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1、岩矿测试与鉴定主讲人：于炳松主讲人：于炳松电电 话：话：23212812321281中国地质大学（北京）地球科学与资源学院1、岩矿测试与鉴定的主要内容与方法2、岩矿显微镜鉴定原理与方法3、主要岩石类型的镜下鉴定特征岩矿测试与鉴定第一讲 岩矿测试与鉴定的主要内容与方法第一讲第一讲 成岩作用概述成岩作用概述1、化学成分、化学成分2、矿物成分、矿物成分3、结构、结构4、构造、构造5、产状、产状6、成因、成因一、岩矿测试与鉴定的主要内容第一讲第一讲 成岩作用概述成岩作用概述1、偏光显微镜：、偏光显微镜：原理：原理：偏振光研究内容：研究内容：岩石矿物成分、结构、显微构造、孔隙类型、孔隙结构、成岩作用类型
2、、成岩序列等。二、岩矿测试与鉴定的主要方法2、阴极发光显微镜、阴极发光显微镜(Cathodeluminescence,CL)原理：原理：用阴极射线管发出加速电子进行激发而产生一种萤光，把这一装置装在显微镜上，即阴极发光显微镜。类型：类型：冷CL（1520kV）、热CL（几万伏）、扫描电镜CL（SEM-CL）样品要求：样品要求：无盖片的薄片，表面极光滑研究内容：研究内容：碎屑成分、胶结物成分、胶结世代、岩石结构、构造、重结晶现象、孔隙类型。二、岩矿测试与鉴定的主要方法2.共轴增长胶结物 S85 5798.1m 正交偏光5.共轴增长胶结物大部分不发光，具生长环带，晶体边缘发桔黄色光，剩余孔隙发暗光
3、 S85 5798.1m 正交偏光3.充填早期溶孔方解石 S85井 5872.24m6.充填早期溶孔方解石 生长环分三期：一期不发光（淡水环境），二期暗桔黄色光，三期亮桔黄色光 S85井 5872.24m 10104.同223视域阴极发光，岩溶洞穴内碳酸盐泥发桔红色和亮桔黄色光，柱状方解石发亮 桔红色光、粒状方解石发桔红色光或不发光（CL）4X5 T615井 O1 8 5/331.岩溶洞穴内柱状、粒状方解石充填和碳酸盐泥填积（）4X5 T615井 O1 8 5/33二、岩矿测试与鉴定的主要方法3、扫描电镜（环境扫描电镜）：、扫描电镜（环境扫描电镜）：SEM（ESEM）原理：原理：以电子束为光源
4、，其放大倍数及分辨能力远远超过光学显微镜（20-100000倍），最高分辨率可达30。样品制备：样品制备：抛光的薄片、表面镀膜；ESEM可做原位测试研究内容：研究内容：碎屑成分、胶结物成分、自生矿物、岩石结构、孔隙类型、孔隙发育程度、孔隙连通情况、成岩作用。尤其对粘土矿物，有重要作用。注意：油砂需预先洗油。二、岩矿测试与鉴定的主要方法1，亮晶砂屑-生屑灰岩，粒内溶孔、晶间孔发育。.S76井2.亮晶砂屑-生屑灰岩，粒内、晶内均发育溶蚀孔隙。S76井5.亮晶砂屑-生屑灰岩，粒内溶蚀孔隙发育。S76井4.亮晶砂屑-生屑灰岩，溶缝、晶间溶孔及晶间孔发育。，3.黄灰色砂屑泥晶灰岩,镶嵌致密，见晶间微孔、
5、微隙。S86 5738.8m 6.褐灰色细晶生物灰岩，发育晶间孔隙。二、岩矿测试与鉴定的主要方法二、岩矿测试与鉴定的主要方法 1mm重晶石石膏d50 m20 0m20emSEM images二、岩矿测试与鉴定的主要方法二、岩矿测试与鉴定的主要方法4、透射电镜（、透射电镜（TEM）原理：原理：使用真空中透过磨薄样品的电子束，类似于使用透射光的光学凸透镜。要求样品应薄到足以让电子通过（几纳米）。通常使用500000倍的放大倍数获得晶格边缘的图象，用几千到大约30000倍的放大倍数可得到十分精细的结构信息，如粘土矿物。样品制备：样品制备：先制成抛光薄片，再用离子减薄到出现空洞为止，洞周围的样品区薄到
6、足以让电子束通过。应用：应用：矿物成分、矿物结构关系、矿物化学成分。二、岩矿测试与鉴定的主要方法QI0.5Energy(ke V)IntensityOAlSiKTiVCrFebI-Q-伊利石；石 英m02.557.5M0.5c02.5Energy(keV)IntensityOAlSiKFeSM-白云 母m57.50.5fCaPFCE nergy(k eV)Intensitm02.55TEM imagesTransmission Electronic Microscopy二、岩矿测试与鉴定的主要方法5、X射线衍射分析（射线衍射分析（XRD）原理：原理：X射线衍射技术。样品制备：样品制备：通常粉末
7、样品（510微米），200目。研究内容：研究内容：粘土矿物的定性定量分析、混层粘土矿物的鉴定及混层比、自生矿物的分析鉴定、矿物的有序度分析等。二、岩矿测试与鉴定的主要方法6、电子探针分析（、电子探针分析（EPMA）原理：原理：将电子枪发射的电子束经电磁透镜聚焦成直径m的微束作为X射线的激发源，轰击平坦的样品表面，然后根据样品激发出的各种元素的特征X射线来确定被轰击微区的化学成分。应用：应用：矿物成分的鉴定、胶结物成分的鉴定、矿物蚀变的鉴定等。二、岩矿测试与鉴定的主要方法7、包裹体均一温度和成分分析、包裹体均一温度和成分分析50C80C120C80C1）温度测定热台2）成分测定激光拉曼光谱二、岩
8、矿测试与鉴定的主要方法8、稳定同位素分析、稳定同位素分析同位素比值：同位素比值：RH2O=(18O/16O)H2O同位素分馏系数：同位素分馏系数：同位素在两种矿物或物相之间的分馏作用。A-B=RA/RB同位素比值与标准值之间的关系：同位素比值与标准值之间的关系：()(R样R标)/R标 1000 目前世界通用的标准方案：H、O的同位素用平均海水标准SMOW(Standard Mean Ocean Water)，C同位素用南卡罗来纳州白垩系皮迪组中的美州拟箭石（PDB）标准。二、岩矿测试与鉴定的主要方法9、放射性同位素分析、放射性同位素分析原理：具大原子数的许多元素的原子核是不稳定的，而且自然地衰变成为一个以上的子核。对于一个封闭地质体系中，子核的总数是初始存在的非放射性成因子核数目D0加上蜕变产生的数目总和，即：D=D0+N(et-1)方法：方法：K-Ar法、40Ar-39Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、U-Th-Pb法二、岩矿测试与鉴定的主要方法10、微量与稀土元素分析、微量与稀土元素分析ICP-MSDCPX萤光等二、岩矿测试与鉴定的主要方法
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