X射線衍射-X射線熒光光譜-電子探針等分析測(cè)試技術(shù)在玄武巖礦物鑒定中的應(yīng)用

X射線衍射-X射線熒光光譜-電子探針等分析測(cè)試技術(shù)在玄武巖礦物鑒定中的應(yīng)用

許乃岑1,2， 沈加林1,2*， 張靜1,2

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心， 江蘇 南京 210016；

2.國(guó)土資源部華東礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心， 江蘇 南京 210016)

摘要：玄武巖的鑒定通常采用顯微鏡鏡下判定，鑒定結(jié)果容易受到鑒定人員的專業(yè)水平和主觀因素、切片方位的影響，光性特征有差異，再者顆粒細(xì)小的礦物還受到光學(xué)顯微鏡本身放大倍數(shù)的限制也很難準(zhǔn)確鑒定。當(dāng)前的鑒定方法已由傳統(tǒng)的顯微鏡向現(xiàn)代分析儀器(X射線衍射儀、電子探針、X射線熒光光譜儀等)綜合研究方向發(fā)展。本文采用X射線粉晶衍射(XRD)和顯微鏡鏡下觀測(cè)相結(jié)合的方法，對(duì)安徽女山玄武巖(未經(jīng)蝕變)和團(tuán)山玄武巖(經(jīng)過蝕變)進(jìn)行鑒定，并采用X射線熒光光譜儀(XRF)和電子探針對(duì)鑒定結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：女山玄武巖(未經(jīng)蝕變)用顯微鏡鑒定主要由基質(zhì)(74%，斜長(zhǎng)石44%+輝石30%)和斑晶(13%)組成，還含有少量金屬礦物(8%)及較大顆粒石英捕擄晶(5%)；其中，基質(zhì)部分的斜長(zhǎng)石經(jīng)XRD分析可進(jìn)一步確定為拉長(zhǎng)石，輝石主要為普通輝石(單斜輝石)，少量金屬礦物為鈦鐵礦。團(tuán)山玄武巖(經(jīng)過蝕變)用顯微鏡鑒定主要由基質(zhì)(75%，斜長(zhǎng)石 50%+輝石25%)和斑晶(9%)組成，還含有少量綠泥石充填的杏仁體；其中，基質(zhì)部分的斜長(zhǎng)石經(jīng)XRD分析可進(jìn)一步確定為微斜長(zhǎng)石，蝕變礦物為蒙脫石而非薄片鑒定中的綠泥石。綜合XRD和相關(guān)技術(shù)鑒定結(jié)果可確定，女山玄武巖主要礦物為拉長(zhǎng)石、輝石、鈦鐵礦；團(tuán)山玄武巖主要礦物為微斜長(zhǎng)石、輝石、蒙脫石。研究顯示，單獨(dú)的顯微鑒定技術(shù)在含蝕變礦物的玄武巖鑒定中會(huì)產(chǎn)生較大偏差，而結(jié)合XRD等多種分析測(cè)定技術(shù)可以快速鑒定出礦物種類，尤其對(duì)顆粒較小的礦物鑒定的準(zhǔn)確度更高。

關(guān)鍵詞：玄武巖； 礦物鑒定； 巖石薄片顯微鏡鑒定； X射線粉晶衍射法； X射線熒光光譜法； 電子探針

DOI:10.15898/j.cnki.11-2131/td.2015.01.010

收稿日期：2014-05-06； 修回日期： 2014-12-30； 接受日期： 2015-01-14

基金項(xiàng)目：國(guó)土資源部公益性行業(yè)科研專項(xiàng)“火成巖巖石礦物鑒定檢測(cè)技術(shù)方法研究”項(xiàng)目(201011029-2)

作者簡(jiǎn)介：許乃岑，碩士，工程師，從事X射線衍射和紅外光譜分析工作。E-mail: xncsynge@163.com。

通訊作者：沈加林，高級(jí)工程師，從事地球化學(xué)分析測(cè)試技術(shù)及應(yīng)用研究。E-mail： sjlilu@163.com。

中圖分類號(hào)：P588.145; P575.5; P575.1

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract:Basalt identification is usually performed by microscope, so the appraisal results are easily influenced by personal professional level and subjective factors. Influenced by slice orientation, there are differences between the optical characteristics. Moreover, tiny mineral is also limited by optical microscope magnification itself. It is difficult to accurately identify basalt. Basalt rock mineral identification has been developed from traditional microscope identification to a variety of instrument determination, such as X-ray Diffraction (XRD), Electron Probe and X-ray Fluorescence Spectrometer (XRF), etc. XRD and the method of observation under microscope lens were used to identify two kinds of basalt, nvshan basalt (without alteration) and tuanshan basalt (with alteration). XRF and Electron Probe are used to validate the results of the appraisal. The Microscope identification analysis results show that the nvshan basalt (without alteration) is mainly composed of 74% matrix (inclusive of 44% plagioclase and 30% pyroxene) and 13% phenocryst, and also contains a small amount of 8% metal minerals and larger particles quartz crystal capture (5%). Microscopic identification of the matrix of plagioclase, by XRD can be further identified as labradorite, pyroxene mainly for ordinary pyroxene (monoclinic pyroxene), a small amount of metal minerals can be determined as ilmenite. Tuanshan basalt (after alteration) microscope identification is mainly composed of 75% matrix (inclusive of 50% plagioclase and 25% pyroxene) and 9% phenocryst, and also contains a small amount of chlorite filling the amygdale. Among them, the microscopic identification matrix of plagioclase can be further identified as microcline by XRD analysis, the alteration minerals montmorillonite instead of thin section identification of chlorite. The comprehensive appraisal result of XRD and related technologies show that nvshan basalt can be composed of minerals such as feldspar, pyroxene, ilmenite and the main minerals of Tuanshan basalt can be designated as microcline, pyroxene and montmorillonite. Research shows that single microscopic identification technology in the alteration mineral basalt will produce a large deviation. The introduction of the XRD technique can identify mineral species quickly and accurately, especially for smaller mineral particles.

文章編號(hào)：0254-5357(2015)01-0082-09

玄武巖是基性噴出巖的代表性巖石，主要由輝石和基性斜長(zhǎng)石組成，有些種屬含有豐富的橄欖石；次要礦物是鈦鐵氧化物(磁鐵礦、鈦鐵礦、赤鐵礦等)、正長(zhǎng)石、石英或似長(zhǎng)石、沸石。玄武巖類分別位于QAPF圖解中的Q′=20線以下至F′=10，P′>65的范圍內(nèi)和TAS圖解(火山巖全堿-二氧化硅)中的B、S1區(qū)，為基性火山巖?；瘜W(xué)成分特征是：SiO2(不飽和-飽和，45%～52%)，貧堿(K2O+Na2O<5%)，富鈣、鋁、鐵和鎂(CaO 6%～10%，Al2O313%～18%，ΣFeO 8%～14%，MgO 4%～11%)。玄武巖的典型礦物組合為基性斜長(zhǎng)石和輝石以及橄欖石；次要礦物有角閃石或黑云母、堿性長(zhǎng)石、石英；副礦物有磁鐵礦、磷灰石和鈦鐵礦等。

玄武巖的定名通常采用顯微鏡鏡下判定，利用光波透過不同介質(zhì)(薄片)時(shí)，介質(zhì)(薄片)在單偏光、正交偏光下呈現(xiàn)的光性特征來(lái)鑒定礦物。利用礦物的光性特征鑒定礦物的步驟較多，過程復(fù)雜，且受到光學(xué)顯微鏡本身的放大倍數(shù)的影響，對(duì)顆粒細(xì)小的礦物很難鑒定。

隨著巖礦鑒定工作的不斷深入，玄武巖巖石礦物鑒定已由傳統(tǒng)的顯微鏡鑒定向多種儀器(掃描電鏡、X射線衍射儀、電子探針、X射線熒光光譜儀等)綜合研究方向發(fā)展，這些技術(shù)很好地彌補(bǔ)了顯微鏡鑒定的不足。掃描電鏡可以對(duì)礦物的微觀形貌進(jìn)行測(cè)試。王志兵等[1]利用掃描電鏡分析了頭寨滑坡巖體玄武巖的礦物學(xué)特征，風(fēng)化前鋒附近礦物呈現(xiàn)物理裂隙沿著解理面更易出現(xiàn)，核心石區(qū)域表現(xiàn)為未風(fēng)化的致密形貌，粒狀礦物晶體緊密接觸，無(wú)可見空隙。易立文等[2]通過對(duì)中甸峨眉山玄武巖中超基性-基性巖包體的掃描電鏡分析，發(fā)現(xiàn)在電子顯微鏡下表現(xiàn)為硅酸鹽和尖晶石族氧化物為主的超顯微隱晶-非晶質(zhì)集合體。

X射線衍射(XRD)對(duì)礦物的實(shí)際衍射圖譜擬合，可以相對(duì)完整、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地確定樣品的礦物組成、晶體結(jié)構(gòu)、晶胞參數(shù)、晶體缺陷，分析方法快速且結(jié)果較為準(zhǔn)確，可以彌補(bǔ)顯微鏡下無(wú)法辨別、無(wú)法快速直接進(jìn)行礦物定量分析的缺憾。侯明才等[3]對(duì)峨眉山高鈦玄武巖進(jìn)行XRD分析，得出其中主要的賦鈦礦物為榍石，衍射圖譜中特征的d值(單位均為?)為4.93、3.24、2.98、2.6、2.06對(duì)應(yīng)峰值5、10、7、9、6，與榍石X射線標(biāo)準(zhǔn)峰值對(duì)比完全吻合。王振波等[4]利用X射線熒光光譜法(XRF)對(duì)取自超慢速擴(kuò)張的西南印度洋脊的玄武巖樣品進(jìn)行元素地球化學(xué)特征分析研究，得出與虧損型洋中脊玄武巖相比，研究區(qū)玄武巖樣品的主量元素組成顯示偏堿性。電子探針可對(duì)玄武巖試樣進(jìn)行微小區(qū)域成分分析，例如孫志華等[5]將電子探針分析技術(shù)應(yīng)用于檢測(cè)玄武巖玻璃中的Si、Ca、Al、Fe、Mg、K、Ti、NaO、P，樣品所含元素較多，且原子序數(shù)差別較大，采用PRZ 修正方法進(jìn)行修正。

本研究區(qū)位于中國(guó)東部新華夏系第二隆起帶與第二凹陷帶的接觸部位，并與秦嶺緯向構(gòu)造帶重疊復(fù)合形成的蘇北凹陷西部邊緣；南鄰淮陽(yáng)山字形構(gòu)造東翼反射弧外緣。在火山堿性巖石系列中，上地幔巖包體出露多，巖石學(xué)特征獨(dú)特，故在火山玄武巖類型及成因上具有極高的科研價(jià)值。本研究采用傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡鑒定方法對(duì)安徽明光女山玄武巖(未經(jīng)蝕變)、團(tuán)山玄武巖(經(jīng)過蝕變)兩種樣品進(jìn)行分析，判別礦物成分和結(jié)構(gòu)構(gòu)造；進(jìn)而采用X射線粉晶衍射法確定巖石樣品的礦物物相，并與光學(xué)顯微鏡下所確定的礦物相對(duì)比；采用XRF法對(duì)樣品的化學(xué)成分進(jìn)行分析；采用電子探針對(duì)易疏漏的微小礦物進(jìn)行鑒定及觀察，嘗試?yán)矛F(xiàn)代實(shí)驗(yàn)設(shè)備建立適合玄武巖礦物的鑒定檢測(cè)方法。

1實(shí)驗(yàn)部分

各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)在中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局南京地質(zhì)調(diào)查中心完成。

1.1光學(xué)顯微鏡鑒定

將巖石切割磨制成一定厚度的薄片，用Zeiss偏光顯微鏡(Axioskop 40型，德國(guó)卡爾·蔡司公司)在偏光顯微鏡下觀察其組成巖石的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形態(tài)。所有試樣先對(duì)標(biāo)本進(jìn)行肉眼觀察和描述分析，再對(duì)其薄片在單偏光和正交偏光觀察后，根據(jù)光性特征綜合鑒定其中的礦物成分，確定巖性、蝕變現(xiàn)象。

1.2X射線衍射分析

試樣研磨成10 μm左右的細(xì)粉末，填入Rigaku D/Max-2500型X射線衍射儀(日本理學(xué)公司)樣品臺(tái)的凹槽中，用載玻片壓平，在設(shè)定條件下，采集樣品X射線粉晶衍射圖譜。采用MDI jade5.0軟件通過對(duì)巖石樣品的X射線衍射圖譜和X射線衍射標(biāo)準(zhǔn)卡片進(jìn)行對(duì)比，來(lái)判斷巖石的主要物相組成。實(shí)驗(yàn)條件為：Cu Kα靶，輻射λ=1.540538 ?。工作電壓40 kV，工作電流200 mA，采樣步寬0.02°。掃描速度0.5秒/步。DS(發(fā)射狹縫)= 1°，SS(防散射狹縫)= 1°，RS(接收狹縫)= 0.3 mm，掃描范圍為5°～ 80°。

1.3X射線熒光光譜分析

稱取4.00 g樣品(300目)，用低壓聚乙烯鑲邊襯底，用BP-1型粉末壓樣機(jī)(丹東北方科學(xué)儀器有限公司)在32 MPa壓力下保壓30 s壓制成外徑為40 mm，直徑為32 mm的圓片，標(biāo)樣標(biāo)記編號(hào)，置于干燥器中，備用Axios4.0型X射線熒光光譜儀(荷蘭帕納科公司)分析其化學(xué)成分。實(shí)驗(yàn)條件為：功率4 kW，工作電壓60 kV，工作電流120 mA，銠靶X光管。

1.4電子探針分析

將巖石樣品制備成長(zhǎng)小于44 mm，寬小于30 mm，厚度小于20 mm的光片，樣品表面仔細(xì)拋光，拋光后用蒸餾水擦洗干凈，測(cè)試前在光學(xué)顯微鏡下仔細(xì)觀察，選好分析部位和區(qū)域，用藍(lán)色水筆做好標(biāo)志，以便分析時(shí)很快找到分析部位。用JEOL JXA-8100型電子探針(日本電子公司)分析樣品微區(qū)化學(xué)成分。實(shí)驗(yàn)條件為：電壓15 kV，電流1×10-8A。

2結(jié)果與討論

2.1薄片光學(xué)顯微鏡鑒定結(jié)果

2.1.1女山玄武巖(未經(jīng)蝕變)

圖1為女山11AHMNS號(hào)玄武巖薄片鑒定照片，巖石為塊狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)呈間粒結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)室定名：輝石玄武巖。礦物組成為：斑晶(輝石)13%；基質(zhì)(74%，其中斜長(zhǎng)石44%，輝石30%)；金屬礦物 8%；石英捕擄晶5%。巖石主要由斑晶、基質(zhì)兩部分組成，少量金屬礦物及較大顆粒石英捕擄晶。

(1)斑晶：主要成分為輝石，包括斜方輝石、單斜輝石2種。輝石形態(tài)少部分呈短柱狀，大部分邊緣被熔蝕，呈規(guī)則狀(圖1A)；斜方輝石較單斜輝石少，最高干涉色一級(jí)黃(圖1B)；單斜輝石干涉色較鮮艷，達(dá)到二級(jí)藍(lán)綠(圖1C)；輝石斑晶大小不等，在0.18 mm×0.2 mm～0.6 mm×1.3 mm之間。

(2)基質(zhì)：由斜長(zhǎng)石、輝石組成。斜長(zhǎng)石多呈細(xì)小板狀，顆粒分布均勻，大小在0.01 mm×0.09 mm左右；輝石呈細(xì)小粒狀，顆粒一般小于0.01 mm×0.01 mm。細(xì)小板狀長(zhǎng)石搭成三角架狀，且輝石小顆粒充填于空隙中，構(gòu)成了基質(zhì)的輝綠結(jié)構(gòu)和間粒結(jié)構(gòu)(圖1D)[6-7]。

(3)較大顆粒石英捕擄晶：巖石中有一處4.7 mm×3.7 mm的石英捕擄晶(圖1E)，有反應(yīng)邊，這是由于玄武質(zhì)巖漿貧硅，因而可與石英捕虜晶發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在石英周緣生成細(xì)小的輝石等晶體。該石英捕擄晶可能來(lái)源于地殼深部或圍巖。破碎的石英間隙中有綠泥石的充填，綠泥石呈靛藍(lán)色異常干涉色，具一組完全解理。

另外巖石中有少量金屬礦物，多呈粒狀或不規(guī)則狀，部分呈立方體晶形(圖1F)，顆粒大小在0.01 mm×0.03 mm～0.3 mm×0.5 mm之間。

圖 1　女山玄武巖薄片鑒定的顯微照片 Fig.1　Microphotographs of Nüshan basalt

2.1.2團(tuán)山山玄武巖(經(jīng)過蝕變)

圖2為團(tuán)山11AHMG號(hào)玄武巖薄片鑒定照片，巖石為杏仁狀構(gòu)造，斑狀結(jié)構(gòu)，基質(zhì)呈間粒結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)室定名：伊丁石化杏仁狀橄欖玄武巖。礦物組成為：杏仁體 13%；斑晶(伊丁石) 9%；橄欖石捕擄晶 3%；基質(zhì)(75%，其中斜長(zhǎng)石 50%，輝石 25%)。巖石主要由斑晶、基質(zhì)兩部分組成，存在綠泥石充填的杏仁體。

(1)斑晶：成分主要為橄欖石，其次是少量的輝石。橄欖石部分蝕變成紅褐色伊丁石。橄欖石捕擄晶大小在0.1 mm×0.1 mm～0.5 mm×0.7 mm之間(圖2G)。另外橄欖石多具斜方輝石反應(yīng)邊，反應(yīng)邊后期被綠泥石交代，致使顯現(xiàn)伊丁石外圈被綠泥石包裹的現(xiàn)象(圖2H)。輝石少量，干涉色呈二級(jí)藍(lán)綠，可見半自形短柱狀晶形(圖2I)[8-9]。

(2)基質(zhì)：主要由斜長(zhǎng)石、輝石組成。斜長(zhǎng)石多呈細(xì)小板條狀不規(guī)則排列，在其構(gòu)成不規(guī)則的格架中充填有顆粒細(xì)小的輝石，構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)(圖2J)。斜長(zhǎng)石顆粒大小較均勻，長(zhǎng)軸長(zhǎng)度一般小于1 mm；輝石有斜方輝石與單斜輝石兩類，顆粒細(xì)小，粒徑一般小于0.05 mm×0.05 mm。

另外巖石中有少量杏仁體出現(xiàn)，杏仁體呈圓形、橢圓形(圖2K)，不規(guī)則形(圖2L、M)等，大小在0.5 mm×0.5 mm～1 mm×0.3 mm之間，多由綠泥石充填形成，且呈杏仁體的圈層構(gòu)造(圖2N)。

圖 2　團(tuán)山玄武巖薄片鑒定的顯微照片 Fig.2　Microphotographs of Tuanshan basalt

2.2X射線粉晶衍射分析結(jié)果

2.2.1礦物組成分析

任何一種晶態(tài)物質(zhì)都有其獨(dú)特的X射線衍射圖譜，不會(huì)因?yàn)榕c其他物質(zhì)混在一起而產(chǎn)生變化。當(dāng)未知樣品為多相混合物時(shí)，其中的各組分都將在衍射圖上貢獻(xiàn)出自己特有的一組衍射峰。每張衍射圖的d值和相對(duì)強(qiáng)度I/I1值，是鑒定各種礦物組成的證據(jù)。粉末衍射標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)卡片，就是將純的單相物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，并將其d值和相對(duì)強(qiáng)度I/I1值記錄在卡片上。目前，內(nèi)容最豐富、規(guī)模最大的數(shù)據(jù)集是JCPDS編的《粉末衍射卡片集(PDF)》。將測(cè)得的樣品衍射圖的d值和相對(duì)強(qiáng)度I/I1與卡片比較，以此逐次鑒定樣品中所含組分[10]。

(1) 女山玄武巖(未經(jīng)蝕變)

對(duì)女山11AHMNS號(hào)玄武巖礦物組成進(jìn)行分析。從圖3a可看出：主要物相為拉長(zhǎng)石(d=0.326 nm,d=0.318 nm,d=0.404 nm)、輝石(d=0.299 nm,d=0.325 nm,d=0.142 nm)、石英(d=0.426 nm,d=0.334 nm,d=0.182 nm)、鈦鐵礦(d=0.275 nm,d=0.254 nm,d=0.173 nm)。與顯微鏡下觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，薄片鑒定中基質(zhì)部分的斜長(zhǎng)石經(jīng)過XRD分析可進(jìn)一步確定為拉長(zhǎng)石，符合鈣堿性玄武巖中斜長(zhǎng)石一般為拉長(zhǎng)石和倍長(zhǎng)石的特點(diǎn)。薄片鑒定中少量金屬礦物，經(jīng)過XRD分析可確定為鈦鐵礦。XRD分析還可確定玄武巖中的輝石主要為普通輝石(單斜輝石)。

(2)團(tuán)山玄武巖(經(jīng)過蝕變)

對(duì)團(tuán)山11AHMG號(hào)玄武巖樣品礦物組成進(jìn)行分析。從圖3b譜圖可以看出：主要物相為蒙脫石(d=1.540，d=0.456，d=0.152)、輝石(d=0.299，d=0.323，d=0.295)、微斜長(zhǎng)石(d=0.324，d=0.329，d=0.216)。與顯微鏡下觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，薄片鑒定中基質(zhì)部分的斜長(zhǎng)石經(jīng)過XRD分析應(yīng)該為微斜長(zhǎng)石，而不是斜長(zhǎng)石。另外XRD分析檢出蝕變礦物應(yīng)該為蒙脫石，而非薄片鑒定中的綠泥石。由于伊丁石是橄欖石蝕變的各種可能產(chǎn)物的復(fù)合體，沒有固定的結(jié)構(gòu)，更傾向于同一種光學(xué)性質(zhì)，所以伊丁石無(wú)法在XRD中被檢出。由于黏土礦物顆粒較細(xì)，在顯微鏡下辨別比較困難，通過XRD分析可以看出顯微鏡下的綠泥石實(shí)際上為蒙脫石。

圖 3　女山和團(tuán)山玄武巖樣品的X射線衍射譜圖 Fig.3　XRD patterns of basalt samples from Nüshan and Tuanshan

2.2.2礦物定量分析

采用K值法(基體清洗法)對(duì)玄武巖礦物進(jìn)行定量分析[11-13]。得出女山11AHMNS號(hào)玄武巖為4相：輝石(46%)、長(zhǎng)石(41%)、石英(5%)、鈦鐵礦(8%)。團(tuán)山11AHMG號(hào)玄武巖為3相：輝石(61%)、長(zhǎng)石(34%)、蒙脫石(5%)。

2.3X射線熒光光譜分析結(jié)果

基性巖SiO2含量為45%～52%，女山、團(tuán)山玄武巖的主元素分析結(jié)果見表1，其SiO2含量皆低于53%。按TAS圖解分類來(lái)看[14-16]：女山樣品屬于玄武巖，團(tuán)山樣品屬于粗面玄武巖(圖4)。

表 1女山和團(tuán)山玄武巖的化學(xué)成分

Table 1Chemical compositions of basalt samples from Nüshan and Tuanshan

元素測(cè)定含量(%)女山玄武巖團(tuán)山玄武巖元素測(cè)定含量(%)女山玄武巖團(tuán)山玄武巖SiO248.1448.98MgO9.537.70TiO22.222.35CaO7.018.44Al2O314.3413.64Na2O2.971.93Fe2O36.956.40K2O2.681.73FeO4.865.33P2O50.510.56MnO0.150.15H2O--

圖 4兩種玄武巖樣品的TAS圖解

Fig.4TAS diagrams of two kinds of basalt samples

2.4電子探針分析結(jié)果

女山和團(tuán)山玄武巖電子探針分析結(jié)果列于表2。女山玄武巖的主要礦物為：拉長(zhǎng)石、輝石、鈦鐵礦，與XRD分析結(jié)果相一致。顯微鏡下很難判斷的金屬礦物經(jīng)過電子探針可以確定為鈦鐵礦[17]。團(tuán)山玄武巖的主要礦物為：微斜長(zhǎng)石、輝石、蒙脫石，與XRD分析結(jié)果相一致。

表 2女山和團(tuán)山玄武巖探針分析結(jié)果

Table 2Analytical results of basalt samples from Nüshan and Tuanshan by EPMA

3結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)安徽明光未經(jīng)蝕變和經(jīng)過蝕變的2種玄武巖進(jìn)行顯微鏡鏡下鑒定和XRD、XRF和電子探針分析。通過分析可以得出：女山未經(jīng)蝕變玄武巖樣品的顯微鏡分析和XRD分析鑒定結(jié)果一致，而團(tuán)山蝕變玄武巖有所差異。

顯微鏡下鑒定的優(yōu)勢(shì)在于能夠準(zhǔn)確地鑒定出巖石構(gòu)造(如塊狀構(gòu)造、杏仁狀構(gòu)造)和結(jié)構(gòu)(如斑狀結(jié)構(gòu)、間粒結(jié)構(gòu))，但對(duì)于含有蝕變礦物的玄武巖定名，僅僅依靠顯微鏡鑒定，往往會(huì)出現(xiàn)蝕變礦物辨別不清的情況，在傳統(tǒng)巖礦鑒定中已成為一個(gè)難題。XRD鑒定的優(yōu)勢(shì)在于更準(zhǔn)確地鑒定出巖石造巖礦物和蝕變礦物名稱與含量，還可以給出礦物晶體結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，在玄武巖鑒定中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，不僅能準(zhǔn)確區(qū)分細(xì)小的蝕變礦物種類，又能檢定出輝石、長(zhǎng)石礦物種類及其在巖石中的相對(duì)含量，使得玄武巖巖石鑒定更加準(zhǔn)確。而通過XRF分析并采用TAS圖解法可以進(jìn)一步驗(yàn)證巖石為玄武巖，通過電子探針分析可以確定樣品中的金屬礦物為鈦鐵礦。XRF分析和電子探針分析的結(jié)合，進(jìn)一步為玄武巖鑒定提供了很好的佐證。

本文研究采用的多種現(xiàn)代儀器分析方法為玄武巖鑒定提供了新的手段，并可在相關(guān)巖類礦物鑒定工作中推廣應(yīng)用。

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Application of X-ray Diffraction, X-ray Fluorescence Spectrometry and Electron Microprobe in the Identification of Basalt

XUNai-cen1,2,SHENJia-lin1,2*,ZHANGJing1,2

(1. Nanjing Geological Survey Center, China Geological Survey, Nanjing 210016, China;

2. Supervision and Testing Center of Mineral Resources of East China, Ministry of Land and Resources,

Nanjing 210016, China)

Key words: basalt; mineral identification; rock thin section microscopic identification; X-ray Diffraction; X-ray Fluorescence Spectrometry; Electron Probe