楊曉文,陳 攀,賈宗勇,劉玉川
(1.青海省地質礦產測試應用中心,青海 西寧 810008;2.青海省第五地質勘查院,青海 西寧 810003)
盡管我們無法用肉眼去識別地殼運動,但它是真真切切的存在,在這一過程中會發生一定的物質變化,其中包含了許多不同類型的化學元素。因受其物質自身特征的影響,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條件的影響而表現出不一樣的特征,所以,這就可以從礦石的特征著應用相關鑒定方法展開鑒定工作。
由于受到地殼運動作用力的影響,地球中各種不同的物質會發生一定的相互作用,且長期受到物理與化學作用的影響而逐漸形成巖礦礦石。巖礦礦石在形成過程中,由于相關條件存在一定差異性,再加上受到復雜地質作用及干擾而致使它們所表現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,再通過偏光顯微鏡并運用晶體光學和礦相學等相關知識作為指導,從而以礦物光性特征為突破點實施鑒定。這種鑒定方法對礦物類型進行鑒定,只需要極少時間便可以完成,同時,還可以很好地對礦物間的各種關系進行清晰地描述,以便更好地為礦物開采提供更大的參考價值,也因此學運用該方法對地質特征進行分析和研究[1]。
在巖礦鑒定工作中,所需使用到的設備可以分為制片和鑒定兩種不同的設備。其中制片設備相對較為簡單,而鑒定設備則主要由偏光顯微鏡和輔助設備共同組成。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現大規模化發展。
對于巖礦鑒定來講,其過程十分復雜,主要由制片和鑒定兩個不同的環節來完成。因在鑒定過程中,需要對樣品進行加工處理,所以在制片這一環節中往往需要耗費大量的時間,與此同時,鑒定工作人員也需要做好相關數據分析工作,從而致使鑒定進程較為緩慢。
在進行巖礦特征鑒定之前,首先,需要準備好相關實驗過程中使用的設備和試劑等,這樣可以有效地避免在具體實驗過程中,由于設備準備不到位而需要暫停的問題;其次,需要嚴格按照實驗操作規范,把巖石放置到規定的位置實施切割,同時還需對巖石切割的厚度進行合理控制。如在實驗過程中,遇到一些硬度比較大且難以切割的巖石,就需要確保厚度嚴格控制在規定的范圍內。同時,還需要對切片縱深、力度和方向等方面進行嚴格控制。由于巖石形態存在較大差異,這就需要認真選擇與其相適應的方式進行切片,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定的標準規格來實施打磨作業,且需將樣品放置在鐵板上,并借用一些粗糙物質來對樣品表面實施打磨,以使樣品整體保持一致。再次,當打磨完成以后,還需利用清水將樣品清洗干凈并放置在鐵板上,如發現巖石表面有小顆粒存在時,則需要對其實施拋光后方對其進行清洗,且在晾干以后需將表面較為光滑的一面與載玻片進行粘貼。而薄片另加一面實施打磨過程中,需要嚴格按照相關規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到一定標準時,其表現會發生一定的變化。如其顏色發生變化時,則表明薄片厚度要高于預期標準,且需要進一步實施打磨。最后,當薄片厚度達到一定標準時,還需對其實施進一步清洗和晾干,且需把樹膠放在規定部分實施加熱,以使其內部空氣得以有效釋放和晾干[2]。
因巖石自身特征有著差異性和多樣化等特點,想要進一步提升其鑒定準確性,就城要以相關標準為依據,進一步對光片制作進行規范。首先,需要以巖石硬度為依據,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;其次,礦石中心點及其周圍均勻度、磨光度等均保持統一;最后,礦石表面不可太過粗糙,以確保后續實驗得以順利開展,且能夠將鏡面發射作用充分發揮出來。當薄片制作完成以后,需將薄片放置在載物臺上方,同時嚴格按照細化要求來對其表面作認真觀察,與此同時,還需對偏振鏡質量作進一步確定,以確保質量。
在對巖石薄片表面展開認真觀察和分析以后,便可以進一步闡述其結構,進而判斷巖石形成和各類,在這里需要注意的是,應當對其蝕變和礦化兩者間存在的聯系作進一步明確。在對相關可靠資料進行研究和對比以后,還需對巖石結構特征等展開顯微照相,并將以上各項觀察相互結合起來,以便更好地分析巖石的成因。想要進一步提高礦石分析的準確性,以對其特征做進一步確認,就需要融入化學分析數據,并結合巖石成本對其成本做深入、準確的衡量。在對巖石進行定名時,還應當結合其礦物成分和結構等相關信息關聯起來。
對于巖石光學薄片制作來講,其能否達到實驗相關標準,將直接影響著后續巖礦鑒定工作。如所制作的光學薄片厚度無法滿足基礎性要求,則需要利用偏光顯微鏡對礦物實施深入觀察,若礦物出異常顏色,則會對實驗結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不同的檔次,且在實驗過程中使用該設備的頻率比較多,如果檔次選擇不恰當就極易對其成像質量造成一定程度的影響。所以,在具體實驗時,需對鏡頭檔次進行嚴格控制。②受聚光鏡孔徑光欄因素影響。在對聚光鏡孔徑光欄進行選擇時,通常需要將物鏡數值孔徑作為標準參考數值,以使兩者數值更加貼近,進而達到圖像分辨率最佳狀態,從而確保成像質量。③受調焦體系因素影響。對于偏光顯微鏡來講,調集體系是一項極為重要的組成部分,調集系數的精準度對整體實驗結果的影響非常大。特別是對于一些剛學習偏光顯微鏡的使用方法的新人來講,就需要對調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驗結果的精準度,從而得以在較短時間內尋找圖像并聚集。④受機械平臺因素影響。在利用偏光顯微鏡載物臺進行切片觀察時,通常需要對X/Y進行反復移動,以便更好地對薄片移動和觀察區域兩者的聯系進行掌握,從而更容易對薄片實施全面檢測。⑤受視場光欄因素影響。在開展實驗時,視場光欄的選擇,往往需要根據檢測物來進行,檢測物過大、過小均會對顯微圖像產生一定程度的影響。⑥照明系統因素影響。在整體實驗過程中,若使用低溫和高色溫等照明系統,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]。
就現階段看來,在進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驗,無法深刻理解新的規范和要求,而退休人員雖然經驗充足,不過精力相對要低。加之管理與監控不到位,在市場經濟利益的驅使下導致巖礦鑒定工作出現不少質量問題,包括了無法規范或準確定名巖石、對礦物鏡下結構的微觀、構造與蝕變特征描述太過單調,尤其是與巖石形成的原因、條件以及礦物形成的環境等信息數量偏少,在描述典型現象時不夠全面,缺乏充足的重要造巖礦物光性參數以及定量測定斜長石牌號,并未準確適用術語,并未開展互檢和復核工作等。
在礦石特征分析過程中沒有將巖礦鑒定的成果有效運用起來,使得許多信息均為獲得相應的重視。歸根究底是由于有關工作人員并未能準確判斷巖礦鑒定資料,相應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告中具有價值的信息,從而產生了鏡下微觀地質與野外宏觀地質不相符的現象,大大降低了整體分析深度與水準。
當前我國科技得到了快速的發展,受益于此,巖礦鑒定的工藝技術、方式與設備都有了很大的進步,包括了高精密度偏光顯微鏡、數字化顯微鏡、巖石凸顯縫隙技術以及顯微圖像分析等,在很大程度上提高了巖礦鑒定的質量與效率。不過仍有不少地區在分析礦石特征過程中還是沒有使用到新的工藝技、方式以及設備。
對于現階段巖礦鑒定工作質量有待提高的問題,有關單位與部門需要強化對巖礦鑒定的質量管控工作。第一,需要對巖礦鑒定單位進行仔細甄選,并對其具體能力進行審核,選出資質較高的單位來開展工作。第二,需要強化對巖礦鑒定的監管力度,對于巖礦鑒定后所編制的巖礦薄片的各類性質特征等各類報告均需要進行細致的核查。第三,需要加強對巖礦鑒定單位的內部質量控制力度,保證實際出具的報告準確、真實與可靠,最大程度提升巖礦鑒定的工作水準。
第一,工作人員需要注重增進巖礦鑒定和野外地質調查的配合聯系,同時在保證巖礦鑒定工作人員足夠的前提下,讓地質調查人員也能夠參與到巖礦鑒定工作中去。第二,需要科學細化與規范室內巖礦鑒定的標準要求,進行野外調查是可以讓室內巖礦鑒定人員參與進來,讓其得以在第一時間了解測繪地質剖面的過程,進而有助巖礦鑒定工作的高效進行。第三,在觀察與鑒定巖礦薄片時讓野外地質調查人員一同參與,雙方都可以在第一時間對礦石問題與特征進行分析和探討,有助于鑒定效率的提高[4-6]。
有效運用先進的設備與技術可以有效確保巖礦鑒定結果的準確性與可靠性,有利于鑒定效率與質量的提高。所以有關工作人員需要能夠對國內具體的巖礦鑒定情況有一個全面的了解,積極學習國際上巖礦鑒定的發展方向,合理引進國際先進工藝設備。同時還需要注重學習和交流微量、微區等領域知識,涉及更多的研究領域知識,切實有效的提升整體巖礦鑒定行業質量。
綜上分析可知,在礦石特征分析中應用巖礦鑒定法要求巖石薄片厚度需完全滿足實驗基礎性要求,只有這樣才能更好地在顯微鏡下開展認真、準確的觀察;同時,在對偏光顯微鏡進行選擇時,需確保各條件均滿足相關要求和規范,從而避免實驗結果存在較大誤差,并最終對鑒定結果造成影響。在強化巖礦鑒定工作的質量管控工作的同時,增進巖礦鑒定和野外地質調查的配合,加強對從業人員的培訓,積極學習國內、國際上巖礦鑒定的發展方向,運用現代化的設備提高巖礦鑒定質量。