一種火成巖的礦物含量分析方法及其分析系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及巖礦分析鑒定領(lǐng)域，特別涉及一種火成巖的礦物含量分析方法及其分析系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]火成巖即巖漿巖，是指巖漿冷卻后成形的一種巖石?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)700多種巖漿巖，大部分是在地殼里面的巖石。常見的巖楽巖有花崗巖、安山巖及玄武巖等?；鸪蓭r礦物成分的研究具有主要意義，具體體現(xiàn)在以下幾點(diǎn):1、是火成巖分類命名的基本依據(jù)，2、為研究巖漿起源、演化和巖漿物理性質(zhì)提供重要依據(jù)，3、為巖漿形成時(shí)的大地構(gòu)造背景和巖石圈層的演化提供重要信息。
[0003]現(xiàn)有的火成巖巖礦分析鑒定主要是將火成巖巖礦樣品粉碎到一定細(xì)度，然后取一定量的試樣，例如100g，進(jìn)行分析，以確定火成巖巖礦樣品中各礦物的含量。但是，對火成巖巖礦樣品進(jìn)行粉碎處理對設(shè)備的要求較高，且對于不能進(jìn)行粉碎處理的火成巖巖礦樣品，例如稀有巖石，傳統(tǒng)的方法將不再適用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種不需要粉碎火成巖巖礦樣品的火成巖的礦物含量分析方法及其分析系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中需要將火成巖巖礦樣品粉碎才能進(jìn)行礦物含量分析的問題。
[0005 ] —種火成巖的礦物含量分析方法，該方法包括:測定火成巖巖礦樣品的密度;測定所述火成巖巖礦樣品的孔隙度;測定所述火成巖巖礦樣品的聲波縱波速度;根據(jù)所述測定的密度、孔隙度和聲波縱波速度計(jì)算所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量。
[0006]優(yōu)選地，步驟根據(jù)所述測定的密度、孔隙度和聲波縱波速度計(jì)算所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量包括:
[0007]通過以下公式(1)、(2)和(3)計(jì)算所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量:
[0008]p-pf φ =PlVi+p2V2+P3V3 (1)，
[0009]Δ t_ Δ tf Φ = Δ tiVi+Δ t2V2+Δ t3V3 ⑵，
[0010]l-φ =Vi+V2+V3 (3)，
[0011 ]式(1)中，P為所述火成巖巖礦樣品的密度，Pf為測定所述火成巖巖礦樣品的孔隙流體的密度，Φ為所述火成巖巖礦樣品的孔隙度，Pi為石英的標(biāo)準(zhǔn)密度，％為所述火成巖巖礦樣品中石英的體積含量，P2為長石的標(biāo)準(zhǔn)密度，V2為所述火成巖巖礦樣品中長石的體積含量，P3為暗色礦物的標(biāo)準(zhǔn)密度，V3為所述火成巖巖礦樣品中暗色礦物的體積含量;式(2)中，At為所述火成巖巖礦樣品的聲波時(shí)差值，即聲波縱波速度的倒數(shù)，Atf為孔隙流體的聲波時(shí)差值，A ^為石英的標(biāo)準(zhǔn)聲波時(shí)差值，Δ t2為長石的標(biāo)準(zhǔn)聲波時(shí)差值，Δ t3為暗色礦物的標(biāo)準(zhǔn)聲波時(shí)差值。
[0012]優(yōu)選地，步驟測定火成巖巖礦樣品的密度具體包括:
[0013]測定所述火成巖巖礦樣品的長度；
[0014]測定所述火成巖巖礦樣品的直徑；
[0015]測定所述火成巖巖礦樣品的質(zhì)量；
[0016]根據(jù)以下公式(4)、(5)計(jì)算所述火成巖巖礦樣品的密度:
[0017]p=m/V (4)，
[0018]式(4)中，P為所述火成巖巖礦樣品的密度，m為所述火成巖巖礦樣品的質(zhì)量，V為所述火成巖巖礦樣品的體積，該體積可以通過以下公式(5)計(jì)算獲得:
[0019]V = jtX(D/2)2XL (5)，
[0020]式(5)中，D為所述火成巖巖礦樣品的直徑，L為所述火成巖巖礦樣品的長度。
[0021]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種火成巖的礦物含量分析系統(tǒng)，包括:密度測定裝置，用于測定火成巖巖礦樣品的密度;孔隙度測定裝置，用于測定所述火成巖巖礦樣品的孔隙度；聲波速度測定裝置，用于測定所述火成巖巖礦樣品的聲波縱波速度;計(jì)算裝置，用于根據(jù)所述測定的密度、孔隙度和聲波縱波速度計(jì)算所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量。
[0022]優(yōu)選地，所述計(jì)算裝置通過以下公式(6)、(7)和(8)計(jì)算所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量:
[0023]p-pf φ =P1V1+P2V2+P3V3 (6)，
[0024]Δ t_ Δ tf Φ = Δ tiVi+Δ t2V2+Δ t3V3 (7)，
[0025]1-φ =Vi+V2+V3 (8)，
[0026]式(6)中，P為所述火成巖巖礦樣品的密度，Pf為測定所述火成巖巖礦樣品的孔隙流體的密度，Φ為所述火成巖巖礦樣品的孔隙度，Pi為石英的標(biāo)準(zhǔn)密度，^為所述火成巖巖礦樣品中石英的體積含量，P2為長石的標(biāo)準(zhǔn)密度，V2為所述火成巖巖礦樣品中長石的體積含量，P3為暗色礦物的標(biāo)準(zhǔn)密度，V3為所述火成巖巖礦樣品中暗色礦物的體積含量;式(7)中，At為所述火成巖巖礦樣品的聲波時(shí)差值，即聲波縱波速度的倒數(shù)，Atf為孔隙流體的聲波時(shí)差值，A 為石英的標(biāo)準(zhǔn)聲波時(shí)差值，Δ t2為長石的標(biāo)準(zhǔn)聲波時(shí)差值，Δ t3為暗色礦物的標(biāo)準(zhǔn)聲波時(shí)差值。
[0027]優(yōu)選地，所述密度測定裝置通過以下方法測定所述火成巖巖礦樣品的密度:測定所述火成巖巖礦樣品的長度;測定所述火成巖巖礦樣品的直徑;測定所述火成巖巖礦樣品的質(zhì)量;根據(jù)以下公式(9)、(10)計(jì)算所述火成巖巖礦樣品的密度:
[0028]p=m/V (9)，
[0029]式(9)中，P為所述火成巖巖礦樣品的密度，m為所述火成巖巖礦樣品的質(zhì)量，V為所述火成巖巖礦樣品的體積，該體積可以通過以下公式(10)計(jì)算獲得:
[0030]V = jtX(D/2)2XL (10)，
[0031 ]式(10)中，D為所述火成巖巖礦樣品的直徑，L為所述火成巖巖礦樣品的長度。
[0032]優(yōu)選地，所述孔隙度測定裝置為覆壓孔隙度-滲透率測試儀。
[0033]優(yōu)選地，所述覆壓孔隙度-滲透率測試儀的型號為AP-608。
[0034]優(yōu)選地，所述聲波速度測定裝置為超聲波綜合測試儀。
[0035]優(yōu)選地，所述超聲波綜合測試儀為HF-F型智能超聲Ρ.S波綜合測試儀。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例中，通過測定火成巖巖礦樣品的密度、孔隙度和聲波縱波速度，然后根據(jù)測定獲得的密度、孔隙度和聲波縱波速度計(jì)算確定火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量。在不粉碎火成巖巖礦樣品的前提下確定礦物的體積含量，對設(shè)備的要求不高，應(yīng)用范圍廣泛。
【附圖說明】
[0037]為了更清楚地說明本發(fā)明發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種火成巖的礦物含量分析方法的步驟流程圖；
[0039]圖2為圖1中步驟100包含的子步驟。
[0040]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種火成巖的礦物含量分析系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0042]參照圖1和圖2，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種火成巖的礦物含量分析方法的步驟流程圖，該方法包括以下步驟:
[0043]步驟100，測定火成巖巖礦樣品的密度，所述火成巖巖礦樣品為圓柱狀；
[0044]步驟101，測定所述火成巖巖礦樣品的孔隙度；
[0045]步驟102，測定所述火成巖巖礦樣品的聲波縱波速度；
[0046]步驟103，根據(jù)所述測定的密度、孔隙度和聲波縱波速度計(jì)算獲得所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量。
[0047]具體地，步驟100具體包括以下子步驟:
[0048]子步驟200，測定所述火成巖巖礦樣品的長度；
[0049]子步驟201，測定所述火成巖巖礦樣品的直徑；
[0050]子步驟202，測定所述火成巖巖礦樣品的質(zhì)量；
[0051]子步驟203，根據(jù)公式(1)、(2)計(jì)算確定所述火成巖巖礦樣品的密度:
[0052]p=m/V (1)，
[0053]式(1)中，P為所述火成巖巖礦樣品的密度，m為所述火成巖巖礦樣品的質(zhì)量，V為所述火成巖巖礦樣品的體積，該體積可以通過以下公式(2)計(jì)算獲得:
[0054]V = jtX(D/2)2XL (2)，
[0055]式(2)中，D為所述火成巖巖礦樣品的直徑，L為所述火成巖巖礦樣品的長度。
[0056]具體地，步驟103為:
[0057]通過以下公式(3)、(4)、(5)計(jì)算獲得所述火成巖巖礦樣品中石英、長石和暗色礦物的體積含量:
[0058]p-pf φ =P1V1+P2V2+P3V3 (3)，
[0059]Δ t_ Δ tf Φ = Δ tiVi+Δ t2V2+Δ t3V3 (4)，
[0060]1-φ =Vi+V2+V3 (5)，
[0061]式(3)中，Ρ為所述火成巖巖礦樣品的密度，pf為測定所述火成巖巖礦樣品的孔隙流體的密度，Φ為所述火成巖巖礦樣品的孔隙度，Pi為石英的標(biāo)準(zhǔn)密度，^為所述火成巖巖礦樣品中石英的體積含量，P2為長石的標(biāo)準(zhǔn)密度，v2為所述火成巖巖礦樣品中長石的體積含量，P3為暗色礦物的標(biāo)準(zhǔn)