X射线粉晶衍射仪在大理岩鉴定与分类中的应用 - 岩矿测试.PDF

２０１４年９月 岩　矿　测　试 Ｖｏｌ．３３，Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ２０１４ ＲＯＣＫＡＮＤＭＩＮＥＲＡＬＡＮＡＬＹＳＩＳ ６９８～７０５ 文章编号：０２５４ ５３５７（２０１４）０５ ０６９８ ０８ Ｘ射线粉晶衍射仪在大理岩鉴定与分类中的应用 迟广成，肖 刚，伍　月，陈英丽，王海娇，胡建飞 （沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳１１００３２） 摘要：大理岩主要有方解石大理岩、白云石大理岩和菱镁矿大理岩三种。 以往大理岩是依据偏光显微镜下观察岩石结构构造及矿物成分进行分类 定名，由于方解石、白云石、菱镁矿都属于三方晶系，具有闪突起、高级白 干涉色、一轴晶负光性和菱形解理等相同晶体光学特征，偏光显微镜下区 分十分困难。为了准确鉴定大理岩中碳酸盐矿物种类及其相对含量，本 文利用岩石薄片偏光显微镜和Ｘ射线粉晶衍射技术对３２件大理岩岩石 样品进行分析测试。岩石薄片鉴定结果表明：大理岩造岩矿物主要有方 解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、白云母、黑云母、绿泥石、黏土和金属 矿物。根据岩石结构构造及矿物组分特征，可把３２件大理岩样品划分为方解石大理岩、长英质方解石大理岩、 石英绿泥白云石大理岩、白云石大理岩、云英质白云石大理岩和菱镁矿大理岩等１５个类型。Ｘ射线粉晶衍射分 析表明：大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、钾长石、云母、绿泥石、滑石和蒙脱石。 综合分析认为：岩石薄片偏光显微镜鉴定技术很难区分方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物，以及细小的石 英、钾长石和斜长石、滑石和白云母等鳞片状硅酸盐矿物；Ｘ射线粉晶衍射分析技术不仅能准确检测出大理岩 中方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物种类及相对含量（方解石、白云石和菱镁矿的Ｘ射线衍射主峰有明显 差异，ｄ值分别为０．３０３ｎｍ、０．２８８ｎｍ和０．２７４ｎｍ），而且能够有效鉴别岩石中粉砂级斜长石、钾长石与石英（三 种矿物的Ｘ射线衍射主峰ｄ值分别为０．３１９ｎｍ、０．３２４ｎｍ、０．３３４ｎｍ）；且能区分蒙脱石、绿泥石、云母和滑石等 层状硅酸盐矿物（四种硅酸盐矿物的Ｘ射线衍射主峰ｄ值分别为１．４００ｎｍ、０．７０５ｎｍ、０．９８９ｎｍ、０．９３８ｎｍ）。 综合岩石薄片偏光显微镜鉴定和Ｘ射线粉晶衍射分析结果，最终确定３２件大理岩样品划分为２２个岩石类型。 研究认为：仅根据岩石薄片偏光显微镜鉴定或Ｘ射线粉晶衍射技术其中一种方法不能准确鉴定大理岩岩石，应 将大理岩岩石野外观察、岩石薄片鉴定和Ｘ射线粉晶衍射技术结合起来，才能准确确定大理岩岩石类型。 关键词：大理岩；岩石薄片鉴定；Ｘ射线衍射法；分类命名 中图分类号：Ｐ５８８．３１３；Ｐ５７５．５ 文献标识码：Ｂ 我国云南大理县是著名的大理岩产地，大理岩 菱镁矿大理岩，可含微量白云母、斜长石、钾长石、磁 由此得名。大理岩是由石灰岩、白云岩等碳酸盐岩 铁矿和石墨等；含少量硅质的石灰岩，变质后形成含 类经变质后形成的，大理岩类碳酸盐矿物含量占 石英的大理岩；含硅、铝、镁杂质的石灰岩（即泥质 ５０％以上，可含各种钙镁硅酸盐及铝硅酸盐矿物，一 灰岩和泥质白云质灰岩），低级变质时可出现含蛇 般为粒状变晶结构、条带状构造或块状构造。大理 纹石、滑石、绿泥石、绿帘石等大理岩，变质程度稍高 岩命名方式为：颜色＋特征构造 ＋非碳酸盐矿物 ＋ 可出现含透闪石、钙铝榴石、方柱石、斜长石的大理 碳酸盐矿物种类＋大理岩，如绿灰色条带状金云透 岩，温度更高可出现含透辉石、镁橄榄石、金云母、尖 ［１］ ［２］ 闪白云石大理岩 。较纯的碳酸盐原岩变质重结 晶石等大理岩 。 晶后形成的大理岩，主要有大理岩、白云石大理岩、 到目前为止，大理岩岩石定名主要以野外观察和 收稿日期：２０１３－０５－２１；修回日期：２０１３－０８－１５；接受日期：２０１４－０２－０２ 基金项目：国土资源部公益科研专项—变质岩岩石矿物鉴定检测技术方法研究（２０１０１１０２９－３） 作者简介：迟广成，高级工程师，从事岩矿测试工作。Ｅｍａｉｌ：ｃｈｉｇｕａｎｇｃｈｅｎｇ＠１２６．ｃｏｍ。 — ６９