技术领域
[0001] 本发明具体涉及一种硅质岩的微组构微成分分析方法。
相关背景技术
[0002] 硅质岩为自生硅质矿物体积分数超过50％的沉积岩，正确提取矿物微区微组构微成分信息非常有价值，但是仍然对矿物微区微组构微成分分析的方法不够深入，如造山带内的硅质岩沉积体系特征，硅质岩的成岩过程以及硅质岩沉积体系对造山带的响应等，特别是微组构微成分的分析的方法不成熟。
具体实施方式
[0025] 本发明以秦岭得胜镇硅质岩建造剖面为例进行具体实验分析如下：
[0026] 在测试之前，需要将薄片喷碳或喷金(测试碳含量)。所用扫描电镜仪器型号为ΣIGMATM Field Emission Scanning Electron Microscope。ΣIGMA场发射扫描电镜(FESEM)拥有先进的显微分析技术，配有In-lens二次电子探测器的GEMINI镜筒，能够提供出色的分辨率、衬度和亮度，适用于样品形貌的清晰成像。电子束噪声较小，束流稳定度高，适宜于阴极荧光分析；所需的工作真空度较低，对环境、样品要求不高；本仪器配有环形高效镜筒内置式In-lens二次电子探测器，样品室ET二次电子探测器，背散射电子探测器，阴极荧光探测器以及X-射线能谱仪，能够在观察样品形貌的同时进行样品成分的定性与定量分析。
[0027] 矿物组构特征
[0028] 硅质岩的矿物组构即为硅质岩的微组构，具体包括微形貌、微结构和微组分三个方面的内容。
[0029] 微形貌特征
[0030] 为了探究硅质岩的成岩演化，本研究分别从硅质岩的截面形态、边界形态和颗粒的微区排列进行研究。
[0031] 截面形态
[0032] 硅质岩的矿物以SiO2质矿物为主，其次为原生的海相杂志矿物、变质矿物和外来矿物。各自的截面形态研究如下：
[0033] (1)原生SiO2质矿物
[0034] 根据组成硅质岩的SiO2质矿物结晶程度的不同，按照SiO2质矿物颗粒的粒度和自形程度可将其划分为非自形和自形两类。其中非自形SiO2矿物主要为蛋白石、隐晶质玉髓及细晶-微晶石英；自形SiO2矿物则主要为细晶-微晶石英。根据SiO2矿物的晶型及堆积方式，硅质岩扫描电镜(SEM)下的SiO2矿物颗粒截面理论上存在多种形态：自形晶可表现出短柱状、长柱状、双锥状、菱形、六边形等并具有较好的棱角及相对平直的边界；非自形矿物则无明显的特征形态，颗粒无明显的棱角和平直边界。
[0035] (2)非SiO2质矿物
[0036] 非SiO2质矿物在硅质岩中含量极低，但因形成环境及过程的差异而表现出复杂的形态。在扫描电镜下，同生沉积的非SiO2质矿物呈零散状分布，部分结晶程度较高；变质矿物一般分布于硅质岩的高形变部位如微裂隙；外来矿物充填于裂隙中，因热液流体沉积、急速冷却的产物而难以充分结晶，所以一般呈集合体产出。
[0037] 边界形态
[0038] 矿物的边界是矿物与外界相互作用的场所，见证了矿物的原始生长方式和成岩后期的物质交换，还可以反映矿物的结晶程度。扫描电镜下，硅质岩中SiO2矿物的生长边界差异较大，根据形态可将其划分为台阶状、絮状和过渡状，其中前者应该指示了石英颗粒原始的的片层式结晶长大的过程，而相应的“台阶状”边界则归属于石英颗粒正常生长过程的产物；絮状生长边界应该归属于后期流体改造的产物，充填于矿物间裂隙内的絮状物质与边界之间的渐变特征可能指示了矿物颗粒与外界流体的物质交换；过渡状态颗粒边界的形态及特征介于前两者之间。对矿物的结晶程度来讲，石英结晶程度越高表现越自形且晶体棱角越明显、越尖锐，颗粒边界也越平直；自形程度偏低的石英颗粒形态复杂多样，常表现为凹凸不平的粒状紧密堆积。
[0039] 共生矿物的排布
[0040] 与SiO2质矿物共生的非SiO2质矿物是硅质岩的重要组成部分。研究结果显示，硅质岩内的原生非SiO2质矿物的排布主要划分为杂乱无规律型、长轴定向型和过渡型。其中杂乱无规律型反应了硅质岩内原生非SiO2质矿物的分布特征，沿一定方向定向型体现了动力重结晶作用，是对构造演化过程中应力作用的响应。
[0041] 微结构特征
[0042] 硅质岩的微结构主要包括SiO2质矿物的结构和SiO2质矿物与共生矿物的结构。
[0043] SiO2质矿物的结构
[0044] 从本研究看出，得胜镇硅质岩SiO2质矿物有两种，隐晶质SiO2质矿物和石英颗粒。其中隐晶质SiO2质矿物含量远低于石英颗粒，主要以细小的长条带分布于石英颗粒体中，指示其受后期应力作用。
[0045] SiO2质矿物与共生矿物关系
[0046] 得胜镇硅质岩SiO2质矿物与共生矿物的结构主要要四种，环带结构、交代结构、空隙充填结构和紧密镶嵌结构。
[0047] 微成分特征
[0048] 硅质岩的主要矿物相
[0049] 根据扫描电镜背散射图像成像原理，矿物图像亮度主要与所含元素原子序数有关，是区别不同矿物的依据。本文所有矿物的物相背散射图像特征均符合，标样明暗关系完全吻合。
[0050] 本研究对得胜镇硅质岩进行了详细的扫描电镜微观分析，扫描电镜下观察矿物组成以石英为主，次要矿物磁铁矿、钡长石、独居石、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白云母和碳质等。其中，石英颗粒晶型较好，晶面平滑，菱角尖锐，呈不等粒状镶嵌结构，并常呈定向排列。磁铁矿、独居石和白云母晶型完整，呈大颗粒状分散镶嵌于石英颗粒空隙中。钡长石、闪锌矿、方铅矿和黄铁矿为硅质岩同生沉积矿物，与石英颗粒呈紧密镶嵌结构。碳质颗粒呈黑色不规则状分布于硅质岩中。
[0051] 以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
