試論巖礦鑒定及其在地質工作中的應用

張愛　解瀚濤

摘要：巖礦鑒定是一項重要的基礎地質工作，對提高地質工作質量、加強綜合研究、開展學術交流以及進行區域地質礦產調查、礦產勘查工作等均具有重要意義，是地質工作者應該而且必須掌握的技術。本文詳細論述了巖礦鑒定的概念，我國巖礦鑒定的進展歷程，巖礦鑒定在巖漿巖、沉積巖、變質巖中分別側重研究哪些內容，以及巖礦鑒定在地質工作中的應用與重要性，分析了目前我國巖礦鑒定工作中存在的主要問題及其原因，并提出了加強改進巖礦鑒定工作的對策和建議。

關鍵詞：巖礦鑒定；結構構造；地質工作

地質工作是一項專業性和實踐性很強的科學工作，無論是地質調查還是地學研究都涉及廣泛的專業知識和各個方面實際工作技巧。隨著經濟社會發展，地質科學自身的完善和發展，尤其是化學和物理學的飛速發展，先進的化學分析方法和元素測試新技術不斷涌現，但偏光顯微鏡下巖礦薄片鑒定依然是其他地質研究方法中不可取代的基本方法，這是因為偏光顯微鏡下能夠直觀的看到巖石礦物的形態大小、結構構造、成分含量、礦物之間的相互關系、成因信息，這些都是不管多先進的分析測試技術都無法替代的。

1.巖礦鑒定的概念及我國巖礦鑒定的發展階段

1.1巖礦鑒定的概念

巖礦鑒定，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征，對巖石、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，以及研究巖石、礦石的主要礦物組成、礦物成生序列，結構、構造、巖（礦）石類型的技術方法。包括薄片鑒定、光片鑒定、拋光薄片鑒定、顯微照相、費氏臺測定、薄片粒度分析、定向薄片鑒定以及重砂鑒定，本文主要討論薄片的鑒定，即將礦物或巖石標本磨制成薄片，在偏光顯微鏡下觀察透明礦物的結晶特點，測定其光學性質，確定巖石的礦物成分，研究它的結構、構造，分析礦物的生成順序，確定巖石類型及其成因特征，最后定出巖石的名稱。另外，光片的鑒定只能觀察不透明礦物含量及內容，應用于礦石的鑒定，也要附帶薄片。

巖礦鑒定需要的專業技術知識也非常廣泛，包括結晶學、礦物學、晶體光學、光性礦物學、成因礦物學、巖石學（巖漿巖巖石學、沉積巖巖石學、變質巖巖石學）、地層古生物學、礦床學、地球化學、構造地質學、區域地質學等。

1.2我國巖礦鑒定的發展階段

我國巖礦鑒定的發展分為四個階段：

（1）起始階段：20世紀50年代，老一輩的地質工作者們親自到野外進行地質調查，采集樣品并鑒定，野外與室內的結合，為后期巖礦鑒定的發展提供了大量的樣本，具有重要的意義。

（2）發展階段：20世紀50～80年代，伴隨1：20萬及1：5萬區調的展開，需要采集大量薄片樣品，全國各地都成立了自己的巖礦鑒定科室，巖礦鑒定人員分配到項目中，一同出野外踏勘并采集樣品，野外與室內、宏觀與圍觀的結合，使我國巖礦鑒定工作得到迅速發展，取得了許多優異的成果。

（3）蕭條階段：20世紀90年代，隨著國家事業單位改革，職工下崗政策的出現，地質單位也實行了人員裁減，巖礦鑒定組多數解體或急劇萎縮，部分年輕鑒定人員流失，再加上老一輩巖礦鑒定工作者逐漸退休，致使巖礦鑒定也陷入低潮，成果相對較少。

（4）恢復階段：21世紀以來，雖然地質工作逐步復蘇，全國各地質單位也在各大高校招聘了一批地質專業高校畢業生，但專門從事巖礦鑒定方面的人才還是非常少，也鮮少見有關巖礦薄片鑒定的討論和成果發表，單位區調礦調項目的薄片樣品多外送至有關鑒定院所或請退休鑒定人員鑒定，因此相關高校和地質單位今后應加強對巖礦鑒定方面人才的培養。

2.巖礦鑒定在地質工作中的應用

2.1巖礦鑒定在巖漿巖中的主要鑒定內容及應用

（1）侵入巖

侵入巖的結晶程度較高，粒度較粗，薄片鑒定主要觀察其結晶程度、礦物顆粒的形態大小、結構構造、成分含量、礦物顆粒問的相互關系以及巖石的次生變化。巖石的分類命名要嚴格按照QAPF雙三角圖解進行。侵入巖的特征結構是半自形粒狀結構（圖1），是由巖漿結晶作用形成，其特點是礦物的自形程度比較高，具有一定的長寬比。侵入巖還有他形粒狀結構等粒結構、不等粒結構、斑狀結構、似斑狀結構、文象結構、蠕蟲結構、包含結構、反應邊結構等，構造主要為塊狀構造，還有斑雜構造、條帶狀構造等。

（2）火山巖

火山巖包括火山熔巖和火山碎屑巖。巖石命名要簡單明了，體現成分和成因，為地質調查提供巖性巖相劃分依據。

火山熔巖多數由斑晶和基質組成，少數無斑晶。斑晶礦物結晶早，自形程度好，常見溶蝕現象，有時具反應邊和暗化邊；基質礦物為地表驟冷形成，結晶程度低，常為隱晶質或玻璃質，玻璃質易發生脫玻化，逐漸轉化為結晶物質。薄片鑒定主要觀察斑晶基質各自的形態大小、成分含量以及巖石的次生變化。火山熔巖的常見結構為斑狀結構（圖2），基質結構主要有微晶結構、霏細結構、隱晶結構、球粒結構、球顆結構、微嵌晶狀結構、微文象結構、交織結構、玻晶交織結構、粗面結構、間粒結構、間隱結構、玻璃質結構等；構造主要有塊狀構造、流紋構造、珍珠構造、氣孔構造和杏仁構造、石泡構造和球泡構造等。

火山碎屑巖主要觀察火山碎屑物的粒度、成分、形態、結構構造以及火山碎屑巖的類型。火山碎屑物主要包括巖屑、晶屑、玻屑、漿屑。巖屑晶屑多呈棱角狀、屬剛性碎屑；玻屑有呈凹面棱角狀、雞骨狀、月牙狀等剛性的，也有呈壓扁拉長狀、撕裂狀等塑性的；而漿屑屬塑性碎屑。火山碎屑巖的結構主要有集塊結構、火山角礫結構、凝灰結構（圖3）、塑變碎屑結構、碎屑熔巖結構、沉凝灰結構，構造主要有塊狀構造、角礫斑雜構造、假流動構造、層理構造、粒序構造。火山碎屑巖由于礦物成分不穩定，孔隙度發育，容易發生次生變化形成一些有經濟價值的非金屬礦產，例如，膨潤土、沸石、瑪瑙等。

2.2巖礦鑒定在沉積巖中的主要鑒定內容及應用

（1）陸源沉積巖

陸源沉積巖包括礫巖、砂巖（圖4）、粉砂巖和粘土巖，薄片中主要觀察碎屑的形態大小、成分含量、結構構造、分選性、磨圓度、膠結類型、顆粒支撐類型。巖石命名嚴格按照QFR圖解。對砂巖進行粒度分析，為沉積環境研究提供依據；對巖石的微裂縫及孔隙度進行觀察、分析和鑒定，為找油氣提供資料等。

（2）內源沉積巖

內源沉積巖包括碳酸鹽巖（圖5）、硅質巖、鋁質巖、錳質巖、鐵質巖、磷質巖和蒸發巖，本文主要討論碳酸鹽巖，其命名采用結構成因分類。薄片中主要觀察粒屑（內碎屑、生物碎屑、包粒、球粒、團塊）的形態大小、成分含量，泥晶基質、亮晶膠結物的形態大小、成分含量，粒屑膠結物的結構類型，粒屑碳酸鹽巖的膠結類型。碳酸鹽巖還具有生物骨架結構、晶粒結構和殘余結構等。碳酸鹽巖的幾種特殊構造有疊層構造、鳥眼構造、示底構造、縫合線構造。對可能存在的化石進行初步鑒定，為進一步的化石鑒定、地層時代及古生態環境的研究提供資料。

2.3巖礦鑒定在變質巖中的主要鑒定內容及應用

變質巖（圖6）中薄片主要觀察粒度、礦物成分、含量、形態、結構構造、變質礦物共生組合、變質程度以及變質相。變質巖的結構有變余結構和變晶結構。變余結構是指重結晶不徹底，原巖中的礦物成分和結構構造部分被保留下來，一般出現于低級變質巖石中，常可直接查明原巖礦物成分及成因類型，研究結構構造對恢復原巖有一定意義，對判斷原巖所經歷的變質環境、方式及強度、變質巖形成史提供依據。變晶結構是巖石在變質作用過程中重結晶所形成的結構，一般是全晶質的，同一世代的礦物沒有明顯的先后結晶順序，礦物顆粒排列緊密、彼此鑲嵌或相互包裹。變晶結構主要有等粒、不等粒變晶結構，全自形、半自形、他形變晶結構，粒狀變晶結構，齒狀粒狀變晶結構，角巖結構，鱗片變晶結構，纖狀變晶結構，包含、篩狀、穿插變晶結構，次變邊結構。變質巖的構造主要有變余構造和變成構造。變余構造指變質巖中仍保留的原巖的構造特征。變成構造包括斑點狀構造、板狀構造、千枚狀構造、片狀構造、片麻狀構造、塊狀構造和條帶狀構造。

3.目前巖礦鑒定工作中存在的問題和改進的方法

3.1目前巖礦鑒定工作中存在的問題

（1）野外有些樣品的采集缺乏代表性，致使所采集的樣品不能反應整個地質體的信息。（2）我國目前各地質單位都缺乏巖礦鑒定的專業技術人員。巖礦鑒定是一門非常細致，專業技術性又特別強的科學，需要懂得各門地質學科，鑒定過程中需要平心靜氣，而且巖礦鑒定的培養是一個漫長的過程，需要時間的慢慢積累。老一輩的巖礦鑒定工作者已陸續退休，而年輕的巖礦鑒定工作者人員不僅數量少，而且經驗相對缺乏。（3）野外工作與室內鑒定沒有很好地結合起來。現在的巖礦鑒定人員大都不出野外參與地質調查，而野外的地質人員也很少參與室內巖礦鑒定，所以就導致了室內鑒定與野外調查不同程度地相脫節。

3.2目前巖礦鑒定工作中需要改進的方法

（1）加強野外地質工作人員的責任心，嚴格按項目規范采集合理的樣品。（2）加強巖礦鑒定工作人員的培養，一是各大高校多開展相關的課程，二是各地質單位多重視巖礦鑒定技術的培訓，三是作為巖礦鑒定工作人員自己也應該多努力學習相關的專業知識。（3）加強巖礦鑒定人員與野外地質工作人員的有機配合，巖礦鑒定人員也應該出野外進行實地踏勘，野外地質工作人員也應該參與室內巖礦鑒定，二者要多溝通多研究。

4.結語

巖礦鑒定是地質工作中一項非常重要的內容，指導野外地質工作。綜上，通過對巖礦鑒定的概念、主要鑒定內容的分析，我們知道了巖礦鑒定的重要性，面對目前我國巖礦鑒定工作中的種種問題，我們更應該重視，積極努力的加以改進，為我國地質工作水平的提高，為找礦工作的順利實現做出更大的貢獻。