金属矿石标本资源整理技术规程

前言

本规程是依据国家科技基础条件平台有关要求而编制的。它是指野外标本采集运回后至标本正式展出这段时间内所进行的各种技术整理工作及程序。其目的是使金属矿石标本整理规范化,陈列出既具代表性又美观的矿石标本,并配合相应的鉴定结果、测试数据和有关图件与照片,较全面地反映金属矿石特征,为人们展示我国矿产资源情况,提高国情意识,同时也为专业人员开展某些地区或矿床研究提供必要的基础资料,促进科技创新。它是金属矿产研究不可缺少的重要环节,因而制定出金属矿石标本整理中整饰分理、技术处理和综合整理等3个规范性步骤,作为矿石技术整理的规程。

本规程附录A为规范性附录。

本规程由国家科技基础条件平台提出。

本规程起草单位:中国地质博物馆。

本规程起草人:王月文,吴良士,杨良锋。

本规程由国家岩矿化石标本资源共享平台负责解释。

1 范围

本规程规定了金属矿石标本整理工作的技术要求与程序。

本规程适用于国家自然科技资源平台建设中金属矿石标本整理工作,是金属矿石标本整理工作的技术依据。

2 规范性引用文件

下列文件中的条款通过本规程的引用而成为本规程的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规程,然而,鼓励根据本规程达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规程。

GB/T2260—2007 中华人民共和国行政区划代码

GB/T9649.9—2009 地质矿产术语分类代码 第9部分:结晶学及矿物学

DZ/T0200.2002 铁锰铬矿地质勘查规范

DZ/T0201.2002 钨锡汞锑矿产地质勘查规范

DZ/T0214.2002 铜铅锌银镍钼矿地质勘查规范

DZ/T0204.2002 稀土矿产地质勘查规范

DZ/T0199.2002 铀矿地质勘查规范

DZ/T0208.2002 砂矿(金属矿产)地质勘查规范

全国矿产储量委员会办公室主编.矿产工业要求参考手册.北京:地质出版社,1986

高振西.群众怎样采集地质标本.北京:地质出版社,1959

3 术语与定义

3.1 金属矿石种类(type of metallic ore)

金属矿石包括六大类:黑色金属矿石(Fe、Cr、Mn、Ti、V)、有色金属矿石(Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Hg、Sb、Co、Ni、Al、Mg)、贵金属矿石(Au、Ag、Pt族金属)、稀有金属矿石(Nb、Ta、Li、Be、Rb、Cs、Zr、Sr)、分散元素矿石(Ge、Ga、In、Ti、Hf.、Re、Cd、Se、Te)及稀土金属矿石(包括轻稀土矿石Ce、La、Pr、Nd、Pm、Eu、Sm和重稀土矿石Y、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu)。放射性矿石(U、Th、Ra等)以伴生为主,一般不单列。

3.2 金属矿石自然类型(original type of metallic ore)

通常按性状划分为原生矿石、氧化矿石和混合矿石三种;还可以按矿石的矿物共生组合不同,来划分矿石的自然类型。

3.3 金属矿石构造(structure of metallic ore)

金属矿石构造类型较多,但从金属矿石标本整理保存角度一般分为四大类:晶簇状构造、块状构造、土状构造和砂状构造。

4 金属矿石标本整饰分理

1)标本运回后首先必须进行清点,查对标本箱总数与清单是否一致,若有遗失,必须追找;检查标本箱是否损坏,若破损严重以致标本丢失应设法补救。完成上述工作后方可接收和开箱。

2)标本接收后应及时开箱清理,首先按标本清单查对标本,检查其与标本上编号及标签编号是否一致;若标签与标本上编号有局部破损,应立即进行修补或更换;若完全破损以至无法辨认则考虑补采,不可敷衍了事,或凭记忆随机编造。

3)对不同矿石标本进行分类整理,如:

晶簇状构造标本要用清水或洗涤液进行定期冲洗,清除表面污泥和其他附着物;若有局部破损可用黏合剂、修复材料或填充物质进行必要的修复与加固。

块状构造的原生矿石标本原则上不宜冲洗,但要对标本进行一定的修饰,使其造型更加美观。

氧化矿石和混合矿石标本要及时处理,或封蜡,或置于密封容器内,设法保持其原状,以免继续氧化而损坏。

土状构造的金属矿石标本若有吸收性则应放在干燥箱(磨砂口瓶)内;若无吸收性则用黏结剂将其加固,或装入特制塑料袋内,以免松垮粉碎或遭受污染。

砂状构造的矿石标本,如砂矿,应装入特制磨砂口玻璃瓶内,并在瓶上贴上胶布,将其原始编号写上,并附野外标签。

钻孔岩心标本应将表面彻底清洗干净,清除岩心表面原来用油漆编写的钻探回次号;对节理发育的岩心应作适当的加固保护。

4)金属矿石标本经开箱核对和分类整理后应分别选择出陈列用标本、测试用标本及鉴定用标本以及其他用途的标本,并在其相应标签上给予备注。

5)将整饰处理后的矿石标本按矿床,或按矿床剖面、中段及钻孔进行分类集中,并且以由下至上(或由底到顶)原则将标本进行室(馆)内编号,并附于标签上。

5 金属矿石标本技术处理

5.1 陈列标本处理

1)陈列标本要根据陈列目的不同进行选取与处理,但均要以标本代表性与观赏性相结合为原则。标本应尽量保持其自然形态,可作必要的修饰,使其造型更完美,但不能移花接木。标本大小视展台大小与采集可能性而定。

2)展示区域矿产资源分布的金属矿石标本通常仅以该矿床最常见的矿石类型标本一二块代表之,最好有区域矿产分布图或矿区地质图作背景。标本应尽量美观、大方,大小应与其他标本相匹配。

3)展示矿体内部结构及不同矿石类型空间分布的金属矿石标本,最好以坑道或剖面上系统标本为代表,自下而上或自底到顶排列,并与相应的坑道素描图或剖面图相对照,使其更具立体感,同时对每块标本附上鉴定、测试等有关资料与照片。

4)用钻探岩心标本反映矿体深部或垂向变化时,由于岩心直径大小一样,表面粗糙,不易给人感性认识,因此要求对岩心进行再处理,如沿岩心轴向二分之一劈开、抛光、连续放在岩心盒中展示;或分段垂直岩心轴向切割光片,按深度附在柱状图或剖面图相应位置上展示。

5)砂矿陈列标本处理时除按矿床剖面区分各类型砂矿外,应挑选其单矿物,如金红石、锡石、砂金、钛铁矿等,单装在玻璃瓶或玻璃盘中展示。若砂矿粒度、形态变化不大则可挑一个样代表之;若沿剖面变化较大,在样品处理时可考虑挑选数个单矿物予以展示。

5.2 光、薄片标本处理

1)光、薄片切割是为了对金属矿物标本进行全面、正确的鉴定,因此光、薄片的标本选择与陈列标本应(尽量)一致,更应该重点考虑其代表性,使在光、薄片内获得最多的微观信息,以便做到肉眼鉴定与显微鉴定密切配合,更完整地阐述金属矿石标本的地质内容及其基本特征。

2)用作切割光、薄片的标本最好是没有风化或蚀变的原生矿石标本。样品送割时应在切片位置上用红笔粗线条划出切片方向。具有明显方向性的矿石标本,如条带状、条纹状构造矿石其切片位置应与其走向垂直;无明显方向性变化的矿石标本,如块状构造矿石其切片位置应在矿石矿物较集中部位,或金属矿物与脉石矿物变化最明显部位切片。

3)光片切片位置与薄片切片位置要力求一致,最好选择同一块标本的两个相互平行的位置进行切片,以便更好地反映金属矿石的构造以及金属矿物与脉石矿物的关系。用电子探针光薄片最好。

4)包裹体测温片与电子探针片要以原生矿石标本为对象,并且样品切割要在光、薄片研究之后;只有通过光、薄片研究才能确定矿石标本的包裹体测温与电子探针工作的必要性与可能性,否则不能取得预期效果。

5)光、薄片切割后应将其剩下的矿石标本给予妥善保留,不要轻易丢失,以便工作时查对。

5.3 化学分析样品处理

1)化学分析样品采集后,应将标本表面清洗干净,切割掉表面氧化物的部分,并应及时进行破碎与缩分。不论是按切乔特公式(Q=Kd²)采用分步缩分法,还是采用机械联动线加工法,均要保证样品的纯净性,使其不受污染并保持样品粒度的均匀,从而使其具有最大代表性,并且在加工过程中样品总损失率不能大于5%,缩分误差不得超过3%,严格按有关规范执行。

2)矿石样品应及时送往有关实验室,首先进行矿石基本分析,分析项目视矿种的不同而不同,如铁矿进行全铁(TFe)或Fe₂O₃、FeO、S、P、SFe分析,铬矿进行Cr₂O₃、S、P、SiO₂和FeO等分析。同时,将其副样送有关实验室进行不同精度的光谱全分析,如等离子光谱分析、X荧光光谱全分析等。

3)依据光谱全分析结果确定是否对金属矿石继续进行化学全分析与组合分析。化学全分析样品一般按矿石类型选有代表性的样品进行,分析项目一般为10～12项,但其分析总和要求在99.3%～100.7%之间。组合分析样品是从基本分析副样中按长度比例或块段面积抽取测试样品,项目据光谱全分析与化学全分析的结果确定。此两项分析结果将分别确定金属矿石的性质和金属矿石综合利用的价值。

4)金属矿石样品副样要妥善保存,一方面将作为内部检查样品,检查样品分析化验的精度与可靠性,另一方面以备日后深入研究之需要,如为了深入探讨各组分赋存状态而开展的物相分析等。

5)风化壳上土状构造的金属矿石样品如离子吸附型稀土矿石样品,在处理时应及时将其表面一层刮掉再进行加工、缩分,以免因污染而影响样品的可靠性。化学分析项目主要为轻稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu)和重稀土元素(Gd、Tb、Dy、Mo、Er、Tu、Yb、Lu)14项(其中Pm为人造元素),通常还增加钇(Y)分析。

5.4 单矿物样品处理

1)单矿物样品通常是从天然重砂和人工重砂中获取的。在样品处理中淘洗与分选是两道重要的流程,淘洗要保证目标矿物不丢失,分选要保证目标矿物的纯度要求。若达不到纯度要求,分选(磁选、电磁选等)后还要进行人工镜下挑选。

2)天然重砂若是海滨砂则经过简单淘洗后即可直接分选;若是河床砂则在处理时必须对尾砂进行反复淘洗,直至最后两次肉眼观察无目标矿物和重矿物为止,方可将淘洗所得重砂进行分选,挑选出单矿物。

3)人工重砂处理之前必须对金属矿石的光、薄片进行较详细的研究,并依据其矿物粒度、共生组合、连生包裹体等情况确定人工重砂破碎过筛网目与工作流程,然后方可开展工作及单矿物挑选。当金属矿物含量丰富而用量不多时通常多用人工在镜下挑选单矿物。

4)重砂样品质量在15g以下者一般不缩分,在15g以上者酌情缩分。分离后样品称量一般用1/100或1/1000天平;贵金属则用1/10万天平称量;允许误差小于天平感应的2倍。贵金属砂样分离与挑选时都不得漏掉相当于0.1mm的贵金属两粒以上。

5)用作同位素年代测定的某些金属单矿物,如辉钼矿(用作Re-Os法年代测定)、锆石(用U-Pb法年代测定)等样品,在保证矿物纯度的同时,必须对其产出地质特征与矿物共生组合关系有较清楚认识的情况下才可送往实验室进行年代测试,以保证年代测定能获得准确的地质意义。

6)对金属矿物进行矿物学研究时要求单矿物数量一般较大。当矿石目标矿物含量稀少时则应采集体积较大的样品(样重达0.5～1.0g)进行分离选取,以保证样品的可靠性与代表性。

6 金属矿石标本资料综合整理

1)对每件陈列或研究用的金属矿石标本的送样日期、送样单位、委托测试项目与要求、测试结果交回日期、经手人等进行登记并造册立案;对测试原始数据与报告应复印两份,原件立案保存,复印件供工作借阅使用。

2)将每件陈列或研究用的金属矿石标本的有关资料进行汇总,建立金属矿石标本信息资料卡,然后将信息资料输入计算机,并经过一定的编排处理,建立金属矿石信息资料库,以供人们查阅与共享。金属矿石信息资料卡内容详见附录A。

3)依据金属矿石标本鉴定报告、各种测试数据以及野外资料,对该矿床(或矿区、矿段)的金属矿石进行综合分析研究,编写较系统的说明或报告,阐述其产出分布特征和工业利用可能性,向人们介绍较新的认识。

4)上述工作基本完成后需将金属矿石标本进行系统整理,并视标本性质与状况用不同材料与容器包装,以便保存、堆放、索取与清点。

5)包装后金属矿石标本按矿床、矿种、地区分别存放,并将其存放的库房以及库房内存放柜(架)上的位置用平面图明确标示,以便查找与提取。对于贵重标本、稀缺标本和保密标本要另设库房或专柜保存。

6)存放的库房要牢固、安全,并备有各种防范设备与防范措施预案。特别要建立安检管理制度,使各种金属矿石标本资料得到可靠安全的保护。

7)对海洋深部标本要求特殊整理,首先要取海水放在玻璃容器中,把采集的标本,如锰、钴矿,放在装满海水的容器中,然后用蜡把它封住以免漏气使海水干涸,造成标本氧化、腐蚀或表面变干而影响展出。

8)对含金属元素的胆矾等矿物也要进行特殊处理,要用封闭的容器并加干燥剂保存。

附录A

(规范性附录)

金属矿石信息资料卡

表A.1 金属矿石信息资料卡