组, 有意识地在课堂上提出一些问题, 让学生在动手实践的过程当中思考解决。这样就加强了学生的印象, 学生自主思考得出的认识往往比教师讲授的记得更牢。

三、鼓励学生联系实际、自主学习

矿物岩石种类繁多, 很多概念不容易理解, 上课的学时有限, 安排实验标本内容往往很多, 课后如果不能有效回顾, 学习效果将大打折扣。为此, 我们定期开放实验室, 针对学生实验中遗留的问题, 提供多功能显微镜、图像分析仪等多种现代化科研设备和相应的标本, 配合小刀、放大镜、盐酸、偏光显微镜等传统技术手段, 进行更深入的研究。教师还可以进一步鼓励同学们参加大学生科技活动, 申报大学生创新基金, 参加各层面的岩矿鉴定技能大赛, 取得更高层次的学习和研究成果。同时实验室内观察的矿物岩石的规模、新鲜程度、岩石种属会与野外实际观察有着相当大的差别, 若仅限于实验室内教学就会造成与真实大自然的脱节, 使学生无法真正掌握矿物岩石的鉴定特征。为此, 我们引导学生在生活中学习矿物岩石学知识。在我们身边不乏矿物岩石的应用, 比如各种建筑石材、装饰石材, 它们或用于建筑的外墙或用于室内装饰, 还有一些雕像也是天然石料;引导学生在课后对这些进行研究, 既拓宽了学生的知识面, 让学生了解矿物岩石的应用而更加热爱这门科学, 也起到了巩固课堂内容的效果。

为了调查实验课教学效果, 我们对已经上过《矿物岩石学》课程的学生进行问卷调查。从调查情况看, 学生对实验教学的教学方法、教学手段等给予了较高的评价, 学生的成绩也比较理想。在野外实习过程中, 这些学生的岩矿鉴定能力得到更充分的展示, 受到实习指导老师的肯定。《矿物岩石学》课程是我校新设立的一门课程, 具有鲜明的以实验为主的特色。我们还要继续积累经验, 依据课程特点和自然条件进行改革, 不断提高实验教学效果。

摘要:实验教学是《矿物岩石学》课程教学中的一个重要环节, 其教学效果的好坏关系到整个课程的教学质量。本文阐述为了提高《矿物岩石学》实验教学效果所采取的以下几方面措施:充分重视实验教学, 体现在增加实验课学时比例、提高实验内容在考核成绩中的比例等方面;采用丰富多样的教学模式, 充分调动学生的学习积极性;鼓励学生联系实际、自主学习。从对学生进行的问卷调查情况看, 学生对所采用的教学方法、教学手段等给予了较高的评价, 学生的成绩也比较理想。

关键词:矿物岩石学,实验教学,教学模式,自主学习

参考文献

岩石矿物及宝石学 篇5

关键词:锡田岩体;流面构造;长石巨斑晶;共结结构;闪长质包体

0 引言

湖南锡田岩体位于湘东茶陵县城东25km处,属湖南省茶陵县、江西省井冈山境内。岩体出露面积约238km2,有大小不等的侵入体40多个,岩体侵入于下古生界地层之中,围岩均发生较强的大理岩化、角岩化、矽卡岩化等热接触变质作用,岩体北西侧被白垩纪红层覆盖[1],空间展布形态呈近南北向的葫芦状(图1),为一个复式岩基。锡田地区大地构造位置上位于南岭中段、扬子板块与华夏板块间的钦—杭结合带中部,茶陵—郴州深大断裂东侧(图1)。国土资源大调查以来,锡田岩体找矿成果突出,已探明钨、锡资源量32万吨,具有巨大的找矿潜力[2],因此对锡田岩体岩石学结构、构造方面的研究,探讨其岩体成因、富矿岩石等信息具有重要意义。

1 锡田岩体的侵入接触特征、流线构造

锡田岩体牛皮垅处花岗岩与围岩呈“假整合”侵入接触,其侵入接触面与围岩的变余层产状基本相同(图2 a),均为(190°∠40°);在侵入接触的内接触带,可见岩浆侵位形成的冷凝边,冷凝边在岩体的不同部位宽窄不一,从几厘米到十几厘米不等,岩性为二长花岗岩,呈细粒花岗结构(岩体边部的主体岩性为中粗粒花岗结构),含少量长石斑晶,在岩体内接触带,偶见岩体侵位时捕获的围岩碎块;在岩体侵入接触的外接触带,热接触变质明显,变质带宽200—1000m不等,有角岩化、大理岩化等;在近岩基的热接触变质带,广泛发育有侵位诱发的边缘向斜构造, 边缘向斜是岩基侵位在围岩中形成的具特色的褶皱构造之一,其规模大小不一。

岩体边部的中粗粒斑状黑云母二长花岗岩发育流面构造(图2 b),流面产状(160°∠35°),可见自形板状斜长石斑晶(图3 a)、扁平椭圆状捕掳体(图3 b)长轴呈平行排列。流面上的斑晶斜长石、钾长石为自形晶,无塑性变形;基质斜长石、钾长石、黑云母及石英为岩浆结晶矿物,呈中粗粒花岗结构,未见重结晶。据王涛(1990)将花岗岩中发育的流面构造划分为岩浆流动形成和构造作用形成两种。锡田岩体围岩接触面产状和流面产状基本一致,花岗岩组成矿物未见构造变形,因而流面构造为岩浆流动过程中形成,而非构造成因,而斜长石斑晶、扁平捕虏体的定向方位指示了岩浆侵位时的流动方向。

岩体边部的流面构造(矿物长轴方向)与岩体侵入接触界线倾向产状趋于一致,在岩体内接触带中发育冷凝边及可见围岩碎块,岩体外接触带变质特征明显,而且发育边缘向斜构造,表明锡田岩体以膨胀方式扩展侵位空间的主动侵位特征。

2 钾长石、斜长石巨斑晶

锡田岩体主体岩性中粗粒斑状黑云母二长花岗岩(ηγT3b)中发育含10%左右的钾长石巨斑晶[据路风香(2002),粒径大于1cm的矿物,可称巨晶],巨斑晶(如图4 a)呈半自形宽板状,大小不等,一般4×6cm,个别更大,且分布不均匀。钾长石巨斑晶的新鲜断面上,可见环带结构和卡氏双晶,巨斑晶中包裹有斜长石、石英、黑云母等细粒矿物,包裹矿物呈同心环状排列,显示出环带特征;斑晶边缘凹凸不平,呈齿状轮廓,且有大量的石英、黑云母出现。钾长石巨斑晶中出现简单双晶、环带结构,斜长石、黑云母包裹体,因而钾长石巨晶是岩浆成因的[3—4]。钾长石巨晶的形成是岩体侵位后,首先结晶出斜长石、黑云母、石英等矿物,其后钾长石开始成核结晶[5]。在钾长石结晶的过程中,环境振荡、早结晶的矿物不断的迁移,正在结晶的钾长石捕获了这些迁移的矿物,因而在晶体内形成斜长石、黑云母等矿物包裹体。钾长石巨斑晶中呈环带状分布的包裹体,标志着结晶条件的改变,是温压变化的转换界面[3]。

中细粒斑状黑云母二长花岗岩(ηγT3c)中含8 %左右的斜长石巨斑晶,巨斑晶呈长条状、自形板状,大小2×5cm,大者到3×10cm,在岩石中呈不均匀分布;斜长石巨斑晶中环带结构发育,环带清晰,巨斑晶与基质的接触界线平直(如图4b),表明斜长石巨晶与基质为同时结晶[6]。此时的温压条件及岩浆组分,对斜长石的快速生长极其有利,这时结晶出来的刚性晶体,在熔体中处于一种似悬浮状态[7],晶体之间没有相互挤压及塑性变形 ,生长空间也相对充足,因而形成自形板状的斜长石巨晶。

斜长石、钾长石巨斑晶环带结构的发育,是晶体在不同温度和压力交互作用下,其生长的过程中不断地与环境(熔体)发生能量和物质交换,通过能量耗散、成分变化过程形成一种宏观时空有规律的结构[8—9]。因此,钾长石、斜长石巨晶的形成环境,是温压条件不断变化的振荡的环境中结晶而成。

3 共结结构

锡田岩体潭前处中粗粒斑状黑云母二长花岗岩呈共结结构(图5a),斑晶钾长石呈半自形—他形板状,大小3×6cm左右;石英斑晶呈他形粒状,大小1cm左右,石英斑晶嵌生在钾长石斑晶边部及其中。表明岩浆冷却时,结晶路线直达共结点,钾长石和石英同时结晶而交生在一起[6]。

然而,在斑晶周围,分布中粗粒的斜长石、黑云母及石英粒(图5b),这些矿物充填于斑晶的裂隙中,可见结晶时间明显晚于斑晶,说明中粗粒斑状黑云母二长花岗岩是两阶段结晶的产物。

4 闪长质包体及钾长石聚斑团块

锡田岩体中细粒斑状黑云母二长花岗岩中广泛发育暗色闪长质包体(图6a),包体呈微细粒结构,矿物的粒径在0.3—1.2mm间,由斜长石(60%—70%)、黑云母(约15%—25%)、石英(约10%—20%)、少量的钾长石组成,含有副矿物锆石、磷灰石等。斜长石呈半自形板状,黑云母呈半自形板片状,石英呈它形粒状充填于斜长石、黑云母的间隙,副矿物磷灰石呈针状,长宽比可达1:30。获得闪长质包体及其寄主花岗岩的LA—ICP—MS锆石U-Pb年龄分别为(145.09±0.63)Ma、(150.04±0.52)Ma(年龄数据在中国地质待刊),表明闪长质包体和寄主花岗岩形成于晚侏罗世。闪长质包体中发育淬冷边,反向脉及钾长石、斜长石捕获晶;淬冷边宽5—10mm,颜色较包体深,呈微细粒结构或玻璃质;闪长质包体中反向脉呈细脉状,偶尔可见;钾长石、斜长石捕获晶有的位于包体与寄主岩石的接触边界上,有的部分挤入包体,部分留在寄主岩石中,有的则完全被包体捕获。上述特征表明,闪长质包体是岩浆混合成因的。

nlc202309012232

岩石中局部可见钾长石聚斑团块(图6 b),大小在十几厘米到几十厘米不等。团块有两种,一种是由暗色包体和钾长石斑晶组成,钾长石斑晶以包体为中心在其边缘聚集;另一种仅由钾长石斑晶聚集而成。上述两种团块的钾长石巨晶间隙中均充填中粗粒的斜长石、石英、黑云母等矿物。一般而言,钾长石聚晶团块常与暗色包体共生,呈正相关关系,但也有不相关的情况[10]。聚斑团块与暗色包体的共生关系,可能是由于巨斑晶在岩浆里运移过程中, 遇到呈固态的暗色包体受阻而聚集所致[3]。另外,岩浆在运移的过程中,岩浆的流动速度、斑晶的大小的差异,也能导致局部斑晶的聚集,呈现不均一分布。

5 主要的地质意义

(1)锡田岩体内接触带及其边缘发育流面、流线构造,内接触带中可见围岩碎块以及外接触带热接触变质特征和发育边缘向斜构造,表明锡田岩体以膨胀方式扩展侵位空间的主动侵位特征。

(2)锡田岩体中发育斜长石、钾长石巨斑晶,并且斑晶中环带、矿物包裹体发育,表明巨斑晶是温压条件不断变化、振荡的环境中结晶而成;而在共结结构的花岗岩中,清晰可见两个时代的结晶矿物,表明锡田岩体是多阶段侵位的花岗岩体,陈迪等(2013)获得锡田岩体锆石U—Pb 年龄230.4±2.3Ma、215.7±3.3Ma、151.6±2.8Ma、141.6±4.1Ma也表明锡田岩体是多阶段侵位的花岗岩。

(3)锡田岩体中的闪长质包体具有淬冷边、反向脉,含有捕获晶钾长石、斜长石以及发育针状磷灰石,表明闪长质包体是岩浆混合成因的;而钾长石聚斑团块的发育表明,基性岩浆注入酸性岩浆过程中发生岩浆混合作用,快速冷凝的基性岩浆在运移的过程中受到熔体中钾长石的阻力而聚结成团块。

参考文献:

[1] 马铁球, 柏道远, 邝军, 等. 湘东南茶陵地区锡田岩体锆石SHRIMP定年及其地质意义[J]. 地质通报, 2005, 24 (5): 415-419.

[2] 蔡新华, 贾宝华. 湖南锡田锡矿的发现及找矿潜力分析[J]. 中国地质, 2006, 33 (5) : 1100-1108.

[3] 白宜真. 北京大庄科花岗岩岩体中钾长石巨斑晶的岩浆结晶成因特征[J]. 河北地质学院学报, 1986, 9 (2) :123-133.

[4] 程德琳. 山东上庄花岗岩中钾长石成因[J]. 沈阳地质矿产研究所所刊,1982 (3) : 82-92.

[5] 李小伟, 莫宣学, 赵志丹, 等. 花岗岩类中钾长石巨晶成因研究进展[J]. 矿物岩石地球化学通报. 2010 (9) : 210-215.

[6] 路凤香, 桑隆康, 邬金华, 等. 岩石学[M]. 地质出版社. 2002。

[7] 王涛, 刘先文. 花岗质岩石中岩浆面理和构造面理鉴别标准的评述[J]. 世界地质,1990 (4) : 188-194.

[8] 何安明. 斜长石环带结构成因机理研究[J]. 西安地质学院学报.

[9] 何安明. 斜长石环带结构与相干结构[J]. 西安地质学院学报,1989(11).

[10] 王德滋, 谢 磊. 岩浆混合作用:来自岩石包体的证据[J],高校地质学报, 2008 (1) : 16-21.

[11] 陈迪, 马爱军, 刘伟, 等. 湖南锡田花岗岩体锆石U—Pb年代学研究[J]. 现代地质, 2013, 27 (4): 1—12.

岩石矿物及宝石学 篇6

1区域地质背景

研究区所处的大地构造位置为地学研究的热点地区之一,位于扬子克拉通西南缘,该区北侧为龙门山逆冲推覆构造带和川西坳陷,东侧为川中古隆起, 西侧为康滇地轴南北构造带,南侧为川中古隆起与康滇地轴南北构造带的交界; 总体上为盆地与造山带之间的过渡带,先锋剖面所处在的尖刀背背斜北翼,剖面完整,内部构造简单,为北西倾斜的单斜构造[图1( a) 、( b) ]。现有资料表明[6,13—16],从灯影组开始沉积之后,前后经历了七次复杂的构造运动, 并可将灯影组的构造演化分为五个阶段,分别是: 晚震旦世的抬升剥蚀阶段; 寒武纪-晚志留世的沉降埋藏阶段; 泥盆纪-石炭纪的抬升剥蚀阶段; 二叠纪-晚白垩世的沉降埋藏阶段和古近纪至今的快速抬升阶段。

研究区内普遍缺失下震旦统地层( 苏雄组) ,上震旦统观音崖组直接覆盖于早震旦世的黑云母花岗岩结晶基底之上; 震旦纪末受桐湾运动的影响,灯影组广泛抬升遭受剥蚀[17,18],使得该区灯四段几乎缺失; 受古生代的加里东运动和海西运动以及三叠纪末期的印支运动影响,该区普遍抬升遭受剥蚀,缺失了志留纪-石炭纪地层和白垩纪以后的地层。该区内地层由老到新依次出露震旦系、寒武系、奥陶系、 二叠系、三叠系、侏罗系和第四系地层,其中上震旦统灯影组地层普遍出露。实测先锋剖面位于川西南乐山地区峨边县先锋村和老鸦村之间[图1( b) ]。

γ 2 2 为早震旦世黑云母花岗岩; Z 2 g 为上震旦统观音崖组; Z 2 d 为上震旦统灯影组; ∈ 1 为下寒武统; ∈ 2 χ 为中寒武统西王庙组 ∈ 2 - 3 e 为中; O 1 h 为奥陶系红石崖组; P 1 为下二叠统; P 2 l 为上二叠统乐平组; P 2 β 为上二叠统峨眉山玄武岩; T 1 f + t 为下三叠统铜街子组和飞仙关组; T 1 j 为下三叠统嘉陵江组; T 2 l3 k 为中三叠统雷口坡组和上三叠统垮洪洞组; J 为侏罗系; Q 为第四系; F 为实测先锋剖面

2灯影组二-三段地层特征

2.1先锋灯影组剖面整体特征

先锋剖面灯影组地层底界面清楚,灯四段被剥蚀未见顶,与上覆下寒武统 ( 包括大槽河组、沧浪铺组、龙王庙组和筇竹寺组) 的砂岩、页岩和白云质灰岩呈平行不整合接触,与下伏观音崖组的石英砂岩、 页岩和硅质灰岩为整合接触。前人对于灯影组的岩石地层有多种划分方案[19—21],将研究区灯影组由下至上划分为灯一段( Z2dn1) 、灯二段( Z2dn2) 、灯三段( Z2dn3) 和灯四段( Z2dn4) ,灯一段岩性主要为灰色厚层纹层状及葡萄状藻白云岩和泥微晶白云岩以及砂屑白云岩; 灯二段在乐山先锋剖面上厚度较厚, 岩性主要为灰白色纹层状藻白云岩和灰色葡萄状藻白云岩以及泥微晶-粉细晶白云岩; 灯三段岩性主要为深灰色中层粉细晶白云岩和纹层状藻白云岩,发育大量溶蚀孔洞,并且被白云石充填; 灯四段底部为一层薄的灰绿色白云质泥岩和黑色页岩,中上部为纹层状白云岩和细-中晶白云岩。

2.2实测灯影组二-三段剖面特征

剖面位于四川省乐山市峨边县先锋村,为了更好的了解灯影组二-三段的岩性特征和沉积环境,选取了露头良好的灯影组二-三段岩层进行实测。灯影组二-三段厚度为182. 25 m,与上覆灯四段灰绿色白云质泥岩和黑色页岩整合接触,与下伏灯一段灰色厚层纹层状及葡萄状藻白云岩和泥微晶白云岩以及砂屑白云岩整合接触。可将灯影组二-三段地层划分为四个岩性段( 图2、图3) : 灯二段下部以藻白云岩为主,部分层位发育泥微晶-粉细晶白云岩; 灯二段上部以泥微晶-粉细晶白云岩为主,偶见藻白云岩; 灯三段下部为藻白云岩,偶见泥微晶-粉细晶白云岩; 灯三段上部以泥微晶-粉细晶白云岩为主,部分层位发育藻白云岩。岩层中发育微波纹层状、平行纹层状及葡萄状等沉积构造。

3灯影组二-三段岩石学特征

研究区灯影组二-三段以泥微晶-粉细晶白云岩和藻白云岩为主,根据各类白云岩结构和成分以及藻类群居的生态学特征的差异,藻类含量的多少,以及它们所提供给沉积物的物质组分、结构构造的不同,岩石类型可细分出如下几种:

( 1) 微波纹层状藻白云岩,在宏观上具微波纹层状构造,由密集的藻席层粘结白云石而成,可见明暗相间层,暗层为藻粘结结构白云石,明层为微亮晶白云石,明暗层大致水平发育,具有微波状特征,亮暗层间互厚度为0. 5 ~ 1 cm。微观上可见暗层富藻层内微米级的大量藻丝体发育; 亮层为微亮晶白云石,且亮层连续性发育不均匀,部分连续性好,部分断续发育,可能是海退后在藻类微生物生长的影响下形成的[图4( a) 、( b) ]。

( 2) 平行纹层状藻白云岩,在宏观上具有平行纹层状构造。暗层以藻粘结结构白云石为主。明层为粉细晶白云石,具有暗层厚度大于明层厚度的特点,明层厚度为0. 1 ~ 0. 5 cm,暗层厚度为1 ~ 1. 5 cm。纹层发育具有稳定连续性特征。微观上暗层主要为泥晶白云石,发育部分的藻丝体结构,明层发育粉细晶白云石[图4( c) 、( d) ]。

( 3) 含藻纹层白云岩,在宏观上以泥微晶-粉细晶白云石为主,间夹富藻暗色纹层,纹层发育具微波状或弱平行特征,部分纹层发育具有不规则特征。 微观上明层以泥微晶-粉细晶为主,部分发育细晶白云石。暗层为藻粘结结构白云石,藻丝体发育明显, 部分充填微亮晶白云石[图4( e) 、( f) ]。

( 4) 葡萄状藻白云岩,具葡萄状构造,是灯影组特征的岩石类型[图4( g) 、4( h) ]。其基本层系由具亮暗交替层的栉壳、被壳组成,横切面似鲕粒,亮层具有针状或叶片状的白云石特征[图4( i) 、( j) ], 暗层具有藻粘结结构白云石特征[图4( k) 、( l) ], 经前人研究,认为是成岩后因兰细菌的发育而形成的多世代线状纹层[22],也有认为是表生大气淡水溶蚀-沉淀形成的产物[23],还有认为是准同生混合水和表生混合水溶蚀-沉淀两种成因形成的[24]。葡萄状白云岩的形成与藻类生物关系十分紧密,可视为 “生物层”中的一种特征的结构构造,具有一定的层位意义。葡萄花边主要有两种产状: 1顺藻纹层发育,主要是波状纹层或团块状藻云岩中; 2包绕藻团块或岩溶角砾。

( a ) 、 ( b ) 均是微波纹层状藻白云岩,( a ) 为野外照片,( b ) 为普通薄片( -) ; ( c ) 、 ( d ) 均是平行纹层状藻白云岩,( c ) 为野外照片,( d ) 为普通( -) ; ( e ) 、 ( f ) 均是含藻纹层白云岩,( e ) 为野外样品光面照片,( f ) 为普通薄片( -) ; ( g ) 、 ( h ) 均是葡萄状藻白云岩,( g ) 为野外照片, ( h ) 为普通薄片( -) ; ( i ) 、 ( j ) 均是葡萄状藻白云岩葡萄边中亮边针状白云石,扫描电镜照片][( j ) 为( i ) 框中放大照片]; ( k ) 、 ( l ) 均是葡,扫描电镜图[( l ) 为( k ) 框中放大照片]; ( m ) 、 ( n ) 均是团块状藻白云岩,( m ) 为野外样品光,( n ) 为普通薄片( -) ; ( o ) 、 ( p ) 均是泥微晶 -粉细晶白云岩,( o ) 为野外照片,( p ) 为普通薄片( -)

( 5) 团块状藻白云岩,藻团块大小为0. 1 ~ 0. 5 mm,形状不规则,团块内发育藻丝体,团块间为微亮晶白云石[图4( m) 、( n) ],发育大小约0. 1 mm。岩石中具磨圆和分选较好的藻砂屑,反映能量较高。

( 6) 泥微晶-粉细晶白云岩,野外主要为薄-中层状灰白色泥微晶-粉细晶白云岩,未见灯二-三段典型的藻类粘结结构,微观上具有部分泥晶残余和部分微晶-粉细晶重结晶的特征[图4( o) 、( p) ]。

4沉积相及沉积环境分析

现有资料表明,在震旦纪灯影期,乐山地区位于上扬子碳酸盐台地之中[25],为碳酸盐局限台地-陆表海环境,潮坪发育,而且岩性以白云岩为主。通过对灯影组二-三段沉积微相的分析和研究( 图4) ,认识到灯影组二-三段早期,地壳短暂上升,发生海退, 碳酸盐沉积的同时有大量的藻类微生物发育,形成种类众多的藻白云岩,接着地壳又继续下沉,遭受海侵,清水碳酸盐沉积,以泥微晶-粉细晶白云岩为主, 局部偶见藻类发育; 灯影组二-三段沉积中后期,地壳快速抬升,海退明显,藻白云岩广泛发育,地壳下沉之后,遭受广泛海侵,又发育了大量泥微晶-粉细晶白云岩,部分层位发育藻白云岩( 图2、图3) 。总体上为一海退-海侵-海退-海侵的沉积旋回。

研究剖面主要发育碳酸盐岩,在碳酸盐岩沉积相研究中,综合了威尔逊[26]建立的综合的碳酸盐沉积模式[图5( b) ]和塔克[27]提出的碳酸盐相模式, 以及前人针对四川盆地震旦系提出的沉积相和微相的划分方案[28],建立了研究区灯影组二-三段的沉积模式[图5( a) ],并对研究区灯影组二-三段进行了沉积相和微相的划分( 图2、图3) 。本文根据上述方案和野外宏观及镜下微观等基础材料分析,认识到乐山地区先锋剖面灯影组二-三段主要为一套局限台地相下的潮坪亚相沉积,并且可识别出以泥微晶-粉细晶白云岩为主的云坪微相和以各类藻白云岩为主的藻云坪微相。本区灯影组二-三段的主要沉积相类型及沉积环境特征如下。

云坪微相: 此微相主要发育泥微晶-粉细晶白云岩,藻类微生物发育较少,野外具有灰白色薄-中层发育特征,偶尔发育少量的具有平行纹层构造的藻纹层[图4( c) 、( d) ],局部层位发育黑灰色薄层有机质互层。该微相主要发育在潮坪亚相中的潮下带内,常年淹没在水下,此时水动力较弱,氧化作用弱, 在弱氧化环境下发育具水平层理的黑灰色有机质层,在潮汐的周期性变化下,此带常形成灰白色泥微晶-粉细晶白云岩与黑灰色薄层有机质互层。潮下带靠上部年平均大约有10% 的时间暴露于大气中, 水动力中等,发育部分的平行纹层状藻白云岩。

藻云坪微相: 此微相的白云岩地层中藻类微生物发育较多,藻纹层密集[图4( a) 、( b) ],在地质特征上显示为一套藻云坪微相的沉积,主要以灰白色藻白云岩为主,偶见灰黑色有机质层,可见微波纹层状构造[图4 ( a) 、( b) ]、葡萄状构造[图4 ( g) 、 ( h) ]、少量的平行纹层状构造[图4( c) 、( d) ]和团块状藻粘结结构[图4( m) 、( n) ]。该微相主要发育在潮坪亚相中的潮间带内,部分发育于潮上带内。 潮间带潮汐流往复作用明显,氧化作用较强,氧化环境下可见在准同生阶段形成的藻白云岩; 此带水动力能量由弱到中等,变动频繁,常见不规则的毫米级至厘米级的纹层。由于潮间带一年大约有一半的时间出露水面,常形成蓝绿藻成因的藻团块构造。可见干裂的纹层状碳酸盐沉积物脱水收缩形成的席状裂隙,此席状裂隙后期充填因岩溶作用溶出的碳酸盐矿物,形成葡萄状构造[图4( g) 、( h) ]。

5结论

通过对研究区灯影组二-三段的岩石学特征和沉积相的研究和分析,得出了以下两点结论。

( 1) 研究区灯影组二-三段以泥微晶-粉细晶白云岩和藻白云岩为主,可细分为微波纹层状藻白云岩、平行纹层状藻白云岩、含藻纹层白云岩、葡萄状藻白云岩、团块状藻白云岩及泥微晶-粉细晶白云岩等六种岩石类型; 并发育有微波纹层状、平行纹层状和葡萄状等多种沉积构造和团块状藻粘结结构。

岩石矿物分析鉴定浅析 篇7

1 岩石矿物的种类和特征

岩石矿物是由地壳中的一种或是多种化学元素组成的自然聚合体, 是地壳中各种地质作用的产物。一般岩矿种类是多种多样的, 这主要是由于自然界中不同的化学元素以及它们多样的组合方式, 同时复杂多变的地质作用也促使了岩矿的多样化。自然界中目前已知的岩矿种类达到三千多种, 然而最常见的也不过百余种之多。

自然界中, 通常见到的岩矿多数是几种元素的化合物, 如石英、红铁矿、磁铁矿等含氧矿物;白云石和方解石等碳酸盐类矿物;长石、云母、角闪石等硅酸盐类矿物;如石膏、重晶石等硫酸盐类矿物;此外, 还有一些如锌、铜、铁等的硫化矿物等。

2 岩矿分析鉴定的基本程序

(1) 试样的加工。

通常送到实验室进行鉴定的原始岩矿样品重量, 以及矿物种类的不同, 从几公斤到几十公斤不等, 但是实际上用于分析的试样一般只是需要几克。所以, 在岩矿鉴定工作中首先遇到的问题就是试样的加工获取。加工试样的目的, 一方面是将岩矿粉碎到一定的细度, 以便于分解;另一方面是用最有效、最经济的方法获得一定重量 (一般为100g) 的能代表原始样品组成的均匀的试样。

(2) 进行定性和半定量分析。

岩矿试样加工好后, 必须先进行定性和半定量分析, 主要是为了了解试样中含有哪些元素以及这些元素的大致含量和比率等。根据以上分析, 结合地质工作所要求的准确度和实验室的工作条件、确定对各个待测元素应采取的测定方法和消除干扰的措施。进行定性和半定量分析常用的分析方法有发射光谱分析法和化学分析法。

(3) 选择测定方法。

对岩石矿物中的各种元素的测定均有多种测定方法可供选择。这就需要根据上面定性和半定量的分析结果, 选择最合适的分析方法。一般从两个方面进行选择:一是根据待测定元素的含量进行选择;一般来说, 对岩矿试样中含量较高 (一般为1%以上) 的待测元素, 应采用容量法、重量法等方法进行测定, 而对于含量相对较低 (一般为1%以下) 的待测元素, 则使用比色法或是其他仪器分析方法进行测定。二是根据共存元素的情况进行选择。例如, 六偏磷酸钠碘法使用与钙、镁含量较高的试样中通的测定, 氨分离碘量法和碘氟法使用与钙、镁含量较低的试样中通的测定。所以, 必须选择合适的测定方法, 才能得到正确的结果。

(4) 拟定鉴定分析方案。

拟定鉴定分析方案是一个十分重要而又复杂的环节。它涉及到各个元素的测定方法和分离方法间的相互影响和配合的问题, 需要较全面的岩矿鉴定理论知识和丰富的实践经验。因此, 在拟定鉴定分析方案时, 应同时考虑岩矿试样的分解方法、干扰元素的消除方法和具体的测定方法三个方面。

对于简项分析和全分析, 所拟定的方案最好是一个综合的分析方案, 即同一称样经过分解后, 就能分取溶液进行数个组分的测定, 既可使用化学法测定, 也可使用仪器分析法测定。必须注意, 任何鉴定分析方案都有其使用的局限性。当条件发生变化后, 方案也应当做出相应改变。因此, 随着岩矿分析技术的发展, 新的分析方法和手段也会不断出现, 旧的分析方法也应不断更新。

(5) 分析鉴定。

在具体的鉴定分析方案确定之后, 就应当严格遵守有关的操作规程进行分析鉴定。

(6) 审查分析结果。

审查分析结果是整个岩矿分析鉴定工作的重要一环, 它是在于进一步发现问题, 以确保鉴定结果的准确性和正确性。这一环节也应严格遵照质量检查制度进行检查, 分析结果必须符合国家规定的要求。

3 地质工作中对岩矿分析鉴定的评价

地质工作就是为矿产勘查开发规划和工程建设、以及相关的环境保护和地质灾害的预报防治工作提供基础的地质资料和信息。而岩矿分析鉴定被认为是地质工作中最基础的一项工作, 它对查明认识全国的基本地质状况、获取相关地质数据信息具有基础性、超前性、公益性和指导性意义。岩石矿物分析鉴定工作能够为人类更深入的认识自然界、探索地球、以及开发地球资源提供最基础的数据信息;也可以为社会经济的发展提供矿物资源, 为公众服务提供基本的地质信息。

3.1 矿物普查中对岩矿分析鉴定的评价

每种岩矿都是在一定的地质作用和物理化学条件性形成的, 它们包含有一种或多种矿物, 探明其中的化学元素, 矿物种类, 以确定岩矿的使用价值、经济价值, 都需要基础的岩石矿物鉴定工作。岩石矿物分析鉴定特别是对开采和普查找矿有着极其重要意义。它能够确定岩矿的种类, 分析矿床的开采量, 以及开采的可能性与经济性, 并能有效的提高地质勘探工作的效率。具体来说, 就是在普查找矿阶段, 需要进行大量的简项分析, 以确定岩矿的有无和矿产的种类;在勘探阶段, 更要求进行大量的简项分析和全分析, 以便了解其共生元素的情况及其赋存状态, 确定矿石品位以及开采的价值, 从而为拟定相关的开采方案做准备。

3.2 工程地质中对岩矿分析鉴定的评价

岩矿分析鉴定在工程地质勘查中也起着非常重要的作用, 能够为工程建设的设计和施工, 以及合理利用自然地质资源、正确改造不良地质、最大限度的避免自然灾害, 提供基础的地质学资料。在工程地质中的岩矿鉴定包括对岩体的特征、化学元素和性质等进行分析, 同时, 水分析也是找岩矿工作的重要标志之一, 也属于岩石矿物分析工作的一部分。

因此, 岩石矿物分析鉴定工作在地质工作中占据十分重要的地位, 对整个地质工作具有基础性和指导性意义。

摘要:岩矿分析鉴定是地质工作的基础工作, 对地质工作的开展具有指导性意义。本文介绍了岩石矿物的主要种类和特征, 较详细地阐述了岩矿分析鉴定的基本程序, 并对岩矿分析鉴定在整个地质工作中的作用进行了评价。

关键词:岩石矿物,岩矿鉴定,岩矿分析

参考文献

[1]熊继有, 李井矿, 张坦言.岩石矿物成分与可钻性关系研究[J].西南石油大学学报, 2005, 27 (2) .

[2]凌潇潇, 吴瑞华, 王时林.一种长英黝帘石玉的岩石矿物学研究[J].岩石矿物学杂志, 2010, 29 (1) .

[3]王乾杰, 张立飞, 宋述光.北祁连山硬柱石蓝片岩P-T条件相平衡计算及其岩石学意义[J].地学前缘, 2007, 14 (1) .

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