近日，意大利锡耶纳大学研究人员研发出一种基于便携式拉曼光谱仪的新技术，可以依据采样过程中石灰岩的粒度大小对岩石进行分类。相关研究成果近期发表于《欧洲物理学杂志(P辑)》。

粒度指常指矿物或颗粒的直径(毫米、微米)大小。沉积物颗粒的大小对沉积物的成岩作用有较大的影响，因此沉积岩矿物组成的粒度大小可以反映沉积岩结构的主要特征，是岩石岩性的主要评价指标，同时对于其性质和潜在用途有着非常重要的影响，例如，在同等孔隙度条件下，颗粒越粗，对应的渗透率越大。

石灰岩是一种典型的沉积岩，在建筑、冶金、化工、塑料、涂料、食品等工业领域有着广泛应用。而粒度是石灰岩的分类与利用的关键因素之一，不同工业用途对于矿物粒度的要求也不同。如在冶金工业中，炼铁所需的石灰石粒度在15-60mm，烧结则要求粒度≤3mm。

以往的研究表明，拉曼光谱信号和背景的强度取决于所测试样品的颗粒及其大小。研究人员在此基础上研究了钙质材料的拉曼信号强度变化和相关背景强度随晶粒尺寸的变化，并开发出一种可以从拉曼光谱中提取平均晶粒尺寸定量信息的方法。

研究人员对来自不同意大利采石场的一组沉积钙质岩样品进行岩石学分类，然后进行拉曼光谱分析，同时还对相应的微球和结晶方解石粉末样品进行了分析，发现拉曼信号与粒径之间存在明显的相关性，并获得了校准曲线。实验实现了拉曼信号和背景强度对晶粒和粒径的可重复行为，因此证明了从前者的测量中获得后者的半定量信息的可能性。

该成果可以在石灰工业领域以及各种科学环境和其他材料生产链中加以利用。由于设备便携，该技术在采石时期就可以对石灰岩进行快速分析并分类，有利于有利于缩短石灰石材料的生产周期，减少成本。