前言
为了确保收集矿物标本的质量,特制定《矿物标本资源收集技术规程》,用以规范化从业人员进行标本收集工作,尽可能保证所收集标本的完整性以及记录的准确性,使标本在科学研究中能够有效使用。
本规程阐述了矿物标本野外采集、记录、整理、包装运输的方法步骤,以及对购置、交换、接受赠送、征集标本和新矿物标本收藏的要求。
本规程附录A为规范性附录。
本规程由国家自然科技资源共享平台提出。
本规程起草单位:中国地质大学(北京)。
本规程起草人:何明跃。
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
本标准规定了矿物标本收集的内容、技术要求和方法。
本标准适用于矿物标本的收集。
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
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本规程。
矿物(mineral):主要是由地壳中化学元素通过地质作用形成的天然单质或化合物。它们具有一定的化学组成和内部结构,在一定的物理化学条件范围内稳定,是组成岩石和矿石的基本单元。
4 矿物标本的采集
4.1 采集的准备
4.1.1 标本采集工具
——地质锤;
——袖珍放大镜:放大倍数10倍为佳;
——凿子:
——野外记录簿(简称:野簿);
——地质罗盘;
——全球定位系统(GPS):目前野外工作GPS仪是常用工具。
4.1.2 标本编号工具
a.白油漆:用于涂漆编号。
b.胶布:用于贴胶布编号。
c.编号笔:用于在油漆(或胶布)上编号。
4.1.3 标本包装材料
a.布口袋:存放采集的矿物标本。
b.玻璃瓶:主要用于易潮解、易氧化的矿物标本。应事先贴好胶布,以便在野外可以用笔在上面注明数字及标本名称等。
c.纸和棉花:包装材料,避免矿物原始晶体受到损坏,亦可作为细小完整晶体的包装用。
d.地质包:容积很大、很结实的肩袋,最好还带有绢制夹袋的背包及图囊。
4.2 采集的步骤
4.2.1 总则
矿物学研究的内容:一是对某地区某些矿物种进行系统矿物学研究;二是通过该地区矿物学的研究,配合其他地质工作,了解该区成岩成矿的地质特征。为此,在野外工作时应仔细研究各种矿物所处的时空状态(矿物的产出位置,矿物间的结构、构造,各种矿物的生成顺序,矿物的形成世代,矿物的共生、伴生组合,成岩、成矿的期次等特征),同时还要采集足够量的相应矿物标本,以满足矿物学研究的各种测试的需求。
4.2.2 样品采集的要求
4.2.2.1 矿物形态研究(包括单体和集合体形态)对样品的要求
在野外要仔细观察矿物的地质产状、形态、大小、颜色、结构、构造特征,并进行标本的采集。一般不限数量和大小,但至少要留有可用于核实和再测试的标本量,提供实物共享,同时所采集的标本应能显示比较明显的形态特征。
为了进行晶体测量,要求采集的矿物晶体晶形完好,晶面最好没被剥蚀。采集时应特别小心保护晶体的面、棱、角不被破坏。大小一般在1～10mm的晶体最适合用双圈反射测角仪进行测量;10～50mm适合用单臂或双圈接触测角仪进行测量;小于1mm的小晶体可用双目镜或扫描电子显微镜进行观察以研究其形貌。
4.2.2.2 矿物化学成分的研究对样品的要求
目的是研究矿物的主要组分及微量元素成分,以便了解其形成的地质特征。进行各类成分分析时,均要求送样单矿物的纯度达到99.9%。
为了解地质体的时间变化规律,采集的分析样品应按不同矿体、不同矿物组合类型分别采样。在同一矿体内应沿矿物成分变化最大方向采集。同种矿物应对具有不同物性特征的矿物分别进行采样。选取的分析样品应与光片或薄片鉴定标本相对应。
化学全分析需要单矿物样质量不少于1g。
元素定量半定量分析(等离子吸收光谱、原子吸收光谱、极谱等分析)需要单矿物样质量为10～50mg均可。
电子探针成分分析可在光片或光薄片上进行测定。
以上分析及其他分析方法对单矿物样品质量的要求,可根据所需分析的矿物在地质体中含量分布的不同,而采集总量不同的标本,一般采集10～20kg,经室内分选加工后应能满足要求。
4.2.2.3 物理性质的测试对样品的要求
a.矿物密度测试,不同方法要求的单矿物样品量有不同:
——比重瓶法:要求单矿物样品质量为5g。
——重液法:要求有一定的粒度(肉眼可见),几粒单矿物即可。
——扭力天平法:要求单矿物质量在10mg以上。
——显微比重法:要求单矿物质量在10mg左右。
b.显微硬度测定可直接在光片上进行,无需单独挑选单矿物样品。
4.2.2.4 晶体结构测试有关内容对样品的要求
X射线粉晶物相样品测试要求单矿物质量不少于200mg(200～320目以上)。X射线单晶结构分析应选择若干个无双晶、无其他矿物包裹体、无明显裂纹或无明显晶体缺陷,且外形尽可能完整,粒径一般为0.1～1mm的单晶。含重原子成分的矿物单晶最佳粒径为0.1～0.2mm。
4.2.2.5 其他分析方法对样品的要求
包裹体研究:凡矿物中含有固态、液态、气态包裹体的颗粒均应采集,适当存放,以备进一步研究。
a.热分析:要求单矿物样品质量在500mg左右(200目以上)。
b.红外吸收光谱分析:要求单矿物样品质量2～5mg。
c.穆斯堡尔谱分析:比其他的测试用量稍多,要求质量大于0.5g。
d.透射电镜分析:用光薄片进行测试。
e.拉曼光谱分析:要求1μm以上大小的颗粒或粉末。
4.2.2.6 人工重砂的采集对样品的要求
在手标本或光薄片中发现有研究价值的矿物,但矿物颗粒较小、不易取得时,可通过人工重砂获得。人工重砂采样质量取决于岩石、矿石中所需研究矿物的含量。一般采集质量为10～50kg。
4.2.2.7 岩矿切片对样品的要求
采样目的:观察和鉴定岩石、矿石中的组成矿物及其含量;研究组成矿物间的结构和构造、矿物共生和伴生组合、蚀变特征;以及测定组成矿物的某些光学参数。
要求在野外仔细观察、记录和描述所研究的各种岩石和矿石的类型,鉴定组成矿物的名称、结构、构造、矿物共生组合、世代、蚀变特征以及岩浆侵入期次和矿化期次。对于岩石(矿石)类型复杂、矿物组合变化大的矿体,还应选择有代表性的剖面,进行系统采样和编录,便于研究其时空变化规律。所采集标本的大小和数量应以能满足上述要求为准。
若需采集反映成岩成矿动力学构造特征的标本,则应采集定向标本,采集的定向标本应注明产状并标明其空间位置。
4.2.2.8 同位素测试对样品的要求
在野外首先应对不同岩石的侵入期次、矿石的矿化期次分别采样。采集的样品要求新鲜、未经蚀变,采集样品质量应在1kg左右。
4.2.2.9 一些特殊标本的要求
对于一些有毒、有害、有挥发性的矿物标本,采集时应尽量避免与其直接接触,应将其密封于一定的采集容器内;超大块体标本(如晶簇、晶洞等)的采集,最重要的是保持其完整性;具有重要科学意义的超小标本,需借助高倍放大镜、显微镜观察采集。
4.3 标本采集的野外记录
4.3.1 野外记录的用具
——野外记录簿(野簿);
——记录笔。
4.3.2 野外记录的内容、方法
a.所有样品均应进行统一的连续编号。样品的原始记录应在现场进行,并与素描图及野外记录簿上记录的内容相符。
b.如在几个分区进行采样时,各分区编号应事先由采样负责人规定分组号。对组合样品等,均应预先留出适当的号码,不得与其他分析样品编号重复。
c.各种样品采完后,均应登记在有关的取样登记簿内。如果若干人在同一矿区内同时进行采样时,则可分别给予临时编号(最好冠以字头以免重复),经采样人检查验收其样品及全部原始记录后,将临时编号改为统一的连续固定编号,一并登记在有关样品登记簿内。
原始采样记录(记于野簿上)应记录以下各项(详见附录A):
——顺序号;
——标本号码;
——采集日期;
——采集人姓名;
——采集地点;
——野外定名;
——矿物标本规格;
——矿物标本简单描述;
——备注。
除在野外记录本上记录上列各项外,应在每袋样品袋内放入样品标签,在标签上应记载与野外记录本上完全一致的地质体名称、采样的课题或项目的编号及名称、样品的临时编号及固定编号、采样的位置各项、装样品口袋的号数及其总数。
除袋内有标签外,口袋外也应注明以下内容:
——标本号码;
——采集日期;
——采集人姓名;
——装本样品的总袋数(分子)及本样品袋的号数(分母)。
4.3.3 野外记录的保存方法
使用防水野簿。
4.4 整理标本
整理采集标本时,应对已采集的矿物标本进行涂漆(或贴胶布),然后用不易掉色的笔进行编号。将达不到涂漆粒度级别的矿物标本装入玻璃瓶,然后在玻璃瓶上贴胶布,做记号。编号完毕的矿物标本再放入编号的样品袋中,同时在野簿上作相应的记录。
4.5 标本的包装运输
4.5.1 标本包装材料
样品袋、样品箱,以及包装特殊矿物样品所需的软纸或铁皮筒等。
4.5.2 标本的包装步骤
样品采集后,应在现场编号(用涂漆或贴胶布等方法)、登记、填写标签等,尤其需在记录本中注明标本号码、采集地点、野外定名等。标签和样品应一同包装,最后在包装纸上按同一顺序编号,分类装箱。对于特殊岩矿鉴定样品或易碎标本,应用软纸或铁皮筒等包装;对于易脱水、易氧化或易潮解的样品,可密封(或蜡封)包装。样品箱内应附样品清单。
4.5.3 标本运输、寄送的方式
寄运矿物标本时,须复写一式两份的装箱清单,内容与编录内容相同。该装箱清单一份自存,另一份随矿物标本装箱。
长途寄运时,必须装入木箱,箱板适中,毛重不超过30kg。木箱必须用干草、刨花等填满填实,用钉钉牢,最好还用铁丝等将木箱十字捆绑一下,且样品箱也应进行编号。
特别注意以下三点:
a.标本必须涂漆编号。
b.标本必须填写标签,连同标签一起包装,并在标本登记本上进行登记。
c.一些易潮解、易氧化的特殊标本,可用塑料袋等密封包装,并在包装箱(或袋)上详细注明。
4.6 购置、交换、接受赠送、征集标本
在购置、交换、接受赠送、征集标本的同时,应向对方索取该标本的相关地质资料,包括矿物的名称、产地(尽可能详细)、产状、共生、伴生矿物、成因等详细资料。对于可供陈列用的精美标本或晶形完好的教学标本,应进一步了解相关信息,如产出多少、晶体的大小、有否不同的晶形和颜色等,以便获取更多精美的标本,及标本提供者的联系方式。
4.7 新矿物标本的收藏
当新矿物发现者得知该矿物被“国际新矿物与新矿物命名委员会”表决通过后,应立即将该新矿物标本交国家级岩石矿物标本库收藏,后者有义务收藏和妥善保管新矿物标本,并出具该新矿物已交国家岩石矿物标本库收藏的证明或证书。此后,国家岩石矿物标本库应向发现者索取“国际新矿物与新矿物命名委员会”颁发的新矿物通知书及发表的新矿物文章。
附录A
(规范性附录)
填写矿物标本采集记录簿说明
a.采集记录簿(见表A.1)应由采样人填写,或由指定的工作人员负责填写。
b.如遇大区域的采集工作时,应记录下给每一对象所划出的各组样品号码。
c.全部样品应在采样的当天就登记在采集记录簿中。在登记时,检查每个样品的原始编录(野外记录簿与标签中的记录等)是否正确,如果有疑问,则必须直接在采样地点检查样品及其位置是否正确。有任何怀疑的样品均不予登记。
d.对下列各栏加以说明:
——第5栏内,“采集地点”以行政区划分和经纬度来描述。
——第6栏内,应给出样品的野外初步定名。
——坑道取样时,需在第9栏中注明“取样坑道名称”、“坑道内取样地点”、“距基点的距离及基点的名称”三项内容。“坑道内取样地点”栏中应指出取样的地点,如在顶板、壁上(具体指明名称)、坑道工作面上等。如为钻孔取样,则应指出岩(矿)层和岩(矿)脉等的号码或符号。
表A.1 矿物标本采集记录簿