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重砂檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-07-30 20:07:06 更新時(shí)間：2025-07-29 20:07:06

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

重砂檢測概述

重砂檢測是指對自然沉積物（如河流砂、海濱砂、殘坡積物等）中密度較大（通常指密度大于2.89 g/cm3或3.32 g/cm3，具體標(biāo)準(zhǔn)依應(yīng)用而定）的礦物顆粒（即重礦物）進(jìn)行系統(tǒng)分離、鑒定、定量和研究的專業(yè)技術(shù)方法。它是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查、尤其是尋找原生礦床（如金、鉑、錫、鎢、鈦、鋯石、金剛石等）和某些稀有稀土金屬礦床的重要手段之一，被譽(yù)為“找礦的向?qū)А薄Ｖ厣暗V物在地表風(fēng)化、搬運(yùn)過程中常因物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、比重大而富集在特定部位，通過對其種類、含量、組合特征、形態(tài)標(biāo)型及空間分布規(guī)律的分析，可以追溯礦源、圈定遠(yuǎn)景區(qū)、評價(jià)成礦潛力，為后續(xù)的勘探工作提供關(guān)鍵線索和依據(jù)。

主要檢測項(xiàng)目

重砂檢測的核心項(xiàng)目通常包括：

重礦物含量測定：計(jì)算樣品中重礦物總量占總樣品或某粒級樣品重量的百分比。
礦物組成鑒定：準(zhǔn)確識別重礦物部分中所含的各種礦物種類，尤其是具有重要經(jīng)濟(jì)或指示意義的礦物（如自然金、鋯石、金紅石、鈦鐵礦、獨(dú)居石、磷釔礦、錫石、黑鎢礦、白鎢礦、辰砂、金剛石等）。
有用礦物（或指示礦物）含量測定：針對特定的目標(biāo)礦物或指示性礦物（如找金剛石礦床中的鉻鐵礦、鎂鋁榴石），精確測定其在重礦物部分或原樣中的含量（克/立方米或粒/立方米）。
礦物粒度分析：統(tǒng)計(jì)目標(biāo)礦物的粒徑分布特征。
礦物形態(tài)與標(biāo)型特征研究：觀察礦物的晶形、顏色、表面特征（如溶蝕、磨圓度）等，這些特征可指示搬運(yùn)距離、物源方向及可能的礦床類型。
重礦物組合特征分析：研究不同礦物在空間上的共生組合關(guān)系，這是判斷源區(qū)巖石類型和成礦潛力的關(guān)鍵依據(jù)。

常用檢測儀器

重砂檢測涉及多種專業(yè)儀器和設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)礦物的有效分離和精細(xì)鑒定：

淘洗盤：最基礎(chǔ)的分離工具，利用水流和礦物比重差異進(jìn)行初步富集重礦物。
重液分離裝置：利用高密度液體（如三溴甲烷、二碘甲烷、克列里奇液）的浮力原理，精確分離不同比重的礦物。需要配置精密天平、分離漏斗、恒溫水浴鍋（控制重液密度）等。
磁選儀：包括永久磁鐵、電磁分選儀（如威爾弗萊型、卡帕型磁選儀），依據(jù)礦物磁性強(qiáng)弱差異進(jìn)行分離（如磁鐵礦、鈦鐵礦、石榴子石等）。
介電分離儀：利用礦物介電常數(shù)的差異，在高壓電場中分離礦物，尤其適用于分選電磁性相近的礦物。
雙目實(shí)體顯微鏡：礦物初步觀察、挑選、形態(tài)描述和粒度統(tǒng)計(jì)的核心設(shè)備。
偏光顯微鏡：對透明-半透明重礦物進(jìn)行精確的光性鑒定（如延性、干涉色、消光類型、軸性等）。
X射線衍射儀：對難以通過光性鑒定的礦物或混合物進(jìn)行物相組成的定性定量分析。
掃描電子顯微鏡：觀察礦物微形貌、進(jìn)行微區(qū)成分分析（能譜儀）。
精密電子天平：精確稱量樣品及分離產(chǎn)物的重量。
激光粒度儀：用于樣品的粒度分析（通常在重礦物分離前進(jìn)行）。

核心檢測方法

重砂檢測是一個(gè)系統(tǒng)的流程，主要包括以下步驟：

樣品采集與預(yù)處理：按規(guī)范要求采集代表性樣品（通常20-50公斤），曬干或烘干，過篩（常用孔徑0.25mm或0.5mm），稱重記錄。
淘洗富集：在淘洗盤中進(jìn)行反復(fù)淘洗，去除輕礦物（石英、長石等）和粘土，獲得重砂粗精礦。
烘干與稱重：將淘洗所得重砂烘干至恒重，精確稱重，計(jì)算重砂（粗精礦）含量百分比。
電磁選分離：根據(jù)目標(biāo)礦物的磁性差異（電磁性、強(qiáng)磁性、中磁性、弱磁性、非磁性），使用磁選儀將粗精礦分成若干磁性組份。
重液分離：對特定磁性組份（通常是非磁性-弱磁性部分）進(jìn)行重液分離，獲得不同密度區(qū)間的礦物組份。
顯微鏡下鑒定與分選：在雙目實(shí)體顯微鏡下，對各個(gè)組份（尤其是目標(biāo)密度區(qū)間）的礦物進(jìn)行系統(tǒng)觀察、鑒定、描述、統(tǒng)計(jì)和照相。對目標(biāo)礦物進(jìn)行人工挑選（“挑純”），稱重并計(jì)算含量。
精礦分析：必要時(shí)，將挑選出的單礦物或混合精礦送交更高級別儀器（如XRD, SEM-EDS, 電子探針等）進(jìn)行精確成分、結(jié)構(gòu)或同位素分析。
數(shù)據(jù)處理與圖件編制：匯總所有分析鑒定數(shù)據(jù)，計(jì)算礦物含量、品位，分析組合特征、分布規(guī)律，編制重砂異常圖、礦物含量等值線圖、礦物組合圖等。

遵循的主要檢測標(biāo)準(zhǔn)

為確保重砂檢測工作的科學(xué)性、規(guī)范性和結(jié)果的可比性，必須嚴(yán)格遵循國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：

《DZ/T 0207-2020 礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范砂礦類》：是砂礦（包含重砂礦物調(diào)查）勘查的總體規(guī)范，規(guī)定了采樣、加工、分析測試、資源量估算等要求。
《DZ/T 0011-2015 地球化學(xué)普查規(guī)范（1:50000）》：其附錄中通常包含重砂測量的技術(shù)要求和方法。
《DD 2005-03 自然重砂測量技術(shù)規(guī)范》：專門針對自然重砂測量工作制定的技術(shù)規(guī)程（雖屬地質(zhì)調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，但被廣泛引用），詳細(xì)規(guī)定了工作部署、采樣方法、樣品加工流程（淘洗、烘干、縮分、稱重）、分離方法（磁選、重液分離）、鑒定要求、資料整理和成果表達(dá)等。
《GB/T 17412 巖石礦物鑒定標(biāo)準(zhǔn)》系列：為礦物的準(zhǔn)確鑒定提供基礎(chǔ)命名和分類依據(jù)。
《GB/T 14506 硅酸鹽巖石化學(xué)分析方法》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)需要對重礦物或精礦進(jìn)行化學(xué)分析時(shí)需遵循。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)：各檢測實(shí)驗(yàn)室還需建立完善的樣品管理、流程記錄、重復(fù)性檢查、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)監(jiān)控、人員培訓(xùn)與考核等內(nèi)部質(zhì)量控制程序。

選擇和應(yīng)用具體的標(biāo)準(zhǔn)需要結(jié)合檢測目的（普查、詳查、勘探）、項(xiàng)目要求以及所涉及的主要目標(biāo)礦物來確定。嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)是保證重砂檢測結(jié)果可靠、有效支撐地質(zhì)找礦決策的關(guān)鍵。