第三篇地調(diào)工作基本方法樣品的采集和送樣分析.ppt

各類標(biāo)本 樣品的采集和處理是區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中一項(xiàng)不可少的工作 需要采集的類型繁多 其總體要求是 采樣目的要明確 采樣應(yīng)具有代表性和真實(shí)性 不可隨手拈來來源不明的巖塊 一般要采取新鮮巖石 認(rèn)真進(jìn)行標(biāo)本樣品的編錄工作 巖礦鑒定或陳列標(biāo)本 1 采集要求 沉積巖標(biāo)本 對調(diào)查區(qū)內(nèi)各時代地層剖面的每一種代表性巖石 均應(yīng)按層序系統(tǒng)采集 有沉積礦產(chǎn)的地段和沉積韻律發(fā)育地段應(yīng)加密采集 巖漿巖標(biāo)本 按巖性 相帶 脈巖和填圖單位采取代表性的和過渡類型的標(biāo)本 另外 對析離體 捕虜體 蝕變帶 接觸帶 烘烤邊 冷凝邊 巖體中穿插的脈巖 與巖體接觸的各種圍巖等亦應(yīng)采集標(biāo)本 變質(zhì)巖標(biāo)本 按變質(zhì)程度系統(tǒng)取樣 應(yīng)分別對不同夾層 混合巖 分基質(zhì)和脈體 系統(tǒng)采集鑒定標(biāo)本 礦石標(biāo)本 據(jù)其類型 組分 結(jié)構(gòu)構(gòu)造 圍巖蝕變 礦石和圍巖的關(guān)系等特征進(jìn)行采取 同時還應(yīng)采集供做礦相學(xué)研究的光片標(biāo)本 2 標(biāo)本的規(guī)格 陳列標(biāo)本一般不應(yīng)小于9cm 6cm 3cm 供鑒定用者一般不應(yīng)小于6cm 4cm 3cm 對于礦物晶體 化石 構(gòu)造等標(biāo)本則規(guī)格不限 盡可能采取新鮮巖石 但可適當(dāng)保留少許風(fēng)化面 以便全面再現(xiàn)原始的野外直觀特征 3 編錄和整理 應(yīng)對采集的標(biāo)本立即填寫標(biāo)簽 登記和編號 在記錄簿中亦應(yīng)注明采樣位置和編號 系統(tǒng)采送的鑒定樣品應(yīng)附剖面圖或柱狀圖 送出的樣品應(yīng)留副樣以便核對鑒定成果 標(biāo)本和標(biāo)簽應(yīng)當(dāng)一起包裝 注意不使標(biāo)簽損壞或散失 對于特殊或易磨損者要用棉花或軟紙包墊 任何薄片 光片在磨制前都應(yīng)根據(jù)需要在標(biāo)本上畫線示出切片部位及范圍 薄片及標(biāo)本 鑒定要求 確定巖石的礦物和碎屑顆粒的種類 結(jié)構(gòu) 構(gòu)造 礦物共生組合 對巖石定名分類 測定巖石的沉積 變質(zhì)變形等顯微結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征 鑒定巖石后期交代及礦化 測定礦物的晶形 力度 構(gòu)造 蝕變 光性 無力性質(zhì)等特征等 采樣與制樣要求 要求一般采手標(biāo)本大小 3 6 9cm 即可 磨片大小2 4 2 4cm 厚度0 03cm 光片 鑒定要求 測定不透明礦物的種類及含量 礦物共生組合 采樣及制樣要求 樣品手標(biāo)本大小 光片一般2 3cm 厚0 5cm 表面拋光 巖組分析 鑒定要求 對礦物顆粒向量進(jìn)行測量統(tǒng)計(jì) 研究應(yīng)力大小的方向 采樣要求 采手標(biāo)本大小 在構(gòu)造面上標(biāo)注產(chǎn)狀 如 節(jié)理 磨片厚度0 04mm 人工重砂 鑒定要求 幅礦物特征 有用礦物的賦存狀態(tài) 挑選單礦物作其他測試用 采樣要求 一般在同一露頭用撿塊法采10 20Kg巖石 粒度分析 鑒定要求 沉積巖粒度概率統(tǒng)計(jì)分析采樣要求 采手標(biāo)本大小 制薄片 大化石 鑒定要求 化石定名 特征描述 附照片及素描 確定時代及對古環(huán)境做出判斷 采樣要求 樣品大小依化石大小而定 盡量采集化石整體 對疏松化石 先作固結(jié)處理 再采集 對大脊椎動物化石 應(yīng)打成1 1m2的格子 對格子編號 照相 按各自整塊采集 化石在野外要進(jìn)行初步整理 微體化石 鑒定要求 微體化石種屬 特征描述 附照片及素描 統(tǒng)計(jì)微體化石的出現(xiàn)率組合及演化 確定時代及對古環(huán)境作出判斷 采樣要求 一般逐層采集 采樣間距一般5 10m 去掉表面風(fēng)化物 樣品重量一般不少于1Kg 以1 5 2Kg為適 X 射線衍射分析樣 采樣要求 一般樣品挑幾粒 十幾粒晶體 X 射線單晶 采用粒徑為0 1 2 0mm左右的單晶體 一般需礦物重量十幾克 粘土礦物鑒定采粘土100g以上 同意地質(zhì)體需采三個以上樣品測定 X 射線衍射分析樣 測試要求 1 X 射線粉晶礦物定名 測定結(jié)構(gòu)簡單的礦物晶體晶胞參數(shù)及格子類型 區(qū)別同質(zhì)多象變體及長石有序度 2 X 射線單晶測定晶胞參數(shù) a b c 空間群 原子坐標(biāo)參數(shù) 表征晶胞中原子種類 數(shù)目和相對位置 分子晶體中分子立方體構(gòu)型 鍵長 鍵角 電荷分布 分子間的距離 離子晶體的配位 構(gòu)型 離子大小 晶體結(jié)構(gòu)的有序 無序等 電子衍射法樣 測試 測定礦物晶體結(jié)構(gòu)及參數(shù) 確定礦物種類 采樣 采手標(biāo)本大小的塊狀樣品 紅外光譜分析樣 測試要求 鑒別礦物種類 尤其是膠體礦物和火山玻璃燈均質(zhì)體 確定礦物中水的存在形式 區(qū)別類質(zhì)同像和某些同質(zhì)多像礦物 區(qū)分礦物多形結(jié)構(gòu) 陰離子基團(tuán)配位對稱性 原子的有序 無序分布 陽離子配位數(shù) 確定沉積巖成熟度和相指標(biāo) 含油巖層中干酪根的特征和演化 測定海綠石膨脹層含量 采樣要求 挑所需單礦物2克左右 液體1ml 氣體200ml 激光拉曼光譜法 測試要求 測定礦物及有機(jī)物成分 結(jié)構(gòu) 鑒定礦物顯微氣液包裹體中子礦物種類及氣體 液體成分 如SO42 CO32 CO2 CH4 H2S等 同位素含量及其比值 采樣要求 固體和粉末樣品要多于1g 液體和氣體多于1ml 穆斯堡爾譜法 測試范圍 鑒定鐵 錫礦物種類 確定礦物中鐵 錫氧化態(tài) Fe3 Fe2含量及比值 電子組太 如低自旋 高自旋 配位對 配位狀態(tài)及化學(xué)鍵 確定鐵 錫離子有序 無序及類質(zhì)同像轉(zhuǎn)換 含鐵 錫礦物的同質(zhì)多像變體 生油巖承受度 在不同溫壓下礦物相轉(zhuǎn)變過程 采樣 200mg破碎的巖石和礦物 核磁共振波譜法 測試范圍 礦物中水的類型 礦物結(jié)構(gòu)的有序 無序 礦物中擴(kuò)散 相變 結(jié)構(gòu)缺陷 晶體中電荷分布 化學(xué)鍵的確定 定性確定有機(jī)化合物結(jié)構(gòu) 性質(zhì) 定量測定混合有機(jī)物中各組分的量比 采樣 固體80 160g 液體1 2ml 熱分析樣 有差熱分析和重?zé)岱治?二者常同時進(jìn)行 測試要求 鑒別粘土礦物 鐵 鋁 氫氧化物等含水礦物以及碳酸鹽礦物 膠體礦物 非晶質(zhì)的種屬 鑒定類質(zhì)同像系列礦物的種屬 碳酸鹽巖 綠泥石 蛇紋石等 確定礦物的風(fēng)化 蝕變程度 測定礦物中CO2 有機(jī)碳等的含量及水的賦存狀態(tài) 定量測定礦物的反應(yīng)熱 作樣品的熱分析曲線 采樣要求 單礦物或巖石均可 樣重5g 礦物包裹體分析樣 分析要求 測溫 包裹體成分分析 采樣要求 1 測溫 均一法 樣品采手標(biāo)本大小 制薄片 粘片用加拿大樹脂 用于爆破法的樣品 需是單礦物 純度高于98 粒度0 5 1mm 2 成分分析 測定對象主要為石英 長石 綠柱石等硅酸鹽礦物或部分氧化物 單礦物純度高于98 粒度0 2 0 5mm 送樣重量10 30g 電子探針微區(qū)分析樣 分析要求 對礦物微區(qū) 微米級 進(jìn)行元素常量分析 不能區(qū)分變價元素價態(tài) 和形貌 結(jié)構(gòu)分析 采樣制樣要求 密集薄片樣 用環(huán)氧樹脂粘結(jié) 不蓋玻璃片 載片小于28mm 50mm 也可采單礦物顆粒 離子探針微區(qū)分析樣 分析要求 礦物微區(qū)同位素比值測定 元素含量測定 ppm級 采樣制樣 同電子探針相仿 透射電子顯微鏡分析樣 分析要求 確定礦物晶體形態(tài) 礦物種類 掃描分析礦物微區(qū)表面形態(tài) 如石英 鋯石 及微觀結(jié)構(gòu) 鑒定微體古生物種屬 采樣制樣 采薄片樣 減薄至1000埃左右 粒度小于1微米的顆粒樣品 取數(shù)毫克可直接測試 掃描電子顯微鏡分析樣 分析范圍 礦物表面微區(qū)形貌 顯微結(jié)構(gòu)和微晶形態(tài)等 通過穩(wěn)定礦物表面特征 石英 鋯石等 分析顆粒的成因和水動力條件 古生物 特別是微古生物 的微細(xì)形態(tài)和結(jié)構(gòu)的確定 分析巖石成分 結(jié)構(gòu)及石油儲油層顯微構(gòu)造 采樣制樣 基本與電子探針微區(qū)分析樣相同 試樣大小取決于儀器型號 一般不超過100 30 50mm 激光顯微光譜法 分析范圍 測定礦物中雜質(zhì)元素種類 定量測定礦物次要成分 雜質(zhì)痕量元素含量 確定微細(xì)礦物名稱 巖石重砂中副礦物含量的快速統(tǒng)計(jì) 采樣 固體樣品制成光薄片后測試 液態(tài)和粉末樣需作處理后才能測定 巖石化學(xué)全分析樣 主要有硅酸鹽巖石全分析 分析項(xiàng)目一般為SiO2 Al2O3 Fe2O3 FeO MgO CaO Na2O H2O TiO2 P2O3 MnO CO2 H2O H2O 有時還要加上S Cl F 超基性巖還加上Cr2O3 CoO NiO等 碳酸鹽巖石分析 分析項(xiàng)目一般為CaO MgO MnO SiO2 Al2O3 Fe2O3 Na2O H2O TiO2 P2O3 CO2 S H2O 燒失量 鋁土和粘土分析 分析項(xiàng)目一般為SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO Na2O H2O TiO2 P2O3 MnO H2O S Ga 石英巖分析 分析項(xiàng)目一般為SiO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaO TiO2 P2O3 Cr2O3 燒失量 分析要求精確到小數(shù)點(diǎn)后第二位 分析結(jié)構(gòu)百分?jǐn)?shù)綜合99 30 100 70 采樣要求 撿塊取新鮮巖石2Kg 巖石化學(xué)多相分析樣 根據(jù)需要分析部分項(xiàng)目 分析要求精確到小數(shù)點(diǎn)后第二位 采樣要求 撿塊取新鮮巖石2Kg 單礦物化學(xué)成分全分析 分析要求 分析項(xiàng)目根據(jù)不同礦物理論化學(xué)式來確定 分析結(jié)果百分?jǐn)?shù)綜合99 50 100 70 也可用電子探針等一起測定 挑選單礦物10 100g 用電子探針分析 采集薄片樣即可 巖石微量元素定量分析 分析要求 分析項(xiàng)目根據(jù)樣品的用途而定 常分析的元素有 Li Be Nb Sc Ga Zr Th Sr Ba V Co Cr Ni Cu Pb Zn W Mo Au As Ag Sn Sb Hg Bi F Cl B Rb Ta U Hf P Te 精度要求要比元素在該巖類中的豐度值高一個數(shù)量級 分析誤差不得超過20 采樣 新鮮巖石 撿塊 500g左右 巖石稀土元素定量分析 分析要求 分析稀土元素15種 La Ce Pr Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Y 分析要求精確到小數(shù)點(diǎn)后第二位 采樣 新鮮巖石1 2Kg 撿塊法 單礦物微量元素定量分析 分析要求 分析項(xiàng)目依樣品的用途而定 采樣 挑選單礦物2g H Ar年齡樣 測試范圍 有體積法和稀釋法 測定新生代 古生代未受后期熱擾動的成巖年齡 熱事件年齡 采樣要求 測定對象常為云母類 角閃石 輝石 斜長石 海綠石 伊利石 霞石 火山玻璃 以及含鉀的沉積巖 變質(zhì)巖 火成巖全巖 選單礦物重一般2 50g 全巖樣500 1000g Ar Ar年齡樣 測試范圍及分析要求 樣品要在反應(yīng)堆中經(jīng)快中子照射 測定氬的同位素比值 經(jīng)多階段加熱 測定巖漿巖的結(jié)局年齡和后期熱事件年齡 沉積巖的沉積年齡和后期熱事件年齡 變質(zhì)作用的年齡 硫化物年齡 提供多階段加熱的氬同位素分析數(shù)據(jù) 年齡值及年齡坪譜圖 采樣 測定對象及樣品重量同H Ar年齡樣 U Pb年齡樣 測試范圍及分析要求 用超微方法分析 測定中生代及其以前的巖漿巖 變質(zhì)巖 沉積巖的沉巖年齡 變質(zhì)年齡 熱事件年齡 分析要求提供每個礦物顆粒的U Pb同位素比值及年齡值 多個礦物的一致曲線及年齡 采樣 取新鮮巖石分離 挑選單礦物 主要測定對象為鋯石 獨(dú)居石 磷灰石 晶質(zhì)鈾礦 對鋯石含量高的花崗巖取3 5Kg5Hg 對火山巖取10 15Kg 對中基性 超基性巖取20 25Kg 一般挑單礦物重量0 5 2g 純度 98 每種單礦物按物理性質(zhì)不同分別測定 鈾系法 測試范圍 40 104a以內(nèi)的湖泊沉積物 海洋沉積物 錳結(jié)核 鹽類 碳酸鹽巖 珊瑚 鐘乳石 鈣結(jié)核 貝殼 骨頭 年輕火山巖 自然水的形成年齡 采樣 樣重一般為10 100g 水樣10 20ml 碳酸鹽巖和火山巖取新鮮巖石 Rb Sr年齡樣 測試范圍及分析要求 Rb Sr同位素質(zhì)譜分析 精度要高于萬分之一 誤差小于5 測定中生代以前的巖石形成年齡 變質(zhì)年齡及物質(zhì)來源信息 要求提供同位素測試數(shù)據(jù) 等時線圖 等時線斜率 截距 相關(guān)系數(shù) 等時線年齡及誤差范圍 采樣 測定對象主要為中 酸性巖 全巖等時線樣一般采6 10塊樣 每塊1Kg左右 要保證樣品的同源 同期 同一封閉體系 全巖 單礦物等時線樣和礦物等時線采一塊即可 單礦物測定對象同H Ar法 樣品要新鮮 Sm Nd年齡樣 測試范圍及分析要求 同位素質(zhì)譜分析 精度要高于萬分之一 誤差小于5 測定中生代以前的巖石形成年齡 變質(zhì)年齡及物質(zhì)來源信息 要求提供同位素測試數(shù)據(jù) 等時線圖 等時線斜率 截距 相關(guān)系數(shù) 等時線年齡及誤差范圍 采樣 測定對象主要為超基性 基性巖 全巖等時線樣一般采6 10塊樣 每塊1Kg左右 要保證樣品的同源 同期 同一封閉體系 全巖 單礦物等時線樣采一塊即可 單礦物測定對象同H Ar法 樣品要新鮮 14C年齡樣 測試范圍 200 5 104a含碳物質(zhì)的年齡 采樣 采集對象及重量 木頭 木炭 樹根 古植物種子等采25 30g 泥炭 珊瑚 貝殼 淤泥200 1000g 土壤500 2000g 動物骨骼1000 1500g 水500 1000g 樣不需破碎 剔除非測定雜質(zhì) 樣品裝入塑料袋 不直接裝入布袋 水樣應(yīng)在野外進(jìn)行處理后 將沉凝物 裝入玻璃或塑料瓶中送化驗(yàn)室 通常100升左右的水才能分離出足夠數(shù)量的沉積物供測定 古地磁 測試要求 測定巖石的天然剩余磁場 求得樣品的平均磁偏角 磁傾角 磁極位置等參數(shù)的對比 根據(jù)樣品的磁極對地層進(jìn)行劃分對比 研究板塊的遷移 采樣要求 1 間距 垂直走向逐層采集 采樣間距一般為1 5m 2 數(shù)量 應(yīng)滿足統(tǒng)計(jì)的要求 侵入巖在中心取樣 不得少于10塊 3 規(guī)格 野外采樣12 12 12cm大小手標(biāo)本 并表明層面或構(gòu)造面的傾向和傾角 對于松散沉積物可采用器具取得定向標(biāo)本 誤差不得超過10 室內(nèi)制成4 4 4cm 每塊手標(biāo)本截取四個以上的樣 4 采樣對象為含磁性較高的沉積物和巖漿巖 5 采集方法 可在新鮮巖石采集手標(biāo)本或用手提式鉆機(jī)采取 6 送樣時附剖面圖 寫明采樣位置及經(jīng)緯度 熱釋光 TL 測試范圍 測定受熱受光樣品 如古陶瓷 斷層泥和黃土 沙丘等 測石英 長石 測年范圍1000a 1Ma 采樣 深度 30 40cm 采樣避光進(jìn)行 不透光包裝 樣重 1000g左右 光釋光 OSL 測試范圍 測定河流相 洪積相 湖相 海相 冰水相 風(fēng)積物 火山噴發(fā)物及斷層磨擦生熱烘烤的產(chǎn)物及考古樣的最后一次暴光或受熱以來所經(jīng)歷的年齡 測年范圍2千年 50萬年 采樣 基本同熱釋光樣 電子自旋共振 ESR 測試范圍 測定物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征 測定第四紀(jì)沉積物 火山巖地質(zhì)年齡及斷層最后一次活動年齡等 測年范圍幾百年 幾百萬年 采樣要求 1 測定物質(zhì)結(jié)構(gòu)的樣品 單礦物采長度為2 9mm的單晶 粉晶采4 9g 液體需0 01 0 1ml 2 第四系測年采集對象為碳酸鹽類鈣結(jié)核 貝殼 珊瑚 磷酸巖類 牙齒 骨頭 硫酸鹽石膏 硅酸鹽 火山物質(zhì) 斷層物質(zhì) 經(jīng)陽光照射的樣品等 采樣深度30 50m 避光處理和保存 樣品量一般50 100g 含石英顆粒松散沉積物一般需1000 2000g 裂變徑跡 FT 測試范圍 測定對象主要為磷灰石 鋯石 硝石 云母 火山玻璃等 測年范圍幾百年至幾百萬年 采樣 樣品要新鮮 礦物充分結(jié)晶 測抬升速率沿不同高度系統(tǒng)取樣 樣品量足以保證選出幾十個礦物顆粒 送單礦物100 500顆 送巖石2Kg 氧同位素 分析要求 測定樣品的16O 18O 計(jì)算 18O0 00和同位素平衡溫度取樣 根據(jù)用途不同而不同 1 計(jì)算成巖溫度常采同一世代礦物對 巖石要新鮮 礦物純度98 以上 礦物樣重0 2g 計(jì)算碳酸鹽巖古海水溫度要用腕足類及軟體動物貝殼 2 判別巖石物質(zhì)來源采單礦物 或全巖 巖石要新鮮 礦物純度98 以上 粒徑小于0 3mm 判別水的來源主要用礦物包裹體 3 測定第四紀(jì)古氣候變化 采集冰塊和雪裝入玻璃瓶 蠟封 樣品體積50 100ml 氫同位素 分析要求 測定 D值 用于計(jì)算溫度 判別物質(zhì)來源 結(jié)合氧同位素研究地下水成因 采樣 測定對象主要有云母 角閃石 蛇紋石 天然水 測定包裹體的礦物有石英 螢石 硫化物 碳酸鹽等 樣重 單礦物20 50g 水10 15ml 硫同位素 分析要求 分析硫同位素組成 計(jì)算 34S 計(jì)算礦物的平衡溫度 采樣 測定對象主要為硫化物 測定溫度取礦物對 挑單礦物0 5g左右 碳同位素 分析要求 測定碳同位素組成 13C 用于計(jì)算溫度 判別有機(jī)碳和無機(jī)碳 淡水和海水碳酸鹽巖 采樣 采樣對象主要為碳酸鹽巖 含石墨變質(zhì)巖及含碳地下水 氣體和植物 樣重0 5g 氣體5 10ml 測定包裹體碳同位素組成的礦物主要有石英和硫化物 樣重150g 鉛同位素 分析要求 分析206Pb 204Pb 207Pb 204Pb 208Pb