岩礦分析與鑒定需要哪些儀器

1. 正確處理原有技術方法與新的技術方法之間的關系

礦產勘查技術方法和一切事物一樣都處於不斷的發展變化之中。特別在當今科學技術日新月異的時代，找礦技術方法的發展變化就更為迅速。從客觀條件分析，一方面隨著礦產勘查工作的深入，找礦難度逐步加大，為了能繼續發現與探明新的礦床，勘查工作者總是不斷研究一些新的技術方法來進行找礦。另一方面，由於整個科學技術的進步，為勘查技術方法的發展又創造了有利條件。正由於這方面原因，礦產勘查技術方法在近若干年來有了迅速發展。於是就產生一個問題，就是在找礦實踐中如何對待新老方法技術問題，如何正確處理新技術方法與原有技術方法之間的關系問題。這里有幾種情況:

(一)積極採用高新技術方法

當代礦產勘查工作的一個重要趨勢，就是迅速引入電腦計算技術和遙感技術等先進的高新技術。當今自然科學發展的一個重要趨勢是由定性研究走向定量研究。地質科學也不例外。早在萊伊爾時代，通過他依據古生物化石的統計對第三紀地層的劃分就開始了地質學與數學相互結合的萌芽。100多年來，這種結合日益擴展與緊密，逐步形成了數學地質這門學科。進入20世紀60年代之後，數學地質和電子計算機開始引入我國地質工作和地質學研究，並逐步形成一支獨立的力量，有力地推動了地質勘查和地質研究向定量化方向發展。目前，計算機及計算機技術的應用已廣泛深入到地質工作的每一個領域，深入到礦產勘查的各個階段，貫穿於全過程中並在下列主要領域取得很好的效果:

(1)各種地質地球物理、遙感、地球化學、觀察和測量儀器的數字化與計算機化，以及探礦工程設備採用計算機技術，大大提高了觀測的精度、靈敏度和操作的自動化程度，既提高了質量和速度，又減輕了勞動強度，還可以幫助我們從宏觀方面更好地認識地殼中之礦產及其成礦分布規律。

(2)各種野外觀測數據的計算機處理，使地質工作面貌發生了深刻的變化。運用計算機技術，使各種信息處理、數理統計得到廣泛應用，一方面大大加快了信息與數據的處理速度;另一方面，也是更為重要的方面，能幫助我們更為全面地、客觀地認識客觀地質礦產情況，從而有助於正確地作出有關的判斷與決策。

(3)各類岩礦分析測試與鑒定儀器，尤其是大型儀器已經絕大多數實現了數字化與計算機控制，使分析鑒定的精度和效率達到前所未有的程度，幫助我們在微觀世界裡獲得更多的自由。

(4)運用電子計算機和數學方法建立多種模型指導找礦和對礦產資源進行定量評價和定量預測。

(5)計算機成圖及圖示技術已較為普遍地得到採用。使用計算機可以方便地對地質圖件進行製作、修編、復制與儲存。

(6)計算機技術在地質工作管理中也廣泛採用並取得顯著效果。如地質勘查項目登記管理，地質礦產勘查工作的計劃、財務、人事、勞動、統計、設備材料管理，儲量管理，地質資料、情報管理，機關文書檔案管理，辦公自動化，等等。

(7)開始出現各種地質專家系統。人工智慧地質勘查領域的開發正在不斷出現新成果。

(8)地質礦產信息系統將在電子計算機的幫助下逐步趨於統一與完善，從而可使分散的、局部的成果轉化成有認識的網路，使各種信息能夠更有效地交換、綜合與加工，從而形成新的經驗與知識，進一步促進礦產勘查工作的發展。

遙感遙測技術是近20年來發展很快的先進技術。該技術是利用電磁波的理論，應用現代化設備和先進技術方法，不必直接接觸被測物體，就可以從衛星軌道上(航天遙感)或從飛機、飛艇、氣球上(航空遙感)遠距離收集地球上或地球某一測區所需要收集的信息。這種技術應用范圍很廣。找礦即其中應用領域之一。目前用於地球資源勘查的航天遙感有:多波段掃描(MSS)、反束光導攝像(RBV)、熱紅外掃描(IR)以及測視雷達(SLR)等。目前用於找礦的航空遙感方法有:全色照相、多波段照相、熱紅外掃描、測視雷達、紅外熱輻射測量、微波輻射等。通過電子計算機及先進的圖像處理技術，對遙感所獲信息進行科學認識，可以幫助我們解決許多與找礦有關的地質問題。首先，從宏觀上可以幫助查明區域構造的大致輪廓，如大的盆地、大的岩體、地層的展布及主要構造線方向等，這對於我們了解區域地質背景將有幫助。因為不同地體或塊體可能賦存的礦產往往是很不同的。盆地可以為找油氣、煤等沉積礦產指明方向;岩漿岩體、火山機構則可為找與岩漿作用有關的礦產提供條件;一些大型剪切帶、大型推覆體等構造對指明找礦靶區很有幫助。其次，許多大型和超大型礦床往往分布在兩個不同性質的地質構造單元之間接合部位或過渡地帶。而利用遙感技術、影像解譯可以幫助我們發現分屬不同構造單元的接合部位，從而可以為我們找礦從區域宏觀上指明方向。第三，許多內生金屬礦床因圍岩蝕變而產生褪色帶或因硫化礦氧化而成紅褐色的鐵帽帶，通過遙感測量因顏色差異而能顯示出來，從而可以為我們提供具體的找礦靶區和找礦標志。第四，通過遙感可以直接發現某些礦產，如地熱。

(二)用新技術代替舊技術

新技術在找礦中作用和效果無疑要優越於舊技術，所以用新的技術方法代替舊的技術方法是歷史發展的必然趨勢，是不可阻擋的潮流。如在石油勘查中使用的地震儀器已經經歷了光點地震儀、模擬地震儀和數字地震儀三代。在20世紀50年代和60年代前期，油氣勘查中使用的是光點地震儀。60年代中期到70年代中期，由於模擬地震儀技術性能較光點地震儀為先進，從而代替了光點地震儀。70年代中期，開始使用數字地震儀，到70年代末、80年代初我國油氣勘查用的地震儀已均實現了數字化。現在數字地震儀本身也在不斷改善之中。石油地震儀器每一次換代與進步，都大大地提高了油氣勘查工作的效率和質量，都有力地促進了油氣勘查工作的發展。

(三)新、老技術方法並存

這種情況是一方面積極使用新技術新方法，同時繼續使用仍然有效的老方法技術。

在礦產勘查實踐中，長期以來形成了一套工作方法與找礦技術，如地質人員依靠鐵錘、羅盤、放大鏡這三件寶到野外進行地質觀察研究，利用探槽、探井、坑道和鑽孔來揭露地質現象與礦化情況。這樣一些傳統方法雖使用時間亦已很久，但是它們在今天以及今後相當長一個時期內還是需要與有效的。因此在科學技術現代化水平已大為提高之時，在廣泛採用遙感、電腦等高新技術的同時，也不應摒棄它，而應繼續合理地使用它。某些新老方法技術並存使用還有這樣一種原因，即它們具有各自的適用性。以地球化學探礦為例，最初的採用次生暈法和水化學法，爾後逐步採用擴大分散流法和原生暈法，但由於這些新老方法在不同地質地貌條件地區有各自的適應性，所以新方法並不能全部來代替原有的方法。

又如，化探找金方法中的直接找金與間接找金方法也將並存採用。以往在找金礦時，由於分析測試技術及其他方面的原因，運用化探找金通常利用指導元素(As，Hg，Sb，Bi，Cu，Pb等)異常來進行，也就是間接找金，可以收到一定效果。1980年河南省地質實驗室試驗痕量金分析法獲得成功，經過一段時間小范圍應用，到1986年方法已臻完善，金檢出限達0.3×10^－9，便在全國化探工作中進行推廣。由於分析水平提高，金異常很弱的一些品位低或埋藏深的金礦也能被發現。於是直接利用金的化探異常來找金不僅成為可能，而且獲得極大的成功。1976年到1980年化探找金發現礦床(點)5處，1983年發現16處，1986年上升為60處，1989年進一步上升為115處(圖24)。目前，「以金找金」的方法在擴展，而利用其他指示元素找金的方法也仍在採用。

圖24 1981～1990年化探找金發現礦床(點)示意圖

新老技術方法之所以能在一定時期內並存還可能由於思想認識方面的原因和財力方面的原因，由於經濟條件所限，而不能使新技術全面推廣，以致在一定時期內出現新老技術並存的局面。如鑽探技術方面就有這種情況。

鑽探技術方面，20世紀50年代普遍採用的是鐵砂鑽進，後期發展了鋼粒鑽進並逐步取代了鐵砂鑽進。進入60年代和70年代以來，又先後發展了合金鑽頭鑽進、金剛石鑽頭取心鑽進和金剛石繩索取心鑽進。特別是近20年來，世界各國地質鑽探技術又發生了重大變革，其重要標志之一就是從單一的金剛石岩心取心鑽探發展為多種技術方法的綜合應用。在這個發展進步過程中，西方國家於70年代以前在地質鑽探中使用金剛石岩心鑽進的比例就高達90%，其中繩索取心的比例又佔80%以上。而我國主要由於財力方面的限制和認識上的原因，金剛石鑽進的比例目前也就是75%左右，其中繩索取心約占金剛石鑽進中的30%，硬質合金鑽頭鑽進還占相當比例，甚至落後的鋼粒鑽進至今仍未完全淘汰。

在推廣新技術方法方面由於種種原因，各個地區和各個部門發展也是不平衡的。有的部門情況好一點，有的部門差一點。如在推廣金剛石、繩索取心鑽進方面，以冶金部門的地質隊伍為最好。1988年，他們的金剛石鑽探比例達91%，其中繩索取心佔60%，因而獲得全國地質行業中最高的鑽探效率(表33)。

表33 1988年幾個部門金剛石鑽探及金剛石繩索取心鑽探技術經濟指標

當然，在繼續使用傳統方法技術或工具時，也要注意這些方法技術自身的改進與提高。實際上原有的傳統方法技術和手段都在不斷地改進。羅盤在改進，地質錘在改進，放大鏡也在改進;鑽探技術也在全面地改進和提高，鑽機由手把式改為油壓式，開始是鐵砂鑽進，爾後出現了鋼粒鑽進、合金鑽進、金剛石鑽進;從人工鑽取心到採用繩索取心鑽進;由回轉鑽進到採用沖擊回轉鑽進，等等。坑探工程也由單純單一操作發展為既有手工操作，也有半機械化和機械化施工。

相對於前述原有的傳統方法，地球物理探礦方法和地球化學探礦方法則是較為先進的技術方法。自20世紀中葉以來，特別是第二次世界大戰以後，為適應資源勘查的需要，物探和化探方法在世界各國勘查工作中獲普遍採用與推廣，大大提高了找礦效果和礦產勘查工作的經濟效益。但是隨著科學技術的進步和找礦難度的加大，物探和化探本身也需要不斷實現提高自身的現代化水平，不斷開發一些新的方法，不斷開發研製一些新的技術、高水平的技術，以促進物探、化探自身的進步，並在礦產勘查中發揮更大的作用。

化探方面從利用次生暈找礦到既利用次生暈又利用原生暈找礦。化探工作過程中高效率的方法、高精度多元素分析技術和利用電子計算機進行數據處理與解釋推斷等，大大提高了工作效率與找礦效果。隨著應用量的增加，運用化探方法找礦已形成一套完整的工作程序，即區域掃描、異常檢查、異常詳查和探礦工程驗證四個階段。現在，化探不僅廣泛應用於金屬礦產普查，而且在油氣勘查中獲得日益廣泛的應用。

物探技術方法國內外也有許多新進展。在新方法方面，電法已成為尋找石英脈型和偉晶岩型礦床的一個重要方法，接觸極化曲線法等電化學方法則能大致確定礦體內礦物組分與礦物儲量，利用地震法找煤已獲得成功，發展井中物探尋找井底盲礦和金屬礦，地震研究也有重要進展，在電阻率法、高解析度地震、大地電磁測深等方面也有新進展。在物探新技術方面，主要趨勢是採用微電子元件和更多地採用完善多分量測量。此外通過改進與研製新儀器提高靈敏度和發現弱異常的能力來尋找隱伏礦和深部礦;通過建立地質－地球物理模型來進行礦產預測。

(四)採用適用技術

採用適用技術就是既不繼續使用舊的技術方法，又不普遍推廣使用最新的先進技術，而是從本國的國情出發，從本地區、本部門的實際情況出發，採用與本國、本地區或本部門財力和人員技術文化素質相適應的技術。在我國目前適用技術的比例還是比較大的。中國的方法技術在第三世界發展中國家普遍受到歡迎，原因也在此。

2. 礦物識別方法和工作流程

目前，礦物識別制圖的方法是特徵譜帶識別和基於相似性測度的識別：①利用岩石礦物的特徵譜帶構造識別技術，該方法相對直觀，簡單可行，但是單一的特徵往往造成岩石礦物的錯誤識別，其精度難以達到工程化應用的需求，同時對成像光譜數據的信噪比、光譜重建的精度要求較高；②從岩石礦物光譜的整體特徵出發，與成像光譜視反射率數據進行整體匹配、擬合或構造模型進行分解，這也是目前研究的重點，能有效地避免因岩石礦物光譜漂移或光譜變異而造成的單個光譜特徵的不匹配，並能綜合利用弱的光譜信息，避免局部性特徵（如單一特徵構建的識別方法）造成識別的混淆，識別的精度高。
對於成像光譜上百個波段而言，數據量非常之大，尤其在目前無論是航空成像光譜數據，如AVIRIS、CASI、HyMap等，還是在軌的航天成像光譜數據，如Hyperion航帶都普遍比較窄，一般在3～10km，給大面積應用帶來很多不便，增加了大面積數據處理的難度，並使工作量在目前微機配置的條件下成倍增加。因此，無論是從岩石礦物光譜的局域特徵還是整體特徵開展對礦物的識別，在保證識別精度要求的條件下進行工程化的處理，必須探索新的技術流程。
在對成像光譜數據特徵與識別方法的比較研究中，結合工作實際以及進行工程化處理的初步要求，在確保識別精度的條件下，設計出標准資料庫光譜+光譜-特徵域轉換+礦物識別方法的技術流程。該流程的主要作用：
（1）直接開展蝕變礦物的識別與信息提取：在對試驗區岩石類型、構造、熱液活動以及礦產綜合研究的基礎之上，提煉與礦化關系密切的蝕變礦物，利用標准庫的光譜或野外實測光譜作為參考光譜。
（2）進行光譜域與特徵域的轉換，實現數據減維與數據壓縮，降低工作量，提高工作效率：成像光譜數據波段上百，不同的航帶寬度與記錄長度使單次處理的數據量達1Gbytes，中間過渡文件單航帶可達10Gbytes；在以前的處理中常常將航帶分割成較小的區域進行處理後再進行拼接，利用MNF技術可以將整個光譜域空間轉換到特徵域空間，消除原有光譜向量間各分量之間的相關性，從而去掉信息量較少雜訊較高的向量，使數據處理從成百的光譜域集中到去噪的特徵域中進行，減低數據量，縮短數據處理時間，提高數據處理的效率。
（3）特徵分離，增加不同礦物的可分性，提高礦物識別的精度：在成像光譜數據MNF變換並剔除雜訊波段的特徵域空間中，不同的波段被賦予了不同的物理或數學意義，地物的光譜特徵在特徵域發生分離，地物的細微特徵得到放大，增加了數據的可分性。
4.4.2.1 光譜特徵域轉換
光譜解析度的提高，一方面提高了數據的分類識別的精度以及應用能力，另一方面，增加了數據的容量，也使數據高冗餘高相關。有效的數據壓縮與特徵提取勢在必行。一般地，利用傳統的主成分變換進行相應的變化，衍生出一系列的成像光譜數據壓縮與特徵提取方法，如MNF變換（Kruse，1996；Green et al.，1998），NAPC（Lee et al.，1990）、分塊主成分變換（Jia et al.，1998）以及基於主成分的對應分析（Carr et al.，1999）等。空間自相關特徵提取（Warner et al.，1997）、子空間投影（Harsanyi et al.，1994）和高維數據二階特徵分析（Lee et al.，1993；Haertel et al.，1999）也得到相應的重視。利用非線形的小波、分形特徵（Qiu et al.，1999）也在研究之中。
主成分分析（PCA）是根據圖像的統計特徵確定變換矩陣對多維（多波段）圖像進行正交線性變換，使變換後新的組分圖像互不相關，並且把多個波段中有用信息盡可能地集中到少數幾個組分圖像中（圖4-4-1）。一般地，隨著主成分階次的提高，信噪比逐漸減小。但在波段較多時並不完全符合這一規律。
為改善主成分在高光譜維中的數據處理能力，相應地利用最大雜訊組分變換（MNF）的方法（甘甫平，2001；甘甫平等，2002～2003）。該方法是利用圖像的雜訊組分矩陣（ΣNΣ-1）的特徵向量對圖像進行變換，使按特徵值由大到小排序的變換分量所包含的雜訊成分逐漸減小，而圖像質量順次提高。Σ為圖像的總協方差矩陣，ΣN為圖像雜訊的協方差矩陣。MNF相當於所有波段雜訊方差都相等時的主成分分析，因此可分為兩步實現，第一步先將圖像變換到一個新的坐標系統，使變換後圖像雜訊的協方差矩陣為單位陣；第二步再對變換後的圖像施行主成分變換。此改進的演算法稱為「雜訊調節主成分變換（NAPC）」。
對P波段的高光譜圖像
Zi（x），i=1，2，…，p （4-4-1）
可以假設
Z（x）=S（x）+N（x） （4-4-2）
這里，ZT（x）=｛Z1（x），…，Zp（x）｝，S（x）和N（x）分別為Z（x）中不相關的信息分量和雜訊分量。因此，
Cov｛Z（x）｝=∑=∑S+∑N （4-4-3）
∑S和∑N分別為S（x）和N（x）的協方差矩陣。因此，可以定義第i波段雜訊分量，
Var｛Ni（x）｝/Var｛Zi（x）｝ （4-4-@4）
選擇線形轉換，MNF變換可以表示為
成像光譜岩礦識別方法技術研究和影響因素分析
在變換中，確保
成像光譜岩礦識別方法技術研究和影響因素分析
同時，為使雜訊與信息分離，S（x）分別與Z（x）和N（x）正交。
圖4-4-1 MNF變換的特徵值曲線
MNF有兩個重要的性質，一是對圖像的任何波段作比例擴展，變換結果不變；二是變換使圖像矢量、信息分量和加性雜訊分量互相垂直。乘性雜訊可通過對數變換轉換為加性雜訊。變換後可針對性地對各分量圖像進行去噪，或舍棄雜訊占優勢的分量。MNF變換的特徵值曲線如圖4-4-1。
4.4.2.2 特徵分離
在MNF變換後的特徵域中不同波段具有不同物理與數學意義。比如變換後的第1波段表示地物的亮度信息，第7 波段或第8 波段表示地形信息。在MNF變換中，通過信號與雜訊分離，使信息更加集中於有限的特徵集中，一些微弱信息則在去噪轉化中被增強。同時在MNF轉換過程中，使光譜特徵向量集匯聚，增強分類信息。
圖4-4-2是一些礦物光譜通過MNF變換前後的曲線剖面圖，從右圖可見信息與雜訊分別有序地集中在一些有限的波段內。通過舍棄雜訊波段或其他處理，相應地降低或消除雜訊的影響。同時信息也比原始數據更易區分。
4.4.2.3 礦物識別
礦物識別主要選用光譜相似性測度的方法。基於整個譜形特徵的相似性概率的大小，能有效地避免因岩石礦物光譜漂移或光譜變異而造成的單個光譜特徵的不匹配，並能綜合利用弱的光譜信息。
圖4-4-2 礦物光譜MNF變換前後特徵比較
基於整個光譜形特徵的識別方法主要有光譜角技術、光譜匹配濾波、光譜擬合與線形分解等。利用大氣校正後的重建光譜數據，可選擇性地利用上述礦物識別技術開展端元礦物的識別。光譜角方法可直接選擇端元礦物進行匹配，最終生成二值圖像，簡單易行，在閾值合理可靠的前提下能夠獲取較高的識別精度。
在成像光譜岩礦地質信息識別與提取方法中，光譜角技術是一種較好的方法之一（王志剛，1993；劉慶生，1999）。光譜角識別方法是在由光譜組成的多維光譜矢量空間，利用一個岩礦矢量的角度測度函數（θ）求解岩礦參考光譜端元矢量（r）與圖像像元光譜矢量（t）的相似性測度，即：
成像光譜岩礦識別方法技術研究和影響因素分析
這里，‖*‖為光譜向量的模。參考端元光譜可來自實驗室、野外測量或已知類別的圖像像元光譜。θ介於0到π/2，其值愈小，二者相似度愈高，識別與提取的信息愈可靠。通過合理的閾值選擇，獲取礦化蝕變信息的二值圖像。
4.4.2.4 閾值的選擇與航帶間信息的銜接
無論是光譜角技術還是光譜匹配以及混合光譜分解，都存在對非礦物信息的分割，因此閾值的選擇是一個必須面臨的重要問題。這不僅關繫到所識別礦物的可靠度，也關繫到礦物分布范圍大小的界定。同時由於是分航帶提取，不同航帶間因大氣校正的誤差和雜訊的影響而使同一地物的光譜特徵存在差異，可能使所提取的礦物空間展布特徵在航帶之間所有診斷和一致性，增加了制圖的困難。因此對於閾值的選擇，需遵循以下原則：在去除明顯假象信息、保留可靠的礦化蝕變信息情況下考慮整體的一致性以及航帶的過渡性。
4.4.2.5 技術流程
結合成像光譜數據預處理，根據實際應用情況，可以總結出成像光譜遙感地質調查工作的技術流程，如圖443所示。
編輯於 2020-01-19
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任務了解礦物鑒定的工作過程
一、礦物樣品的採集 樣品採集是礦物鑒定的基礎工作，是為了獲得工作對象。採集樣品時應注意其代表性、典型性及目的性。樣品的採集要根據其分布情況及均勻程度選取適當的大小規格，以便研究礦物的宏觀及微觀特徵、結構構造特點以及共生、變化關系，並注意顆粒大小及嵌布關系等特徵。此外，還需要採集用於測定化學成分、內部結構、形態及物理性質等方面的樣品。根據對礦物研究的目的性及礦物在岩石或礦石中的分布狀況決定採集樣品的數量。對於晶形完善或晶面復雜的礦物晶體，在採集時必須小心謹慎，切勿隨意損壞。 二、礦物的分選方法 在對某種礦物進行成分、結構或物性研究時，常常需要把這種單礦物從集合體中挑選出來。試樣的純凈與否，是決定研究結果是否正確的關鍵，而從礦物集合體中選取極為純凈的單一礦物是非常復雜的工作，往往因為分選對象的不同而採用不同的方法。 在分選之前，常常必須進行「碎樣」。也就是將礦物集合體進行破碎，以便使所需的礦物與其他礦物分開。數量多時可採用破碎機破碎，數量不多也可用鐵缽人工破碎。破碎粒度主要視礦物單體的粒度而定，一般情況下需要粉碎至0.2～0.4mm之間。在粉碎的同時，必須用適當的篩網過篩，以便進行粒度分級並防止「過粉碎」。在通常情況下，過篩後0.2mm以上的樣品需達1千克或更多些，以便保證從中提取足夠數量的單礦物。 樣品破碎後，接著就是把所需礦物從碎樣中分選出來。如需要的試樣數量不多，則可在雙目鏡下用針逐粒挑選；如需要的試樣數量比較多，並且手選困難又費時，則可用其他儀器進行分選。主要方法有下列幾種: 重力分選 根據礦物密度的不同，可以採用淘洗和重液分離 (有時需用離心機分離); 磁力分選 根據礦物的磁性強弱不同，利用磁鐵、電磁鐵進行分選; 浮游分選 根據礦物對浮油劑的不同吸附性進行分選； 介電分選 根據礦物的介電常數 (ε)不同來分離礦物，例如黑鎢礦 (ε=15)、鈮鉭鐵礦 (ε=20)、方解石 (ε=6.3)、無色透明石英 (ε=4.5)等分選效果良好； 形態分選 根據礦物的形態不同 (如呈片狀、柱狀或粒狀)來分離礦物。 礦物分選工作，盡管目前已經有許多方法，但仍不能解決礦物分選的全部問題。特別對細小礦物及高密度礦物的分選尚屬困難。 近年來，電磁重液分選、高頻介電分選、超聲波浮選、重力分選 (礦泥搖床)和重液變溫分選等方法得到推廣使用。其中電磁重液分選法可將非磁性礦物按密度進行分離，它甚至可使密度大的金和鉑分開；高頻介電分選目前只限於對數十種礦物的分離，要求礦物最小粒度大於15～20μm；重力分選儀所分離的礦物最細可達10μm；超聲波浮選主要是利用超聲波產生空蝕現象使細小礦物崩解，同時利用適當捕集劑，以產生浮游分選礦物的目的；重液變溫分選主要用於分離某些物理性質較相近或同一種礦物之不同世代個體的分選上。 經上述種種方法分選出的單礦物樣品，為了保證其純凈度，最後必須經過雙目鏡下的檢查和挑純。 三、礦物的肉眼鑒定 礦物的肉眼鑒定是藉助肉眼和放大鏡、體視顯微鏡以及一些簡單的工具 (如小刀、磁鐵、條痕板等)對礦物的外表特徵 (如晶形、顏色、光澤、條痕、透明度、解理、硬度、密度等)進行觀察，從而鑒定礦物的簡便方法。一個具有鑒定經驗的人，利用肉眼鑒定方法，就能正確地把上百種常見礦物初步鑒定出來。肉眼鑒定法對於結晶粗大，並具顯著特徵的礦物，效果較好。 肉眼鑒定看起來簡單，但要達到快速准確，需要經過一定的訓練。特別是對細粒礦物的晶形、解理的觀察，需要反復實踐和對比，積累經驗，才能熟練掌握。肉眼鑒定礦物有一定的局限性，某些特徵相似的礦物，或者是顆粒很細小的礦物和膠態礦物，往往難以鑒別，必須採用其他方法。但是肉眼鑒定仍然是進一步鑒定和研究的基礎。因為通過肉眼鑒定，可以初步估計出礦物的種或族，由此決定選用什麼方法進行精確的鑒定和研究。因此，肉眼鑒定礦物是一個地質工作者必須熟練掌握的基本技能。 四、儀器鑒定 用肉眼鑒定仍然確定不了的礦物，就需要藉助一定的儀器設備進行鑒定。藉助儀器對礦物進行鑒定的方法很多，應根據研究目的，按照有效、准確和快速的原則進行選擇。 藉助儀器鑒定礦物的方法包括: 1)檢測礦物化學成分的方法:簡易化學試驗、光譜分析、原子吸收光譜分析、激光光譜分析、X射線熒光光譜分析、極譜分析、化學分析和電子探針分析； 2)通過測定礦物某種物性或晶體結構數據從而可定出礦物種屬的方法:密度測定、熱分析、顯微鏡觀察、電子顯微鏡觀察、X射線分析、紅外光譜分析、穆斯堡爾效應； 3)研究礦物形貌的方法:測角法、電子顯微鏡觀察； 4)其他專門方法:包裹體研究、穩定同位素研究等。
9瀏覽2020-01-16
面對一種不知名的礦物你從哪些方面進行觀察，用什麼方法研究
肉眼鑒定礦物主要是根據礦物的顏色、光澤、條痕、解理、硬度的特點來進行鑒定工作。那麼肉眼鑒定礦物所需的簡易工具有：瓷板（用來刻劃條痕）、小刀（用來刻硬度）、放大鏡（用來看解理特點等）。有時還可以隨身帶一小瓶鹽酸、小磁鐵。 肉眼鑒定礦物所需的簡易工具：小刀、放大鏡、磁鐵、瓷板。 絕大多數礦石是多種礦物緊密連生的混合物，在手標本上鑒別較困難，往往不可能全部識別清楚。因此，礦石中礦物的鑒定、礦物粒度測定、礦物解離度測定、礦石結構分析以及選礦產物的礦物學分析等工作常用顯微鏡來完成。 在選礦過程中大部分脈石礦物在可見光中透明，而大多數重要的金屬礦物經常是不透明的。在鑒定和研究透明礦物工作中，應用最廣泛且成熟而有效的方法就是根據透明礦物晶體光學原理，利用偏光顯微鏡進行研究。這種研究法是將礦石或岩石磨成0．03mm厚的薄片，在鏡下觀察可見光通過晶體時所發生的折射和干涉現象，測定礦物晶體的光性常數，如晶形、顏色、解理、突起、干涉色、雙折射率、消光類型和消光角、延長符號、雙晶、軸性、光性正負、光軸角等，並有成套完整的光性數據可供查閱，從而達到鑒定礦物，研究礦石的結構和構造等目的。 在鑒定和研究不透明金屬礦物時，應用最多的是反光顯微鏡又稱礦石顯微鏡或礦相顯微鏡，其類型較多，各有特點，新型顯微鏡不僅可偏、反兩用，並附有許多供定量測定使用的附件。反光顯微鏡的主體結構和基本原理與偏光顯微鏡相同，但前者帶有一個垂直照明器。 用反光顯微鏡鑒定礦物，要將礦石磨製成光片，置於鏡下，光源通過照明器內的反射器，將光線向下反射到礦石光片表面上，再從光片表面向上反射到目鏡，即可觀察和鑒定不透明礦物的光學性質。如觀察晶體的形態和結晶習性、解理和裂理、雙晶、環帶構造、連晶、粉末顏色、硬度、塑性、顏色及多色散、反射率、雙反射效應、均質性和非均質性、偏光色、內反射、旋轉性質以及對標准浸蝕試劑的反應和各種元素的顯微化學試驗等。
27贊·746瀏覽2017-09-01
如何利用礦物鑒定礦物？
物理方法：用礦物的一些物理性質來區分礦物，這是最簡單實用的方法，是我們在野外鑒定的主要方法，這些物理性質主要有：1）形狀：片狀、腎狀、鮞狀、菱形、立方狀、板狀、緻密狀、短柱狀等。2）顏色 礦物的顏色是最容易引起注意的。分為三種：自色—礦物本身所固有的顏色。它色—礦物中混入雜質，帶色的氣泡所導致的顏色。假色—由礦物表面氧化膜、光線干涉等作用引起的顏色。3）條痕：礦物粉末的顏色。將礦物在白瓷板上刻劃後留下粉末的顏色。它可以消除假色，減弱他色，保存自色，但礦物硬度一定要小於白瓷板。具體簡單的物理方法區別，准備2個道具，第一是一把小刀，第二是一塊白色瓷磚。石英：玻璃光澤 透明，解理較好，硬度比小刀大，小刀劃不出明顯的痕跡出來長石:玻璃光澤 比石英硬度稍小 比較常見，主要是鈉長石和鉀長石滑石：白色，半透明，硬度很低，可以用指甲畫出痕跡出來，放在舌頭上還有種粘的感覺。螢石：具很強熒光，用小刀可以刻出明顯痕跡。長石分兩大類——正長石（鉀長石）和斜長石，二者區別在於兩組解理的夾角，正長石等於90度，斜長石小於90度 一般顏色多樣，有些正長石顯肉紅色，是由於含有鐵的原因黃鐵礦：淺黃銅黃色，表面常具黃褐色錆色。放在白色瓷磚上劃出的條痕綠黑或褐黑。強金屬光澤菱鐵礦：一般為晶體粒狀或不顯出晶體的緻密塊狀、球狀、凝膠狀。顏色一般為灰白或黃白黃銅礦：很容易和金礦混淆。從它的顏色和條痕當中鑒別出來，它和黃鐵礦相像，但是硬度不如黃鐵礦。鑒定時，指甲刻不出明顯痕跡，但如果是金礦的話，指甲可以劃出痕跡。 參考資料： 地質學基礎
443瀏覽2019-11-08
礦物標本資源整理技術規程
前言 為提高礦物標本的可用性,特製定《礦物標本資源整理技術規程》,用以規范化國家科技基礎條件平台標本資源的整理工作,使標本整理同標本的科學研究緊密結合起來。 本規程對礦物標本的整理提出了從去包裝、清理、觀察、研究、鑒定、定名到資料整理過程的共14項內容,對各項內容的工作方法作了簡要說明,內容較全面並具有較強的實用性。 本規程附錄A—附錄C為規范性附錄,附錄D為資料性附錄。 本規程由國家自然科技資源共享平台提出。 本規程起草單位:中國地質大學(北京)。 本規程起草人:何明躍。 本規程由國家岩礦化石標本資源共享平台負責解釋。 1 范圍 本規程規定了礦物標本整理的內容、步驟和方法。 本規程適用於自然科技資源平台建設礦物標本資源的整理。 2 規范性引用文件 下列文件中的條款,通過本規程的引用而成為本規程的條款。凡是注日期的引用文件,其隨後所有的修改單(不包括勘誤的內容)或修訂版不適用於本規程,然而,鼓勵根據本規程達成協議的各方研究是否使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用於本規程。 GB/T9649.9—2009 地質礦產術語分類代碼 第9部分:結晶學及礦物學 GB/T17366—1998 礦物岩石的電子探針分析試樣的制備方法 北京分析儀器廠,北京師范大學物理系.核磁共振波譜儀及其應用.北京:科學出版社,1974 陳允魁.紅外吸收光譜法及其應用.上海:上海交通大學出版社,1993 迪安JA.分析化學手冊.北京:科學出版社,2002 李哲,應育浦.礦物穆斯堡爾譜學.北京:科學出版社,1996 潘兆櫓.結晶學及礦物學.北京:地質出版社,1993 (蘇聯)索洛多夫尼柯娃著,鄧常思譯.礦物鑒定指南及鑒定表.北京:地質出版社,1957 王嘉蔭.普通礦物鑒定.北京:商務印書館,1952 王濮,潘兆櫓,翁玲寶等.系統礦物學.北京:地質出版社,1982 謝廣元.選礦學.徐州:中國礦業大學出版社,2001 袁耀庭.野外礦物鑒定手冊.北京:煤炭工業出版社,1958 曾廣策.簡明光性礦物學.武漢:中國地質大學出版社,1989 張國棟.材料研究與測試方法.北京:冶金工業出版社,2001 中國科學院地質研究所編.薄片內透明礦物鑒定指南.北京:科學出版社,1970 Criddle A J,Stanley C J.Quantitative data file for ore minerals,3rd ed.Chapman ﹠ Hall, London,1983 Dunn P J,Mandarino J A.Formal definitions of type mineral specimens.Mineralogy and Petrology,1998,38,(1),77～79 Ernest H Nickel,Joel D Grice.國際礦物學協會新礦物及礦物命名委員會關於礦物命名的程序和原則.岩石礦物學雜志,1999,18(3):273～285 Joseph A Mandarino.礦物標本類型(形式)的正式定義.岩石礦物學雜志,1987,6(4):372～373 3 術語和定義 下列術語和定義適用於本規程: a.礦物(mineral):主要是由地殼及其鄰層中化學元素通過地質作用形成的(也包括宇宙中形成的)天然單質或化合物。它們具有一定的化學組成和內部結構,在一定的物理化學條件范圍內穩定,是組成岩石和礦石的基本單元。 b.礦物標本的整理(mineral specimen neaten):是礦物標本收集(主要是採集)後,為了進一步對標本進行科學研究的准備工作。根據礦物標本資源描述標准將礦物標本分為標本、薄片、光片、模型(模具)及其他。 c.新礦物的礦物標本(type mineral specimen):用以確定礦物種的考證樣品。新礦物的標本稱為標准標本。可根據所提供測試數據的情況分為以下三種: ——全型標本(holotype):由作者提出的單一標本,該標本能取得所有原始描述中的數據。 ——附型標本(cotype):由作者確定的,可以取得原始描述中的定量級數據的那些標本。附型標本只是用以提供定量數據,而不是所有必須的數據。 ——補型標本(neotype):當全型及附型標本遺失後,雖經一切辦法找原標本仍無結果時,修訂者或重新研究者所選定的標本,用以代表失落的標本,即使該標本經過實驗研究與原有全型與附型標本化學式及晶胞常數有微細差別,但只要確定屬於同種,也可作為補型標本。所有補型標本須經國際礦物學協會新礦物及礦物命名委員會(CNMMN)、國際礦物學會(IMA)批准。 4 礦物標本的整理 4.1 概念 對獲得的礦物標本進行整理的工作包括標本的清理、修復、編號、登記、建檔以及與該標本有關的圖像、資料的收集歸檔工作。 4.2 整理工具 手套、刷子、小鏨子、尖針、小鐵錘、小號水槍、放大鏡、摩氏硬度計、未上釉的瓷板、磁針、小刀、黏結劑、記錄本、記錄筆、編目卡片。 4.3 標本編號的工具 油漆、油漆刷、膠布、編號筆。 4.4 標本盛放的材料 ——軟紙、海綿和棉花:包裝材料,避免礦物原始晶體受到損壞,亦可作為細小完整晶體的包裝用。 ——標本盒:盛放礦物標本。 ——玻璃瓶:主要用於存放易潮解、易氧化的礦物標本及較小的礦物標本。 4.5 工作環境的要求 整理標本的場地要有足夠的空間、相應的工作台,可以將標本展開擺放,同時整理室還要有良好的通風和採光設備。 4.6 整理的內容與方法 4.6.1 去包裝 拆除包裝箱,順序拿出每件標本,對照裝箱登記單,核對每件標本包裝上的編號及野外記錄號,按序排放。 4.6.2 清理標本 用細軟的刷子清除標本表面的灰塵、泥土等附著物(可利用小鏨子、尖針等剔除)。再把標本清洗干凈,將原始標簽一同放入托盤內。 4.6.3 標本觀察與研究 利用肉眼(可借用放大鏡、雙目鏡)觀察和研究礦物的形態、表面物性特徵,共生及伴生礦物之間的時空分布特點。選定切光(薄)片的部位以及測試方法。若所選測試方法是對單礦物進行分析,則需要選單礦物,單礦物樣品純度越高越好,步驟包括破碎和分選,後者可分為手選、重選、浮選、磁選及電選等。 4.6.4 標本鑒定和研究 將一個礦物標本正確無誤定名,鑒定工作需要運用各種礦物鑒定方法並結合野外定名或原始資料,與已知礦物查對,正確定名。對未知礦物提出進一步鑒定方案。鑒定報告需

3. 找礦靶區驗證

找礦靶區驗證是檢驗成礦預測正確性的重要工作。驗證方法有地質填圖、剖面測制、輕型山地工程、樣品採集與分析等。

1.地質填圖

選取有代表性的預測找礦靶區開展礦區地質填圖。主要對湖泊及周圍的湖相沉積物和基岩開展路線地質調查。選取的找礦靶區有：雙湖特別區鄂雅錯、改則縣才瑪爾錯、革吉縣納屋錯及日土縣結則茶卡等。野外工作用圖採用中國人民解放軍總參測繪局提供的1∶10萬地形圖，同時以1∶5萬TM432，TM741衛星影像圖像圖作參考。成圖比例尺為1∶10萬。

找礦靶區湖水取樣按GF 93-02《鹽湖礦產礦床地質勘探規范》（試行）的要求進行。工作中使用橡皮筏，採用特製的取樣器進行取樣。表面鹵水面積在50～100 km²的湖泊，採用2～4 km線距，點距為2 km的觀測點網密度。湖周圍第四系湖積物和基岩以穿越法調查為主，但對一些重要地質現象採用追索法（增加點、線密度），採用GPS進行定位。記錄內容符合有關規范。

2.剖面測制

野外剖面測制包括湖水采樣剖面和周圍第四系湖積物實測剖面。

湖水采樣剖面以採集地表鹵水樣品為主，主要研究地表鹵水鹽度、礦化度、pH值、水溫、有無浮游生物、水深及各種水溶性組分含量，計算各種主要及伴生有用組分資源量。本次對鄂雅錯、巫嘎錯、才瑪爾錯、查哈那泊、納屋錯、色卡執錯、卡易錯及結則茶卡等8個找礦靶區（湖泊）進行了剖面采樣。比例尺為1∶2.5萬～1∶10萬，剖面線布置垂直地表水長軸方向，剖面間距及采樣點距根據《鹽湖礦產礦床勘探規范》按湖水面積大小而定，每個采樣點根據規范按水深分層采樣。

第四系研究剖面主要調查研究第四系湖積物岩性、礦產、湖水退縮遺跡、古湖水位及海拔高程、階地沉積物特徵、地質事件、地質災害地貌特徵、成礦物質來源等。剖面選擇根據第四系湖積物發育特徵、湖積階地及湖水退縮遺跡保存完好程度、鹽類礦產發育狀況等選定，並採集必要的岩礦鑒定分析樣、標本、測年、微量元素等樣品。本次測制了鄂雅錯、結則茶卡及才瑪爾錯3個湖泊第四系剖面，剖面比例尺為1∶500和1∶5000。

3.輕型山地工程

工作中部署淺井和槽探探礦工程。淺井工程主要揭露湖周圍第四系湖積物，控制固體鹽類沉積礦產厚度，了解地下潛鹵水一般特徵，系統採集樣品，分析有用有害組分含量及品位變化特徵，研究夾石及礦體頂底板岩性、厚度等，計算主要的伴生的及共生的有用組合資源量。項目對結則茶卡、納屋錯、才瑪爾錯、查哈那泊4個找礦靶區布置了淺井工程，工程布置符合GF 93-02《鹽湖礦產礦床地質勘探規范》（試行）的要求。施工淺井工程規格1.2 m×1.5 m，深度一般為2～5 m，個別深度達8 m，無礦淺井一般深度不超過3～5 m，以施工至地下潛鹵水深度0.3m為止，有鹽類沉積礦產時，一般以揭穿礦體底板0.3 m為止，遇常年凍土層時，一般施工至凍土層0.3～0.5 m為止。淺井工程井口位置採用GPS定位，同時進行編錄、素描、采樣。素描圖採用「四壁展開法」，比例尺為1∶50。施工淺井31個，總進尺為154.35 m。

槽探工程主要揭露湖相沉積物，了解礦體特徵、重要地質界線及採集必要的岩礦分析樣及測年樣等。施工位置根據礦體出露情況、重要地質界線的覆蓋情況，布置施工槽探工程。施工規格一般為上口1.2～1.5 m，下口1.5～1.8 m，深度一般為2～3 m，採集必要的岩礦測試分析樣，總工作量為850 m³。

輕型山地工程施工符合有關規范規定要求，達到項目調查目的，其中槽探屬新增任務，質量可靠。

4.樣品採集

包括鹽湖表面鹵水基本分析樣、淺井工程中固體鹽類基本分析樣及地下潛鹵水基本分析樣；地質填圖及剖面測制過程中的各類岩礦鑒定分析樣、光譜分析樣、微量元素定量分析樣及各種測年樣，鹵水氫、氧、硼同位素樣，組合分析、多項分析及化學全分析樣，以及各類化學分析的內、外檢樣。

（1）鹽湖表面鹵水基本分析樣。了解表面鹵水有用有害組成含量，劃分鹵水化學類型，計算達到工業要求有用組分、伴生組分資源量，初步研究鹽湖形成、發展、演化特徵。鹽湖表面鹵水基本分析樣品使用橡皮筏劃至水中，按網度要求用GPS定點，用專門製作的鹵水取樣器按照規范要求根據不同水深分別分層採集表面鹵水基本分析樣品，即水深＜0.5m者按上、下取1～2個樣，0.5m＜水深＜1m者按上、下或上、中、下取2～3個樣，水深＞1m者按上、中、下或每深2～3m取一個樣，一般取3～6個樣。水底部或中部取一個重復樣，大於3個樣品時一般每隔一個樣取一個重復樣。重復樣做基本分析校正或做氫、氧、硼同位素等其他用途樣品以備使用。樣品量一般為500mL。野外采樣工作時間為2001年7～8月份，同一湖中采樣一般在3～5天內完成，鹽湖表面鹵水基本分析樣采樣符合要求。

（2）淺井工程中固體樣品基本分析樣。了解鹽類礦產礦物組成、化學成分及含量，計算固體鹽類礦產資源量，了解第四系湖積物岩石化學成分、礦物成分、微量元素含量及稀土元素分布特徵等。樣品採集採用連續刻槽法分層採集，樣槽規格為5 cm×10 cm～10 cm×20 cm，樣長一般為0.1～1 m，單層厚度大、礦化均勻時採用一層一樣，一般樣長最長不超過1.5 m。淺井工程中固體樣品基本分析樣採集符合有關規范規定要求，質量可靠。

（3）淺井工程中地下潛鹵水樣。主要了解地下潛鹵水有用有害組分含量及地下水水位。根據項目要求及野外施工條件所限，僅在淺井工程施工至潛鹵水0.2～0.3m為止，採集潛鹵水樣品，樣品量500～1000mL。

（4）岩礦鑒定樣。了解重點驗證靶區內地層、岩石、礦石、礦物等特徵，成分含量，結構，構造及變化規律。樣品主要采自地質填圖、剖面測制及山地工程中。采樣方法為揀塊法，樣品規格一般為3cm×6cm×9cm，樣品採集符合有關規范規定要求。

（5）光譜分析樣。大致了解找礦靶區內岩石、地層、礦石及圍岩等微量元素含量特徵及分布規律，確定化學分析及多元素分析的分析項目。樣品采自地質填圖、剖面測制過程中不同岩石地層類型、各類礦石及礦體頂底板圍岩等。采樣方法採用揀塊法，質量200～500g，采樣方法符合要求，質量可靠。

（6）微量元素定量分析樣。主要了解找礦靶區湖積物微量元素含量，研究對比不同類型鹽湖微量元素分布特徵及變化規律。樣品一般采自淺井工程，部分采自地質填圖及剖面測制過程中。採集方法為刻槽法及揀塊法。刻槽法採集方法同淺井工程中基本分析化學樣。樣品質量一般為200～500g。微量元素定量分析樣采樣方法正確，符合有關規范規定要求。

（7）鈾系法測年樣。測年范圍為40萬年以來，主要測定找礦靶區湖積物的形成年齡，研究對比不同位置、不同時期形成的各類湖積物的特徵。樣品采自淺井工程及實測剖面中的湖泊沉積物。淺井工程中采樣方法為刻槽法，剖面上為揀塊法，樣品質量一般為200g左右。鈾系法測年樣采樣方法正確，原樣物質符合測試要求。

（8）組合分析及多項分析樣。了解礦體內具有綜合回收利用價值的有益組分含量或影響礦產選冶性能的有害組分含量。固體礦產以同一勘探工程、同一塊段工程內相同礦層或同類型、同級別相鄰礦樣組合，按5～10個基本分析樣組合而成，組合樣最大長度一般不超過10 m，樣品質量一般為200 g。全區固體礦產基本分析樣220件，組合分析樣30件，佔全區基本分析樣總數的13.6%。全區表面鹵水樣322件，多項分析樣27件，佔全區基本分析樣總數的8.39%。符合規范要求。

（9）化學全分析樣。了解不同鹽湖及不同礦石類型中各種元素及組分的含量，以便進行礦床物質成分的研究。固體鹽類礦產按礦石類型和工業品級分別由組合分析或基本分析樣組合而成，表面鹵水按鹵水礦層直接採取，每種固體礦石類型及每個表面鹵水礦層分析1～2個。

（10）內部檢查樣。基本分析、組合分析、多項分析樣品均做內部檢查，樣品由承擔項目單位（河南省區調隊實驗室）從原副樣中分批抽取，鹵水樣從原樣中抽取、重新編號送原測試單位分別進行測試，每次抽取數量為原樣的5%～10%。全區基本分析、組合分析、多項分析及化學全分析樣345件，內部檢查樣27件，佔7.83%，符合規范要求。

（11）外部檢查樣。從鹵水樣基本分析樣中選擇，送中國科學院蘭州分院分析測試中心化學分析測試部及北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室進行分析檢查。全區鹵水基本分析樣322件，外檢樣20件，佔6.2%，達到規范要求（5%），質量可靠。

5.樣品加工及測試

主要為基本分析、組合分析、多項分析及化學全分析樣品的測試，由河南省岩石礦物測試中心（原地礦部河南省中心實驗室）承擔。

（1）樣品加工。固體樣品加工按Q＝kd²公式進行，k值根據我國目前鹽湖礦產經驗值0.05～0.2進行，樣品碾碎前低溫烘乾或晾乾。鹵水樣在實驗室收到樣品後，充分搖勻，凡有鹽晶析出的，將水樣瓶在密封狀態下置於40℃的溫水中，直至鹽晶完全溶解。若長時間溫熱鹽晶仍溶解不完全時，將水樣瓶外表冼凈拭乾，在准確度為0.01～0.1g天平上稱重，然後將上層清液倒入另一玻璃瓶中，往原水樣瓶中加入定量水，使鹽晶完全溶解。原盛水瓶晾乾後稱重，計算原始鹵水的重量。在計算分析結果時，減去加水的百分率，某些易變成分，如pH值、鹼度等，用原始鹵水分析。

（2）分析項目。地表鹵水基本分析項目為KCl，LiCl，B₂O₃，組合分析項目為：Na^＋，Ca^2＋，Mg^2＋，

，Rb₂O，Cs₂O，Fe，Br，I，礦化度、密度及pH值。固體礦根據岩礦鑒定結果（由中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所鑒定）主要為芒硝礦，基本分析項目為Na₂SO₄，NaCl，MgSO₄，H₂O，水不溶物。非礦粘土及粘土質沉積物根據岩礦鑒定結果，主要為碳酸鹽，基本分析項目為CaCO₃，MgCO₃。芒硝礦組合分析項目為CaCO₃，MgCO₃，Fe₂O₃及水不溶物。非礦粘土及粘土質沉積物組合分析項目根據光譜半定量分析結果確定為：SiO₂，Na₂O，P₂O₅，F，MnO，Rb₂O，Cs₂O，Li，Br，I，Ba，Pb，As，Sr。

（3）分析方法。K，Na為電離緩沖原子吸收光譜法，Li為磷酸納原子吸收光譜法，B₂O₃為甘露醇酸鹼中和容量法、甲亞胺-H酸分光光度法，Ca，Mg為EDTA容量法，Cl^－1為硝酸銀容量法，

，

為酸鹼中和容量法，

低含量為硫酸鋇比濁法、高含量為硫酸鋇重量法，Rb，Cs為火焰發射光譜法，Ⅰ為催化分光光度法，Br為品紅分光光度法，Fe為鄰啡啰啉比色法、礦化度為塔納納也夫重量法、密度為比重瓶法，pH值為pH計算標准比較法。

（4）分析質量評述。鹵水樣基本分析內檢結果見表2-8，內檢數量27件，佔全區基本分析樣（345件）的7.83%。KCl不超差樣26件，合格率為96.30%，其中正誤差16件，佔59.26%，負誤差10件，佔37.04%，超差1件，佔3.70%。LiCl不超差樣26件，合格率為96.30%，其中正誤差11件，佔40.74%，負誤差13件，佔48.15%，零誤差2件，佔7.41%，超差1件，佔3.70%。B₂O₃不超差樣26件，合格率為96.30%，其中正誤差8件，佔29.63%，負誤差15件，佔55.56%，零誤差3件，佔11.11%，超差1件，佔3.70%。

表2-8 鹵水基本分析內檢結果表

鹵水樣基本分析外檢結果見表2-9，外檢數量為20件，佔全區基本分析樣（345件）的5.80%，分別由中國科學院蘭州分院分析測試中心鹽湖化學分析測試部和北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室測試。20件樣品共60項，誤差大於10%的3項，佔5%，合格率為95%。正誤差29項，佔48.33%；負誤差31項，佔51.67%。

根據以上內、外檢結果統計，鹵水基本分析結果合格率在95%以上，正、負誤差基本均等，無系統誤差，分析質量可靠。

表2-9 鹵水基本分析外檢結果表

*由中國科學院蘭州分院分析測試中心鹽湖化學分析測試部測試，其餘為北京大學造山帶與地殼演化教育部重點實驗室測試。①報出項目為B₂O₃。

4. 岩心掃描

20世紀90年代後期，由於數碼技術和資料庫技術的發展，給岩心提供遠距離圖像觀察的方便和利用可能。目前，礦山企業在岩心管理上，使用掃描技術保存岩心圖像基本普及，特別是探井類岩心掃描技術已被廣泛使用。

CISS型岩心掃描儀

岩心掃描是為地質研究技術人員提供了一個間接而又簡捷的觀測岩心方法。

岩心在施工現場經過清潔、晾乾、整理和標注工序後，即可掃描。國內多家廠家開發出「車載岩心掃描儀」，適用於到現場掃描。有錄井公司、實驗室、岩心庫專門配備了岩心掃描設施。在岩心庫配備的掃描儀，多用於掃描歷史上庫存的沒有經歷過掃描的岩心與岩屑。

目前的專用岩心掃描儀解析度可達1200DPI，最高可達每米47000多像素。對岩心的外表面進行圖像採集。採集方式一般有熒光下掃描和白光下掃描兩種。白光可360度滾動掃描。掃描圖像管理系統可將掃描數據設置為自動壓縮入庫，目前的壓縮比達100倍，這為圖像數據網上傳輸帶來方便。

白光掃描柱狀、岩性描述圖

研究與決策人員可在第一時間觀察到現場傳回的岩心圖像。高解析度的岩心圖像甚至比肉眼直接觀察岩心更清楚。此外還能通過資料庫系統，在同一平台上與測井曲線對比，進行地質技術分析。

如：四川大學開發的CISS系列岩心掃描成像系統將岩心掃描成像，運用自動控制技術、圖像處理和識別技術、計算機技術和數學地質方法，實現岩心平面普光和360°外表面圓柱狀岩心普光，熒光圖像的自動採集；能宏觀和顯微岩心圖、文資料及相關地質資料的快速存儲、查詢及綜合管理；可以通過調整圖像的亮度、對比度、飽和度、色度等，使處理後的圖像特徵更清楚，圖像更清晰。相關資料庫形式的運用管理，能載入岩心的相關描述、地層參數、測井曲線等，嵌入分析研究岩心圖像中地質信息(裂縫、孔洞、孔隙、層理、粒度、熒光含油)的定量分析計算與評價；基於高速區域網、互聯網，對岩心圖、文資料及相關地質資料的共享。將查詢功能與礦山勘探開發的數據融為一體。

在鑽井過程中，取心是為了弄清地下地質情況，大部分地質情況是通過採集樣品進行化驗分析獲取的。如岩性分析、礦物成分分析、物性分析、地層中的古生物分析等。岩心經過采樣後會破壞原態，岩心掃描確保了岩心的原態圖像的存在。因此，在現場進行岩心掃描，能使岩心原始姿態最大限度地得以保存。但氣泡等易揮發性物質狀態，在自然管理情況下，很難保存的。

岩心掃描圖像的整理。圖像掃描後進入資料庫，還需要採集相關數據，對圖像進行物性描述。這一切都是以實物岩心為依據的。這一點上，同紙質錄井柱狀圖資料及其電子文本要求對應。

岩心柱狀、測井曲線組合圖

岩心與岩屑的資料庫管理，在20世紀90年代陸續出現。主要有：岩心實驗分析資料庫、岩心掃描圖像資料庫、自動化立體岩心庫管理系統，還有勘探開發資料庫中的岩心岩屑庫。這些庫各有側重，數據重復，理應整合。礦山企業的數據中心建設應該設計有岩心管理模塊，其中包括：岩心數據標准化、數據源入庫的分工協作化、日常實物資料數據的維護正常化、數據的調用的規范化等。

與岩心、岩屑等實物資料有關的數據源，應該採集的數據主要有：

單井基礎數據、取心數據、掃描圖像數據、岩心庫管理數據、岩心岩屑化驗分析數據。輔助以測井、測試數據。

單井基礎數據可通過數據池共享，主要有單井地理位置及坐標、構造名稱、井名、類別(探井、普查井、開發井；直井、水平井、側鑽井等)、設計井深、終孔井深、鑽井隊、鑽機型號、錄井隊、錄井儀型號等；

取心基礎數據主要有：取心目的層、取心回次、各回次的起止井深、心長、岩心描述、取心率、取心時間、錄井單位；

岩屑數據主要有：每包間距、遲到時間、對應井深、包數、岩屑文字描述；

掃描圖像數據主要有：圖像數據和圍繞圖像產生的相關重要數據。如圖像的岩心對應井深、掃描岩心實際長度、圖像解析度、掃描方式(如白光掃描或熒光掃描)、數據格式、掃描設備、掃描時間、掃描單位等；

岩心管理數據主要有：入庫時間、實物資料在岩心庫中的架號、箱號、回次號；入庫心長、岩屑入庫包數、接收人和移交人等；

實物資料的化驗分析數據(以石油勘探開發業為例)主要有：

熒光薄片、鑄體薄片分析鑒定、孔隙度、滲透率、含油水飽和度分析、X射線衍射分析鑒定、岩礦分析鑒定、乾酪根分析鑒定、鏡質體反射率分析鑒定、氯仿瀝青「A」族組分分析、飽和烴色譜分析鑒定、有機碳分析鑒定、熱解色譜分析鑒定、生油岩熱解評價分析、氣相色譜分析鑒定、介形蟲鑒定、牙形石鑒定、輪藻化石鑒定、孢粉鑒定、粒度分析鑒定、碳酸鹽分析鑒定、潤濕性分析鑒定、油分析、水分析、氣分析、古生物鑒定、微體古生物鑒定、黏土礦物分析、掃描電鏡分析、同位素測定、瀝青A 族組分、紅外光譜、重礦分析、包裹體分析、鏡煤反射率分析、三敏(水敏、酸敏、油敏)分析、驅油試驗、壓汞分析、熒光分析、地磁測量等；

如果以上基礎數據在礦山的數據池中都包含了進去，那麼岩心掃描應用平台需要單井基礎數據就可從數據池中獲得共享了。

實物資料的前期整理，主要為了清潔、理順、標注和掃描，達到准確、有序、規范和方便之目的。

5. 地質技術裝備的分類

地質技術裝備的種類繁多,分類的方法也多種多樣,主要有按專業分類、按用途分類、按工作原理分類、按工作空間分類以及按管理方式分類等。

一、按專業分類

1.地球物理勘探技術裝備

按工作空間分為航空、地面、海洋和地下(井中)物探儀器四大類;按技術方法又分為電法儀、磁法儀、重力儀、地震儀、放射性儀器以及地溫和岩石(礦物)物性測量儀器七大類。

2.地球化學勘探技術裝備

主要包括:取樣設備、樣品加工設備、專用分析儀器等。

3.遙感地質技術裝備

包括航天、航空和地面遙感設備,主要有:探測器(感測器)、成像系統、攝影測量系統以及圖像處理系統等。

4.探礦工程技術裝備

分鑽探和坑探設備兩類。

鑽探設備包括:地表岩心鑽機、坑道鑽機、水文水井鑽機、工程勘察鑽機、化探取樣鑽機、物探爆破孔鑽機以及鑽塔、泥漿泵、鑽具等輔助設備。

坑探設備包括:鑿岩機、鑿岩台車、裝運機和支護設備等。

5.實驗測試分析技術裝備

按用途分為:無機元素分析、有機元素分析.、同位素測定(地質測年)、岩礦鑒定、結構分析、微區分析、現場分析儀器,以及樣品加工、計量等輔助設備。

按工作原理可分為:原子光譜、分子光譜、質譜分析、色譜分析、極譜分析、電化學分析、放射性分析等幾類。

6.地質環境監測技術裝備

按監測對象的不同分為:地下水(水質、水位)和地質災害(滑坡、地面沉降等)監測儀器。

二、按工作空間和用途分類

根據地質工作的空間位置,並考慮技術裝備的用途進行分類,共分8大類。

1.對地觀測技術裝備

包括:遙感地質和航空物探技術裝備。

2.地面探測技術裝備

包括:地面物探、化探、鑽探和坑探技術裝備。

3.海洋地質技術裝備

包括:海洋物探、化探和鑽探技術裝備,以及探測船、海洋定位和測深設備。

4.深部探測技術裝備

包括:寬頻地震儀、地下(井中)物探儀器、超深鑽設備等。

5.實驗測試技術裝備

包括:無機分析、有機分析、結構分析、同位素測定、岩礦鑒定等技術裝備。

6.地質環境技術裝備

包括:地下水環境(水質、水位)和地質災害(滑坡、地面沉降等)監測技術裝備。

7.地質信息技術裝備

包括:野外數據採集與處理(掌上機、GPS、數碼相機等)、資料庫管理、信息化網路化系統建設技術裝備。

8.野外保障技術裝備

包括:通訊、運輸、安全、衛生、補給、救援等保障設備。

兩種分類方法的關系見表8-1。

表8-1 地質技術裝備兩種分類方法的關系

6. 非金屬礦產勘查取樣及分析測試

一、取樣的目的

在礦產勘查的不同階段都需要對礦產的質量做出評價，取樣和分析測試就成了礦床勘查中的一個重要環節，在礦產勘查的各個階段都要進行。礦產勘查取樣是指按照一定要求，從礦石、礦體或其他地質體中採取一定容量的代表性樣本，並通過對所獲得樣本中的每個樣品進行加工、化學分析測試、試驗或者鑒定研究，以確定礦石或岩石的組成、礦石質量、物理力學性質、礦床開采技術條件以及礦石加工技術性能等方面的指標，為礦床評價、儲量計算以及有關地質、采礦、選礦和礦產綜合利用等方面問題的解決提供必要的資料依據。礦產勘查取樣工作由以下三部分組成:

1) 采樣。從礦體、近礦圍岩或礦產品中採取一部分礦石或岩石作為樣品，這一工作稱為采樣。

2) 樣品加工。由於原始樣品的礦石顆粒粗大，數量較多或體積較大，所以需要進行加工，經過多次破碎、拌勻、縮分使樣品達到分析、測試要求的粒度和數量。

3) 樣品的分析、測試或鑒定研究。

礦產取樣工作在礦床評價中有著舉足輕重的作用。由於取樣工作是抽樣觀測，取樣的規格和數量有限，加之地質體都不是均質的，其變化相當復雜，因而取樣的首要問題是樣品的代表性。如果沒有代表性，取樣也就失去了意義。

影響取樣代表性的因素很多，主要有礦體中有用組分分布的均勻程度、采樣的規格、方法和數量以及樣品的分布及抽樣方式等。地質人員應充分認識這些影響因素，力求提高樣品的代表性，以保證礦石質量、礦床儲量和礦床工業價值評價的可靠。

二、礦產取樣的種類

不同礦產其質量研究內容不同，取樣目的各異。根據取樣目的可將礦產取樣分為以下4 類。

1) 化學分析取樣: 通過對樣品進行化學分析，確定礦石中化學成分及其含量，了解礦石質量，進而用來圈定礦體，核算主要伴生有用組分的平均含量，計算礦產儲量，劃分礦石類型和工業品級，檢驗礦山生產活動中礦石的損失、貧化及質量變化等。為評定礦床工業價值及解決礦山開采加工方面問題提供依據。

2) 岩礦鑒定取樣: 通過對礦石及岩石 ( 近礦圍岩) 進行礦物學及岩石學的研究，以查明礦石及圍岩的礦物成分及含量，共生組合、結構構造特點、礦物粒級和嵌布特徵，礦物化學成分及次生變化等。用來確定岩石種類、礦石自然類型、礦石加工技術性能、綜合利用可能性，以及解決礦床成因、概略估計礦產質量及其他一些地質問題。

3) 物理取樣: 物理取樣又稱技術取樣。通過測定礦石和近礦圍岩的物理機械性質( 如礦石體重、濕度、鬆散度、塊度、堅固性、抗壓強度、孔隙度等) ，了解其物理性質和加工技術性能，為礦產儲量計算、礦山建設設計和開采提供必要的參數和資料。對於某些非金屬礦產 ( 如石棉、水晶、雲母等) ，通過測定其物理技術性質，確定礦產質量、劃分品級和確定工業用途，評定礦床價值。

4) 工藝取樣: 工藝取樣也稱加工技術取樣，通過礦石工藝性質及選礦試驗研究，確定礦石的選礦、加工性能和加工技術條件。為制定礦石加工方法、選礦生產工藝流程、最佳生產技術經濟指標，以及為礦床技術經濟評價、建礦可行性研究和礦山企業設計提供可靠資料。

三、礦產勘查中常用的采樣方法

采樣是礦產勘查取樣的一個基本環節，礦產勘查各階段都必須進行采樣工作。由於采樣目的和所採集的樣品種類、數量以及規格不同，所採用的采樣方法也有所不同。常用的采樣方法主要有以下 6 種。

1. 打 ( 揀) 塊法

打塊法是在礦體露頭或近礦圍岩中隨機地鑿 ( 揀) 取一塊或數塊礦 ( 岩) 石作為一個樣品的采樣方法。這種方法的優點是操作簡便、采樣成本低。在礦產勘查的初期階段，利用這種方法查明礦化的存在與否，所採集的往往是最有可能礦化的高品位樣品，因而在有關打 ( 揀) 塊取樣結果的報告中常常採用 「高達」的術語來描述，這種情況下獲得的品位不是礦化體的平均品位，只能表明礦化的存在而不能說明其經濟意義，並且這種方法也不能給出礦化的厚度。在礦山生產階段，常常利用網格揀塊法或多點揀塊法采樣進行質量控制。

2. 刻槽法

在礦體或礦化帶露頭或人工揭露面上按一定規格和要求布置樣槽，然後採用手鑿或取樣機開鑿槽子，再將槽中鑿取下來的礦石或岩石作為樣品的采樣方法稱為刻槽法。刻槽取樣的目的是要確定礦化帶或礦體的寬度和平均品位，樣槽可以布置在露頭上、探槽中以及坑道內。樣槽的布置原則是樣槽的延伸方向要與礦體的厚度方向或礦產質量變化的最大方向相一致，同時，要穿過礦體的全部厚度，不漏采，也不重采。

樣品長度又稱采樣長度，是指每個樣品沿取樣線刻取的長度。樣品長度取決於礦體厚度大小、礦石類型變化情況和礦化均勻程度、最小可采厚度和夾石剔除厚度等因素。當礦體厚度不大，或礦石類型變化復雜，或礦化分布不均勻時，或需要根據化驗結果圈定礦體與圍岩的界線時，樣品長度不宜過大，一般以不大於最小可采厚度或夾石剔除厚度為適宜。當工業利用上對有害雜質的允許含量要求極嚴時，雖然夾石較薄，也必須分別取樣，這時長度就以夾石厚度為准。當礦體界線清楚，礦體厚度較大，礦石類型簡單，礦化均勻時，則樣品長度可以相應延長。

樣槽斷面的形狀主要為長方形，樣槽斷面的規格一般 ( 5 cm × 3 cm) ～ ( 10 cm ×5 cm) 。對於有些礦種要求樣槽斷面規格較大，如溫石棉礦含棉率樣品采樣刻槽斷面規格一般為: 鎂質碳酸鹽岩型礦床 ( 10 ～15) cm × ( 10 ～15) cm，鎂質超基性岩型礦床 ( 20 ～30) cm × 20 cm。

3. 岩 ( 礦) 心采樣

岩 ( 礦) 心采樣是將鑽探提取的岩 ( 礦) 心沿長軸方向用岩心劈開器或金剛石切割機切分為兩半或四份，然後取其中一半或 1/4 作為樣品，所余部分歸檔存放在岩心庫。

岩 ( 礦) 心采樣的質量主要取決於岩 ( 礦) 心採取率的高低。如果岩 ( 礦) 心採取率不能滿足采樣要求時，必須在進行岩 ( 礦) 心采樣的同時，收集同一孔段的岩 ( 礦)粉作為樣品，以便用兩者的分析結果來確定該部位的礦石品位。

4. 岩 ( 礦) 屑采樣

岩 ( 礦) 屑采樣是使用反循環鑽進或沖擊鑽進方式收集岩 ( 礦) 屑作為樣品的采樣方法，主要用於確定礦石的品位以及大致進行岩性分層。

5. 剝層法采樣

剝層法采樣是在礦體出露部位沿礦體走向按一定深度和長度剝落薄層礦石作為樣品的采樣方法，適用於採用其他采樣方法不能獲得足夠樣品質量的厚度較薄 ( 小於 20cm) 的礦體或有用組分分布極不均勻的礦床，剝層深度為 5 ～15cm。該方法還可驗證除全巷法以外的采樣方法的樣品質量。

6. 全巷法

地下坑道內取大樣的方法稱為全巷法，是在坑道掘進的一定進尺范圍內採取全部或部分礦石作為樣品的一種取樣方法。全巷法樣品的規格與坑道的高和寬一致，樣長通常為2m，樣品質量可達數噸到數十噸。

全巷法樣品的布置: 在沿脈中按一定間距布置采樣; 在穿脈坑道中，當礦體厚度不大時，掘進所得礦石作為一個樣品; 當厚度很大時，則連續分段采樣。

全巷法取樣主要用於技術取樣和技術加工取樣，如用來測定礦石的塊度和鬆散系數;用於礦物顆粒粗大，礦化極不均勻的礦床的采樣 ( 對這種礦床剝層法往往不能提供可靠的評價資料) ，如確定偉晶岩中的鉀長石，雲母礦床中的白雲母或金雲母，含綠柱石偉晶岩中的綠柱石，金剛石礦床中的金剛石，石英脈中的寶石、光學原料、壓電石英等的含量。另外還用於檢查其他取樣方法。

全巷法采樣在坑道掘進同時進行，不影響掘進工作，樣品質量大，精確度高等是其優點，缺點是采樣方法復雜，樣品質量巨大，加工和搬運工作量大，成本高，所以只有當需要採集技術加工和選礦試驗樣品以及其他方法不能保證取樣質量時才採用此方法。

四、樣品的鑒定、分析、測試

1. 礦石的礦物學及岩石學鑒定

對礦石進行礦物學及岩石學研究是礦石質量研究的基礎性工作，也是一種概略估計礦產質量的方法，對主要利用其中有用礦物的礦產有特殊意義。

對礦石的礦物學研究，目前仍是以偏光顯微鏡下鑒定為主，輔以各種測試手段，如硬度、折光率、微化分析、電子探針、掃描電鏡、X- 衍射分析等測試。

礦石礦物學研究主要包括以下幾個方面:

1) 查明礦石礦物成分、礦物共生組合、礦物次生變化及分布規律。

2) 確定礦石中各礦物組分的數量，要求粗略時可用目估法，要求精確時採用統計法等。

3) 查明礦石結構構造、測定礦物外形、粒度、嵌布特性及硬度、脆性、磁性、導電性等物理性質，為選礦加工方法提供資料。

4) 考查礦石中元素賦存狀態，為確定工業礦物，確定選礦方法和流程提供依據。

2. 礦石化學成分分析

礦石化學成分分析的目的是確定礦石的化學成分及分布規律。樣品經過加工後，地質人員填寫送樣單，提出化驗分析的種類和分析項目等要求，送化驗室分析。化學樣品分析的種類很多，根據研究目的要求不同主要有以下幾種:

(1)基本分析

基本分析又稱普通分析、單項分析、主元素分析。分析的目的是查明礦石中主要有用組分的含量及變化情況，以了解礦石質量、劃分礦石類型、圈定礦體和計算儲量。基本分析是勘查工作中數量最多的一種化學分析工作，故必須系統地進行。分析項目為主要有用組分，具體因礦種、礦石類型和用途而定。例如，玻璃硅質原料礦床的基本分析項目為SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃;重晶石礦床的基本分析項目一般為BaSO₄，當用於鑽井液時需增測可溶性鹼土金屬，用於橡膠、造紙填料時增測CaO，Mn，Cu，Pb，R₂O₃。當礦石中其他有用組分達到工業要求時，也應列入基本分析項目。

(2)多元素分析

一個樣品分析多種元素項目叫多元素分析。它是根據對礦石的光譜半定量全分析結果，在礦體的不同部位採取代表性的樣品，有目的地分析若干元素項目，以查明礦石中可能伴生的有益組分和有害元素的種類和含量，為組合分析提供項目。多元素分析一般在礦產普查評價階段就要進行。例如，玻璃硅質原料礦的多元素分析項目一般為SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃，TiO₂，Cr₂O₃，CaO，MgO，K₂O，Na₂O，灼失量等。

(3)組合分析

組合分析是為了系統了解礦石中可綜合回收利用伴生有用或有害組分的含量。一般按同一礦體、塊段、工程、礦石類型、品級由相鄰的基本分析樣的副樣組合而成，分析項目可根據光譜全分析、化學全分析結果確定。例如，玻璃硅質原料礦的組合分析項目為TiO₂，Cr₂O₃。

( 4) 礦石全分析

包括光譜全分析和化學全分析，用以全面了解各種礦石類型中各種化學成分的含量。每種礦石類型的化學全分析樣可作 1 ～2 件，分析項目一般根據光譜分析結果確定。樣品由同一礦石類型有代表性的基本分析副樣組合或單獨採取。全分析最好在勘查初期進行，以便指導勘查工作。對某些以物理性質確定工業價值的礦石如石棉等，只需個別化學全分析樣以了解其化學成分，判定其礦物種類即可。

3. 礦石物理技術性質測定

測定礦石物理技術性質，一般是為了儲量計算及礦床評價提供必要的資料，而對於某些非金屬礦床 ( 如雲母、水晶、石棉等) ，不僅是為了查明其開采技術條件，更重要的是為了評價其礦產質量、確定其加工工藝特性。通常，物理技術性質測定項目有礦石體重、濕度、孔隙度、硬度、塊度、粒度、白度、可塑性、乾燥收縮率、耐火度、礦石和圍岩的抗壓強度、裂隙度、堅固性、鬆散系數等。評價非金屬礦產質量所需測定的項目則視礦種和要求而定。

4. 礦石選礦工藝性質試驗

礦石選礦工藝性質試驗是礦產勘查工作必不可少的重要環節之一。因為礦產勘查階段探明的礦產儲量，除少數外，大多數不能自然達到工業生產利用要求，必須進行選礦試驗。其試驗標準是應達到工業生產上既技術可行，又經濟合理。這也是礦產可否供工業生產利用的原則標准。選礦試驗只有達到一定程度，才能斷定選礦試驗是否達到上述標准。

( 1) 實驗室試驗

在實驗室條件下採用一定的試驗設備對礦石的可選性能進行試驗，了解有用組分的回收率、精礦品位、尾礦品位等指標，為確定選礦方案和工藝流程提供資料。實驗室試驗一般在概略研究或預可行性研究階段進行。

( 2) 半工業性試驗

該試驗也稱為中間試驗，是在專門試驗車間或實驗工廠進行礦石選礦的工業模擬試驗。是採用生產型設備，按 「生產操作狀態」所做的試驗。工業模擬度強，成果更為可靠。其試驗一般是作為建設前期的准備而進行的，供礦山設計使用。一般在可行性研究階段進行。

( 3) 工業性試驗

是在生產條件下進行的試驗，目的是為大、中型選礦廠提供建設依據或為新工藝、新設備提供設計依據。

7. 各類岩石掃描電鏡鑒定

岩礦石鑒定是一項非常復雜的工作，一般使用掃描電鏡和電子探針結合來進行見鑒定。
從科學的層面，中科院地質所 張汝藩著 《掃描電鏡與微觀地質研究》中有大量的岩礦微觀圖譜，這是最基本礦物的圖譜。
工程技術層面來分析鑒定, 由於一般岩石礦物成分復雜，多種伴生礦，不同種類礦石比例含量不同，如果需要對礦物加工，就需要定量研究，必須使用電子探針。電子探針相對掃描電鏡來說，可以說是帶有多道波譜的高精度微區元素定量分析系統，這在科學研究中相當重要。目前也出現對礦石在加工過程中現場快速自動分析的SEM+EDS。以上二者應用於工程領域的專業化自動化分析手段，相對實驗室SEM，顯得昂貴。

8. 岩礦鑒定方法

岩礦鑒定：
是指應用各種礦物學原理與方法，通過礦物的光、電、聲、熱、磁、重、硬度、氣味等以及其主要的化學成分特徵，對岩石、礦物樣品、包括光（薄）片、砂片、碎屑、粉末進行觀察、鑒定以區別其礦物類別，以及研究岩石、礦石的主要礦物組成、礦物成生序列，結構、構造、岩（礦）石類型的技術方法。
光學顯微鏡法：
(1)偏光顯微鏡祛將礦物或岩石標本磨製成薄片，在偏光顯微鏡下鑒定礦物的光學性質，確定岩石的礦物成分，確定岩石類型及其成因特徵，最後定出岩石名稱的工作，又稱岩石薄片鑒定法。
這是研究礦物岩石最常用的方法。可以獲得礦物的顏色、形狀、大小、折光率、消光角、重摺率、干涉色、軸性、光軸角等光學常數，還能獲得礦物的形成順序、次生變化、體積百分含量以及岩石的結構構造、膠結類型等特徵，進而對岩石進行正確的定名。為了獲取更精確的光軸角、消光角數據、折光率數據，
可再選用費氏台法、油浸法或干涉顯微鏡法等。
(2)反光顯微鏡法。主要用於金屬礦物及礦石的研究，還廣泛應用於非金屬材料的研究。
熱分析方法：
該方法是根據在熱處理過程中發生的熱效應(如吸熱、放熱)來鑒定礦物或混合物的組成。常用的方法有差熱分析和綜合熱分析。
電子顯微鏡分析：
常用的儀器有透射電鏡(TEM)、掃描電鏡(SEM)、電子探針(EPMA)等。
X射線物相分析：
對結晶物質的物相進行分析的一種有效方法
譜學分析：
1、譜學方法有數十種，在礦物學.上常用的有紅外光譜、拉曼光譜、穆斯堡爾譜、核磁共振被譜等。
2、以紅外光譜為例，每種礦物都有自己的特徵光譜，紅外光譜就是利用礦物的特徵譜線監定未知礦物及混合物中主要組成礦物的定量確定，研究礦物類質同像置換、有序一無序現象、水的存在形式、標型特徵等。

9. 礦石檢測用什麼方法

礦石是指可從中提取有用組分或其本身具有某種可被利用的性能的礦物集合體。可分為金屬礦物、非金屬礦物。

礦石檢測的方法有：物相分析法、岩石全分析、粘土分析法、化學分析法、光薄片鑒定法、岩石鑒定等等。

10. 儲層評價儀器分析項目

評價的儀器分析包括掃描電子顯微鏡分析、X衍射分析、陰極發光、熒光顯微鏡和包裹體冷熱台測定等。它們也是儲層評價中十分重要的基本分析項目。相對應的各級分析標准方法為:GB/T18295—2001「油氣儲層砂岩試樣掃描電鏡分析方法」、SY/T6189—1996「岩石礦物能譜定量分析方法」、SY/T5163—1995「沉積岩黏土礦物相對含量X射線衍射鑒定方法、」SY/T5983—1994「伊利石/蒙皂石間層礦物X射線衍射鑒定方法」、SY/T5614—1993「岩石熒光顯微鏡鑒定方法」、SY/T5916—1994「岩石試樣陰極發光鑒定方法」、SY/T6010—1994「沉積岩包裹體均一溫度和鹽度測定方法」。

72.9.2.1 油氣儲層砂岩試樣掃描電子顯微鏡分析方法

定義

孔隙由岩石實體部分所包圍的未被固體碎屑顆粒、雜質及膠結物充填的空間。

面孔率觀察視域中孔隙和喉道面積占視域面積的比(%)。

喉道連接兩相鄰孔隙之間的狹窄通道。

碎屑顆粒主要是指構成砂岩的粒狀原始物質(包括石英、長石及岩屑等)。

膠結物以化學沉澱方式形成於粒間孔隙的自由礦物。

雜基以機械方式沉積下來的細粒碎屑物質。

方法提要

根據不同類試樣及分析鑒定要求進行製作。對石油地質試樣在電鏡觀察前要鍍一層導電膜。調整好掃描電子顯微鏡，束流要穩定，電子束合軸良好，使儀器處於最佳狀態。確定儀器處於正常穩定工作狀態後，即可進行試樣的觀察，鑒定和測量。內容包括形貌觀察、孔隙和喉道的特徵觀察、類型確定，以及測量面孔隙和喉道大小;觀察膠結物類型及產狀等。

儀器和裝置

掃描電子顯微鏡附圖像分析軟體。

X射線能譜儀。

實體顯微鏡具反射、透射光功能。

真空鍍膜機或濺射儀。

烘箱。

試劑和材料

三氯甲烷。

乳膠、導電膠或雙面膠帶。

金絲。

專用噴鍍碳棒。

試樣制備

洗油含油試樣需用三氯甲烷通過抽提法或浸泡法洗油。

試樣選擇把有代表性、平整的新鮮斷面作為觀察面。

上樁用乳膠、雙面膠帶或導電膠把試樣粘在試樣樁上。

乾燥自然晾乾或放入小於50℃恆溫箱中烘乾。

除塵用洗耳球吹掉表麵灰塵。

鍍膜在真空鍍膜機中鍍碳或濺射儀中鍍金。

分析步驟

掃描電子顯微鏡開機，確定儀器處於正常工作狀態後，即可按如下步驟分析試樣。

1)形貌觀察。在20～200倍鏡下，觀察試樣全貌，包括碎屑顆粒、膠結物、雜基大小和分布、孔隙發育情況，並拍攝照片。

2)孔隙。觀察孔隙、孔隙的特徵，確定孔隙類型，測量孔隙大小。用儀器提供的電子標尺測量一般孔隙短軸最寬處的距離，作為該試樣的孔隙直徑值。

3)喉道。觀察喉道的特徵，確定喉道類型和連通情況，測量喉道的大小。

4)測量面孔率。在50～200倍率下觀察孔隙發育情況，選擇測量視域，確保視域中有300個以上的孔隙;利用圖像分析軟體，按灰度設定閾值作面孔率測定，計算閾值范圍內的孔隙和喉道的面積與視域面積的百分比;每一個試樣在同一放大倍率下，選4個以上視域進行重復測定，取其平均值作為該試樣的面孔率。

5)膠結物。觀察膠結物類型及產狀。在掃描電子顯微鏡下觀察膠結物的形態，用能譜儀測定膠結物的特徵元素。膠結物主要為黏土礦物，碳酸鹽、硫化物、硫酸鹽和沸石等礦物。

6)成岩後生變化。主要在掃描電子顯微鏡下觀察石英次生加大，長石次生加大，溶蝕淋濾和轉化及交代等成岩後生變化情況。

72.9.2.2 沉積岩黏土礦物相對含量X射線衍射分析方法

方法提要

根據斯托克斯法則，將黏土礦物採用自然沉降法進行分離。吸取粒徑小於2μm的懸浮液進行製片，針對不同礦物、不同的分析目的以及試樣量多少有不同的製片方法。壓片法適用於全岩分析;自然定向片(N)作黏土礦物X射線衍射的基礎分析;乙二醇飽和片(EG)目的是區分膨脹性礦物是否存在;550℃加熱片鑒定綠泥石;鹽酸片目的是去掉綠泥岩而鑒定高嶺石;薄片法一般用於自生礦物鑒定。調節X射線衍射圖分析儀，待儀器穩定後，將制備好的試樣片子，上機進行定性和定量分析。

儀器和設備

多晶X射線衍射儀測角儀測角准確度優於0.02°;儀器分辯率優於60%，綜合穩定度優於±1%。

離心機。

碎樣機。

電熱乾燥箱。

電熱水浴鍋。

超聲波清洗器。

瓷研缽，銅研缽，瑪瑙研缽。

高型燒杯，低型燒杯。

標准篩。

高溫爐。

試劑和材料

六偏磷酸鈉。

EDTA鈉鹽。

三氯甲烷。

鹽酸。

過氧化氫。

乙醇。

氫氧化銨。

氯化鉀溶液(1mol/L)。

分析步驟

1)黏土分離。不同岩性試樣的黏土分離方法稍有不同。泥岩黏土分離是將試樣粉碎至小於1mm粒徑，然後放在高型燒杯中，加蒸餾水浸泡，用超聲波促進分散，吸取粒徑小於2μm的懸浮液即可。砂岩黏土要粉碎後，先將含油砂岩用三氯甲烷抽提至熒光4級以下，再將試樣放在高型燒杯中浸泡分散，吸取粒徑小於2mm的懸浮液。對於碳酸鹽岩黏土分離要用2%～3%的鹽酸反復處理至無反應。然後把除去碳酸鹽的試樣用蒸餾水反復洗滌，使黏土懸浮。

2)定向片制備。

A.干樣法。將40mg干樣放入10mL試管中，加入0.7mL蒸餾水，攪勻，用超聲波使黏粒充分分散，迅速將懸浮液倒在載玻片上，風干。

B.懸浮液法。在離心沉降獲得的黏土中加適量蒸餾水，攪勻，吸取～0.8mL懸浮液於載玻片上，風干。

C.抽濾法。將真空泵與抽濾瓶連接。啟動真空泵，將浸泡過的微孔濾膜放在漏鬥上。分幾次倒入懸浮液，每次倒入的懸浮液10min內抽完。待黏土膜達30～40μm厚時取下濾膜，將濾膜反貼在載玻片上，然後置於培養皿中乾燥。

3)自然定向片處理。

A.乙二醇飽和片(EG)。用乙二醇蒸汽在40～50℃條件下，將自然定向片恆溫7h，冷卻至室溫。

B.加熱片(550℃)。在(550±10)℃條件下，將乙二醇飽和片恆溫2h，自然冷卻至室溫。

4)特殊片制備。

A.鹽酸片(HCl)。加6mol/LHCl於40～50mg試樣中，在80～100℃水浴上處理15min，冷卻後離心洗滌至無氯離子，再用干樣法製片。

B.鉀離子飽和片(KCl)。稱40mg試樣放入試管中，加入7mL1mol/LKCl溶液，飽和三次後，用蒸餾水洗滌至無氯離子，用干樣法製片。

5)上機分析。按事先優選的工作條件，調整X射線衍射儀，待儀器穩定後，將制備好的各種試樣片子上機進行定性和定量分析。

6)X衍射譜圖(見圖72.19)。

縱坐標:衍射強度，用I表示，s^-1。

橫坐標:衍射角，用2θ表示，(°)。

峰頂標值:晶面間距，用d表示，10^-1nm。

d值是鑒定礦物的基本數據，例如綠泥石的d(001)=14.26×10^-1nm，高嶺石的d(001)=7.20×10^-1nm，蒙皂石向綠泥石轉化過程中，其d(001)=17×10^-1nm將逐漸減小，直至d(001)=14.26×10^-1nm為止。

峰側符號(hkl):衍射指數。

基線BL:圖中的虛線。

背景B:基線與橫坐標之間的距離，s^-1。

半高寬(FWHM):(°)，可用來表示伊利石的結晶度，自生高嶺石的半高寬均很小;碎屑高嶺石的半高寬則較寬。

峰高H:單位為s^-1，常用於定性分析中，對於一種礦物的衍射峰，要換算成相對強度，峰高最大值強度為100，其餘按比例換算。

峰面積A:代表積分強度，單位是記數，也可用mm²表示，黏土礦物定量分析中常用。

7)定性分析。常見黏土礦物X射線鑒定特徵見(表72.29)。

圖72.19 X射線衍射譜圖

表72.29 黏土礦物X射線鑒定

續表

8)定量分析。礦物組合為S、I/S、It、Kao和C時的質量分數計算公式為:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

式中:w(Kao)為高嶺石的質量分數;w(C)為綠泥石的質量分數;w(S)為蒙皂石的質量分數;w(It)為伊利石的質量分數;w(I/S)為伊利石-蒙皂石混層的質量分數;I_0.7nm(N)為N譜圖上0.7nm衍射峰強度;I_1.0nm(550℃)為550℃譜圖上1.0nm衍射峰強度;h_0.358nm(EG)為EG譜圖上0.358nm衍射峰強度;h_0.353nm(EG)為EG譜圖上0.353nm衍射峰強度;I_1.7nm(EG)為EG譜圖上蒙皂石1.7nm衍射峰強度;I_1.0nm(EG)為EG譜圖上0.7nm衍射峰強度;h_0.7nm(N)為N譜圖上0.7nm衍射峰強度;h_0.7nm(EG)為EG譜圖上0.7nm衍射峰強度。

當只有Kao而無C，或只有C而無Kao時，其質量分數按下式計算:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

當只有S而無I/S，或只有I/S而無S時，其質量分數按下式計算:

岩石礦物分析第四分冊資源與環境調查分析技術

72.9.2.3 岩石熒光顯微鏡鑒定方法

方法提要

試樣經切片、磨光切片、粘片、磨製薄片後，放置於熒光顯微鏡下觀察鑒定。熒光顯微鏡是以紫外光為光源。紫外光可激發儲油岩石中能夠發光的烴類物質產生熒光。觀察分析這些發光物質本身的變化及其與岩石結構、構造的相互關系，從而判斷有機質類型、變質程度、有效儲集空間、油氣運移等問題。

儀器和設備

熒光顯微鏡 具透射光系統，反射光系統和照相設備，並有紫外、藍激光濾光片和吸收濾光器。

偏光顯微鏡。

冰箱。

試劑和材料

鐵氰化鉀。

丙三醇。

鹽酸。

氯仿。

茜素紅。

分析步驟

1) 選擇。岩心、岩屑試樣均須在紫外光下按分析項目選擇有代表性的部分。用於熒光顯微鏡鑒定的試樣，在製片前不得用有機溶劑浸泡。選 1 塊與熒光試樣相同岩性的岩屑，做偏光製片，以利於熒光薄片對照觀察。

2) 製片。製作熒光薄片的試樣，若裂縫發育或岩石疏鬆，則用 T-2 或 K-2 型 502膠進行膠結; 對滲膠較差的油砂岩可用 K -1 型 502 膠。若膠仍滲不進去，可改用提純石蠟膠結平面。然後粗磨、細磨、精磨、磨製成鏡面。載片須用毛玻璃。待試樣水分干後再進行載片。含油試樣岩片中含氣泡時不能超過岩片面積的 3%; 一般試樣岩片中氣泡含量不得超過岩片面積的 1%。熒光薄片一般不蓋片，但易潮解、揮發的試樣須蓋片。

3) 鏡下鑒定。熒光顯微鏡下鑒定內容包括:

A.瀝青發光顏色、波長定量與成分關系。為解決這問題選用了標准油樣測定其發光顏色與波長關系，並確定屬何種瀝青，見表72.30，從表中可以看出油質瀝青主顏色為黃、綠、藍，其波長范圍為 450～600nm，膠質瀝青主色為橙色、褐橙色，瀝青質瀝青主色為褐色。

表72.30 瀝青的發光顏色、波長與成分

B.發光強度定量。發光強度主要反映岩石中油的含量，岩石中油的含量越高，則油的熒光發光強度也趨大。在熒光圖像處理中，用亮度這個數值來定量表示瀝青發光強度(表72.31) 。

表72.31 發光強度與瀝青的含量關系

C.含油范圍定量。① 各種瀝青含量 (油質、膠質、瀝青質) 。② 含油麵積比，此含油麵積比在一定程度上反映了含油岩石中含油的范圍。可近似代替孔隙含量，但該數值比孔隙含量高，因為還包括油浸染的范圍。

D.真假含油顯示區別見表72.32。

表72.32 真假含油顯示區別

熒光顯微鏡對油水界面的判斷及預示含油實效

1) 油水界面判斷。一般含油井段岩樣發光顯示好，所有孔隙均含油，縫合線、晶間孔隙、粒間孔隙、晶體解理受浸染發光極好; 油水界面附近井段發光顯示不均勻現象，基質發光差，部分孔隙發光; 而含水試樣其縫及岩石均不發光。從含油的縱向變化可以判斷出油水界面。

2) 含油實效預示。通過熒光地質工作並充分了解該區及該井的地質情況，綜合考慮有關資料，如岩心 (岩屑) 、鑽井、氣測、泥漿錄井、井徑、地球物理測井，現場熒光分析等資料，才能作出是否含油的判斷。

72.9.2.4 岩石試樣陰極發光鑒定方法

電子束轟擊到試樣上，激發試樣中發光物質產生熒光，稱陰極發光。

方法提要

試樣製成薄片，置於陰極發光顯微鏡下，啟動顯微鏡陰極發光系統的高壓裝置，電子轟擊到試樣上，激發試樣中發光物質產生熒光。觀察礦物發光顏色，鑒定礦物成分，孔隙成因和結構構造等內容。

儀器和設備

陰極發光系統裝置。

偏光顯微鏡、圖像分析儀和圖像監控系統。

自動攝影裝置。

能譜儀。

X-射線強度溢漏監視器。

鑒定依據

1) 陰極發光顏色與微量元素的關系。陰極發光與能譜儀配套使用可確定陰極發光顏色與微量元素的關系，見表72.33。

表72.33 陰極發光顏色與微量元素的關系

2) 常見礦物的陰極發光顏色。常見礦物的陰極發光顏色描述見表72.34。

表72.34 礦物的陰極發光顏色描述

續表

3) 岩石類型、溫度與石英的陰極發光顏色之間的關系。岩石類型、溫度與石英的陰極發光顏色之間的關系見表72.35。

表72.35 岩石類型、溫度與石英發光類型之間的關系

鑒定內容

碎屑岩陰極發光鑒定內容包括鑒定礦物成分、礦物發光顏色、孔隙成因的判別等; 碳酸鹽岩發光鑒定內容包括鑒定碳酸鹽岩的組分、孔隙成因、孔隙演化、結構構造等; 對於岩漿岩要根據陰極發光與偏苯三甲酸三辛酯光對應觀察，鑒定岩漿岩的礦物成分等; 變質岩主要鑒定其中主要礦物、次要礦物和其他礦物的成分，以及結構構造等內容; 火山碎屑岩要鑒定其中主要礦物、次要礦物的，其他礦物的發光顏色等。