陳宇豪
(甘肅省有色金屬地質勘查局張掖礦產勘查院,甘肅張掖 734000)
在地殼漫長演變的過程中,在地質引力的長期作用下,使得地殼內部逐漸形成了三種不同形式的巖石,在變質作用的影響下形成了變質巖;在巖漿作用的影響下,形成了巖漿巖;而在沉積作用的影響下,又形成了沉積巖。對于人類來說,在生產生活中所需要使用到的礦產資源,就是存在于這些巖石內部的,因此要想實現對礦產資源的利用,就需要對這些巖石進行開采。但是,由于不同類型巖石的化學性質非常復雜,為了提高資源的利用率,必須要對巖石的特征有著全面、詳細的掌握,而在此過程中薄片鑒定法的應用最為頻繁。
在利用薄片鑒定法對巖石的特征進行分析時,相關工作人員必須要做好充足的準備工作,要安排好鑒定過程中所需要的設備、裝置和相應的化學試劑,例如常用的切片機、磨片機、拋光機、偏光顯微鏡等,對于試化學試劑來說,常用的有不同濃度的鹽酸試劑、樹脂、硝酸等。在特征分析鑒定工作開展的過程中,為了提高鑒定結果的精確度,需要選擇使用不同種類的樣品,首先利用偏光顯微鏡來對樣品薄片進行細致的觀察,從而能夠初步獲得一些信息,利用這些信息能夠更好的指導鑒定工作的開展。
在利用薄片鑒定法正式開展巖石特征分析工作時,首先需要做的就是制作薄片樣本。在對樣品進行切割時,需要結合實驗需求進行,如果樣品顆粒物的大小均勻,沒有方向上的區分,則可以隨意切割;如果樣品的成分不均勻的話,則在切割的過程中還需要考慮到成分問題;如果遇到部分結構特殊的巖石樣本,則做好的切割方式就是對樣本的YZ 面進行切割。所以說,樣品的切割控制也是非常重要的,科學合理的切割方式,能夠在最大限度上獲得更加全面、精準的樣品信息。
完成切割后的樣品需要進行打磨處理,首先可以使用金剛砂150 號在加水的情況下對樣品進行打磨,當厚度打磨至2mm 左右時,可以利用金剛砂600號砂進行二次磨平處理。
在完成打磨工作之后,需要用水對其進行清理并曬干,之后利用折光率為折射率1.537-1.540 的固體冷杉膠將樣品的磨平面粘貼在載玻片上。
對于樣品薄片的另一側來說,也需要利用金剛砂進行打磨處理,在利用金剛砂150 號打磨至0.07mm 厚之后,再利用金剛砂800 號進行更加細膩的打磨。當整個樣品的厚度達到0.04mm 左右時,可以使用金剛砂1000 號進行進一步的打磨處理,直至厚度達到0.03mm,并且整個打磨面的顏色呈現出來的是白色或者是黑色。此時,就可以在未進行載玻片處理的打磨面上放置一層清水,并將其快速置于顯微鏡下觀察。
當薄片的厚度已經達到0.03mm 后,工作人員仍然需要使用清水對薄片進行沖洗,并對其進行烘干處理,之后還要將涂有光學用中性樹膠的蓋玻片輕蓋在樣品薄片上,并用酒精燈進行緩慢的加熱處理,使載玻片內部的空氣能夠全部排除干凈,使整個載玻片能夠更加牢固的覆蓋在樣品薄片上。
對于顯微鏡的使用,有以下內容需要加強注意:(1)需要結合自己的視距,對目鏡的位置進行合理的調整;(2)在固定好目鏡之后,需要對另一個目鏡的焦距進行合理的調整,直到通過顯微鏡能夠觀察到清晰的圖像為止;(3)如果使用的是偏光顯微鏡的話,還需要對偏光鏡的位置進行適當的調控;(4)要對鏡頭的清潔度進行檢查,防止影響到視覺效果。
在確定顯微鏡能夠處于正常的工作狀態中時,需要對標本進行目測,從而能夠對礦物質的粒徑以及構造等信息有著大致的了解。之后,需要將處理好的樣品放在顯微鏡的載物臺上,按照一定的要求操作顯微鏡,通過目鏡來對樣品進行觀察。此時,需要在偏光鏡下對礦物質的晶體形態、顏色、裂理等物理信息進行觀察;在正交偏光鏡下則可以對延性、雙晶、干涉色等特征進行觀察。除此之外,還可以對錐光鏡下的干涉圖進行觀察,從而能夠判斷樣品礦物是屬于一軸晶體還是二軸晶體以及礦物的光性。大多數時候,鑒定人員僅僅需要利用單偏光鏡,就能夠實現對礦物種類的判斷,只有在遇到疑難礦物質的時候,才會使用復雜的鑒定方式。
冷杉膠是整個鑒定過程使用最多的材料,也是對整個鑒定結果影響最大的材料,對于礦物質的糙面、突起等特性,都能夠在該材料的影響下清晰的呈現出來,能夠更好的得到精確的結論。
對于薄片鑒定法下的實驗結果來說,容易受到薄片質量的影響,如果實驗人員在制作薄片的過程中就存在著相應的制作問題,就會對最終鑒定結果的準確度帶來較大的影響。如果是薄片的厚度設置存在問題的話,則連一些非常常見、結構簡單的石英石都鑒別不了。因此,對于薄片鑒定法的使用來說,要想獲得精確的鑒定結果,理論知識的掌握、設備工具的使用、科學態度嚴謹性都有著非常高的要求。
除此之外,偏光鏡的使用也會對最終實驗結果的準確性帶來非常大的影響,其主要影響體現在以下六個方面:
(1)偏光鏡在使用過程中有著檔次的劃分,不同品牌的偏光鏡對鑒定結果帶來的影響都是不同的,因此有條件的話需要盡可能選擇檔次、等級都較高的偏光鏡;
(2)顯微鏡聚光鏡孔徑光欄也會對鑒定結果帶來較大的影響,在具體選擇時,要能夠以物鏡的數值作為主要的參考值,盡可能保證數值上的相近,這樣能夠使成像質量得到可靠的保障;
(3)顯微鏡調焦系統的使用也會對成像的質量和鑒定結果帶來一定的影響,因此參與鑒定的工作人員,必須要能夠靈活使用并掌握調焦系統,盡可能提高成像的清晰度;
(4)機械平臺也會對鑒定結果帶來一定的影響,在對樣品薄片進行觀察時,為了方便觀察,需要鑒定人員隨時轉動載物臺,而鑒定中所使用的機械移動平臺,有著非常好的穩定性和精確性,因此如果是在成像的過程中發生移動的話,則可以提升成像的質量,否則就會對成像質量帶來不利影響;
(5)光欄的選擇也是非常重要的,在鑒定的過程中應該優先選擇適合物鏡倍率的光欄,不管所選擇的光欄是過大還是過小,都會對最終的成像亮度帶來不利影響;
(6)照明系統也是影響鑒定結果精確度的一大因素,因此在選擇照明系統時,要結合實際情況,控制好照明系統的色溫,使色溫值始終控制在合適范圍內。
總而言之,雖然近些年來礦業產業的發展速度有所減慢,但是礦業作為我國社會經濟的支柱型產業,對于整個經濟的發展和社會的穩定都有著非常重要的作用和意義。因此,在開展礦產資源的開發利用工作時,搞清楚礦產資源的成分、特性,能夠更好的開展找礦工作。因此,我們要能夠采取更加先進的技術手段,來強化對巖石特征的分析,要能夠在現有技術體系的基礎上,進行不斷的優化創新,加強對變量的把控,提高實驗過程的精確性。