[发明专利]一种基于扫描电子显微镜技术的河砂和海砂的区分方法

说明书

本发明公开了一种基于扫描电子显微镜技术的河砂和海砂的区分方法，先采用扫描电子显微镜微观形貌分析方法观察待鉴别的砂体样品的微观形貌特征并拍照；再采用扫描电子显微镜微区成分分析方法，选取具有代表性的颗粒特征表面测定附着物质主要成分；然后将待鉴定砂体样品的扫描电子显微镜图像及成分数据进行分类整理，并逐一与河砂和海砂分辨标志进行比对，根据分辨标志对砂体样品的各项特征进行归属，综合鉴别砂体属于河砂还是海砂。本发明通过利用扫描电子显微镜技术对砂体样品进行微观形貌观察和微区成分分析，并将数据结果与本发明建立的基于扫描电子显微镜技术的河砂和海砂分辨标志进行比对，从而对不同砂体进行快速、有效、准确的区分。

技术领域

本发明属于砂矿鉴定技术领域，具体涉及一种基于扫描电子显微镜技术的河砂和海砂的区分方法。

背景技术

河砂，是指由风化崩解的岩石经水流作用长期冲刷、相互碰撞、摩擦而形成的砂、砾质碎屑沉积物。本发明中的河砂是指在几乎不受海水影响的地质环境中形成的砂体，包括现代河流环境(包括河漫滩、河床和河口)和地质历史时期上的古河流环境(包括古河道、古河谷、古河流三角洲、古湖泊)等。

海砂，是指由岩石风化后经水流、冰川和风等地质营力侵蚀、搬运或改造，最终在海洋环境下富集成矿的砂、砾质碎屑沉积物。一般而言，“海砂”特指用作混凝土集料、填方材料或补砂原料等用途的海洋集料，而不是作为提取金属或非金属有用矿物的海洋砂矿；本发明中的海砂亦指海洋集料，同时特指在现代及地质时期上形成于海洋环境(主要为滨浅海环境)的砂体。

生产、生活及执法上经常会遇到河砂和海砂的区分问题。河砂和(经过淡化的)海砂都可以用于建筑、桥梁、商品房与公共设施建设等工程中，但是一般建筑工程、室内装修工程等对河砂和海砂的要求并不一致，因此需要对河砂和海砂进行区分。而且，在海砂资源开发管理过程中，采矿区域内是否有埋藏的古河砂关系到矿体质量评价以及采矿选矿流程的优化等。此外，执法部门在针对盗采砂、偷运砂等违法行为的执法过程中，也需要辨别砂体的类型以协助追踪来源。

目前，人们通常通过砂的肉眼外观、气味、矿物及化学成分等方面区分河砂及海砂。一般来说，与河砂相比，海砂颜色较暗沉、粘手、有海水味、含有较少长石和云母等矿物；而在化学成分上，海砂以其高含量的氯离子(盐分)和较高含量的有机质与河砂相区别。然而，上述区分方法具有明显的不足之处，例如，实际上，河砂和海砂的颜色、颗粒大小、气味等非常相似，利用肉眼观察和直观感受不易将其区分开来；又如，海底埋藏的古河砂，在开采过程中会被海水短暂浸泡而或多或少地带有海水味道，且被海水短暂浸泡后河砂的氯离子含量也会明显增加；再如，砂体的颜色与矿物组成有关，而其长石和云母等矿物含量则与母岩关系较大，因此不能作为区分河砂和海砂的关键标准。

综上，河砂和海砂的区分还缺乏准确有效的方法，尤其是海底埋藏古河砂和现代海砂的区分方法亟需进行相关的研究和实践。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于扫描电子显微镜技术的河砂和海砂的区分方法，该方法可以准确、有效的鉴别河砂和海砂。

本发明通过采用扫描电子显微镜技术，利用河砂和海砂因成矿环境不同而产生的表面形态、矿物组成、生物特征和化学成分不一致，在扫描电子显微镜下显示出的影像特征及成分特征进行快速分与鉴定，本发明方法属于一种定性的河砂和海砂区分方法，可用于河砂和海砂矿产的管理和开发利用。

本发明的上述目的可通过以下技术方案来实现：一种基于扫描电子显微镜技术的河砂和海砂的区分方法，包括以下步骤：

S1：建立河砂与海砂分辨标志：选取已知河砂或海砂样品，采用扫描电子显微镜微观形貌分析方法以及扫描电子显微镜微区成分分析方法，根据河砂与海砂的颗粒特征与生物特征，建立河砂与海砂分辨标志，其中所述颗粒特征包括颗粒形状及磨圆度、颗粒表面特征和颗粒表面附着物特征中的一种或几种，所述河砂与海砂分辨标志以颗粒表面附着物特征和/或生物特征为主要标志，以颗粒形状及磨圆度、颗粒表面特征为辅助标志；