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陨石检测鉴定备样过程中要注意哪些方面?

中国科技大学天体行星与陨石化学实验室拍摄

中国陨石与天文科普网  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。(备注:疑似陨石或陨石检测分析研究与鉴定系列知识科教普及—作者系中国科技大学天体行星与陨石化学实验室及中科院直属国家重点理化科学实验室--陈王勇教授、刘志鑫教授潘波教授与洪教授等,版权文稿·未经允许不准进行任何形式的转载或使用。)


 

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