» » Методы исследования горных пород

Методы исследования горных пород

30.07.2016

Методы петрологических исследований могут быть двух видов: полевые (геологические) и камеральные (лабораторные). При полевых исследованиях устанавливаются формы залегания тел горных пород и их размеры, закономерная трещиноватость и отдельность, контактовые изменения вмещающих горных пород (контактовый метаморфизм), изменение состава горных пород в пределах какого-либо геологического тела (постепенные или резкие переходы, пересечения одними магматическими телами других тел), текстурные особенности горных пород, унаследованная сланцеватость и полосчастость в метаморфитах, кристаллизационная сланцеватость, направление изменения степени метаморфизма, рудопроявления и др. Камеральные методы изучения горных пород многообразны; к ним относятся кристаллооптические исследования в шлифах горных пород посредством поляризационного микроскопа с использованием федоровского столика и иммерсионных жидкостей, петрохимическне исследования, изучение породообразующих мономинеральных фракций и др.
Исключительно большие успехи физики позволили разработать электронную аппаратуру — изотопный и молекулярный масс-спектрометр, газо-жидкостный хроматограф, прибор магнитно-ядерного резонанса, что дало возможность получить обширную информацию о вещественном составе горных пород и руд.
За последнюю четверть века были созданы приборы для количественного спектрального анализа природного вещества. В России разработан метод количественного спектрального анализа горных пород и минералов способом вдувания порошковых проб непосредственно в плазму дугового электрического разряда, используемый с целью обнаружения полезных компонентов по ореолам рассеяния в магматических и осадочных породах и вследствие налаженной автоматизации позволяющий ежегодно анализировать многие миллионы проб на присутствие широкого комплекса малых, редких и рассеянных элементов.
Высокой чувствительностью и точностью определения характеризуется автоматизированный прибор для атомно-абсорбционного спектрального анализа. Расширяется область применения прибора, называемого квантометром, с помощью которого можно одновременно определить присутствие в горной породе 28 химических элементов; с использованием же вспомогательных устройств количество определяемых элементов возрастает вдвое.
Для определения непосредственно в штуфе состава горной породы начали применять импульсный нейтронный метод. Новейшим методом микроспектрального анализа состава минералов и включений в них является лазерно-локальный, весьма перспективен в этом отношении и электронно-зондовый микроанализатор.
Электронный микроскоп (ЭМ) является одним из наиболее важных приборов для изучения природных соединений. Современные приборы просвечивающего типа дают возможность получить одновременно морфологические, структурные и химические характеристики для микрочастиц минералов размером менее 1 мкм. Весьма эффективен ЭМ при исследовании вещественной и структурной неоднородности оптически однородных минералов, позволяющий уточнить их природу, выяснить формы вхождения ценных микроэлементов в минералы-носители и др. Растровый электронный микроскоп (РЭМ) позволяет получить по принципу телевизионной развертки объемные изображения поверхности массивных образцов с одновременным определением поэлементного состава выявленных фаз.
Для исследования структуры кристаллов уже давно с успехом применяется рентгеновский метод (рентгеноструктурный анализ), однако он не позволяет получить структурные данные отдельных частиц тонкодисперсных, плохо окристаллизированных минералов. С изобретением сверхвысоковольтного электронного микроскопа (СЭМ) — электронографа и разработкой метода микродифракции этот пробел был заполнен. Усовершенствованные СЭМ позволяют получить изображения узловых плоскостей кристаллических решеток с межплоскостным расстоянием около 10в-10 м (1А).