吉林大学应用技术学院矿相学

1、矿 相 学绪 论一、矿相学的概念 矿相学是用矿相显微镜研究矿石的一门地质学科。 研究对象：矿石，不是岩石 大部分为不透明矿物 矿相显微镜：反射偏光显微镜（具反射系统） 岩石偏光显微镜（具透射系统） 矿相学的主要任务是： 1·鉴定金属矿物 相显微镜为主要手段研究金属(不透明)矿物的光学、物理、化学性质和形态特征等，借以鉴定矿物。 2·研究矿石的组构特征 矿石的构造、结构特征和矿物组合及其所提供的成因信息，以分析、判断矿床的矿化条件、矿化作用和矿化过程。从而为研究矿床成因和进行找矿勘探提供依据。 3·研究矿石的工艺性 查明矿石中有益和有害元素的赋存状态、有用矿物和组分

2、的含量，矿物的嵌布特性与嵌镶关系，以及矿物的“物性差”等矿石工艺性质，以便为矿石的选、冶设计提供依据。二、矿相学研究一般工作步骤1野外研究工作阶段 在野外工作阶段，首先应占有尽量多的原始资料。在了解研究区域及矿床地质概况的基础上，选择一些矿化露头、探槽、掌子面、坑道壁和岩心进行观察与地质编录工作。这项工作包括在野外用肉眼及其它简易方法鉴定矿石及近矿围岩的矿物成分，用肉眼和放大镜研究矿石的组构，初步按成分及组构划分矿石类型、确定矿化阶段及各阶段产物在空间上的分布关系。在进行上述工作的同时，需采集一些供进一步研究用的矿石及围岩标本。 2、室内研究工作阶段室内研究阶段的任务是进行显微镜下的鉴定和研究

3、，并从事一些其它专门性的研究(如单矿物化学分析、电子探针分析、X射线分析、红外线吸收光谱分析、同位素分析以及放射性测量等)，以资对矿石的矿物成分和化学成分、矿物组合、矿石类型、矿石的工艺特性等有深入的了解。 3综合整理阶段 将显微镜下研究的结果和综合研究(野外和室内其它方面的分析研究结果)的材料，编写出矿相学综合研究报告书。报告书中须阐述如下几方面的问题： (1)区域地质概况； (2)矿床地质特征，矿体的形状、产状、规模大小及赋存规律； (3)矿石类型、矿物成分及化学成分； (4)矿石的组构特征，矿石的矿化期、矿化阶段和矿物的生成顺序，并编制矿化阶段及矿物生成顺序图表； (5)矿石在矿床中的空

4、间和时间方面的演化特点及其规律，提出确定矿床成因的依据； (6)矿石中有益、有害组分(或矿物)的赋存状态及含量，确定矿石类型，提出工业利用的可能性； (7)根据矿石的矿物组合、颗粒大小和嵌布、嵌镶情况，提出矿石工艺加工的方案。 4检查审核阶段 检查审核工作是由上级机关负责进行的，任务是对所提交的“矿相学综合研究报告 书”审查和讨论。先是对各种原始资料进行复核审查，检查记录与切片是否一致，光薄片的鉴定是否准确，各种编录的完整程度等。其后审查所采用的研究方法，野外地质现象与室内工作的联系程度、结论的依据及正确性等。如上述项目有问题、错误和遗漏之处，必须令其补充、修改直至重作。 三 矿相学的研究意义

5、 1·在研究矿床成因方面的意义 矿石的研究是矿相学的主要任务,因为矿石是组成矿床的基本物质，它能反映矿床形成时物理化学条件和成矿作用的过程，所以通过对矿石的矿物成分、化学成分、矿物组合及矿石组构的研究，可为查明矿床的成因提供重要依据。基于上述研究，可以具体地帮助分析含矿溶液的性质、成矿方式、成矿的温度和深度、矿化在时间和空间上的演化、矿化强度的变化以及成矿物质来源等问题。 2在指导找矿勘探工作方面的意义 有助于对矿床作出正确的评价和指出正确的找矿勘探方向 3在指导矿石工艺方面的意义对矿石进行矿石工艺性质研究，也是矿相学研究的主要内容。因为矿石除极少数可以直接利用外，大多数须经矿石工艺

6、处理，即通过碎矿、磨矿和选矿把有用矿物富集起来，并除去有害杂质，然后进行冶炼；因此，就需要选择既有效又经济可行的选冶方法和流程。 第一章 矿相显微镜和光片的制备第一节 矿相显微镜一、 概 述 矿相显微镜也称反射偏光显微镜或矿石显微镜。由一台偏光显微镜加一套“垂直照明系统”组成。二 矿相显微镜的结构及附件（一）垂直照明器 孔径光栏（孔径光圈）：控制入射光束直径大小、影像反差强弱及物镜的有效孔径。 起偏镜（前偏光镜）：使入射光成直线偏光，其振动方向为水平振动。 视野光栏（视域光圈）：控制视域大小，挡去有害杂乱反射光，提高矿物影像清晰程度。图 矿相显微镜垂直照明系统光路示意图1光源；2聚光透镜；3孔

7、径光栏；4视野光栏；5起偏镜；6视野透镜（校正透镜）；7反射器； 8物镜的透镜系统；9光片；3孔径光拦的像；4视野光栏的像；17构成垂直照明系统 反射器：是垂直照明器中主要部件，将水平入射光垂直向下反射。 （1）玻璃片反射器 （2）棱镜反射器 （3）史密斯反射器（二）照明设备 光 源：白炽灯 卤钨灯 滤光器: 蓝色玻璃片滤光器（三）物 镜： 高倍 50×、20× 中倍 10× 低倍 5× 两大特征：放大能力、分辨能力（四）目 镜：也有高、中、低倍之分第二节 光 片 的 制 备一 光片的磨制 1、 选矿石标本 2、 切片：长、宽2-3cm、厚0.5-1cm

8、 3、 粗磨及细磨 4、 磨光（抛光）:用Fe2O3粉做磨料 5、 编号 6、 安装二 光片的安装 工具压平器、擦板、橡皮泥实习一 矿相显微镜的使用 一、实习目的要求 1、了解矿相显微镜的构造及各部件的名称和性能。 2、掌握矿相显微镜的使用、调节、维护方法。 二、实习内容 1 了解矿相显微镜的主要类型和主要部件的性能 2 矿相显微镜的使用、调节与维护 三、实习报告 1、矿相显微镜与普通偏光显微镜在基本结构上有何区别？ 2、怎样调节正交偏光？矿相显微镜的使用、调节与维护 1、矿相显微镜的调节：矿相显微镜在使用前必须加以调节使各部件处于正确的位置才能进行有效的观测。 (1)调节光源：调整方法是转动

9、灯室或灯头的螺旋或移动光源使光源点与进光管在同一水平线上直至视野中亮度均匀，亮度最大为止。为将光源发出的光(入射光)调成白光可以方铅矿为标准调成白色，通过加或减蓝玻璃片直至镜下方铅矿呈白色为止。 (2)反射器的调节：缩小视野光圈后转动反射器的横轴，其小亮点平行目镜十字丝的竖丝移动，直至小亮点位于十字丝交点并被十字丝所平分。即位于视域正中心。这就表明反射器的位置及倾角都调整好了。 (3)调节孔径光圈和视野光圈，孔径光圈的大小应随物镜的大小而有所不同。调节时取下目镜或推入勃氏镜即可在物镜后界面上看到孔径光圈的象，用低倍物镜时孔径瞳孔可开至与孔边基本重合；用中高倍镜时应适当缩小至2/31/2。视野光

10、圈的调整是首先缩小光圈并调至十字丝中心，若光圈界线模糊不清或带有红、蓝等颜色，则转动视野透镜至界线清晰和无色边为止。重新开大光圈至视域周边。 (4)单偏光振动方向的检查调整，采用完全理解的矿物石墨或辉钼矿的光片置于物台上，推出上偏光镜，转动物台，使矿物晶体延长方向(高反射率方向)处于最亮位置时，其延长方向即为前偏光镜振动方向。如果此时矿物延长方向恰平行于十字丝呈东西向，则证明前偏光也为东西向。否则需先使矿物延长方向平行十字丝东西向后，再转动前偏光镜至矿物最亮时止。此时前偏光即位于东西向。（5）正交偏光的调节： 将方铅矿置于视域内，加入前偏光和上偏光。调节一个可以转动的偏光镜，当视域内最暗(消光

11、位)时，表明两偏光振动方向正交。 也可用前述调节单偏光的方法先确定前偏光的位置，再推入上偏光镜，若石墨或辉钼矿成消光，并在物台旋转一周时出现四次消光，二次之间为90度，同时在各45度方位的偏光色也完全一致说明两偏光为正交。 还可用均质矿物如黄铁矿在高倍镜下做锥光观察，若偏光图为一完美的黑十字，即可证明二偏光已经正交。第 二 章 矿物的反射率及双反射第一节 概 述 一、 反射率 反射力：矿物光面对垂直入射光线的反射能力。即矿物在反光显微镜下的明亮程度。 反射率：表示反射力大小的数值，以R表示 RIr/Ii×100% Ir：反射光强度，Ii：入射光强度 反射率是矿物本身的属性，它决定于矿

12、物的折射率N和吸收系数K。 (NNs)2K2 R （N+Ns)2+K2 N-矿物折射率; Ns-介质折射率; K-吸收系数均质性矿物：N与K不因结晶方向而变化，其反射率R只有一个非均质性矿物：因晶体结晶方向不同，其N与K均有所差异，所以R也随晶体方向而变化 中级晶矿物有两个主反射率：Ro Re 低级晶矿物有三个主反射率：Rg Rm Rp二、双反射及双反射率 双反射：单偏光镜下，旋转物台一周时，非均质矿物可能有明亮程度或颜色的变化，这种明亮程度（反射率）随矿物方向不同而变化的性质称双反射。双反射率（R）：绝对双反射率非均质矿物最大反射率与最小反射率之差 一轴晶矿物：R=Ro-Re；二轴晶矿物R=

13、Rg-Rp 如：辉钼矿 垂直于前偏光镜振动方向Re=15%，平行于前偏光镜振动方向Ro=37%，双反射的观察方法： 单偏光镜下（推入前偏光偏镜，去掉上偏光镜），转动物台，观察矿物有无亮度和颜色的变化，双反射弱的矿物单个晶粒看不出双反射现象，必须找多颗粒集中部位。第二节 反射率的测定方法一、光电学方法 原理：光电效应原理，使矿物磨光面上反射光在光电元件上感光而使光能变为电能，所产生光电流强弱与反射光强度成正比，测出光电流值大小，即可算出矿物的反射率。 现在用MPV3显微光度计测量 二、光学方法 主要介绍简易比较法，在显微镜下同一视域中比较两种矿物反光强度。首先要选一组矿物作为对比的标准：黄铁矿、

14、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿，将反射率分为五级： 级：R黄铁矿 级：方铅矿R黄铁矿 级：黝铜矿R方铅矿 级：闪锌矿R黝铜矿 级：R闪锌矿 操作方法： 将欲测矿物和标准矿物光片用橡皮泥粘在同一载玻片上，用压平器压于同一水平面上，在镜下同一视域中比较两矿物明亮程度（代表R）。若两矿物不能在同一视域中出现，可快速推移载玻片来比较它们的亮度。注意:：矿物在视域中成倒像，两光片要挨紧，找平直边，不找锯齿状边。第三节 影响矿物反射率测定值的因素1、矿物光片磨光质量影响：有坑、麻点、擦痕，均影响反射率要求光片光滑如镜。2、入射光波波长的影响：不同波长的入射光中测定的R值不同。 如方铅矿：白光下测R = 43.2%

15、， 黄光下测R = 43%3、 面方向的影响：非均质矿物切面方向不同，测出的单向反射率值不同，影响双反射现象的观察4 、用标准物质不同：国际矿相学委员会规定用黑色中性玻璃、 碳化硅、碳化钨与用黄铁矿、方铅矿等做标准，测得R值有差别。5 、仪器及测量方法不同：仪器型号及附件不同测出的数据有差 别，使用不同类型的反射器、不同倍数的物镜其测定结果也可能不一样。6 、内反射的影响：低反射率的矿物由于内反射的影响常使反射 率测定值变大。实习二 矿物的反射率一、实习目的要求 1、通过对比掌握标准矿物的反射率。 2、掌握矿物反射率的简易鉴定方法。 3、掌握几种常见矿物的反射率的大小级别 二、实习内容 目测比

16、较法测定不透明矿物反射率 目测比较法是测定不透明矿物反射率最简便、最常用的和易掌握的方法。矿物反射率的大小在显微镜下给人的感觉是矿物的明亮程度。肉眼对反射率差别感觉是灵敏的，但对反射率记忆较差，因此需要反复练习。 将欲测矿物与标准矿物在反光镜下进行比较，可得出欲测矿物与标准矿物的相对反射率。常用标准矿物为黄铁矿(R=54.5%),方铅矿(R=43.2%)，黝铜矿(R=30.7%),闪锌矿(R=17.5%)，因此，相对反射率可分为以下五级： R>黄铁矿 黄铁矿>R>方铅矿 方铅矿>R>黝铜矿 黝铜矿>R>闪锌矿 R<闪锌矿 本法系利用已知反射率矿物

17、作为“标准”，将欲测矿物与“标准”矿物用软泥并排压在同一载玻片上，使视域中(低倍物镜)能同时看到两种矿物，凭目力比较其明暗程度。如果欲测矿物与标准矿物不能在同一视域中看到，则需要用迅速推动载玻片反复观察的方法来进行两矿物的亮度对比。当欲测矿物与数种“标准”矿物作比较后，即可定出该矿物的反射率级别。三、实习报告1、在反光镜下反复比较标准矿物(黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿)反射率大小。2、用目测比较法测定下列矿物的反射率的相对级别及其主要特征矿物矿物反射率相对级别矿物主要特征毒砂磁黄铁矿石英黄铜矿辉锑矿黑钨矿斑铜矿铬铁矿第四章 矿物的反射色、反射多色性 第一节 概述一 关于颜色的基本概念 三原色

18、 ：蓝 绿 红 在可见光的七种单色光中，以不同强度混合红、绿、蓝三种色光，可得到大多数的各种混合色光即各种颜色。 颜色三要素： 色调 颜色的种类，可用一定波长定量表示。 饱和度又叫浓度纯度，指颜色的浓淡。 亮度彩色的明亮程度，可用R表示。二 反射色、反射多色性的概念反射色：矿物磨光面在白光垂直照射下，其垂直反射光呈现的颜色。即矿相显微镜单偏光镜下观察到的矿物颜色。 反射多色性：矿物（某些非均质矿物）的反射色因矿物结晶方向不同而改变的性质。单偏光镜下，转动物台时可见亮度和反射色的变化。三、矿物的颜色与反射色、内反射色关系 体色矿物在透射光中所呈现的颜色（透明、半透明矿物）内反射色 表色矿物表面反

19、射光所呈现的颜色（不透明矿物）反射色 如：辰砂 矿物颜色为朱红色，内反射色为鲜红色即体色，矿物颜色即体色。表色与体色互补不透明矿物：只有矿物上表面的反射光可达到眼内而呈现颜色，故为表色。 矿物颜色与表色（反射色）一致。 如黄铜矿表色为黄色，反射色为铜黄色。透明矿物： 主要为矿物内部透射光可达眼内呈现颜色为体色。肉眼观察矿物颜色与体色一致。（内反射色） 半透明矿物：表色反射色 体色内反射色 如：辰砂 矿物学：标本颜色为朱红色； 矿相学：内反射色为鲜红色，即体色，矿物颜色即体色。 第二节 反射色、反射多色性观测方法一 反射色观察方法 1 目视简易比较法： 在单偏光镜下，首先调节入射光为白光，以方铅

20、矿在镜下呈纯白色为标准，然后将光片置于载物台上,在镜下呈现颜色即为反射色描述时要抓住主要色调，其前加一定形容词。应注意微带色调的观察。 如： 黝铜矿白色微带棕色 辉铜矿白色微带兰色调 矿物反射色指矿物单独存在时的颜色，多种矿物共生时，常会使观察者产生视觉色变，即对矿物反射色的印象发生改变。 2 色度测定法 用色度仪、作图法测定一些矿物的颜色指数（色调、饱和度、亮度），用数字定量表达各种颜色的特征。二、 反射多色性观察方法 非均质矿物的反射色随方向不同而发生变化，因此须观察其不同方向的反射色。单偏光镜下，转动物台一周，观察切面各方向反射色及其变化情况。 反射多色性强的矿物，观察单晶；多色性弱的矿

21、物观察矿物集合体。第三节 影响反射色、反射多色性的因素 1 光源影响 2 磨光质量 3 周围矿物影响 4 切面方向 5 磨料影响实习三 矿物的反射色 一、实习目的要求 1、掌握观察矿物反射色的方法 2、认识一些常见矿物的反射色 二、实习内容 反射色的目测比较法 用标准矿物方铅矿把入射光调成白光，在镜下用肉眼直接作定性观察所测矿物颜色即为矿物的反射色。三、实习报告描述下列矿物的反射色并注明类别？矿物矿物反射色及类别矿物主要特征斑铜矿黄铜矿方铅矿磁黄铁矿黄铁矿石英闪锌矿实习四 矿物的双反射和反射多色性 一、实习目的要求 1、掌握双反射与反射多色性的观察方法。 2、认识一些常见矿物的双反射及反射多色

22、性。 二、实习内容1、矿物双反射和反射多色性的观测方法： 在单偏光镜下，首先调节入射光为白光，然后将光片置于载物台上,在镜下观测并转动物台， 均质矿物各向同性，故各向的反射率相等，无双反射现象。 非均质矿物特别是强非均质矿物，各项反射率不同在转动物台时，会出现明暗变化，有反射色的矿物还会发生颜色变化,即矿物的双反射和反射多色性。 非均质矿物切片方位对观察双反射及反射多色性有直接影响。应选择一轴晶主切面(Ro、Re)，二周晶平行光轴切面(Rg、Rp)进行观察描述。而切面方位垂直或接近光轴时，则显示均质效应；故观察不到双反射和反射多色性。 2、双反射和反射多色性的视测分级： 根据非均质矿物双反射现

23、象和反射多色性现象在视觉上的明显程度，可对双反射和反射多色性进行如下的视测分级： 1、显著：转动物台一周，亮度和颜色变化显著。 2、清楚：转动物台一周，单晶上亮度和颜色变化清楚可见，粒状集合体上更清楚可见。 3、微弱：转动物台一周，其矿物单晶的亮度和颜色变化不显著，粒状集合体上可见。 4、无：转动物台一周。看不出两度和颜色变化。三、实习报告 观察下列矿物的双反射及所属视测分级并描述矿物的主要特征。矿物矿物双反射及视测分级矿物主要特征辉钼矿石墨辉锑矿磁黄铁矿黄铁矿方解石第五章 矿物的内反射第一节 概述 一 内反射的基本概念 内反射是指光线投射到透明或半透明矿物表面后，有部分光线经折射透入矿物内部

24、，遇到矿物内部的解理、裂缝、空洞、孔隙、粒间界面和包体等时，发生内反射和折射，从而使一些光线折射出来，这种现象称为矿物的内反射。内反射中所带有的颜色，则称为内反射色。 特点： 透明感、立体感、颜色不均匀。内反射的成因 当光线投射到透明或半透明矿物表面后，有部分光线经折射透入矿物内部，遇到矿物内部的解理、裂缝、空洞、孔隙、粒间界面和包体等时，发生内反射和折射，从而使一些光线折射出来，这种现象称为矿物的内反射。内反射光线呈线的颜色称为内反射色。斜照光下内反射的成因二、内反射与反射率的关系：有以下几种情况： R大于40%矿物：对入射光线较强烈的吸收，光线几乎不能透入内部（不透明矿物），不能产生内反射

25、，其反射色与矿物颜色一致（表色）。 R小于14%：透明矿物，吸收性弱，大部分光线可透过，几乎都具有强烈的内反射，内反射色多为无色透明或白色，内反射色与矿物颜色一致。而反射色均为深灰色。14%R40%：透明半透明矿物，R在3040%之间的仅有少数矿物有内反射；小于30%多数矿物具内反射，其内反射色与矿物颜色一致都为体色，如辰砂。 总之，透明半透明矿物：内反射色体色-矿物颜色; 不透明矿物：反射色-表色矿物颜色三 矿物的颜色与反射色、内反射色关系 体色矿物在透射光中所呈现的颜色（透明、半透明矿物） 内反射色 表色矿物表面反射光所呈现的颜色（不透明矿物）反射色 如：辰砂 矿物颜色为朱红色，内反射色为

26、鲜红色即体色， 矿物颜色即体色。表色与体色互补不透明矿物：只有矿物上表面的反射光可达到眼内而呈现颜色，故为表色。 矿物颜色与表色（反射 色）一致。 如黄铜矿表色为黄色，反射色为铜黄色。透 明 矿 物：主要为矿物内部透射光可达眼内呈现颜色为体色。肉眼观察矿物颜色与体色一致。（内反射色） 半透明矿物： 表色反射色 体色内反射色 表色+体色=白光 五、内反射与反射率的关系R40%矿物：对入射光线较强烈的吸收，光线几乎不能透入内部（不透明矿物），不能产生内反射，其 反 射色与矿物颜色一致（表色）。 R14%：透明矿物，吸收性弱，大部分光线可透过，几乎都具有强烈的内反射，内反射色多为无色透明或白色，内反

27、射色与矿物颜色一致。而反射色均为深灰色。14%R40%：透明半透明矿物，R在30-40%之间的仅有少 数矿物有内反射；小于30%多数矿物具内反射现象，其内反射色与矿物颜色一致都为体色，如辰砂。透 明 矿 物：内反射色体色-矿物颜色不透明矿物：反射色-表色矿物颜色第二节 内反射观察方法 1 斜照法它是一种简便而常用的方法。其步骤是，先将欲观察的矿物在垂直照射光下准焦(用低倍物镜)，然后再将光源改从侧面斜射于矿物磨光面上(见图81)，此时表面反射光与入射光成相同的角度向另一侧反射掉，故不能进入显微镜系统，所以在视域中看不到矿物的反射光。但经折射进入透明、半透明矿物内部的光线，当遇到矿物内部解理、裂

28、隙、，空洞或粒间界面时，部分光线经内部反射、折射后透出矿物，再进入显微镜系统达到目镜，从而可以观察到矿物的内反射现象。 用此法观察矿物的内反射，一需要较强的白色光源照射；二要不断变换照射角度及方向，以便选择最适宜的方向和角度(也可同时转动枥台变换矿物的方向)，使其获得最大的光量，从而才能看到比较确切的内反射现象；三是接物镜必须有适当的工作距离，所以只能用低、中倍物镜观察。还应指出的是，内反射现象会使视觉有透明感、立体感、呈现透明的颜色并具不均匀的特点，或呈斑点状出现，转动物台时无规律性的变化等。然而这种方法对细小矿物内反射的观察颇受限制；而且灵敏性较差，所以只能用于观察那些内反射现象很明显的矿

29、物。2 正交偏光法：正交偏光镜下(前偏光上偏光)， 高倍镜下观察。 均质透明半透明矿物：表面反射光基本上是将入射直线偏光原向反射，故被上偏光镜消除，从而突出显示内反射。 非均质透明半透明矿物：转动物台至消光位，再观察内反射（排除偏光色的影响）。这种方法观察矿物内反射可用各种倍数的接物镜，而以采用高倍物镜为宜，因高倍物镜对光线的聚敛作用强，可以获得各方向入射角较大的斜射光，从而增大了矿物显现内反射的机会。当这些斜射光线射入矿物内部，经折射旋转和内反射旋转作用，使人射的直线偏光发生旋转，同时也常产生椭圆偏光，故使部分内反射光可透过上偏光镜，因此在正交偏光下可观察到矿物的内反射现象。当观察均质的透明

30、和半透明矿物时，因其表面反射光基本上是将入射直线偏光原向反射，故被上偏光镜消除，从而可突出地显示矿物的内反射现象。对非均质的透明和半透明矿物的内反射进行观察时，必须将矿物转到消光位，以消除偏光色的干扰后才利于观察内反射。 第三节 影响内反射观察的因素1、光源影响 2、磨光质量 3、周围矿物影响 4、切面方向 5、磨料影响 6、偏光色影响实习五 矿物的内反射及内反射色 一、实习目的要求 1、掌握观察矿物内反射色的主要方法 2、认识一些常见矿物的内反射色 二、实习内容 内反射色的观察方法： 1、斜照光下目视观察法 将被观察的矿物光片置于矿相显微镜下准焦后，取下光源将光线斜照于光片上(入射角以30度

31、40度为宜)。即可在目镜中观察矿物有无内反射和内反射色。 2、斜照光下或正交偏光下的粉末观察法 用钢针或金刚石刀(笔)将矿物刻成粉末，然后在斜照的自然光下或垂直照射的正交偏光下观察矿物粉末有无内反射和内反射色。此法用于内反射不显著的矿物。三、实习报告观察描述下列矿物的内反射色及其主要特征矿物矿物的内反射色矿物主要特征辰砂雌黄雄黄孔雀石石英毒砂赤铁矿蓝铜矿方解石第 六章 矿物的偏光性质和偏光色第一节 概 述 一 光学性质复习： 光是一种横波，光波的形成情况可用质点的圆周运动来说明，质点作简谐振动，运动轨迹为正弦曲线。圆周的半径为光波的振幅，圆周周长相当于一波长。第二节 矿物的均非性及偏光色一、矿

32、物的均质性：均质性：是指等轴晶系矿物和非晶质矿物，由于光学的等向性而不能改变入射平面偏光性质，对垂直入射的平面偏光仍按原来振动方向反射，因振动方向（东西）不变，反射光线不能透过上偏光镜（南北振动），矿物在视域中呈黑暗状态（消光），转物台明暗程度不变。这类现象称均质效应，矿物的这种性质叫均质性。如 方铅矿、闪锌矿各方向颗粒均显均质性，称它们为均质性矿物。二、矿物的 非均质性及偏光色 ： 非均质性是指非等轴晶系矿物，由于光学的异向性而能改变入射平面偏光性质，对垂直入射的平面偏光的反射受方向性的影响，不按其原来的振动方向进行反射，即反射光线的振动方向与入射光线的振动方不一致。因此，部分反射光线能透过

33、上偏光镜，视域中呈现明亮程度不同的变化，在转动载物台一周时应出现四次“消光”和四次明亮(45。位置)的变化，矿物此种性质称为非均质性。具这种光学性质的矿物为非均质性矿物。如辉钼矿、磁黄铁矿。 非均质不透明矿物在严格正交偏光下处于45位置时不仅最明亮，而且在白光中常显现出颜色，这种颜色称为偏光色。 偏光色形成原因：主要由非均质旋转色散和非均质椭圆色散而致。 (偏光色是非均质性不透明矿物在垂直照射的正交偏光下在转动载物台时伴有的颜色变化。)第二节 均非性、偏光色观测方法一正交偏光观察法 一般指在低、中倍镜下的观察，因为低倍物镜聚敛程度低，入射光近于直射，同时由于视域较大，可选择同一矿物多颗粒连晶或

34、集合体的视域，这样易于判断其均质性与非均质性。若是均质性，当旋转物台一周不发生明暗的变化，即为全消光或为不变的暗灰色。如为非均质矿物，在正交偏光下，转动物台一周时应出现四次“消光”和四次明亮(45°位置)现象，具有偏光色的矿物，可见颜色递变现象，注意要记下45°位时的偏光色。二、不完全正交偏光观察法 、 在对矿物均质性与非均质性的观测中，对一些非均质性较弱的矿物，常利用不完全正交偏光(偏离角l°一 3°。)进行观察。这样可使较多的光量透过分析镜，而便于判断是均质性还是弱非均质性的矿物。但转动物台时，非均质矿物的消光位必然不恰在90°位置上，若偏

35、离角dAr时，则只出现两明两暗的现象。必须指出的是，虽然在不完全正交偏光下易于观察到颜色的变化，但它不是标准的偏光色。实习六 矿物的偏光性质和偏光色 一、实习目的要求 1、掌握观测矿物均质性、非均质性和偏光色的方法。 2、掌握矿物偏光性的视测分级。 3、掌握几种常见矿物的偏光性质及偏光色特征。 二、实习内容 1、矿物均质性的观测方法 一般用中低倍物镜，调节前偏光与上偏光正交，旋转物台一周，均质矿物光片呈现全黑(消光)或微弱的明亮程度不变。2、矿物非均质性的观察方法 在正交偏光下，旋转物台一周，非均质矿物呈现四明四暗。若非均质性矿物或因光强不够，在正交偏光下不易观测到矿物的均质和非均质性时，可使

36、两偏光不完全正交(旋转上偏光镜13度)，这样可较清楚的观测到其明暗变化。确定其均、非均质性。 其他观测方法(略)3、矿物偏光色的观测方法 置非均质不透明矿物在正交偏光下，当转动物台时，矿物出现四明四暗变化，矿物在两相邻消光位间的45度位置时，即最亮处的颜色为偏光色。4、矿物偏光性的视测分级 (1)均质：正交偏光下转动物台一周，单个矿物在视域内没有明暗变化，具同等亮度或全消光(全黑)。 (2)强非均质：正交偏光下，转动物台一周，单个矿物在视域内消光和明亮清晰可见，并伴有明显的偏光色。 (3)弱非均质：正交偏光下，转动物台一周，矿物的消光和明亮变化不清楚，需在强光源下或转动上偏光镜一定角度后才能看

37、清。三、实习报告 在矿相显微镜下利用垂直照射正交偏光的目视观察法观测并描述下列矿物的偏光性质及偏光色矿物矿物偏光性质及偏光色矿物主要特征方铅矿黄铁矿辉锑矿磁黄铁矿黑钨矿黄铜矿磁铁矿毒砂雄黄第七章 矿物的硬度 第一节 概述 概念 矿物抵抗某种外来机械作用的能力，特别是抵抗刻划、压入及研磨等作用的能力，称为矿物的硬度。 矿物的硬度虽是一个变量，但对每种矿物，其变化范围有一定限制，对不同矿物仍有一定的特征性，所以硬度值可作为鉴定矿物的重要依据。矿物学中刻划硬度（莫斯硬度）分级：分十级 ：滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉 刚玉金刚石第二节 硬度测定法 矿物硬度是不透明矿物的可靠而重要的鉴定特征。

38、对矿物硬度观测，目前已由定性 阶段进入定量阶段。其主要测定方法：一、刻划硬度法 此法是用是指用金属针(钢针和铜针)在矿相显微镜下刻划矿物光片，视其能否被刻动以确定矿物的硬度的相对大小。 测定方法 1 工具：磨尖的铜针、钢针。 2 方法：首先在矿相显撤镜下准焦，观察欲测矿物颗粒，然后手持制铜针将针尖接触到物镜下小亮点范围内的矿物光面，针保持倾颈斜30度左右向后拉，同时注视镜下针尖在矿物光面上刻划的现象，一旦看清，立即停止，尽量减少光面的破坏程度。若铜针刻划不动，再改换钢针进行刻划，即可确定被测矿物硬度的相对大小。 3 分级 低硬度 铜针刻动（莫斯硬度3级以下） 中硬度铜针刻不动，钢针能刻动。 高

39、硬度钢针亦刻不动。此法比较简单，易于掌握，但不适于对细小颗粒矿物或包裹体矿物的硬度测定，并易损坏矿物光片。注意事项及判断标准 1 擦净光片，以免污垢或氧化膜影响观察。 2 在显微镜下找到矿物以后再刻划，不要刻到其它矿物。 3 先用铜针，若刻不动再用钢针。 4 划动、未划动标志： 刻不动：手感滑而省力，划后不留痕迹或留下针具粉痕。 钢针粉末留在光片上白色， 铜针粉末留在光片上铜红色 刻动：在针尖运行轨迹位置留下一条深灰色沟槽。 5 脆性矿物：划动后沟槽两侧堆积为粉末状。 塑性矿物：划动后堆积物翻卷而隆起。 6 各向异性矿物硬度不一样。（非均质矿物） 如蓝晶石： 横向硬度大6.57，顺向硬度小4.

40、5 二、抗磨硬度测定法 此法亦称亮线硬度测定法。基本原理是在矿物光片磨制过程中，由于矿物抵抗磨损程度不同，一般软矿物抗磨程度小，磨损体积大而呈凹坑；硬矿物抗磨程度大，磨损体积小而呈凸起，在软硬两种矿物交界处形成过渡斜面，由于垂直入射光在此斜面上得不到垂直向上反射，而是向外反射，射向软矿物一方，因此，在按触线位置上由于光线稀疏显得黑暗而形成一条暗带；而在接触线外围软矿物一方，由十光线重叠显得明亮而形成一条亮线)。 其测定方法是，首先在中或低倍镜下找到两种欲测矿物的接触线，并置于视域中心，准焦，看到亮线。然后缓慢提升镜筒， （或下降物台），亮线逐渐向软矿物一侧移动，反之，下降镜筒时亮线向硬矿物一侧

41、移动，既可比较确定两种矿物硬度的相对大小。 此法操作简便，易于观察，不仅适用于中或低倍镜下观察，也适用于高倍镜下观察。因此，对细小顺粒矿物或包裹体矿物的硬度测定有利，并不损坏矿物光片。 注意事项：（1）若两矿物硬度差别不大，亮线不清楚，可缩小孔径光圈以提高观察效果，也可减弱光源亮度使“亮线”更明显。（2）若两矿物硬度差别大，接触带为陡坎状，通过接触面的反射光近于水平，在视域中看不到亮线而是一条暗带。三、压入硬度法 此法抉是利用显微硬度计精确测定矿物显微硬度绝对值的一种方法。其测定原理是利用一定形状(如方锥体或菱形体)的金刚石或硬质合金，加一定压力(如砝码重量)后，使其压入矿物光片内形成一个压痕

42、。根据压痕表面积大小与负荷压力成正比，矿物硬度与负荷压力成正比矿物硬度与压痕表面积成反比的关系，其关系可用公式来表示： Hv=P/S (Hv维氏硬度，P负荷，S面积）， 用显微硬度仪可测出P、S值，H值就可算出。 矿物硬度值可通过所加负荷大小(砝码重量)及实测压痕对角线长度，再根据公式计算，即可求得该矿物的显微硬度值。一般常用维氏硬度值来表示矿物的显微硬度。 莫氏硬度与压入硬度的关系：HM=0.675Hv实习七 矿物的硕度 一、实习目的要求 矿物硬度是矿物物理性质的重要鉴定特征之一，要求掌握矿物硬度的测定方法及熟悉常见矿物的硬度。 二、实习内容 1、矿物硬度的测定方法 (1)金属针刻划法 此法

43、简单易行。用钢针、铜针在矿相镜下直接刻划矿物光面可把硬度分为三级： 高硬度：钢针刻划不动，相当于矿物摩氏硬度五级。 中硬度：钢针刻得动，铜针划不动，相当于摩氏硬度三五级。 低硬度：铜针刻得动，相当于摩氏硬度三级以下。 测定时在低倍镜下找到欲测矿物，手持铜针，将针尖接触镜下光片上的亮点，针保持3040度倾斜向后拉(不得向前推)用力要适当，若铜针划不动改换钢针，即可确定属哪一级硬度。2、相对突起比较法(亮线法) 细小矿物颗粒，用针刻划困难时，可用此法测定其相对硬度。光片在磨制过程中，硬软矿物接触处形成一斜面，可根据两矿物之间的亮线确定其相对抗磨硬度。若亮线不够清楚，缩小口径光圈可使亮线清楚些。 提

44、升镜筒：亮线向软矿物移动。 下降镜筒：亮线向硬矿物移动。 物台上升：亮线向高硬度矿物移动。 舞台下降：亮线向低硬度矿物移动。三、实习报告 1、用金属针刻划法测定下列矿物硬度的级别及其主要特征。矿物矿物硬度级别矿物主要特征方铅矿闪锌矿黄铁矿毒砂黄铜矿2、用亮线法测定下列矿物抗磨硬度的相对大小。 方铅矿闪锌矿 方铅矿黄铁矿 黄铜矿磁黄铁矿第 八 章 矿物的综合鉴定第一节 概述 一 矿物的综合鉴定： 是指把已经用各种方法(矿相显微镜鉴定方法、X射线法、定量化学分析法、电子探针等)确定了的矿物鉴定特征的资料汇集起来，用未知矿物鉴定特征与其对比，以确定矿物的名称 二 矿物综合鉴定的程序： 首先收集矿石的

45、野外地质资料和进行肉眼鉴定；再利用矿相学 的方法进行准确、详细的观察和测试，并将其结果按一定格式详细记录下来；最后查对矿物综合鉴定表，在鉴定表中找到相应的矿物 主要是利用矿相显微镜鉴定矿物的反射率、反射色、双反射、反射多色性、内反射、均质及非均质性等光学性质，显微硬度等物理性质，浸蚀反应等化学性质，根据上述特征与已知资料（鉴定表）对比，以确定矿物名称第二节 不透明矿物的综合鉴定表 一、不透明矿物的综合鉴定表 是指根据已知的不透明矿物的综合鉴定特征的资料，按一定顺序和形式编排的表格，用未知矿物鉴定特征与其对比，从而准确、迅速地确定其矿物名称，这种表格称为不透明矿物的综合鉴定表二、不透明矿物的综合

46、鉴定表的编制和使用 目前，鉴定表的编排方法主要有表格分组式、顺序排列式；此外，还有穿孔卡片式、坐标图表式等。虽然，各种鉴定表中的测试内容有所相似，但是，每种鉴定表在编排内容及方式上都有所侧重，每个时期的鉴定表在鉴定特征的重点选择上也有所不同。 现阶段人们通常使用的鉴定表主要有两种： 表格分组式鉴定表：只要保证两、三项主要性质(如反射率及硬度等)观测的准确，就可以使查表不出错误，可将矿物圈定在一个较小的范围里。此表用以对比较为方便，既不排斥定量数据的引用，也不受仪器条件的限制。其缺点之一是某些矿物在相邻的表中需重复出现；之二是其定量数据的使用不如顺序排列式方便。 顺序排列式鉴定表：充分利用定量测

47、量的常数，如反射率和硬度值等，可以避免矿物在鉴定表中重复出现。其缺点是受仪器及条件的限制本教材采用表格分组式鉴定表，使用金属矿物系统鉴定表的方法，即在鉴定前，首先搜集矿石的野外产状资料并对矿石进行详细的肉眼鉴定，然后，再开始镜下鉴定。利用矿相学的方法，从物理性质鉴定到化学性质鉴定，从单偏光到正交偏光，进行准确地观察。需精确时，要用MPV一3型的显微光度计和显微硬度计来测取反射率、显微硬度等数据。 最后，将矿物各方面的特征资料汇集起来。对比鉴定矿物时所根据的鉴定特征越广泛、数据越精确，其鉴定结果越可靠。在此基础上用欲测矿物的鉴定特征查对金属矿物鉴定表，而后确定矿物名称。三、计算机在鉴定矿物中的应

48、用 1.应用电子计算机自动鉴定金属矿物 将特定的未知矿物与标准矿物的不连续特征谱加以对比。能从仪器上精确测出具有很高鉴定信息量的定量特征(反射率色散、显微压入硬度和颜色指数等),待定矿物特征谱与之对比。 2.应用电子计算机进行矿物检索 用计算机语言将各鉴定表的所有内容编入软件中，再将鉴定表中的矿物按矿物的汉字笔划或按英文字母顺序编写程序，同时输入磁盘中。进行矿物检索时，只要按照计算机所编程序将主菜单显示就可以检索。实习八 不透明矿物的综合鉴定一、实习目的要求 1、熟悉掌握综合鉴定不透明矿物的一般程序和常用方法。2、学会使用综合鉴定表并据不透明矿物镜下的一系列物理性质查定出矿物名称。 二、实习内

49、容 1、掌握鉴定不透明矿物的系列方法：如反射色、内反射色、反射率、双反射、反射多色性、均质性、非均质性、偏光色、硬度等。2、学会查综合鉴定表(各种不同结构及排列方式的鉴定表) 三、实习报告鉴定下列两种未知矿物。未知矿物反射率反射色内反射及内反射色矿双反射及反射多色性偏光性质及偏光色矿物硬度矿物磁性矿物其它性质确定矿物名称                  第九章 见矿物简易鉴定 鉴定矿物过程中，如果掌握常见矿物的简易鉴定特征，会给实际工作带来很多方便。我们没有必要遇到一个矿物就系统鉴定一个矿物，只有对不常见的矿物和具有特殊意义的常见矿物才需要系统、综合鉴定。可见，熟练地掌握常见矿物的主要鉴定特征，对于迅速 地鉴定矿石光片中的某些矿物是大有益处的。各种