CN109856105A - 一种粘土矿物的显微鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于粘土矿及矿化蚀变技术领域，具体涉及一种粘土矿物的显微鉴定方法，该方法包括以下步骤：步骤一：采集矿石样品；步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定；步骤三：对原位粘土矿物进行激光拉曼光谱分析；步骤四：数据处理，比对拉曼光谱图对粘土矿物进行准确鉴定。本发明方法利用激光拉曼光谱来鉴定粘土矿物，测试准确度高，操作简便，用时短，测试准确度高，操作简便，用时短，不仅避免了复杂样品的前处理过程，同时也揭示粘土矿物微观的特征及与其他矿物的关系，为研究粘土矿物的结构、成因及粘土化类型奠定基础。
Description
技术领域
本发明属于粘土矿及矿化蚀变技术领域，具体涉及一种粘土矿物的显微鉴定方法。
背景技术
粘土矿物为层状构造的含水铝硅酸盐矿物，是构成粘土岩、土壤的主要矿物组分，多呈假六方薄片状、鳞片状，主要以微粒集合体或纤维状产出。根据晶体结构、成分特点及主要光学性质，可将粘土矿物分为高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族及海泡石族等矿物。具有可塑性、耐火性和烧结性，是陶瓷、耐火材料、水泥、造纸、石油化工、油漆、纺织等工业的重要天然原料。
粘土矿物颗粒微细，一般小于0.002mm，部分呈胶体状态，肉眼观察呈块状、土状，一般显微镜下也很难准确地区分它们，而且粘土矿物也可能与其他矿物的光学性质相似，这就更加大了鉴别粘土矿物的难度。例如，叶腊石和绢云母、滑石的光性特征较为相似，矿石若发生矿化蚀变，两者共生在一起，极易混淆，显微镜下基本区分不出来。所以通常要借助X衍射分析和扫描电镜等技术手段来判断，这些方法也比较实用、有效，但是流程较多，费用相对昂贵，要对样品进行前处理再分析，而且X衍射分析能大致判断出粘土矿物的种类，但是它无法实现原位微区分析。而如今原位激光拉曼光谱分析技术已非常成熟，广泛应用于石油、矿床学、岩石学、包裹体等方面研究，但未涉及判断粘土矿物技术领域，因此，研究一种利用原位激光拉曼光谱对粘土矿物进行显微鉴定方法是十分有意义且有效的。
发明内容
本发明的目的在于解决现有X衍射分析技术中判断粘土矿物种类时无法实现原位微区分析的缺陷，提供一种粘土矿物的显微鉴定方法。
本发明所采用的技术方案是：
一种粘土矿物的显微鉴定方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：采集矿石样品；
步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定；
步骤三：对原位粘土矿物进行激光拉曼光谱分析；
步骤四：数据处理，比对拉曼光谱图对粘土矿物进行准确鉴定。
如上所述的步骤一：采集矿石样品，包括：野外实地考察，采集含粘土矿物的岩石样品，样品规格为3×6×9cm，样品为5块。
如上所述步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定，包括：对采集的矿样进行切片，制作成0.3mm的光薄片，在显微镜上观察岩石中粘土矿物的组成，并将粘土矿物的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。
如上所述的步骤三：对原位粘土矿物进行激光拉曼光谱分析，包括：设置激光拉曼分析所用显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围50～4200cm-1，测试的温度为25℃，湿度为50％；将待测光薄片安放在显微样品台上，对粘土矿物采用透射照明光定位，将激光聚焦于粘土矿物较均匀的位置上，用动态取谱模式进行一次宽范围快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及粘土矿物对激光功率的敏感度激光功率的敏感度选择相应的狭缝/针孔宽度、光栅刻线和激光功率；根据测试要求和粘土矿物情况设定相应扫描范围、CCD曝光时间和扫描次数，由计算机自动控制***完成扫描。
如上所述步骤四：数据处理，比对拉曼光谱图对粘土矿物进行准确鉴定，包括：对粘土矿物分析测得的数据进行处理，制成粘土矿物的拉曼光谱图，与国际上已有粘土矿物的标准拉曼光谱图进行对比分析，进而准确判断该矿物是属于哪种粘土矿物。
本发明的有益效果是：
(1)本发明设计的一种粘土矿物的显微鉴定方法，充分发挥激光拉曼光谱的先进技术手段在分析粘土矿物上的作用，从复杂的矿物共生组合中分解出准确的粘土矿物及其组分，该方法没有复杂的样品制备过程，避免制备过程中误差的产生，同时具有操作简便、测定时间短和灵敏度高等分析优势。
(2)本发明基于对吉尔吉斯斯坦塔拉斯州矿石样品实验数据的分析和处理、矿石中粘土矿物的研究成果以及与其他5个矿床(点)的粘土矿物进行对比的基础上研究出来的，涵盖面广、有效性好、适用性强、准确性好。
(3)本发明方法利用激光拉曼光谱来鉴定粘土矿物，测试准确度高，操作简便，用时短，测试准确度高，操作简便，用时短，不仅避免了复杂样品的前处理过程，同时也揭示粘土矿物微观的特征及与其他矿物的关系，为研究粘土矿物的结构、成因及粘土化类型奠定基础，同时也为阐明其物质来源及形成环境提供线索，并对于探讨粘土矿物的成因和粘土化类型都具有非常重要的意义。
附图说明
图1：本发明所述的一种鉴定粘土矿物方法的流程图；
图2：本发明其他具体实施例中某铍矿石中叶腊石的激光拉曼光谱图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，一种粘土矿物的显微鉴定方法，该方法包括以下步骤：
步骤一：采集矿石样品；野外实地考察，采集含粘土矿物的岩石样品，样品规格为3×6×9cm，样品为5块。
步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定；对采集的矿样进行切片，制作成0.3mm的光薄片，在显微镜上观察岩石中粘土矿物的组成，并将粘土矿物的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。
步骤三：对原位粘土矿物进行激光拉曼光谱分析；设置激光拉曼分析所用显微激光拉曼光谱仪，激光拉曼分析所用仪器为LABHR-VIS LabRAM HR800型显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围50～4200cm-1，测试的温度为25℃，湿度为50％；将待测光薄片安放在显微样品台上，对粘土矿物采用透射照明光定位，将激光聚焦于粘土矿物较均匀的位置上，用动态取谱模式进行一次宽范围快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及粘土矿物对激光功率的敏感度激光功率的敏感度选择相应的狭缝/针孔宽度、光栅刻线和激光功率；根据测试要求和粘土矿物情况设定相应扫描范围、CCD曝光时间和扫描次数，由计算机自动控制***完成扫描。
步骤四：数据处理，比对拉曼光谱图对粘土矿物进行准确鉴定：对粘土矿物分析测得的数据进行处理，制成粘土矿物的拉曼光谱图，与国际上已有粘土矿物的标准拉曼光谱图进行对比分析，进而准确判断该矿物是属于哪种粘土矿物。
其他具体实施例如下，以某含粘土矿物的矿石为例对本发明作进一步详细说明。
步骤1：在某含粘土矿物的矿石地区进行野外考察，并采集含粘土矿物的矿石样品，样品要求新鲜，一般为3×6×9cm，样本数量至少为5块。
步骤2：对采集的矿石进行光薄片制作和岩矿鉴定。首先，对采集的矿石进行切片，制作0.3mm左右的光薄片，然后在显微镜上观察矿石的粘土矿物组成，并将粘土矿物的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。
步骤3：利用激光拉曼光谱对岩石薄片中粘土矿物进行分析测试。激光拉曼分析所用仪器为LABHR-VIS LabRAM HR800型显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围50～4200cm-1，测试的温度为25℃，湿度为50％。依据JY/T002-1996《激光喇曼光谱分析方法通则》，将待测含有粘土矿物的光薄片安放在显微样品台上，采用透射照明光定位，将激光聚焦于粘土矿物比较均匀的位置上。先用动态取谱模式进行一次宽范围的快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及粘土矿物对激光功率的敏感度，设置针孔孔径为300μm、狭缝宽度为100μm、光栅刻线为1200T及激光功率≤25％或10％。根据测试要求和粘土矿物情况设定扫描范围为100-4000cm-1、CCD曝光时间为10-20s及扫描次数为5-10次，并由计算机自动控制***完成扫描。
步骤4：对粘土矿物分析测得的数据进行处理，制成粘土矿物的拉曼光谱图，如图2所示，为了验证光谱图的准确性，在5个岩石薄片中分别挑选5颗粘土矿物进行拉曼光谱分析，最终将测定的拉曼光谱图与国际上原有的标准拉曼光谱图进行对比分析，进而准确判断该粘土矿物是叶腊石。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。
Claims (5)
1.一种粘土矿物的显微鉴定方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一：采集矿石样品；
步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定；
步骤三：对原位粘土矿物进行激光拉曼光谱分析；
步骤四：数据处理，比对拉曼光谱图对粘土矿物进行准确鉴定。
2.根据权利要求1所述的一种粘土矿物的显微鉴定方法，其特征在于：所述的步骤一：采集矿石样品，包括：野外实地考察，采集含粘土矿物的岩石样品，样品规格为3×6×9cm，样品为5块。
3.根据权利要求1所述的一种粘土矿物的显微鉴定方法，其特征在于：所述步骤二：对采集矿样进行光薄片制作和岩矿鉴定，包括：对采集的矿样进行切片，制作成0.3mm的光薄片，在显微镜上观察岩石中粘土矿物的组成，并将粘土矿物的位置圈出来，用于下一步激光拉曼光谱分析。
4.根据权利要求1所述的一种粘土矿物的显微鉴定方法，其特征在于：所述的步骤三：对原位粘土矿物进行激光拉曼光谱分析，包括：设置激光拉曼分析所用显微激光拉曼光谱仪，波长为532nm，扫描范围50～4200cm-1，测试的温度为25℃，湿度为50％；将待测光薄片安放在显微样品台上，对粘土矿物采用透射照明光定位，将激光聚焦于粘土矿物较均匀的位置上，用动态取谱模式进行一次宽范围快速扫描，根据谱峰的强弱、光谱分辨率的需求以及粘土矿物对激光功率的敏感度激光功率的敏感度选择相应的狭缝/针孔宽度、光栅刻线和激光功率；根据测试要求和粘土矿物情况设定相应扫描范围、CCD曝光时间和扫描次数，由计算机自动控制***完成扫描。
5.根据权利要求1所述的一种粘土矿物的显微鉴定方法，其特征在于：所述步骤四：数据处理，比对拉曼光谱图对粘土矿物进行准确鉴定，包括：对粘土矿物分析测得的数据进行处理，制成粘土矿物的拉曼光谱图，与国际上已有粘土矿物的标准拉曼光谱图进行对比分析，进而准确判断该矿物是属于哪种粘土矿物。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190607 |
|
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