岩矿鉴定法在锰矿分析中的应用

王明明，徐 翠，何 丽，范 超，申晋青，李 超

(河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊 065000)



岩矿鉴定法在锰矿分析中的应用

王明明，徐 翠，何 丽，范 超，申晋青，李 超

(河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊 065000)

岩矿鉴定法是采用偏反光显微镜，对岩石矿物的各种光学参数进行测定，是鉴定岩石矿物的重要手段。通过岩矿鉴定法对某锰矿区系列样品鉴定分析，得出岩矿鉴定法能够快速、准确的确定矿物及岩石名称，并且直观的观察到矿物成分、结构、构造的变化，但对于隐晶质矿物、某些相似矿物亚类的识别，岩矿鉴定法依然存在不足。

岩矿鉴定法；锰矿；偏光显微镜

岩矿鉴定法是将岩石磨制呈薄片、光片、探针片，通过偏反光显微镜，运用晶体光学、矿相学知识，通过矿物的光性特征鉴定矿物。他不但能快速确定矿物，并且矿物间的共生、反应和变化等诸多关系都能从中体现，这为探索岩石类型、岩石成因、矿床类型等提供证据，是最直观、最实用、最简便、最快速的一种地质分析研究手段[1-2]。

本文通过对工作中遇到的某锰矿区系列样品进行岩矿鉴定，对矿区内锰矿在不同温度下的变化给出鉴定说明，为该矿区锰矿类型及变化提供了有力依据。

1 实验部分

1.1样品制备

将岩石切割呈35 mm×25 mm，厚15 mm的长方体，用120号金刚砂在粗磨盘上磨平两面，并在岩片背面写上编号，将岩片放入烘箱内烘干。取出烘干岩片，用刷子在表面涂上一层混合胶液(混合胶液为环氧树脂R6101与三乙醇胺按照10∶1比例调成)后再次放入烘箱内烘干。用120号金刚砂粗磨，400号金刚砂细磨至平面光滑，洗净烘干后将载玻片用混合胶液粘在岩片上，并放入烘箱内烘干。烘干后用切片机将载玻片上岩片切薄，并使用120号金刚砂将岩片磨至厚约0.1 mm后，用400号金刚砂细磨至0.05 mm左右，细磨后在玻璃板上用碳化硼3.5精磨至0.04 mm厚。最后采用海军呢和氧化铬抛光液，将探针片抛光[3]。

1.2样品分析

将磨制好的探针片放在OLYMPUS BX53偏反光显微镜下进行观察[4]，通过偏光显微镜对透明矿物进行镜下观察，运用晶体光学、岩石学内容，确定岩石的矿物组成，结构构造，蚀变及变质特征等。并通过反射光对不透明矿物进行测定。

2 实验结果与讨论

2.1 20℃条件下矿物特征

通过偏光显微镜下鉴定，在20℃条件下，岩石具含粗粒细中粒砂状结构，块状构造。矿物组成为陆源砂(50%)、菱锰矿(45%)、填隙物(5%)，根据其矿物组成及结构构造，其定名为菱锰含粗粒细中粒岩屑长石砂岩。

陆源砂成分包括长石端元、石英端元、岩屑端元，砂粒呈棱角状、次棱角状，分选性差，磨圆差，杂乱分布，粒度一般0.25～0.5 mm为中砂，部分0.05～0.25 mm为中砂，少部分0.5～0.7 mm为粗砂。长石端元包括斜长石、钾长石，斜长石轻高岭土化、绢云母化、碳酸盐化；钾长石为正长石、条纹长石，轻高岭土化。石英端元主为单晶石英，部分为硅质岩，少数为石英岩。岩屑端元包括粘土岩、绢云板岩、变质粉砂岩等。

菱锰矿呈半自形—他形粒状，粒度一般<0.01 mm，集合体主呈团状集中分布；少数粒度0.01～0.05 mm，零散分布。

填隙物由粘土质杂基、钙质胶结物组成，颗粒支撑，孔隙式胶结。粘土质呈隐晶状、微鳞片状，少数已变为鳞片状绢云母，粒度<0.05 mm，填隙状分布。钙质胶结物为他形粒状方解石，填隙状分布，粒度0.1～0.6 mm。

2.2 100～600℃条件下矿物变化特征

在100～600℃条件下，陆源砂的矿物成分、含量及结构特征未见改变。

在100℃条件下，菱锰矿团块与在20℃条件下的菱锰矿团块比较，含量明显减少，由45%降低到35%～40%，且菱锰矿作为填隙物的含量增加，由少量增加到10%～15%。在300℃条件下，菱锰矿团块数量继续减少到30%～35%，菱锰矿作为填隙物的含量增加到15%～20%。在600℃条件下，菱锰矿已全部变为锰矿，填隙状分布于陆源砂间。

在100℃条件下，填隙物多数已被菱锰矿替代，粘土质杂基已不见，只见少量钙质胶结物残留。在300℃条件下，填隙物已全部被菱锰矿替代，粘土质杂基、钙质胶结物均已不见。在600℃条件下，填隙物已全部变为不透明锰矿物，锰矿物呈隐晶质集合体，由于颗粒细小锰矿种属无法分辨。不同温度条件下的矿物偏光显微镜照片见图1。

图1 偏光显微镜照片

2.3结果与讨论

该区锰矿物在20℃时为菱锰矿，主呈团块产出，随着温度的增加菱锰矿团块逐渐减少，作为填隙

物出现的菱锰矿逐渐增加，当温度达到600℃时，菱锰矿全部转变为不透明的锰矿物，通过反射光观察，不透明锰矿呈隐晶质，颗粒边界不清晰，矿物光性特征无法确定，无法分辨其种属。

菱锰矿与菱铁矿、菱镁矿光性特征相似，均为正低突起、高级白干涉色，一轴晶负光性[5]，遇茜素红试剂、HCl不反应，通过偏光显微镜对其光性特征进行分析无法准确确定其种属，本次实验分析是通过野外地质情况，并且岩石与H2O2反映起泡，确定为菱锰矿。

3 结 论

通过实验及矿石成像分析，可以得出：

1) 探针片相较于薄片的优势在于，探针片既可以在透射光下观察透明矿物特征，又可以在反射光下观察不透明矿物特征，避免了同一矿样切制呈薄片与光片两个样品，由于位置不同造成薄片与光片鉴定结果存在差异；

2) 岩矿鉴定法可以快速、直观的确定矿物种属、含量及矿物间的相互关系、结构构造，并清晰的判断矿物的反应及变化，这为判断岩石成因、矿床类型等提供了重要证据；

3) 岩矿鉴定法作为重要的岩石分析手段，对于一些半晶质、显微隐晶质矿物及矿物亚类的划分存在一定难度。

[1] 罗华翠, 付小方. 区域地质调查工作中岩矿鉴定的有关问题探讨及建议[J]. 国土资源科技管理, 2012, 29(3): 98-101.

[2] 何丽, 徐翠, 修迪, 等. 将X粉晶衍射法、电子探针分析与岩矿鉴定法应用于矿物分析[J].中国锰业, 2016, 34(3): 159-160,163.

[3] 张洁, 李林庆(编). 岩矿鉴定实用手册[M]. 北京: 地质出版社, 2016: 1-69.

[4] 赵慧涛, 张丽娜, 胡艳宏, 等. 岩矿鉴定法矿石特征分析中的应用[J]. 山东冶金, 2015, 37(2): 79-80.

[5] 常丽华, 陈曼云, 金巍, 等(编). 透明矿物薄片鉴定手册[M]. 北京: 地质出版社, 2006: 1-216.

AnApplicationofRock-mineralDeterminationinManganeseOreAnalysis

Wang Mingming, Xu Cui, He Li, Fan Chao, Shen Jinqing, Li Chao

(HebeiInstituteofGeologyandMineralResourcesSurvey,Langfang,Hebei065000,China)

Rock-mineral determination is used in the polarizing microscope measure optical parameter of the rock-mineral, as is the important means of measure the rock-mineral. In this article, the author analyzes a manganese ore zone rock, by using rock-mineral determination. It concludes that rock-mineral determination can be quickly and accurately determined in the name of minerals and rocks. We can observe the change of mineral composition, texture and structure. But for cryptocrystalline minerals, some similar mineral types identification used in rock-mineral determination is difficult.

Rock-mineral determination; Manganese ore; Polarizing microscope

2016-09-02

王明明(1988-)，女，河北广宗县人，助理工程师，研究方向：岩矿测试分析工作，手机：15933163668，E-mail:364869197@qq.com

P618.32

：Adoi：10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2016.04.028