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陨石检测鉴定取样、制样、制片与备样过程中要注意哪些方面?

2016-12-13

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中国科技大学天体行星与陨石化学实验室拍摄


陨石检测鉴定制样、制片与备样过程中要严格遵循科学规范的方法。首先要抽取一定量的样品,即从疑似陨石或陨石整体实物上或大面积岩相中抽取少数做样品。但需要按一定的规格或要求从实物中采集一定数量的样品,通过加工、分析、试验、鉴定,研究疑似陨石或陨石的质量、其物理和化学性质等,为检测、鉴定、分类、总结、评价、计算以及解决有关研究课题方面的问题,提供真实可靠的资料依据。


这种专门性的取样工作,称疑似陨石或陨石检测鉴定规范取样。分样,用特殊合金器皿及凿子从陨石上凿取小块样品用于进一步分割。粗切割,用低速金刚石切割机对不易劈分的陨石进行切割,切割块度据陨石的脆性程度来定,冷却液不含水(可用分析纯酒精)。要符合合金满足高硬度、成分单纯(如仅含Fe, C, W)条件。再切割,将陨石厚切片在真空下用专用环氧树脂注胶,用低速金刚石切割机对注胶样品切开,然后再细磨抛光成约0.2~0.5mm厚的切片。顽火辉石等特殊陨石需在无水条件下进行。分类与鉴定用光薄片制备,光薄片厚度约为30微米,表面抛光。建议制成标准尺寸的光薄片(3x5cm长方片)或 圆片(直径 3.33cm)。对于顽火辉石等特殊陨石在整个制片过程中需保持无水条件(可用冷却油)。


代表性全岩粉未样品的制备,对于样品量较大的陨石,可考虑一次性制备代表全岩样品的粉未样,以获得最好的代表性并减少样品的损耗量。取一定量不带熔壳的新鲜样品,在洁净实验室中的超净操作台,用玛瑙钵磨细,并过筛(<150微米)。每次样品的取用采用锥形四分法分样,以确保样品的均一和代表性。整个样品制备过程的每一环节要特别注意避免任何可能的污染。比如要遵循偏光显微镜下的岩石薄片鉴定程序,岩石分类,命名和质量要求,因岩石薄片要在偏光显微镜下利用矿物本身的光学特性来鉴别,所以岩石薄片厚度需达到0.003cm,才能精确磨制出合格的岩石薄片。


基本操作流程如下:切割,对照送样单,把待检的疑似陨石或陨石标本按样品编号一一排序,按要求在切割机上切成大小不一的方块。磨平,把切好的岩样分别用不同粒度的研磨粉磨平,使其平面光滑。煮胶,将一些疏松、有裂缝、有气孔的岩样放入熔化的松香与石蜡中进行煮胶,使其达到粘片要求。研磨,将载玻片上的岩样置于磨盘上,通过不同粒度的研磨粉进行研磨,用显微镜观察其颜色,至达到标准颜色为止。装盒,将磨制好的岩矿薄片浸泡在酒精中,清洗载玻片表面的树胶,再用水清洗,凉干,按编号放入薄片盒中,整个过程应避免可能的污染。按规定程序制备好的各种样品后,即可送各相关实验室采用各种有效的检测手段进行分析论证,即是利用科学合理的方法,对物体的数量、结构、形状、物理或化学性质进行定性或定量的综合测定与论证。


待检测鉴定的疑似陨石或陨石在送样前不要对“标本”进行任何的化学清洗与颜料涂抹,禁止用酸性液体进行洗刷和侵蚀,目的是防止污染或破坏其矿物化学性质,所以保持样品的原貌、干净和纯洁度也是检测分析陨石,保证分析数据的准确性关键。对“标本”进行切割采样时,所取样品规格要求通常不得小于6×4×3cm,因为除了需要切割磨制两到三片标准规格的样品薄片外,还要通过研磨制作粉末状检测分析用样。一些风化与石变比较严重的疑似陨石或陨石,在抽取样品时可根据岩石的风化与变质程度,尽量增加取样的体积和重量,有时还要把一些极不新鲜的疑似陨石或陨石,要从石体中部进行切割取样,其目的是在取样时要尽量避开一些风化与变质层,以便保证抽取的样品具有全岩性、代表性和有效性。


取样工具,可使用岩石地板切割机或其它的专业工具进行切割,但在切割取样时可请专业人士操作刀具,要注意安全以免造成不必要的人身伤害。在切割取样时,样品要尽量保留岩石外部与内部结构的关联性物体,也就是要有物体表层与核心部位的过度特征,不要对切割取好的岩样进行任何的修饰或打磨,因为这会破坏样品物体的切面解理检测要求与制样等要求。在抽取样品时要尽量避免用锤子直接敲砸取样,因为直接敲击取样会对一些岩体造成一定的结构性破坏,有时所取的样品中会出现一些裂隙,在磨制电子探针片或透电镜片时会出现断裂或破碎,而影响制样质量或需要重新取样进行再制样。