矿相学实验指导书

《矿相学》实验指导书

昆明理工大学

《矿相学》实验指导书

编者：李元黎应书

国土资源工程学院

二○○六年十二月

前言

矿相学是矿产资源勘查专业的专业基础课，是一门实践性很强的学科。它是利用矿相显微镜和其他仪器研究不透明金属矿物的学科。矿相学是在结束结晶学、矿物学、岩石学、矿床学等课程学习的基础上进行教学的。

矿相学主要研究矿石的矿物成分、结构构造、矿物晶粒的内部结构，划分成矿阶段，确定矿物生成顺序。进而为研究矿床成因，矿产勘查和矿石加工等提供科学的依据。因此，它是从事矿产地质工作的人员必须掌握的基本技能。

本次修编《矿相学实验指导书》是在我系多年教学的基础上，根据教学大纲的要求，结合实验室现有的设备条件，在宋焕斌、张文源、李俊一九九七年编著的《矿相学实验指导书》的基础上完成的，插图由2005级研究生徐恒同学用计算机重绘。

本书可供矿产资源勘查专业的学生使用，也可供矿物加工专业的学生参考。

由于编者水平有限，不当之处，敬请批评指正。

编者

2006年12月

目录

实验一矿相显微镜 (1)

实验二矿物的反射率 (5)

实验三矿物的反射色及内反射 (6)

实验四矿物的双反射、反射多色性及偏光性质 (7)

实验五矿物的硬度及其它物理性质 (9)

实验六未知矿物的综合鉴定和快速鉴定 (14)

实验七矿石结构、矿物晶粒内部结构及矿物生成顺序

实验八矿物含量的测定 (19)

实验一矿相显微镜

一、目的要求

1.熟悉矿相显微镜(又称反射偏光显微镜或反光显微镜)的结构、安装、调节和使用；

2.观察并确定黄铁矿、方铅矿、黝铜矿和闪锌矿反射率的大小顺序；

3.测定矿相显微镜的振动方向。

二、实验内容与步骤

(1))矿相显微镜的工作原理

矿相显微镜与岩石显微镜的主要区别在于前者多了一个特殊装置－垂直照明器。来自光源的光线经过垂直照明器到达被观测矿物的表面，再经过矿物光面的反射后到达显微镜的目镜，这是与岩石显微镜的光学原理所不同的。

垂直照明器的中心部位装有一个反射器。如图所示：左图是玻片式反射器，右图是棱镜式反射器，二者的作用都是将进光管中进来的光线向下反射，从光源(1)发出的光线，经过光圈、透镜、滤色镜、偏光镜等一系列的光学装置后，到达反射器(7)上，这些光线一部分透过反射器。一部分被反射垂直向下前进，通过接物镜(8)到达光片(10)。然后，有一部分光线透入光片或发生散射而损失掉，其余部分被光片反射，进入接物镜，继续上升到反射器时，又有一部分光线返回光源方向，另一部分光线透过反射器到达目镜，被我们所观察到。由此可见，在

玻片式反射器（a）和（b）棱镜式反射器及其反光原理示意图

1－灯泡；2－聚光透镜；3－孔径光栏；4－起偏镜；5－视野光栏；6－视野透镜；

7－反射器（左图为玻片式反射器；右图为棱镜式反射器）8－物镜；

9－自由工作距离；10－光片

矿相显微镜中，由于光线在传播过程中，发生了多次反射，损失较大。所以能到达目镜的光线比入射光线弱得多，由于上述原因，用矿相显微镜鉴定金属矿物其光学效应没有用岩石显微镜鉴定透明矿物的光学效应好。对于一些半透明或反射率较低的矿物，视域较暗，鉴定者必须耐心细致地进行观察，才能得出正确的结论。

(二)矿相显微镜的调节和使用

本实验室的显微镜类型有：苏州二六七厂×PA-1型透反射两用偏光显微镜；江南光学仪器厂×PK-1型矿相显微镜；东德罗厂(ROW)PO1dumⅡ型矿相显微镜；苏联MNH-9型矿相显微镜，苏联NNK-4型红外显微镜，西德NU-1型万能显微镜等。下面仅介绍前两种矿相显微镜的调节和使用，其步骤如下：

1.装卸镜头：二六七厂矿相显微镜选用10×目镜，江南厂矿相显微镜选用7×目镜，将目镜取出后插入镜筒上端，使十字丝位于东西、南北方向。

因矿相显微镜的型号不同，物镜的装卸方法也不同。二六七厂矿相显微镜安装物镜时，镜头上部凹口处向左，用手托着镜头，轻轻地装上后顺时针方向旋转90o，使物镜接头上的弹簧

活动销正好弹入凹槽，使镜头锁紧。江南厂矿相显微镜装卸物镜时，首先要将镜筒上的弹簧夹拉开，将物镜推入后将弹簧夹的小钉压在镜头上的凹处，使镜头卡紧。

2.安装电源：各种型号的矿相显微镜均使用低压光源(6～10V)，故不能直接与室内的220伏电源连接，都要通过变压器。每台显微镜都附有电源变压器，使用时将电源变压器插入实验室的电源插座(220伏)上。

二六七厂矿相显微镜光源使用单独的照明器，不能装在显微镜镜筒上。使用时，将它放在显微镜前方，利用灯架旁侧的螺旋可调节灯上下移动。将灯的位置调节在显微镜的垂直照明器进光管位置处。灯的下端有一个调压旋钮，可调节变压器的输出电压，以改变光源的亮度。使用时电线插头接上室内220伏插座，打开开关，转动调压旋钮时，一般不要超过刻度“8”。使用完毕后先将调压旋钮转回刻度“l”处后，再关掉电源开关。

江南厂显微镜使用低压钨卤素灯泡(6V/2W)。灯架已固定在显微镜上，末经允许不得自行拆卸。使用时将电源线插入变压器的插座上。调节调压旋钮，为了保护灯泡，一般不超过2/3处，短时间内可将旋钮开到底使光达最亮。将灯架上的毛玻璃片和兰色滤色光片推入光路，其它滤色片推出光路。使用完毕后将调压器旋钮转回零位后再关闭电源。

3.安装光片：先将光片在毛呢擦扳上擦净(只能向一个方向擦，不要来回擦或旋圈擦，以免损坏光片的磨光面)，然后用适量的胶泥将光片粘在玻璃片上，再放在压平台上压平，最后将安装好的光片放到显微镜的载物台上，用钢夹固定好。

4.调节反射器：轻轻转动垂直照明器上的手轮，把反射器棱镜的角度调到光片上小圆亮点最亮为止。操作时动作要轻，如发现转不动时，不要强行扭动，否则容易损坏反射器棱镜。

5.调节焦距：在调节显微镜焦距时，眼睛从旁边注视着物镜，旋转粗动螺旋，使镜筒徐徐下降到最低位置(切忌使物镜的镜头碰到光片)。然后，再看目镜，同时缓缓提升镜筒(仍用粗动螺旋)，直到使视域内的物象清楚为止。若不清楚，可转动微调螺旋，直到使物象清楚为止。注意：使用江南厂显微镜时，在旋转粗动螺旋前，先要松开锁紧手柄(向下扳)，才能转动粗动螺旋，调节完毕后再将锁紧手柄向上固定。旋转粗动螺旋是为了升降载物台，这与一般显微镜不同。所以，在安装光片之前，应先将载物台降下。当矿物光片较厚，粗调距离不够时，可将镜架升降锁紧手柄松开，使镜架升至合适位置，然后把手柄锁紧，再安装光片。另外也要注意，在升降镜架时应将物镜取下，或将旋转工作台降低，以免使物镜与光片相碰而损坏。

6.校正中心：在显微镜的机械系统中，载物台旋转轴线、镜筒轴线、物镜轴线和目镜轴线都必须严格地在一条直线上。当它们都在一条直线上时，旋转载物台视域中心的物象不动，其余的物象则围绕视域中心作圆周运动，视域内的物象不会因旋转载物台而转出视域。如果它们不在一条直线上，即中心不正，则旋转载物台时，视域中心的物象将离开原来的位置，连同其它部分的物象绕另一轴旋转，这样就会使视域内的物象转到视域之外，影响观察和鉴定工作的进行。因此，如果中心不正，必须校正中心。

一般校正中心的步骤如下:

(1)把物镜安装在正确的位置上，准焦后在视域中选择一个位于十字丝中心的点作为标记。

(2)旋转物台，找出点旋转的中心位置S（如图所示），这个点可能由十字丝中心移至A处。

校正中心示意图

(3)扭动校正螺旋，(二六七厂显微镜的校正螺旋在载物台上，而其它显微镜的校正螺旋在物镜上)。调整物象偏离中心的位置，即把S点移到O点。

(4)移动光片将A点移到O点，然后旋转物台，若十字丝中心的A点不作圆周运动，则中心已校正。否则，仍然需要重复以上步骤，直中心校正为止。

(5)若偏心过大，在旋转物台时，小点A由O点移到视域外面去了，则应根据A点的移动情形，估计偏心圆中心S点在视域外的大概位置（即估计出偏心圆的半径，再旋转校正螺旋将