CN105092340A - 一种岩石样品微区圈定系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩石样品微区圈定系统。本发明包括：偏光显微镜、荧光显微镜、阴极发光显微镜、亮度刺眼的手电筒，以及油性笔、图像处理系统、显微镜载玻片。本发明专用于对岩石样品制样并在微观条件下对目的矿物进行准确圈定，排除手工和肉眼误差，使得测试结果更加精确，且操作简单，对设备要求低，从而在一定程度上克服了国内外目前对碎屑岩胶结物测试手段局限性的问题。同时该系统制作的岩石样品薄片具有便携的优势，可以充分利用多个实验室的仪器设备对样品开展测试分析，不仅降低了人员和时间成本，而且提高了实验测试精度。

Description

一种岩石样品微区圈定系统

技术领域

本发明属于岩石勘测技术领域，特别涉及岩石样品矿物分析和在微观下圈定矿物。

背景技术

目前在国内外，在对地质理论知识和测试结果精确度要求越来越高的情况下，对岩石样品实验数据的准确性要求也日益提升，部分实验测试结果要求精度达到万分之一，用于测试的岩石样品的选取直接影响实验结果的准确性。

现有的样品分析技术存在以下缺陷：

大于肉眼级别的矿物和样品微区可以直接手工用工具获取。但对于毫米-微米级别的微区样品取样时，手工方法取样不仅操作起来非常复杂，而且取样准确度不高，会对实验结果造成严重的人为取样误差。

现有的激光微区稳定同位素取样分析系统可以在微观下用激光加热分解目的矿物，但是对于难以区分的矿物，这个方法则行不通。尤其是在对碎屑岩岩石样品的胶结物微区（方解石、白云石、次生石英）取样时，肉眼观察岩石样品胶结物的颜色及形态与周围矿物颗粒相比差异不大，在实际加热分解过程中很难将矿物准确区分开。

现有的微区选样技术操作过程过于复杂，即使在微观下正确区别出目的矿物，也很难对矿物进行标记，更不容易将识别出的目的矿物取出并携带至其他实验室做进一步分析测试。此处在岩石样品选取过程中，结合样品的多方面地质信息进行筛选，在制样和选样时做多种标记，可以使多种分析测试的样品之间更有关联性，得到的分析数据也更有参考和利用价值。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述问题，提供一种岩石样品微区圈定系统。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种岩石样品微区圈定系统，包括：偏光显微镜、荧光显微镜、阴极发光显微镜、手电筒、油性笔、图像处理系统、显微镜载玻片；

其中，显微镜载玻片，可以放置磨制好的岩石样品，载玻片大小刚好放进阴极发光显微镜的样品槽子中；

阴极发光显微镜，附有真空泵，可以在近真空状态下对岩石矿物放电激发，使得各种矿物发出不同颜色的光，并在阴极发光显微镜下放电激发条件下对目的矿物所在位置拍照；关闭放电电源保持样品位置不动，并在反射光环境下对岩石再次拍照；这在对碎屑岩胶结物圈定时尤为有效；阴极发光显微镜需要具有可以放大10×5倍和10×10倍功能，方便在不同放大倍数下观察矿物；

图像处理系统，可对两张照片进行叠合，在反射光拍出的照片上圈定目的矿物的准确位置；

手电筒，用于在显微镜拍照时提供反射光源，且提供的光源可达到刺眼的亮度；

油性笔，在显微镜微观条件下，将阴极发光显微镜样品室的密封盖子取下后，结合在反射光下拍的照片和目的矿物的准确位置，在磨制好的岩石样品表面用油性笔圈出目的矿物所在的大致位置，并标记好第几个圈；

偏光显微镜，具有可以放大10×5倍和10×10倍功能，方便在不同放大倍数下观察并圈定目的矿物，对油性笔圈定矿物位置的记号圈拍照，并结合目的矿物在反射光照片中标记的准确位置，通过图像处理系统勾绘出目的矿物的准确位置；同时还具有拍照功能；

荧光显微镜，具有可以放大10×5倍和10×10倍功能，方便在不同放大倍数下观察并排除有机质对选矿的干扰；同时还具有拍照功能。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明专用于对岩石样品制样并在微观条件下对目的矿物进行准确圈定，排除手工和肉眼误差，使得测试结果更加精确，且操作简单，对设备要求低，从而在一定程度上克服了国内外目前对碎屑岩胶结物测试手段局限性的问题。同时该系统制作的岩石样品薄片具有便携的优势，可以充分利用多个实验室的仪器设备对样品开展测试分析，不仅降低了人员和时间成本，而且提高了实验测试精度。

附图说明

图1为本发明岩石样品进行“V”字标记并对岩石刻槽后，磨制成的小圆饼岩样示意图。

图2为本发明对小圆饼岩样进行“A”字标记后的示意图。

图3为本发明在阴极发光下对小圆饼岩样真空放电后的发光情况。

图4为本发明在反射光下对小圆饼岩样拍照结果。

图5为本发明对目的矿物大致位置圈定结果示意图。

图6为本发明对目的矿物准确位置圈定结果示意图。

图7为本发明最终制成的岩石样品薄片背面示意图。

图8为本发明最终制成的岩石样品薄片正面示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

首先，获得野外或钻井岩心，然后将原料钻取出规则的小圆柱，该小圆柱直径25mm，长为20mm～70mm，将小圆柱切割成多个小圆饼岩样，并应尽可能的减少机械切割对样品造成的磨损程度，在切割前对小圆柱进行“V”字型标记，并在图1中的样品侧面切割留下刻槽。在切割完多个小圆饼岩样后通过观察“V”字型和刻槽重新摆放样品。

其次，在两个切割面的背面分别标记“A”字型，如图2，接下来对其中一个小圆饼岩样“A”字的背面圈定微区。

然后，对小圆饼岩样进行初步加工，用胶将岩样固定在显微镜载玻片上并编号，在粘有小圆饼岩样的载玻片背面画上指示箭头，分析观察摆放样品时，确保箭头指向人的方向，这样能方便后续的操作。

再将粘在显微镜载玻片上的小圆饼岩样放置在阴极发光显微镜样品室中，用真空泵将阴极发光显微镜样品室抽到近真空状态（压力＜0.01mBar），阴极发光显微镜发射的电子束激发小圆饼岩样，待电流和电压达到要求并稳定后（320μA/12.5KV），在镜下观察矿物的颜色。接着，在放电激发条件下通过阴极发光显微镜对目的矿物所在位置拍照，结果如图3所示；再关闭放电电源并保持样品位置不动，在反射光环境下对小圆饼岩样再次拍照，结果如图4所示；将上述两张照片在图像处理系统中叠合，用图像处理系统在反射光环境下拍的照片上勾绘出目的矿物的准确位置。随后将阴极发光显微镜样品室的密封盖子取下，结合已经标记好目的矿物准确位置的照片（在反射光下拍摄的），在小圆饼岩样表面用油性笔圈出目的矿物的大致位置，并标记好是第几个圈，圈的直径为2mm～3mm。值得说明的是，在用油性笔圈定目的矿物的大致位置时，要选取笔尖直径≤0.3mm，并且浸染少的油性笔；同时，圈定的过程中一定要确保油墨没有污染目的矿物，否则油墨的成分会对测试结果造成很大影响。

接着，按照上述显微镜载玻片的摆放方向（显微镜载玻片背面箭头指向人的方向），借助偏光显微镜拍照，结果如图5所示，并用图像处理系统勾绘出目的矿物的准确位置和形态，结果如图6所示，即图6中圈定的内圈的范围。最终得到处理好的并做好标记的岩石样品薄片，如图7、8所示，完成碎屑岩石中目的矿物的圈定工作。

值得说明的是，将筛选好的小圆饼岩样放在荧光显微镜下观察，若是圈定的微区和荧光区域重合的话就排除该微区，不然有机质会对测试的结果造成很大影响。

最后，结合每个样品具有矿物精确位置信息的镜下微观照片（如图6），用微钻在岩石样品薄片的小圆饼岩样中钻取目的矿物，结果如图8所示；同时尽量选取图6中矿物准确位置的中央区域，尽量减小在勾绘目的矿物边缘范围时出现的误差，最终达到微观样品取样目的。

按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种岩石样品微区圈定系统，其特征在于，包括：

具有放大10×5倍和10×10倍功能，以及拍照功能的偏光显微镜；

具有放大10×5倍和10×10倍功能，以及拍照功能的荧光显微镜；

具有放大10×5倍和10×10倍功能，以及拍照功能的阴极发光显微镜；

亮度刺眼的手电筒，以及油性笔、图像处理系统、显微镜载玻片。

2.根据权利要求1所述的一种岩石样品微区圈定系统，其特征在于，所述阴极发光显微镜上还连接有真空泵和放电装置，真空泵可以抽真空到0.01mBar以下，放电装置电压可达20KV以上，电流可达500uA以上。

3.根据权利要求2所述的一种岩石样品微区圈定系统，其特征在于，所述显微镜载玻片长76mm，宽25mm，厚1.2mm。

4.根据权利要求3所述的一种岩石样品微区圈定系统，其特征在于，所述油性笔笔尖直径≤0.3mm，并且浸染不严重。

5.根据权利要求4所述的一种岩石样品微区圈定系统，其特征在于，所述图像处理系统可以同时处理多张图像，并能对图像进行勾绘和标记信息。