一种岩石样品微区圈定装置的制作方法

本实用新型属于岩石勘测技术领域，涉及一种岩石勘测设备，具体地说是涉及一种岩石样品微区圈定装置。

背景技术：

目前在国内外，在对地质理论知识和测试结果精确度要求越来越高的情况下，对岩石样品实验数据的准确性要求也日益提升，部分实验测试结果要求精度达到万分之一，用于测试的岩石样品的选取直接影响实验结果的准确性。

现有的样品分析技术存在以下缺陷：

大于肉眼级别的矿物和样品微区可以直接手工用工具获取。但对于毫米-微米级别的微区样品取样时，手工方法取样不仅操作起来非常复杂，而且取样准确度不高，会对实验结果造成严重的人为取样误差。

现有的激光微区稳定同位素取样分析系统可以在微观下用激光加热分解目的矿物，但是对于难以区分的矿物，这个方法则行不通。尤其是在对碎屑岩岩石样品的胶结物微区(方解石、白云石、次生石英)取样时，肉眼观察岩石样品胶结物的颜色及形态与周围矿物颗粒相比差异不大，在实际加热分解过程中很难将矿物准确区分开。

现有的微区选样技术操作过程过于复杂，即使在微观下正确区别出目的矿物，也很难对矿物进行标记，更不容易将识别出的目的矿物取出并携带至其他实验室做进一步分析测试。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供了一种岩石样品微区圈定装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种岩石样品微区圈定装置，包括具有放大10×5倍和10×10倍功能及拍照功能的偏光显微镜、具有放大10×5倍和10×10倍功能及拍照功能的荧光显微镜、具有放大10×5倍和10×10倍功能及拍照功能的阴极发光显微镜、手电筒、油性笔、图像处理器以及显微镜载玻片；

其中，所述阴极发光显微镜上还连接有真空泵和放电装置，真空泵可以抽真空到0.01mbar以下，放电装置电压可达20kv以上，电流可达500ua以上；

并且，所述偏光显微镜、所述荧光显微镜和所述阴极发光显微镜并排设置，使得所述偏光显微镜、所述荧光显微镜和所述阴极发光显微镜的物镜位于同一水平面；

在所述偏光显微镜、所述荧光显微镜和所述阴极发光显微镜的支架上设置有能够在所述偏光显微镜、所述荧光显微镜和所述阴极发光显微镜之间来回移动的第一移动机构，在所述第一移动机构上设置有第二移动机构，所述第二移动机构的移动方向与所述第一移动机构的移动方向在水平面上相互垂直；所述第二移动机构的顶部设置有载物台。

进一步的，所述第一移动机构包括固装于所述支架上的第一底座，所述第一底座上平行设置有滑轨和丝杠，所述滑轨上滑动连接有滑座，所述第二移动机构设置于所述滑座顶部；所述滑座与所述丝杠螺纹连接；所述第一底座的一侧设置有第一电机，所述第一电机的输出端与所述丝杠连接。

进一步的，所述第一底座上设置有两个轴承座，所述丝杠的两端分别与两个所述轴承座连接；所述第一丝杠的一端端部设置有从动齿轮，所述第一电机的输出端连接有传动轴，所述传动轴的端部设置有与所述从动齿轮啮合连接的主动齿轮。

进一步的，所述第二移动机构包括固装于所述滑座顶部的第二底座，所述第二底座上设置有主动链轮和从动链轮，所述主动链轮与所述从动链轮之间通过链条连接，所述主动链轮与第二电机的输出端连接；位于所述链条的两侧分别设置有一根滑杠，两根所述滑杠之间相互平行；两根所述滑杠与一个滑块滑动连接，所述滑块与所述链条固定连接，且在所述链条的带动下能够沿两根所述滑杠的轴线方向来回移动，所述载物台设置于所述滑块的顶部。

进一步的，所述油性笔笔尖直径≤0.3mm。

与现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果或优点：

本实用新型的岩石样品微区圈定装置专用于对岩石样品制样并在微观条件下对目的矿物进行准确圈定，排除手工和肉眼误差，使得测试结果更加精确，且操作简单，对设备要求低，从而在一定程度上克服了国内外目前对碎屑岩胶结物测试手段局限性的问题。同时该系统制作的岩石样品薄片具有便携的优势，可以充分利用多个实验室的仪器设备对样品开展测试分析，不仅降低了人员和时间成本，而且提高了实验测试精度。

参照后文的说明和附图，详细公开了本实用新型的特定实施方式，指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解，本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本实用新型的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的岩石样品微区圈定装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例中第一移动机构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例中第二移动机构的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。此外，术语“第一”、“第二”仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种岩石样品微区圈定装置，包括具有放大10×5倍和10×10倍功能及拍照功能的偏光显微镜100、具有放大10×5倍和10×10倍功能及拍照功能的荧光显微镜200、具有放大10×5倍和10×10倍功能及拍照功能的阴极发光显微镜300、手电筒、油性笔、图像处理器以及显微镜载玻片。阴极发光显微镜300上还连接有真空泵和放电装置，真空泵可以抽真空到0.01mbar以下，放电装置电压可达20kv以上，电流可达500ua以上。

其中，显微镜载玻片，可以放置磨制好的岩石样品，载玻片大小刚好放进阴极发光显微镜的样品槽子中。

阴极发光显微镜300，附有真空泵，可以在近真空状态下对岩石矿物放电激发，使得各种矿物发出不同颜色的光，并在阴极发光显微镜下放电激发条件下对目的矿物所在位置拍照；关闭放电电源保持样品位置不动，并在反射光环境下对岩石再次拍照；这在对碎屑岩胶结物圈定时尤为有效；阴极发光显微镜需要具有可以放大10×5倍和10×10倍功能，方便在不同放大倍数下观察矿物。

图像处理器，用于对两张照片进行叠合，在反射光拍出的照片上圈定目的矿物的准确位置。需要说明的是，本实用新型实施例中的所述图像处理器为本领域现有的常规图像处理器。

手电筒，用于在显微镜拍照时提供反射光源，且提供的光源可达到刺眼的亮度。

油性笔，在显微镜微观条件下，将阴极发光显微镜样品室的密封盖子取下后，结合在反射光下拍的照片和目的矿物的准确位置，在磨制好的岩石样品表面用油性笔圈出目的矿物所在的大致位置，并标记好第几个圈。

偏光显微镜100，具有可以放大10×5倍和10×10倍功能，方便在不同放大倍数下观察并圈定目的矿物，对油性笔圈定矿物位置的记号圈拍照，并结合目的矿物在反射光照片中标记的准确位置，通过图像处理器勾绘出目的矿物的准确位置；同时还具有拍照功能。

荧光显微镜200，具有可以放大10×5倍和10×10倍功能，方便在不同放大倍数下观察并排除有机质对选矿的干扰；同时还具有拍照功能。

偏光显微镜100、荧光显微镜200和阴极发光显微镜300并排设置，使得偏光显微镜100、荧光显微镜200和阴极发光显微镜300的物镜位于同一水平面；在偏光显微镜100、荧光显微镜200和阴极发光显微镜300的支架400上设置有能够在偏光显微镜100、荧光显微镜200和阴极发光显微镜300之间来回移动的第一移动机构500，在第一移动机构500上设置有第二移动机构600，第二移动机构600的移动方向与第一移动机构500的移动方向在水平面上相互垂直；第二移动机构600的顶部设置有载物台700。

在具体的实施过程中，如图2所示，本实用新型实施例中的第一移动机构500包括固装于支架400上的第一底座501，第一底座501上平行设置有滑轨502和丝杠503，滑轨502上滑动连接有滑座504，第二移动机构600设置于滑座504顶部；滑座504与丝杠503螺纹连接；第一底座501的一侧设置有第一电机505，第一电机505的输出端与丝杠503连接。进一步的，第一底座上501设置有两个轴承座506，丝杠503的两端分别与两个轴承座506连接；丝杠503的一端端部设置有从动齿轮507，第一电机505的输出端连接有传动轴，所述传动轴的端部设置有与从动齿轮507啮合连接的主动齿轮508。

在具体的实施过程中，如图3所示，本实用新型实施例中的第二移动机构600包括固装于滑座504顶部的第二底座601，第二底座601上设置有主动链轮602和从动链轮603，主动链轮602与从动链轮603之间通过链条604连接，主动链轮602与第二电机605的输出端连接；位于链条604的两侧分别设置有一根滑杠606、607，两根滑杠606、607之间相互平行；两根滑杠606、607与一个滑块608滑动连接，滑块608与链条604固定连接，且在链条604的带动下能够沿两根滑杠606、607的轴线方向来回移动，载物台700设置于滑块608的顶部。

本实用新型的岩石样品微区圈定装置使用过程如下：

首先，获得野外或钻井岩心，然后将原料钻取出规则的小圆柱，该小圆柱直径25mm，长为20mm～70mm，将小圆柱切割成多个小圆饼岩样，并应尽可能的减少机械切割对样品造成的磨损程度，在切割前对小圆柱进行“v”字型标记，并在图1中的样品侧面切割留下刻槽。在切割完多个小圆饼岩样后通过观察“v”字型和刻槽重新摆放样品。

其次，在两个切割面的背面分别标记“a”字型，接下来对其中一个小圆饼岩样“a”字的背面圈定微区。

然后，对小圆饼岩样进行初步加工，用胶将岩样固定在显微镜载玻片上并编号。

再将粘在显微镜载玻片上的小圆饼岩样放置在阴极发光显微镜样品室中，阴极发光显微镜样品室设置在载物台上，用真空泵将阴极发光显微镜样品室抽到近真空状态(压力＜0.01mbar)，阴极发光显微镜发射的电子束激发小圆饼岩样，待电流和电压达到要求并稳定后(320μa/12.5kv)，在镜下观察矿物的颜色。接着，在放电激发条件下通过阴极发光显微镜对目的矿物所在位置拍照；再关闭放电电源并保持样品位置不动，在反射光环境下对小圆饼岩样再次拍照；将上述两张照片在图像处理器中叠合，用图像处理器在反射光环境下拍的照片上勾绘出目的矿物的准确位置。

随后通过第二直线电机将载物台上的阴极发光显微镜样品室向外移出，并将阴极发光显微镜样品室的密封盖子取下，结合已经标记好目的矿物准确位置的照片(在反射光下拍摄的)，在小圆饼岩样表面用油性笔圈出目的矿物的大致位置，并标记好是第几个圈，圈的直径为2mm～3mm。值得说明的是，在用油性笔圈定目的矿物的大致位置时，要选取笔尖直径≤0.3mm，并且浸染少的油性笔；同时，圈定的过程中一定要确保油墨没有污染目的矿物，否则油墨的成分会对测试结果造成很大影响。

再通过将第一移动机构将载物台移动至偏光显微镜下，借助偏光显微镜拍照，并用图像处理器勾绘出目的矿物的准确位置和形态。最终得到处理好的并做好标记的岩石样品薄片，完成碎屑岩石中目的矿物的圈定工作。

再通过第一移动机构将载物台移动至荧光显微镜下，借助荧光显微镜观察，若是圈定的微区和荧光区域重合的话就排除该微区，不然有机质会对测试的结果造成很大影响。

最后，结合每个样品具有矿物精确位置信息的镜下微观照片，用微钻在岩石样品薄片的小圆饼岩样中钻取目的矿物；同时尽量选取矿物准确位置的中央区域，尽量减小在勾绘目的矿物边缘范围时出现的误差，最终达到微观样品取样目的。

本实用新型实施例所提供的岩石样品微区圈定装置专用于对岩石样品制样并在微观条件下对目的矿物进行准确圈定，排除手工和肉眼误差，使得测试结果更加精确，且操作简单，对设备要求低，从而在一定程度上克服了国内外目前对碎屑岩胶结物测试手段局限性的问题。同时该系统制作的岩石样品薄片具有便携的优势，可以充分利用多个实验室的仪器设备对样品开展测试分析，不仅降低了人员和时间成本，而且提高了实验测试精度。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。