岩矿综合鉴定..

一般常分为五级：
常用作“标准”的矿物反射率表
矿物名称 白光下 反射率 黄光下 反射率 矿物名称 白光下 反射率 黄光下 反射率
石 英 锡 石 闪锌矿
4.5% 12% 17.5%
4.5% 11% 17%
黝铜矿 30.7% 方铅矿 43.2% 黄铁矿 54.5%
29% 43% 53%
磁铁矿 赤铁矿
21.1% 28.1%
岩矿综合鉴定
1.矿相学基本知识 2.主要金属矿物特征 3.矿石的结构构造 4.矿化期、矿化阶段 5.岩矿鉴定
1.矿相学
矿相学:主要是用矿相显微镜研究金属矿石的一门学科。 其研究领域包括金属矿物学和矿石学。 矿相学的主要任务是： 1）鉴定金属矿物：以矿相显微镜为主要手段研究金属 （不透明）矿物的光学、形态特征、物理和化学性质等，借 以鉴定矿物。 2）研究矿石的组构特征：研究矿石的构造、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）研究矿石的工艺性质：查明矿石中有益和有害元素的 赋存状态、有用矿物和组分的含量、矿物的嵌布特性与嵌镶 关系等矿石工艺性质，以便为矿石的选、冶设计提供依据。
显双反射和反射多色性的常见矿物表
矿物 ****铜蓝 ****石墨
***辉锑矿
双反射和反射多色性 Ro深蓝色，Re蓝白色 Ro灰色微棕，Re深灰色微蓝
矿物
***红砷镍矿 ***红锑镍矿
双反射和反射多色性 Ro深蓝色，Re蓝白色 淡棕色淡玫瑰红色，e淡紫色
∥a白色微蓝∥b灰白色∥c黄白色
****墨铜矿 Ro深蓝色，Re蓝白色
4）内反射，内反射太强，不易观测；
5）光源问题。
1.5 矿物的内反射
内反射是指光线投射到透明-半透明矿物表 面后，部分光线经折射透入矿物内部，遇到 矿物内部的解理、裂缝、颗粒边界、包体等， 再次发生反射和折射，使部分光线折射出来 的现象。 内反射所带的颜色称为内反射色；其与矿 物的体色一致。 内反射必须在消光位观测。
进入矿物的距离x为一个真空波长λ0时，光强减弱至
原光强的 。 不难看出，光强的减弱程度是与K值的增大成比例 的，即矿物k值越大越不透明。
不透明矿物的k值一般在5-0.73之间(自然然金属矿物k 值在5-1.5之间)；半透明矿物的k值在0.73-0.03之间；透 明矿物k值一般<0.03。
透明矿物的光学指示体一般用折射率来表示(光率体)。
2）矿物反射率形成机理
矿物由元素或化合物组成。按结合方式可分为离子
键、共价键、金属键和分子键等，每种矿物可由一种
化学键组成，也可由两种甚至三种化学键构成。
由离子键和共价键构成的透明矿物的电子都是束缚 电子，它们被束缚在各自原子核周围而不能在晶体内 自由移动。 而含金属键的一些不透明矿物具有自由电子，它们
***菱铁矿 Ro淡灰色亮，Re淡灰色暗
***方解石 Ro灰色，Re深灰色 **赤铜矿 Ro黄粉色，Re玫瑰褐色
***黑柱石 ∥a淡灰微玫瑰红色∥b淡灰 微玫瑰色∥c灰色微蓝
显双反射和反射多色性矿物课分四级，****特强，***显著，**清楚，*微弱
常见矿物均质性和非均质性分级表
强 非 非 均 均 质 性 质 性 矿 弱 物 非 均 质 性
****辉钼矿 Ro白色，Re灰白色微蓝
∥a灰白色∥b浅灰色∥c白色 **辉鉍矿 黄白色，淡绿黄色 *毒砂 ***雌黄
**白铁矿
*淡红银矿 Ro灰色，Re淡蓝色 白色，白色微黄粉色 ∥a白色∥b淡灰色∥c灰白色
**硼镁铁矿 ∥延长淡棕⊥淡灰色蓝-淡褐
***软锰矿 ∥c白色⊥c灰白色
**磁黄铁矿 Ro淡红棕色，Re乳黄色
垂直反射所呈现的颜色，它是矿物的表色。
矿物的颜色可分为体色和表色。 它是矿物磨光面对白色入射光中各波长光近似等量 反射还是选择性反射的结果。如果是前者则为白色 至灰色的反射色；否则会呈现颜色。
• 图1-6
矿物反射色色散曲线
1.3 矿物的双反射和反射多色性
在入射光为平面偏光条件下，旋转载物台 一周时，非均质矿物都可能有明亮程度或颜 色变化。 这种明亮程度随矿物方向不同而变化的性 质称为双反射；而与之对应的反射色变化称 为反射多色性。
定矿物的反射率。精度差，已淘汰。 在平时一般鉴定工作中，有时只需知道欲测矿物反 射率大致范围，即可查表定出矿物时，可采用简易比 较法。
其具体方法是将欲测矿物和标准矿物光片用软泥紧
密镶在载玻片上，再用压平器压于同一水平面上，置 于镜下以目力比较其反射率。当欲测矿物与几种标准 矿物比较后，即可定出欲测矿物反射率的范围。
在晶体内可以自由移动。
当可见光(光量子)射到பைடு நூலகம்属矿物表面后，由于其中
自由电子能级的能量差多与可见光(光量子)的能量相
当。故这些电子可从基态位上被激发，即吸收了光量 子的能量。 当电子再跃迁回到基态时，其大部分能量呈光量子 再发射出来形成反射光。
这就是吸收性越强其反射光也越强的机理所在。
近代固体物理学中的“能带理论”可以更好地解释矿物 反射率形成的机理。
图1-2
光波通过吸收性矿物时振幅变化示意图
设光强为I0的光波射在吸收性矿物表面上，在真空 中的波长为λ0，k为表示矿物吸收能力强弱的常数； 当光波向矿物内部透射（折射）时，随着深入内部， 光强I不断减小。若透过厚度为x的矿物后的光强为Ix， 则有：
式中e为自然对数的底，其值为2.718。
由上式可将吸收系数k的物理意义理解为，当光波
图1-1
矿相显微镜反光原理示意图
1-灯泡；2-聚光透镜；3-孔径光栅；4-起偏器；5-视野光栅； 6-视野透镜；7-反射器；8-物镜；9-自由工作距离；10-光块
1.1 吸收性晶体光学基本原理
1.1.1 概述 矿物的吸收性可按矿物的透明程度分为两种情况。 ①透明矿物：当光波进入矿物后，在厚度不大的范围内， 其透过光的强度减弱程度不明显者称为透明矿物。 然而绝对透明矿物在自然界是不存在的，均具或多或少 的吸收性。 ②不透明矿物：若矿物的厚度为数百至千分之一毫米的 薄片，在灯光或自然光中不透明者称为不透明矿物（吸收 性矿物）。 所谓吸收性是指光波射入矿物后，其强度随之递减的现 象而言。光波进入物体（矿物）内部因吸收作用而使振幅 递减的情况如图。
一般透明矿物的吸收性极低，吸收系数K属10-4级， 故可忽略不计，所以透明矿物的反射率可用费涅尔
（A.Fresnel）公式表示：
R=(N-Ns)2/(N +Ns)2
式中：N-矿物的折射率; Ns-浸没介质的折射率
对吸收性矿物(不透明矿物): R=[(N-Ns)2+K2]/[(N +Ns)2+K2] 若以空气为介质，则Ns =1 R=[(N-1)2+K2]/[(N +1)2+K2]
在吸收性晶体中光学性质随传播方向的变化，不仅与折射 率N有关，更取决于吸收系数k。 折射率N使光波的速度改变，而k使光波在进行中递减变 弱，二者都有方向性。
对于非均质性矿物，除特殊方向外，很难用几何图形来
表示，只能用高次方程式来表示。
1.1.2 不透明矿物的光学性质 1）矿物光面对垂直入射光线的反射能力，称为矿 物的反射力。即矿物光面在反光显微镜下的明亮程度。 表示反射力大小的数值叫做反射率。以下列公式表示： R=(Ir/Ii)×100% 式中：R-矿物的反射率； Ii-入射光强度； Ir-反射光强度 反射率是矿物本身的属性，它是不透明矿物最重要 的光学特征和主要鉴定依据。 矿物的反射率R取决于矿物的折射率N与吸收系数K。
①当矿物的吸收系数K<0.5，其反射率主要取决 于折射率。图中这种情况反射率曲线全部近于直立。 ②当矿物的吸收系数K>2，其反射率主要取决于 吸收系数。图中这种情况反射率曲线全部近于水平。 这种情况下R均大于38%。 ③当矿物的吸收系数K=0.5-2之间，其反射率主
要取决于折射率和吸收系数。
上面讲的入射光是白光。矿物的反射率还与入射光的波 长有关，不同的色光条件下矿物的反射率是有差别的。 如：金银系列的矿物对蓝色和绿色光的反射率存在较明 显的差异（表1-2）。
****铜蓝，辉钼矿，辉锑矿，白铁矿，雌黄，石墨
*** 磁黄铁矿，辉鉍矿，红砷镍矿，红锑镍矿，深红 银矿，淡红银矿，软锰矿，水锰矿，赤铁矿，辰砂， 毒砂，黑锰矿，针镍矿，方黄铜矿，硼镁铁矿，脆 硫锑铅矿 ** 钛铁矿，金红石，辉锑铋矿，黝锡矿，针铁矿， 锡石，辉锑铅矿，叶碲金矿，雄黄 * 褐锰矿，车轮矿，黑钨矿，白钨矿，辉铜矿，黄 铜矿
表1-1 一些矿物的光学常数表
图1-3
吸收性矿物在垂直光照条件下反射率R 与折射率N和吸收系数K的关系图
矿物反射率R和矿物光学常数N、K 的关系如图
反 射 率 R
• 图1-4 在空气中矿物在垂直光照条件下反射率R与 折射率N和吸收系数K的关系图 (据R.Galopin等，1972)
从上图中可以看出：
均质 性矿 物
黄铁矿，方铅矿，自然金，自然铜，自然银，自然 铂，镍黄铁矿，磁铁矿，斑铜矿，黝铜矿，方钴矿， 闪锌矿，硫锰矿，铬铁矿，蓝辉铜矿，辉银矿
1.4 影响矿物非、均质性观测的因素
1）光块的磨光质量，有擦痕、凹坑等会引起漫反 射，但没有明显的方向性； 2）光块安放不平；但不是四明四暗；
3）切片方向；
自然金等导体矿物的能带是重叠的，外部电子可以在整
个晶体中自由活动，可吸收各种能量的可见光(不透过)， 并在回返时，大多数电子能量仍以可见光形式释放出来， 其反射率高60%以上。 黄铁矿、方铅矿、辰砂、雄黄、纯闪锌矿和纯金刚石等
“半导体”矿物的“能带”被“禁带”隔开的下部“价电
子带”(充满电子)和上部“传导带”(无电子，全空)所组 成。
常见有内反射的矿物及其内反射色表 白-黄色
白钨矿(白-淡黄)； 菱铁矿(白-黄褐)； 雌黄(黄-橘黄)； 闪锌矿(淡黄-棕黄)； 雄黄(橘红)； 黑钨矿(红棕)； *铬铁矿(黄棕)； 淡红银矿(鲜红)； *赤铁矿(砖红)； *纤铁矿(棕红)； 孔雀石(翠绿)； *方锰矿(暗绿)；
吸收性强的不透明矿物，其反射率主要取决于矿 物的吸收系数K。如矿物的k值>2时，R>38%，而R与 N值的关系不明显。 均质矿物的N和K不因方向而异，所以其反射率只 有一个值。 而非均质矿物因随晶体的方向不同，其N与K均有 差异，所以 R 也随晶体方向而变化。故中级晶族矿 物有两个主反射率Re和Ro，低级晶族矿物有三个主 反射率Rg、Rm和Rp。
20% 25%
铂
70%
70%
4）影响矿物反射率测定值的因素 ①光片磨光质量； ②入射光波的波长和浸没介质的影响； ③切面方向； ④仪器和附件及测量方法不同的影响； ⑤不同标准矿物的影响； ⑥内反射的影响到； ⑦放大倍数； 还有包裹体等的影响。
1.1.2 反射色
矿物的反射色也具有鉴定意义。
矿物的反射色是指矿物磨光面在白色光垂直照射下
3）反射率的测定方法
一般有光电方法和光学方法。 ①光电学方法：利用光电元件所产生的光电流与 其受照光强度成正比的原理来测定矿物反射率。
光电元件种类：硒光电池，硅光电池、光电倍增管、
显微光度计。前两种已被淘汰。 目前最常用的是MPV-2型显微光度计。
②光学方法又分两种：
视测光度法是借助装在显微镜上的视测光度仪来测
图1-5 自然金属、半导体矿物和透明矿物能结构带示意图
当“禁带”宽度小于可见光的能量时(黄铁矿、方铅矿)， 电子吸收光能由“价电子带” 跃迁到“传导带”上，返 回时释放出相当一部分反射光，而显示较高的反射率(4060%)。 当“禁带”宽度中等，就而显示出中等的反射率(2040%)。 当“禁带”宽度大于可见光的能量时(纯闪锌矿、金刚 石)，大部分光透过而不被吸收，而显示较低的反射率 (15-17%)。 上述“禁带”宽度（能隙的大小）对硫化物而言，决定 于金属与硫的S、P轨道共价键的混合程度，这均决定于阴 阳离子的电负性的差别。
内反射主要出现在透明-半透明矿物中。
①反射率<14%的矿物，其吸收性一般较弱，K一
般小于0.03，大部分光线可透过，所以具有强烈的
内反射。
②反射率在14-40%的矿物，其吸收性K一般0.030.73之间，其中反射率在14-30%的大部分具有内反 射；而反射率在30-40%的仅少部分具有内反射。 ③反射率>40%的矿物，其吸收性K一般大于0.73 之间，这些矿物往往内反射不明显。 观测内反射效果最好在用矿物的粉末。