矿相课件Word文档下载推荐.docx
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帮助确定矿石物质成分、查明其在矿体中的分布规律
矿化分带;
矿石组构(共生、颗粒间关系)帮助分析含矿溶液的性质、成矿方式、温度、深度、矿化及其强度的时空分布规律,确定成矿期、阶段和矿物生成顺序。
(1)矿物间关系判定成矿热液变化规律
汽水—热液型金属矿床
锡石—硫化物硫化物-自然金矿床
硫化物溶蚀交代脉石英
——矿化晚期溶液碱质高
硫化物矿床中富硫白铁矿交代贫硫磁黄铁矿
——后期成矿溶液[S2-]增大
(2)矿石构造确定成矿方式、深度
梳状脉矿石充填作用形成
晶簇状、胶状、角砾状、环状浅成
(3)确定成矿温度
固溶体分解、标型矿物、共生组合、矿物熔点、转变点
2、指导找矿勘探
(1)矿石组构确定矿床成因指导找矿
欲对矿床作出正确评价和选择最有效的找矿方法
首先正确了解矿床成因和矿化规律,这与矿相学研究有密切联系。
如:
闽西南铁矿原以为层控型
后确定为沉积型(残余条带状、层纹状、胶状鲕状构造)
(2)矿石中矿物组成帮助确定矿床类型
铅锌矿床中多种含银矿物银矿床(价值高)
3、指导矿石技术加工
帮助确定选矿方法,避免盲目性
根据矿石组成、有益有害组分含量、存在状态、有用矿物的粒度、嵌布状态决定选矿工艺(流程)方法、繁简、回收、加工经费等。
三、矿相学研究步骤
1、野外研究阶段——收集尽可能多野外资料
①区域、矿床地质特征②矿化露头、探槽、坑道、岩心观察、取样、地质编录等③不同矿体、矿段、部位、特征意义组构标本系统采集等④肉眼观察、描述记录详细、照片、录象
2、室内研究阶段——显微镜下鉴定与研究
①光(块)片、透明薄片磨制、鉴定等
(光块6×
9cm、12×
9cm;
光片3×
2×
1cm、4×
3×
1.5cm;
薄片:
岩石、矿物,厚0.03mm;
)
②其它方面分析:
单矿物全分析、X射线、电子探针、激光显微光谱、红外、同位素、放射性等分析
3、综合整理阶段——编写综合研究报告书
①区域、矿床地质特征②矿体形状、产状、规模、赋存规律③矿石类型、矿物成分、物质成分④矿石组构、成矿期、成矿阶段、成矿顺序(相应图表)⑤矿石在矿床中时空演化特点与规律,矿床成因依据⑥矿石中有益、有害组分存在状态、含量、矿石类型,工业利用可能性⑦矿石组构,提出矿石技术加工方案
4、检查审核阶段——上级机关的审查、讨论
第一章矿相显微镜和光片制备
一、矿相显微镜——反射偏光显微镜
结构与附件:
光源镜体物镜载物台目镜
二、光片制备1、准备矿石2、截锯3、粗磨与精磨4、磨光(抛光)5、无突起磨光6、光片的安装
第二章吸收性晶体的光学性质
第一节概述
一、光的概念
光:
有一定的能量和动量的光子组成
传播方式在垂直其传播方向的平面内周期性振动——横波
描述它们性质物理量:
波长(λ)振动频率(f)、周期(T)光速(v)
振幅(A)相位(Φ)折射(N)反射
干涉(绕射)偏化
光波的运动与振幅、相位如图
质点圆周运动说明
可见光为电磁波的一部分,是物质原子、离子或分子的价电子振动形成
可见光由7中色光组成,红、橙、黄、氯、蓝、青、紫
不同波长
二、光的偏振
光是一种横波振动方向垂直传播方向
偏振光以下:
1、平面偏光(直线)
包含光路的一个平面内振动的偏光振动面(平面)
沿广传播方向振动轨迹——一直线(也称直线偏光)
产生方式:
双折射作用、吸收作用、反射作用
2、椭圆偏光和圆偏光
同频率的2平面偏光一个光路相互垂直振动合成光波①相位差0°
或180°
及其整数倍合成平面偏光特殊
振幅A相等,合成直线振动与分波呈45°
若振幅A不等,合成直线振动偏向振幅较大方向(如右图)
2同频率,互相垂直的直线振动,相位差不等于0或180整数倍,合成不同椭圆度偏光
互相垂直相位差+45°
,同频率、不等振幅,合成左旋椭圆振动
椭圆长轴方位角为分波振幅和相位差函数;
椭圆长轴偏向振幅较大分波一侧
相位差为-45°
,同振幅,合成右旋偏光,椭圆长轴与分波呈45°
平面偏光入射光片,形成椭圆偏光条件;
A、平面偏光垂直入射非均质体不透明矿物光片反射
B、斜射非均质体不透明矿物光片反射
C、某些情况下,斜射于吸收性均质体矿物光片反射
3互相垂直光波同频率、振幅同、相位差90或90奇数倍
合成圆振动(反射光为圆偏光)
若不同振幅,合成椭圆振动
(反射光为椭圆偏光)
直线偏光、圆偏光是椭圆偏光的极限状况
平面偏光入射矿片,反射光的性质(或种类),依分析镜鉴别
A、若反射偏光为直线偏光,则转动分析镜振动面与偏光垂直,光线完全消失,呈全消光;
B、若为椭圆偏光,则转动分析镜(载物台)至任何位置,(视域)不会出现完全消光,出现明暗变化。
振动面垂直椭圆长轴最暗;
垂直椭圆短轴视域最亮
C、若为圆偏光,转动载物台时,视域无明暗变化(光亮程度无变化)
第二节吸收性晶体的基本原理
一、矿物的吸收性
吸收谱带
矿物接受光源照射,致价电子或自由电子跃迁或振动,减弱入射光的能量,产生反射光、热能,矿物从而产生吸收
矿物透明矿物
半透明矿物
不透明矿物(吸收性矿物)
不透明矿物单晶体——吸收性晶体
光学常数;
折射率n、吸收系数K、反射率R
据测试,一般矿物吸收系数<2
透明矿物K10-4半透明矿物10-1不透明矿物10-1~2
自然金属矿物k=2~5
如辉锑矿K=0.62、方铅矿=1.67自然金K=2.82
二、不透明矿物(吸收晶体)的复数光学指示体
透明矿物光学性质取决于折射率n,不透明矿物的光学性质与折射率、吸收系数K有关,光性指示体复杂、为复数指示体
1、等轴晶系
复数指示体同心球体状壳层
半径向量;
吸收系数K
折射率n
反射率R(n、K的函数)
垂直入射平面偏光,反射仍为平面光
斜射入射平面偏光,n非固定值,
反射光发生椭圆振动
3、斜方晶系
复数指示体
两个不同大小、不同形态的三轴椭卵体构成
一椭卵球体壳层n
另一椭卵球体壳层K
二椭卵体三主轴分别与结晶轴重合
三个互垂直光学主面(对称面)
平行光学对称面入射,其透射
或反射光分解成互相垂直的直线振动(图a)
任意方向入射,其透射或反射光分解呈互垂直的椭圆振动(图b)
光波振动特征由垂直入射光波平面与复数指示体切面而成的面的性质决定
当n与K主轴重合
分解成//主轴直线振动(图“+”)
横切面n与K壳层主轴不相重合
变为椭圆振动(图“”)
四圆偏光轴r1~r4取代光轴An与吸收轴Ak
n、k均相等;
沿四个方向入射平面偏光的反射光为圆偏光;
r1~r4以光轴面为对称面分布
2δ角距—r1与r4、r2与r3
2μ对角距—r1r2与r3r4
吸收系数K接近于0,四圆偏光轴与光轴复合
4、单斜晶系
两个不同大小、不同形态的椭卵体构成
n、K;
二椭圆各有一主轴与结晶b轴重合
x、z为复数;
ac为复数指示体对称面,
//ac曲线为非对称曲线(如图)
沿ac进行光波为平面偏光(//ac、//b轴)
其它方向进行光波反射为椭圆偏光
四个圆偏光轴的晶体
5、三斜晶系
复数指示体
n、K
椭卵体n、K只有一个共同的对称中心
任意方位存在于晶体中,主轴不互相垂直与平行
任意方向入射的光,都被分解为二椭圆偏光
其方位与结晶形态无关
第三章矿物的反射率
第一节概述
一、概念
反射力:
矿物光片对垂直照射于其表面上光线反射的能力
或矿物光片在反光显微镜下的明亮程度
不透明矿物的一个重要特征鉴定依据
反射率:
反射力大小的数据
R=(Ir÷
Ii)×
100﹪
反射率与矿物折射率n、吸收率k有关
均质吸收性矿物;
R=[(n-n0)2+K2]/[(n+n0)2+K2]K=nk
n0浸没介质折射率空气n0=1香柏油n0=1.515
吸收性矿物——不透明矿物
透明矿物吸收系数10-4
均质透明矿物
反射率R=(n-n0)2/(n+n0)2
透明矿物折射率和反射率关系
矿物
折射率
反射率﹪
萤石
1.434
3﹪
石英
1.554
4.6﹪
重晶石
1.648
6﹪
石榴石
1.70
白钨矿
1.918
10﹪
角银矿
2.061
12﹪
金刚石
2.419
16﹪
不透明、半透明矿物:
吸收系数10-1
吸收起重要作用
均质矿物反射率、吸收系数、折射率关系
矿物
折射率(n)
吸收系数(K)
反射率(R)%
闪锌矿
2.38
0.019
17.2
方铅矿
4.30
44.3
金
0.37
2.82
83
银
0.18
3.70
95
反射率R随折射率n、吸收系数K增加而增大,如下图
非均质矿物反射率R、吸收系数K、折射率n随方向而异
影响矿物反射率因素:
1)内因晶体结构n、K
2)外因
入射光波波长方铅矿绿光入射R43.3%
红光入射R;
40.1%
测定矿物反射率常用青光(470nm)、绿光(546nm)
橙光(589nm)红光(650nm)、白光
介质条件观察介质折射率改变影响反射率R
观察介质折射率大,反射率小
如闪锌矿空气中R18.5%(绿光)
香柏油中5.5%
反射率大的矿物,K起决定反射率R主要因素,反射率降低的较少
而反射率小的矿物则降低的较多
自然金属反射率R>60%
一般不透明矿物反射率R20~70%
透明矿物的反射率R<10%
半透明矿物反射率介于透明~不透明矿物的反射率之间
第二节反射率测定方法
反射率是不透明矿物晶体光学重要性质
是鉴定矿物主要光学常数
测定方法:
光电学法
视测光度法
简易比较法*
一、光电学法
1、原理
矿物光片反射光作用在光电池或光电管上(在光的作用下发射电子),受光
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