巖礦鑒定在某銅鉛鋅礦床勘查研究中的應(yīng)用

礦產(chǎn)資源是國家能源資源的重要組成部分，做好礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)和利用，不僅符合“一帶一路”倡議，還能夠為提高國家能源資源安全提供可靠保障

。礦產(chǎn)勘查是一項系統(tǒng)、復(fù)雜的工作，是運用地質(zhì)科學(xué)理論，使用多種勘探技術(shù)手段和方法對礦產(chǎn)地質(zhì)和礦產(chǎn)資源進行系統(tǒng)的調(diào)查研究工作。我國礦產(chǎn)資源豐富，礦石類型超過3000種

，在礦產(chǎn)勘查過程中，為了能快速、準確的確定礦產(chǎn)種類、含量等，巖礦鑒定是目前最有效的方法之一。通過以巖（礦）石標(biāo)本為基礎(chǔ)，制作出相應(yīng)的薄片或光片，分別借助偏光、反射光鏡下觀察，前者通過礦物組成物質(zhì)、含量、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等確定巖（礦）石名稱，后者通過礦物組分、礦物穿插關(guān)系以及礦化蝕變特征等，分析成礦過程或模式

，為進一步找礦勘查研究提供幫助，在礦床學(xué)應(yīng)用廣泛。本文以某銅鉛鋅礦床為例，利用4塊礦石標(biāo)本，分別制作4塊光片，利用反射光顯微鏡探究巖礦鑒定在該礦床中的實際應(yīng)用要點。

1 巖礦鑒定研究內(nèi)容及方法

1.1 巖石薄片鑒定

巖石薄片鑒定主要用于透明礦物的鑒定，通常指的非金屬礦物，如暗色造巖礦物橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等；淺色造巖礦物鉀長石、斜長石、石英等，常用于準確劃分巖石大類及定名方面。選取巖石樣品代表性位置進行切片、膠固（僅對松散易碎巖石）、磨平、粘片（載玻片）、磨片、蓋片（蓋玻片）制作巖石薄片，將其放在偏光顯微鏡下進行觀察，由于不同礦物物理化學(xué)性質(zhì)存在差異，導(dǎo)致不同礦物在偏光顯微鏡下光性特征不一致，在單偏

光鏡下主要觀察礦物突起、晶形、多色性、吸收性及解理等；正交偏光鏡下則主要觀察礦物的最高干涉色、消光類型、消光角、延性符號、雙晶等

。通過以上方法步驟測定巖石透明礦物光學(xué)性質(zhì)，確定巖石的礦物成分，研究它的結(jié)構(gòu)、構(gòu)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。巖石薄片鑒定法是地質(zhì)找礦工作中經(jīng)常使用的重要方法，也應(yīng)用于其他工業(yè)、農(nóng)業(yè)等方面。

在線上，通過精品課、視頻公開課、資源共享課、微課等多元化可以使學(xué)員共享結(jié)構(gòu)化、標(biāo)準化課程。同時由于網(wǎng)絡(luò)跨地域性、便捷性，使得學(xué)員可靈活根據(jù)自身具體條件自由學(xué)習(xí)。并可通過重復(fù)觀看，反復(fù)消化吸收知識。教師同樣可利用豐富的網(wǎng)絡(luò)教育資源，開展課題討論，也可利用在線課堂與學(xué)員交流。在線下，通過針對需要實操或現(xiàn)實互動性強的教學(xué)內(nèi)容，加強訓(xùn)練。并通過翻轉(zhuǎn)課堂 、智慧課堂等新型課堂形式，針對線上所學(xué)進行針對性答疑或深入討論[14]。

1.2 礦石光片鑒定

礦石光片鑒定主要用于不透明礦物的鑒定，通常指的金屬礦物，如黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等，常用于礦石中金屬類型、含量以及形成條件等方面的研究，是研究礦床學(xué)的重要手段之一

。選取礦石代表性位置進行切片、粗磨、精磨、拋光制作礦石光片，將其放在反射光顯微鏡下觀察，主要涉及金屬礦物的發(fā)射色、反射率、內(nèi)反射、均質(zhì)性、硬度以及反射光譜等內(nèi)容，準確鑒定金屬礦物種類，以及在礦物含量、結(jié)晶程度以及穿插關(guān)系進行分析，進而為礦床成因研究提供有利信息。礦石光片在現(xiàn)在礦床學(xué)研究中的應(yīng)用極為普遍，且快速成本低。

2 . 某銅鉛鋅礦床礦石光片實驗應(yīng)用

2.1 實驗器材、試劑

礦石中金屬礦物為閃鋅礦（約30%）、方鉛礦（約32%）、黃銅礦（約28%）、黃鐵礦（約2%）、斑銅礦（8%），礦石中透明礦物含量少（約5%）。礦石具它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造。 黃鐵礦，多呈半自形粒狀，粒度多在0.5mm以下不等，見被方鉛礦、黃銅礦沿邊緣交代，形成交代結(jié)構(gòu)。局部見被交代呈殘余狀、孤島狀，硬度大于鋼針（5.5），因硬度較大表面不平滑，坑洼狀，不平整，突起高，呈黃白色，反射率R=54±，無多色性，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。黃銅礦，不規(guī)則粒狀，也可見大面積連生，見交代閃鋅礦，并見多被方鉛礦交代包裹，形成交代結(jié)構(gòu)。部分見與閃鋅礦、斑銅礦緊密連生，硬度小于鋼針（5.5），反射率R=45±，呈銅黃色，無內(nèi)反射，顯均質(zhì)性或弱非均性。斑銅礦，多呈不規(guī)則粒狀，粒度多在0.5mm以下不等，多見連生黃銅礦，部分見與黃銅礦形成共邊結(jié)構(gòu)，可見嵌布在方鉛礦、黃銅礦內(nèi)，呈淡玫瑰棕色，反射率R=22±，無內(nèi)反射，顯均質(zhì)性。方鉛礦，不規(guī)則粒狀，大面積連生，生成時間較晚，交代黃銅礦、閃鋅礦及斑銅礦，呈反應(yīng)邊狀、交代殘余狀，硬度小于銅針（3.5），磨光性較好，表面見其特征三角孔存在，呈白色，反射率R=43±，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。閃鋅礦，不規(guī)則粒狀，也可見大面積連生，常見被方鉛礦、黃銅礦交代，可見嵌布于方鉛礦、黃銅礦內(nèi)，硬度接近銅針（3.5），呈較暗灰白色調(diào)，反射率R=17±，顯內(nèi)反射，多呈紅褐色或黃褐色，均質(zhì)性。

通過制作4塊礦石光片后，分別將4塊光片反面粘連載玻片膠泥上，用手壓機將光片壓成水平，然后依次放置在Carl Zeiss Axio Scope.A1反射光顯微鏡下進行觀察，調(diào)節(jié)好物鏡、目鏡及焦距，保證實驗人員能夠清晰的觀察礦石光片的性狀，分別對4塊光片進行全面系統(tǒng)分析鑒定。

2.2 礦石光片制作

礦石光片的制作步驟表現(xiàn)為：

形成交代結(jié)構(gòu)，部分見與閃鋅礦、黝銅礦緊密連生，硬度小于鋼針（5.5），反射率R=45±，呈銅黃色，無內(nèi)反射，顯均質(zhì)性或弱非均性。黝銅礦，不規(guī)則粒狀，粒度多在0.5mm以下不等，嵌布與閃鋅礦相近，局部見交代黃鐵礦、閃鋅礦，并見被方鉛礦交代，見呈灰白色微帶淡藍色調(diào)，反射率R=30±，不顯雙反射，均質(zhì)性。斑銅礦，多呈不規(guī)則粒狀，粒度多在0.1mm以下不等，多見連生黃銅礦，部分見與黃銅礦形成共邊結(jié)構(gòu)，多嵌布在方鉛礦內(nèi)，呈淡玫瑰棕色，反射率R=22±，無內(nèi)反射，顯均質(zhì)性。方鉛礦，不規(guī)則粒狀，大面積連生，生成時間較晚，交代黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦及黝銅礦，呈反應(yīng)邊狀、交代殘余狀，硬度小于銅針（3.5），磨光性多較好，表面見其特征三角孔存在，呈白色，反射率R=43±，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。閃鋅礦，不規(guī)則粒狀，見交代黃鐵礦，并見被方鉛礦交代，多見嵌布于方鉛礦內(nèi)，粒度多在0.75mm以下不等，硬度接近銅針（3.5），呈較暗灰白色調(diào)，反射率R=17±，顯內(nèi)反射，多呈紅褐色或黃褐色，均質(zhì)性。

2 反射光顯微鏡下分析鑒定

Candes和Tao等人已證明當(dāng)已知觀測元素數(shù)量c≥Cμ2nr(logn)6時,優(yōu)化問題式(3)可以以不低于1-n-3的概率重構(gòu)矩陣X,其中C為常數(shù),μ為不相關(guān)系數(shù),r為矩陣的秩.

3 結(jié)果分析

礦石中金屬礦物為黃鐵礦（35%）、方鉛礦（34%）、閃鋅礦（10%）、黃銅礦（12%）、黝銅礦（5%）、斑銅礦（1%），礦石中透明礦物少（約3%）。黃鐵礦，多呈半自形粒狀，粒度多在8.0mm以下不等，見被方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦及黝銅礦沿邊緣、裂隙或孔洞交代，形成交代結(jié)構(gòu)。局部見被交代呈殘余狀、孤島狀，硬度大于鋼針（5.5），因硬度較大表面不平滑，坑洼狀，不平整，突起高。呈黃白色，反射率R=54±，無多色性，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。黃銅礦，不規(guī)則粒狀，粒度多在1.5mm以下不等，見交代黃鐵礦，并見多被方鉛礦交代包裹，

3.1 樣品 （光片）1鑒定結(jié)果

采用礦石光片鑒定實驗前，需要做好試劑及儀器設(shè)備準備工作。本實驗需要的儀器設(shè)備包括：切片機，型號為YBQP-200；磨片機，型號為JKSM-250；拋光機，型號YBPG-250；反射光顯微鏡，型號為Carl Zeiss Axio Scope.A1，實驗需要的試劑為拋光劑、金剛砂。

3.2 樣品 （光片）2鑒定結(jié)果

采用反射光顯微鏡分別觀察4塊礦石光片，并借鑒礦相學(xué)原理和理論，得出3塊礦石光片最終鑒定結(jié)果，具體結(jié)果分別如下：

第一步；根據(jù)實驗的實際需求，按要求用記號筆標(biāo)出礦石切片位置和方向，開啟切片機，讓鋸片對準標(biāo)本所畫定位置進行切割，切割成四邊形礦片，長度為40mm×25mm×10mm左右，剩余樣為手標(biāo)本；第二步，粗磨，將切好礦片的兩面分別在磨片機上用120號金剛砂加水混合磨制3min～5min，將礦片兩面凹凸面磨平，用水洗干凈；第三步，中細磨，選擇粗磨后礦片的一面，在磨片機上用150號金剛砂加水混合磨平，手摸平面較光滑，用水洗干凈；第四步，細磨，中細磨后的礦片，用600號金剛砂加水混合磨平，磨至平面光滑，用水洗干凈；第五步，精磨，細磨好的礦片，用1000號金剛砂與水混合在玻璃板上精磨，磨至平面光亮為止，用水洗干凈；第六步，拋光，在拋光機上磨盤上放置布料，整平，加入合適少量拋光劑，將精磨好的礦片在磨盤上左右來回移動，并隨時在反射光顯微鏡下觀察檢查，直到金屬礦物十分光亮、無擦痕，可結(jié)束拋光，用水洗干凈，在用干毛巾沾去大部分水分，最后用鏡頭紙輕輕擦拭光面，校隊編號后，成為本實驗鑒定用光片。

2.1.4 質(zhì)量管理和質(zhì)量追溯體系 在中藥的全產(chǎn)業(yè)鏈過程中，運用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)，如通過電子標(biāo)簽，收集中藥材種植、加工、流通等環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)[17]，通過生產(chǎn)質(zhì)量信息實時監(jiān)控系統(tǒng)、基于過程分析技術(shù)（PAT）的智能化控制系統(tǒng)的運用，推進中藥源頭可追溯、過程可監(jiān)控、流程可跟蹤；以此構(gòu)建中藥生產(chǎn)流通全過程的質(zhì)量管理和質(zhì)量追溯體系，既有利于逐漸提高中藥產(chǎn)品質(zhì)量，保障用藥安全，也能使政府加強實時監(jiān)管，極大改善信息不對稱格局，同時也極大地提升了品牌價值。

3.3 樣品 （光片）3鑒定結(jié)果

礦石中金屬礦物為黃銅礦（約35%）、方鉛礦（約34%）、黃鐵礦（約20%）、閃鋅礦（7%），礦石透明礦物含量少（約4%）。黃鐵礦，多呈半自形粒狀，粒度多在2.0mm以下不等，見被方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦沿邊緣、裂隙或孔洞交代，形成交代結(jié)構(gòu)。局部見被交代呈殘余狀、孤島狀，硬度大于鋼針（5.5），因硬度較大表面不平滑，坑洼狀，不平整，突起高。呈黃白色，反射率R=54±，無多色性，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。黃銅礦，不規(guī)則粒狀，大面積連生，見交代黃鐵礦，并見多被方鉛礦交代包裹，形成交代結(jié)構(gòu)，部分見與閃鋅礦緊密連生，硬度小于鋼針（5.5），反射率R=45±，呈銅黃色，無內(nèi)反射，顯均質(zhì)性或弱非均性。方鉛礦，不規(guī)則粒狀，大面積連生，生成時間較晚，交代黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦，呈反應(yīng)邊狀、交代殘余狀，硬度小于銅針（3.5），磨光性多較好，表面見其特征三角孔存在，呈白色，反射率R=43±，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。閃鋅礦，不規(guī)則粒狀，見交代黃鐵礦，并見被方鉛礦交代，多見嵌布于方鉛礦內(nèi)，粒度多在0.5mm以下不等，硬度接近銅針（3.5），呈較暗灰白色調(diào)，反射率R=17±，顯內(nèi)反射，多呈紅褐色或黃褐色，均質(zhì)性。

3.4 樣品 （光片）4鑒定結(jié)果

礦石中金屬礦物為黃鐵礦（47%）、方鉛礦（15%）、閃鋅礦（10%）、黃銅礦（20%）、黝銅礦（3%），礦石中透明礦物少（約5%）。礦石具它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造、細脈狀構(gòu)造。 黃鐵礦，多呈半自形粒狀，粒度多在3.5mm以下不等，見被方鉛礦、黃銅礦沿邊緣交代，形成交代結(jié)構(gòu)。局部見被交代呈殘余狀、孤島狀，硬度大于鋼針（5.5），因硬度較大表面不平滑，坑洼狀，不平整，突起高，呈黃白色，反射率R=54±，無多色性，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。黃銅礦，不規(guī)則粒狀，也可見大面積連生或沿黃鐵礦裂隙分布，見交代閃鋅礦，并見多被方鉛礦交代包裹，形成交代結(jié)構(gòu)。部分見與閃鋅礦、斑銅礦緊密連生，硬度小于鋼針（5.5），反射率R=45±，呈銅黃色，無內(nèi)反射，顯均質(zhì)性或弱非均性。黝銅礦，不規(guī)則粒狀，粒度多在0.8mm以下不等，嵌布與閃鋅礦相近，局部見交代黃鐵礦、閃鋅礦，并見被方鉛礦交代，見呈灰白色微帶淡藍色調(diào)，反射率R=30±，不顯雙反射，均質(zhì)性。方鉛礦，不規(guī)則粒狀，大面積連生，生成時間較晚，交代黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦及黝銅礦，呈反應(yīng)邊狀、交代殘余狀，硬度小于銅針（3.5），磨光性多較好，表面見其特征三角孔存在，呈白色，反射率R=43±，無內(nèi)反射，均質(zhì)性。閃鋅礦，不規(guī)則粒狀，見交代黃鐵礦，并見被方鉛礦交代，多見嵌布于方鉛礦內(nèi)，粒度多在1.0mm以下不等，硬度接近銅針（3.5），呈較暗灰白色調(diào)，反射率R=17±，顯內(nèi)反射，多呈紅褐色或黃褐色，均質(zhì)性。

結(jié)果表明，5-羥甲基糠醛濃度在在0.595 2～17.85μg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好；蒼術(shù)素濃度在1.076～32.29μg·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

4 結(jié)束語

礦床學(xué)是找礦勘查的基礎(chǔ)，也是成礦規(guī)律與成礦模型、成礦預(yù)測的基礎(chǔ)依據(jù)，因此研究礦床學(xué)對深部及外圍盲區(qū)找礦意義重大。對金屬礦床而言，為了分析成礦作用，快速查明礦石中金屬礦物種類、礦石組構(gòu)，礦物生成序列、礦化蝕變特征等，通過礦石巖礦鑒定研究是必不可少的一項工作，金屬礦床中不同成礦作用過程形成多個礦化階段，在同一礦化階段內(nèi)，能形成一組礦物，這些礦物不是都在同一時間內(nèi)形成的，各種礦物生成時間先后為礦物生成序列

。本文結(jié)合4件光片鑒定結(jié)果可知，該銅鉛鋅礦床金屬礦物為黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、斑銅礦、黝銅礦，根據(jù)光片中黃鐵礦被方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝銅礦交代，斑銅礦被黃銅礦交代，黃銅礦被方鉛礦、閃鋅礦、黝銅礦交代，閃鋅礦被方鉛礦、黝銅礦交代，黝銅礦被方鉛礦交代，推斷出礦物從早到晚的生成序列依次為：黃鐵礦→斑銅礦→黃銅礦→閃鋅礦→黝銅礦→方鉛礦，進而從礦物組合、礦物生成序列分析礦床成因，為該礦床進一步勘查研究工作提供參考，同時也表明巖礦鑒定在礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域具有無可取代的地位，能夠直觀、快速的鑒定礦產(chǎn)種類、含量及礦物生成序列等，在礦產(chǎn)勘查行業(yè)值得推廣。

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