一种火成岩的矿物含量分析方法及其分析系统技术方案

本发明专利技术公开了一种火成岩的矿物含量分析方法及其分析系统，涉及岩矿分析鉴定领域，用以解决现有技术中需要将火成岩岩矿样品粉碎才能进行矿物含量分析的问题。该方法包括测定火成岩岩矿样品的密度；测定所述火成岩岩矿样品的孔隙度；测定所述火成岩岩矿样品的声波纵波速度；根据所述测定的密度、孔隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩矿分析鉴定领域，特别涉及一种火成岩的矿物含量分析方法及其分析系统。
技术介绍
火成岩即岩浆岩，是指岩浆冷却后成形的一种岩石。现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。常见的岩浆岩有花岗岩、安山岩及玄武岩等。火成岩矿物成分的研究具有主要意义，具体体现在以下几点：1、是火成岩分类命名的基本依据，2、为研究岩浆起源、演化和岩浆物理性质提供重要依据，3、为岩浆形成时的大地构造背景和岩石圈层的演化提供重要信息。现有的火成岩岩矿分析鉴定主要是将火成岩岩矿样品粉碎到一定细度，然后取一定量的试样，例如100g，进行分析，以确定火成岩岩矿样品中各矿物的含量。但是，对火成岩岩矿样品进行粉碎处理对设备的要求较高，且对于不能进行粉碎处理的火成岩岩矿样品，例如稀有岩石，传统的方法将不再适用。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种不需要粉碎火成岩岩矿样品的火成岩的矿物含量分析方法及其分析系统，用以解决现有技术中需要将火成岩岩矿样品粉碎才能进行矿物含量分析的问题。一种火成岩的矿物含量分析方法，该方法包括：测定火成岩岩矿样品的密度；测定所述火成岩岩矿样品的孔隙度；测定所述火成岩岩矿样品的声波纵波速度；根据所述测定的密度、孔隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量。优选地，步骤根据所述测定的密度、孔隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量包括：通过以下公式(1)、(2)和(3)计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量：ρ-ρfφ＝ρ1V1+ρ2V2+ρ3V3(1)，Δt-Δtfφ＝Δt1V1+Δt2V2+Δt3V3(2)，1-φ＝V1+V2+V3(3)，式(1)中，ρ为所述火成岩岩矿样品的密度，ρf为测定所述火成岩岩矿样品的孔隙流体的密度，φ为所述火成岩岩矿样品的孔隙度，ρ1为石英的标准密度，V1为所述火成岩岩矿样品中石英的体积含量，ρ2为长石的标准密度，V2为所述火成岩岩矿样品中长石的体积含量，ρ3为暗色矿物的标准密度，V3为所述火成岩岩矿样品中暗色矿物的体积含量；式(2)中，Δt为所述火成岩岩矿样品的声波时差值，即声波纵波速度的倒数，Δtf为孔隙流体的声波时差值，Δt1为石英的标准声波时差值，Δt2为长石的标准声波时差值，Δt3为暗色矿物的标准声波时差值。优选地，步骤测定火成岩岩矿样品的密度具体包括：测定所述火成岩岩矿样品的长度；测定所述火成岩岩矿样品的直径；测定所述火成岩岩矿样品的质量；根据以下公式(4)、(5)计算所述火成岩岩矿样品的密度：ρ＝m/V(4)，式(4)中，ρ为所述火成岩岩矿样品的密度，m为所述火成岩岩矿样品的质量，V为所述火成岩岩矿样品的体积，该体积可以通过以下公式(5)计算获得：V＝π×(D/2)2×L(5)，式(5)中，D为所述火成岩岩矿样品的直径，L为所述火成岩岩矿样品的长度。本专利技术实施例还提供了一种火成岩的矿物含量分析系统，包括：密度测定装置，用于测定火成岩岩矿样品的密度；孔隙度测定装置，用于测定所述火成岩岩矿样品的孔隙度；声波速度测定装置，用于测定所述火成岩岩矿样品的声波纵波速度；计算装置，用于根据所述测定的密度、孔隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量。优选地，所述计算装置通过以下公式(6)、(7)和(8)计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量：ρ-ρfφ＝ρ1V1+ρ2V2+ρ3V3(6)，Δt-Δtfφ＝Δt1V1+Δt2V2+Δt3V3(7)，1-φ＝V1+V2+V3(8)，式(6)中，ρ为所述火成岩岩矿样品的密度，ρf为测定所述火成岩岩矿样品的孔隙流体的密度，φ为所述火成岩岩矿样品的孔隙度，ρ1为石英的标准密度，V1为所述火成岩岩矿样品中石英的体积含量，ρ2为长石的标准密度，V2为所述火成岩岩矿样品中长石的体积含量，ρ3为暗色矿物的标准密度，V3为所述火成岩岩矿样品中暗色矿物的体积含量；式(7)中，Δt为所述火成岩岩矿样品的声波时差值，即声波纵波速度的倒数，Δtf为孔隙流体的声波时差值，Δt1为石英的标准声波时差值，Δt2为长石的标准声波时差值，Δt3为暗色矿物的标准声波时差值。优选地，所述密度测定装置通过以下方法测定所述火成岩岩矿样品的密度：测定所述火成岩岩矿样品的长度；测定所述火成岩岩矿样品的直径；测定所述火成岩岩矿样品的质量；根据以下公式(9)、(10)计算所述火成岩岩矿样品的密度：ρ＝m/V(9)，式(9)中，ρ为所述火成岩岩矿样品的密度，m为所述火成岩岩矿样品的质量，V为所述火成岩岩矿样品的体积，该体积可以通过以下公式(10)计算获得：V＝π×(D/2)2×L(10)，式(10)中，D为所述火成岩岩矿样品的直径，L为所述火成岩岩矿样品的长度。优选地，所述孔隙度测定装置为覆压孔隙度-渗透率测试仪。优选地，所述覆压孔隙度-渗透率测试仪的型号为AP-608。优选地，所述声波速度测定装置为超声波综合测试仪。优选地，所述超声波综合测试仪为HF-F型智能超声P·S波综合测试仪。本专利技术实施例中，通过测定火成岩岩矿样品的密度、孔隙度和声波纵波速度，然后根据测定获得的密度、孔隙度和声波纵波速度计算确定火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量。在不粉碎火成岩岩矿样品的前提下确定矿物的体积含量，对设备的要求不高，应用范围广泛。附图说明为了更清楚地说明本专利技术专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种火成岩的矿物含量分析方法的步骤流程图；图2为图1中步骤100包含的子步骤。图3为本专利技术实施例提供的一种火成岩的矿物含量分析系统的组成示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。...

【技术保护点】
一种火成岩的矿物含量分析方法，其特征在于，该方法包括：测定火成岩岩矿样品的密度；测定所述火成岩岩矿样品的孔隙度；测定所述火成岩岩矿样品的声波纵波速度；根据所述测定的密度、孔隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积含量。

【技术特征摘要】
1.一种火成岩的矿物含量分析方法，其特征在于，该方法包括：
测定火成岩岩矿样品的密度；
测定所述火成岩岩矿样品的孔隙度；
测定所述火成岩岩矿样品的声波纵波速度；
根据所述测定的密度、孔隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中
石英、长石和暗色矿物的体积含量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤根据所述测定的密度、孔
隙度和声波纵波速度计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和暗色矿物的体积
含量包括：
通过以下公式(1)、(2)和(3)计算所述火成岩岩矿样品中石英、长石和
暗色矿物的体积含量：
ρ-ρfφ＝ρ1V1+ρ2V2+ρ3V3(1)，
Δt-Δtfφ＝Δt1V1+Δt2V2+Δt3V3(2)，
1-φ＝V1+V2+V3(3)，
式(1)中，ρ为所述火成岩岩矿样品的密度，ρf为测定所述火成岩岩矿样
品的孔隙流体的密度，φ为所述火成岩岩矿样品的孔隙度，ρ1为石英的标准密
度，V1为所述火成岩岩矿样品中石英的体积含量，ρ2为长石的标准密度，V2为
所述火成岩岩矿样品中长石的体积含量，ρ3为暗色矿物的标准密度，V3为所述
火成岩岩矿样品中暗色矿物的体积含量；式(2)中，Δt为所述火成岩岩矿样品
的声波时差值，即声波纵波速度的倒数，Δtf为孔隙流体的声波时差值，Δt1为
石英的标准声波时差值，Δt2为长石的标准声波时差值，Δt3为暗色矿物的标准声
波时差值。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤测定火成岩岩矿样品的密
度具体包括：
测定所述火成岩岩矿样品的长度；
测定所述火成岩岩矿样品的直径；
测定所述火成岩岩矿样品的质量；
根据以下公式(4)、(5)计算所述火成岩岩矿样品的密度：
ρ＝m/V(4)，
式(4)中，ρ为所述火成岩岩矿样品的密度，m为所述火成岩岩矿样品的
质量，V为所述火成岩岩矿样品的体积，该体积可以通过以下公式(5)计算获
得：
V＝π×(D/2)2×L(5)，
式(5)中，D为所述火成岩岩矿样品的直径，L为所述火成岩岩矿样品的
长度。
4.一种火成岩的矿物含量分析系统，其特征在于，包括：
密度测定装置，用于测定火成岩岩矿样品的密度；
孔隙度测定装置，用于测定所述火成岩岩矿样品的孔隙度；
声波速度测定装置，用于测定所述火成...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘保芝，张丽华，孙茹雪，肖丽，黄布宙，莫修文，范晓敏，郭宇航，房春慧，范雨霏，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22