第一章矿石学及反光显微镜1
矿物岩石学第1-5章 晶体相关知识01ppt课件
面网AA’间距d1 面网BB’间距d2 面网CC’间距d3 面网DD’间距d4
面网间距依次减小,面网密度 也是依次减小的.
所以: 面网密度与面网间距 成正比.
6 平行六面体〔晶胞）: 空间格子的最 小组成单位，是连接空间格子中不在 同一平面上的四个相邻的结点而构成。
7 它的大小相当于晶体中最小的组成单 位－晶胞
第一节 晶体的概念
自然界的物质，按照结晶质点排列方 式划分： 结晶质 非晶质 准晶
常见的矿物晶体展示
石英晶体〔SiO2） 方解石晶体〔冰洲石〕CaCO3
3、矿物的物理性质
黄 铁
矿
晶
体
• 颜色 ：表现为吸收光波的
•
补色。
• 解理 ：矿物受力后破裂成
•
规则平面的能力。
• 硬度 ：矿物抗刻划的能力。
本质 ——晶体的格子构造所决 定的。
第三节 晶体的基本性质
1. 自限性〔自范性） 2. 均一性 3. 异向性〔各向异性） 4. 对称性 5. 最小内能性 6. 稳定性
1.自限性〔自范性）
晶体在生长过程中，在适当的 条件下，可以自发地形成几何多面 体外形的性质。
晶体的多面体形态是其格 子构造在外形上的直接反 映。晶面、晶棱和角顶分 别与格子构造中的面网、 行列和结点相对应。
课程构筑模块
➢结晶学：晶体及其几何性质，晶体化学及
晶体的物理性质；
➢晶体光学：显微镜下晶体的基本光学性质； ➢造岩矿物学：常见矿物的物理化学性质； ➢岩浆岩石学：岩浆岩物质成分特征、结构
构造特点，主要岩浆岩类型；
➢变质岩石学：变质岩物质成分特征、结构
构造特点，主要变质岩类型；
第一章 结晶学基础
矿相学 期末复习提纲pdf
矿相学期末复习提纲ANG2013.121、矿相学: 用矿相显微镜研究矿石的一门地质科学。
2、矿相学的研究范围：金属矿物学、矿石学。
3、矿相学的任务：用矿相显微镜等手段研究金属矿石的物质成分、组构特征、以及它们在时间上发育和空间上的规律性。
1、反射力：矿物光面对垂直入射光线的反射能力，即矿物光面在反光显微镜下的明亮程度。
2、反射率（R）：矿物光面对垂直入射光线反射能力大小的数值，即反射力大小的数值。
（1）反射率是矿物本身的属性，反射率R取决于折射率N与吸收系数K：均质不透明矿物K越大R越大；4、矿物反射率的测定方法：光电学法、光学法（反射率简易比较法）5、影响矿物反射率测定值的因素：①矿物光片磨光质量；②入射光波波长、强度、浸没介质，光源稳定性；③切面方向；④仪器和附件及测量方法；⑤不同标准物质（矿物）影响测定结果；⑥内反射（选择解理、裂隙、包体不发育的颗粒测定）。
6、影响矿物反射率因素（1）内因: 晶体结构；（2）外因: 入射光波波长、介质条件非均质矿物反射率R、吸收系数K、折射率n随方向而异。
1、反射色：矿物的磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色。
2、色度学中，表示颜色的三要素：色调（颜色主波长）、饱和度（浓度）、亮度（反射率）。
3、三原色：红、绿、蓝。
三原色的补色：三原色中任意两原色课混合成青、黄和紫等三原色的补色。
原色和补色加减关系：红+绿=黄，绿+蓝=青；红+蓝=紫；红+蓝+绿=白。
4、反射色的分类（1）据饱和度划分：无（白）色、微带色调的矿物、淡色或浅色矿物、有色矿物（2）据色调分类：无色矿物类、有色矿物类（黄色亚类、玫瑰色亚类、蓝色亚类）5、反射色观察方法:（1）目视简易比较法:入射光为较强白光，单偏光镜下，以方铅矿呈现亮白色为准，其它矿物与之比较（2）比色显微镜法（3）反射色的色度测定法6、影响反射色观察因素: 光源色调、矿物磨光质量、周围矿物的影响（视觉色变效应）1、双反射：在入射光为平面偏光的条件下（单偏光下），当旋转载物台一周时，非均质性矿物都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。
《矿物岩石学》课程笔记
《矿物岩石学》课程笔记第一章：绪论第一节概念一、矿物岩石学的定义矿物岩石学是地球科学的一个重要分支，它涉及对地球物质的研究，特别是对构成地壳的矿物和岩石的组成、结构、性质、成因以及它们在地质历史中的演化过程的研究。
二、矿物的基本概念1. 矿物的定义：矿物是自然界中具有一定化学成分和晶体结构的均匀固体。
2. 矿物的特征：包括颜色、硬度、光泽、解理、比重等。
三、岩石的基本概念1. 岩石的定义：岩石是由一种或多种矿物组成的自然集合体。
2. 岩石的分类：根据成因，岩石可分为三大类——岩浆岩、沉积岩和变质岩。
第二节矿物岩石学的研究方法一、宏观研究方法1. 地质调查：通过野外实地考察，收集岩石和矿物的露头信息，进行地质填图和剖面测量。
2. 遥感技术：利用卫星或航空摄影获取地球表面的图像，分析岩石和矿物的分布特征。
3. 地球物理勘探：通过重力、磁法、电法等方法探测地下岩石和矿物的分布情况。
二、微观研究方法1. 显微镜观察：使用光学显微镜和电子显微镜观察矿物的形态、结构等特征。
2. X射线衍射分析：通过X射线衍射技术确定矿物的晶体结构。
3. 化学分析：采用原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱等方法分析矿物的化学成分。
4. 同位素分析：利用质谱仪等设备测定矿物的同位素组成，以研究矿物的来源和形成时代。
第三节矿物岩石学的发展简史一、古代矿物岩石学1. 古希腊和古罗马时期：人们对矿物和岩石有了初步的认识，如泰勒斯的水成论和普林尼的《自然史》。
2. 我国古代：古籍如《山海经》和《本草纲目》记载了丰富的矿物岩石知识。
二、近代矿物岩石学1. 17世纪：显微镜的发明使矿物学进入微观领域，矿物学家开始研究矿物的内部结构。
2. 18世纪：矿物分类学得到发展，如德国矿物学家亚伯拉罕·维尔纳提出的矿物分类体系。
3. 19世纪：地质学三大理论的建立，为矿物岩石学的发展提供了理论基础。
三、现代矿物岩石学1. 20世纪：矿物岩石学各分支学科的形成，如矿物物理学、岩石学、地球化学等。
矿石学实验指导书
矿石学实验指导书矿石学实验指导书矿石学实验是地质专业的必修课程之一，也是矿物学和岩石学等基础科学课程的重要组成部分。
实验旨在让学生学会正确地观察、描述和鉴定常见矿物和岩石，在掌握实验技能的基础上，深入了解地球物质的性质、特征和演化历史。
本文将为矿石学实验提供一份相对完整的指导书，旨在为学生提供实验操作和数据处理方面的帮助。
一、实验器材和试剂（1）观察显微镜：用于观测矿物和岩石薄片的结构和特征，应当具备高清晰度、高分辨率、适当的增大倍数和充分的照明。
常见的观察显微镜包括传统的光学显微镜和最新的电子扫描显微镜，根据实验需要而定。
（2）光源：为观察显微镜提供足够的光线，通常使用白炽灯、荧光灯或LED灯。
透过显微镜镜头时，光线必须均匀、直线和稳定，以保证观察到的物质和结构细节清晰可见。
（3）磨片机：主要用于制备矿物和岩石薄片，其性能应当稳定，装置和样品表面接触平滑度高，并具备足够的调节能力，以控制加工过程中的厚度和均匀度。
（4）电子天平：主要用于称量和计量适量化学试剂、水和样品，其准确度和精度应当符合实验需要，误差不得超过规定的范围。
（5）干燥箱：用于将含水的矿物和岩石样品加热干燥以除去水分，避免某些样品在做重量实验时受水分的干扰。
（6）酸和碱试剂：用于溶解矿物和岩石样品中的某些化学成分，比如用稀盐酸腐蚀岩石中的碳酸盐类矿物等。
（7）氢氧化钠(NaOH)：主要用于将矿物和岩石样品进行脱碳等处理，以便于后续的测量和检验。
（8）纯水：用于稀释试剂、冲刷试管和净化实验环境。
二、实验方法和流程1. 制备矿物和岩石薄片首先，应当准备好要制备薄片的标本，并选择合适的磨片机和切割工具。
将标本经过粗略磨洗，使其表面平整、洁净。
然后，将标本用磨片机进行加工、切割和减厚，在平滑的样品表面上制备出尽可能均匀、薄的薄片。
最后，将薄片用胶带或滴加胶水的方式粘贴在石英片上，以便于后续的操作。
2. 矿物和岩石样品的识别和描述对于矿物，应当先进行手镜和光学显微镜观察，全面描述样品的颜色、透明度、光泽、脆性、硬度、断口类型等物理特征。
《矿相学》实验
《矿相学》实验实验一矿相显微镜的使用、矿物的反射率和反射色一．目的1．了解反光显微镜的结构，掌握反光显微镜的使用方法。
2．掌握矿物的反射率和反射色的观察方法。
二．实验内容1．了解反光显微镜的结构，学会反光显微镜使用方法。
2．在镜下直接观察标准矿物黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿的反射率，比较它们亮度的差别。
3．用简易比较法观察磁铁矿、黄铜矿、辉钼矿、毒砂的反射率，并确定其反射率等级。
4．观察描述下列矿物的反射色，并对相似反射色的矿物进行比较。
黄色——黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿。
玫瑰色——斑铜矿、自然铜。
蓝色——铜蓝无色（白——灰色）毒砂、方铅矿、闪锌矿、石英。
实验二矿物的双反射和反射多色性一． 目的1．掌握双反射及反射多色性的观察方法2．观察常见几种矿物的双反射及反射多色性二． 实验内容1．观察辉钼矿、辉锑矿、石墨、方解石的双反射现象2．观察铜蓝、石墨的反射多色性实验三矿物的均质性和非均质一．目的1．学会正交偏光法和不完全正交偏光法鉴定均质和非均质矿物。
2．鉴定部分常见矿物的均质性非均质性及偏光色。
二．实验内容1．用正交偏光法和不完全正交偏光法鉴定下列均质和非均质矿物：均质性矿物：方铅矿、闪锌矿、黄铁矿强非均质性矿物：铜蓝：偏光色为火橙—棕红—橙黄辉钼矿：偏光色为淡紫色—蓝灰色毒砂：偏光色为淡蓝绿—淡玫瑰色辉锑矿：偏光色为蓝—黄粉—褐色磁黄铁矿：偏光色为黄灰—绿灰—蓝灰赤铁矿：偏光色为蓝灰—灰黄色弱非均质性矿物：黑钨矿：偏光色为黄—灰色实验四矿物的内反射一．目的1．学会观察矿物的内反射。
2．学会“亮线”法测定相邻矿物的抗磨硬度二．实验内容1．用正交偏光法观察下列矿物的内反射现象，并描述内反射的颜色：孔雀石，蓝铜矿，雌黄，辰砂，石英，方解石2．用“亮线”法比较斑铜矿—黄铜矿的相对硬度。
反光显微镜在矿石鉴定中的作用
The Role of Reflective Microscope in the Identification of Ores
LEI Guo-rong
（Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｂｕｒｅａｕ ｏｆ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ， Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ Ｓｉｃｈｕａｎ Ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｔｅａｍ， Ｍｉａｎｙａｎｇ ６２１０００，Ｃｈｉｎａ）
反光显微镜在矿石鉴定中的作用
雷国蓉
（四川省地质勘查开发局川西北地质队，四川 绵阳 ６２１０００）
摘 要 ：矿相学是一门新兴的地质科学，是研究矿床学的一门重要的辅助性学科，促使了矿床学进入了更深层次的研 究领域，现代矿床学研究都以矿物结构、构造和矿物标型特征为基础，再利 用先进测试技术研究矿床，取得有用物理化 学参数，从而分析成矿作用过程并对找矿勘探作出重要指示。本文以某地铜矿床的光片样品为研究对象，通过反光显微 镜下研究发现，该矿床为中低温热液矿床，经历了两期成矿作用，其成果对矿床的勘查有一定的指导意义。 关键词 ：反光显微镜 ；矿石鉴定 ；铜矿 中图分类号 ：Ｐ６１９．２８ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１００２－５０６５（明矿物或半透明矿物 的一种精密仪器，是将不透明矿物磨成光片置于反光显微镜 下，根据矿物的晶形、反射色、反射率、内反射、双反射、硬 度、偏光性和偏光图等进行鉴定矿物，为此“矿相学”逐渐 被人们重视起来了。基于此，本文以某铜矿的矿石光片为研 究对象，讲述了矿相学的发展历程及应用。
1 矿相学的兴起历程 矿相学是一门新兴的地质科学。1932 年，德国施奈德洪
和蓝姆多尔合著的矿相学教科书开始问世，使矿相学从鉴定 金属矿物的方法发展成为系统的描述金属矿物学。教科书中 描述了 181 种矿物，为矿相学奠定了基础。后来蓝姆多尔写 成《金属矿物及其交生》一书，把描述的矿物增加到了 301 种 [1]。
矿石矿相
1.反射率与反射色形成的基本原理和鉴定方法;矿物反射率：在单偏光镜下，矿物光面对垂直入射光线的反射能力，即矿物光面在反光显微镜下得明亮程度，表示其大小的数值叫反射率。
鉴定方法：视测对比法，是将欲测矿物与标准矿物两个光片毗连镶接在一起压平(垫用胶泥)，在矿相显微镜同一视域中看到两种矿物(在视域中成倒像)以比较其光亮程度，较亮者反射率较高，较暗者反射率较低。
根据实践经验，一般采用黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿等四种标准矿物将明亮度分为以下五级：Ⅰ、反射率高于黄铁矿—R＞53％；Ⅱ、反射率介于黄铁矿和方铅矿之间—53％＞R＞43％；Ⅲ、反射率介于方铅矿和黝铜矿之间—43％＞R＞31％；Ⅳ、反射率介于黝铜矿和闪锌矿之间—31％＞R＞17％；Ⅴ、反射率低于闪锌矿—R＜17％。
矿物的反射色:指矿物光片在矿相显微镜直射光下所显示的颜色，它是矿物的表色。
鉴定方法：1）观察反射率色散曲线：矿物的反射色由其反射率色散曲线决定。
反射率色散曲线以曲线所处的位置表征矿物反射率的高低，同时以曲线的形态，表征矿物颜色色调的特点。
（1）色散曲线呈水平状态，根据其所处位置的高低反射色依次为亮白色、白色、灰白色、灰色、暗灰色。
（2）色散曲线在红、橙、黄波段上升反射色依次为红、橙、黄色；在绿波段上升，反射色略带绿色；（3）在蓝波段上升的带蓝色，在蓝波段下降的略带黄色；色散曲线在蓝波段和红波段都上升的，反射色略带紫色。
2）矿物的反射色可划分为无色类、微弱颜色类、显著颜色类等色类3）反射色定性观察，根据观察者的色感定性地描述矿物的反射色。
2.非均质性形成的基本原理和鉴定方法.基本原理：（正交偏光镜下）非均质矿物对入射平面偏光均改变原振动方向(不透明、半透明矿物还程度不同地改变入射光的性质为椭圆偏光)，故经过上偏光镜后显示一定的亮度和颜色。
并且转动物台改变矿物方位发生亮度和颜色的变化，这种光学现象称为“非均质效应”，为非均质矿物所特有的光学现象。
光学显微镜鉴定矿物
遇到此公，作为此公同乡的书在引见前问我是否认识他，看着这身材矮
和裂理、双晶、环带构造、连晶、粉末颜色、硬
度、塑性、颜色及多色散、反射率、双反射效应、
均质性和非均质性、偏光色、内反射、旋转性质 以及对标准浸蚀试剂的反应和各种元素的显微
透明，而大多数重要的金属矿物经常是不透明的。
在鉴定和研究透明矿物工作中，应用最广泛且成
熟而有效的方法就是根据透明矿物晶体光学原 理，利用偏光显微镜进行研究。这种研究法是将
矿石或岩石磨成 0．03mm 厚的薄片，在镜下观察
可见光通过晶体时所发生的折射和干涉现象，测
定矿物晶体的光性常数，如晶形、颜色、解理、 突起、干涉色、双折ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ率、消光类型和消光角、
根据矿物的光学性质，利用显微镜鉴定矿物
的方法。绝大多数矿石是多种矿物紧密连生的混
合物，在手标本上鉴别较困难，往往不可能全部 识别清楚。因此，矿石中矿物的鉴定、矿物粒度
测定、矿物解离度测定、矿石结构分析以及选矿
产物的矿物学分析等工作常用显微镜来完成。 在选矿过程中大部分脉石矿物在可见光中
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反两用，并附有许多供定量测定使用的附件。反
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光显微镜的主体结构和基本原理与偏光显微镜
相同，但前者带有一个垂直照明器。 用反光显微镜鉴定矿物，要将矿石磨制成光
片，置于镜下，光源通过照明器内的反射器，将
光线向下反射到矿石光片表面上，再从光片表面
遇到此公，作为此公同乡的书在引见前问我是否认识他，看着这身材矮
岩相学基础第一章1
课程内容：1.晶体光学基础 2.显微镜下晶体的一般性质
绪论
课程概述
• 岩相学是一种材料研究方法—光学显微分析 • 主要研究内容 • 岩相学分析的特点和主要的应用 • 新的进展
岩相学的由来
微观结构分析要解决的问题：
工艺-显微结构-性能 间的关系
10000
dielectric constant
则
2 n2 − sin2 i cosβ = 2 n2
sin i sin β = n2
将已知的棱镜折射角ϕ 及棱镜材料折射率 n2、测得的临界角 i 的正弦值 ，即可算 的正弦值sini， 得待测液体的折射率n 得待测液体的折射率 1。将此计算结果在 分划板上制成折射率标尺， 分划板上制成折射率标尺，在测量时即可 直接 从分划板上读出测得的折射率值。 从分划板上读出测得的折射率值
光纤探针
由于光子具有一些特殊的性质。如：没有质量、电中性、 波长比较长(与电子相比较)、容易改变偏振特性。 近场光学在纳米尺度观察上具有其他扫描探针显微镜所 不能取代的作用，如STM，原子力显微镜(AFM)
原子力显微镜 近场光学显微镜 高密度磁盘的磁道观察
图像分析系统
光学显微镜已从定性观察向 定量分析和智能化方向过渡， 传统的显微图象处理主要依 靠光学，照相、电视等模拟 方法进行处理，近年来， 由 于计算机和计算技术的发展， “图象分析显微镜”得到发 展 ， 它是由显微镜、摄象 系统、显示系统、电控装置 和计算机组成。既能自动识 别图象，又能进行快速分析， 只需通过软件更新就能不断 扩展功能。
惠更斯目镜剖面图
光学显微镜分类：
——几何光学显微镜
生物显微镜、倒置显微镜、金相显微镜、暗视野显 微镜等。
矿石学及反光显微镜优秀课件
矿石学与岩石学的区别
岩石学
矿石学
研究对象 岩石(三大类) 矿石(金属矿石)
研究工具
偏光显微镜
反光显微镜
研究样品
岩石薄片
矿石光片
1.2 研究内容
• 1.研究矿石的矿物成分 矿石往往由多种矿物 组成，查明矿石中矿物的种类和含量，是矿石 学研究的首要任务。
• 2.研究矿石的组构（构造、结构） 主要包括矿 物集合体或单个矿物颗粒的形态、大小及相互 接触关系。
（铬铁矿-豆状构造）,结构及成分变化可以反映成矿 的物理化学条件（斑铜矿和黄铜矿-格状、叶片结 构）。
2.为找矿勘探提供信息 弄清矿石组构及组成在空间变 化的规律，探讨矿化分带性，可以指导深部找矿。
3.为矿石技术加工提供依据 在矿石的技术加工中，只 有根据矿石学的研究结果，才能选择最有效的选矿方 法，确定最佳的磨矿细度及合理的工艺流程，并尽可 能地综合利用全部有用组分。
最后，在分析实际材料的基础上提出矿床成因的见解 及找矿评价、矿石技术加工方案的建议。
三、光片的制备
3.1 光片 及类型 具有磨光表面的样品，磨光面一般为2cm×3cm。 制作方法和用途不同可以磨制不同类型的光片。
• 光片类型
光 面 在天然的矿石上磨制出一个较大的光面，以 观察矿石构造特征；
光 片 磨光面约2cm×3cm大小的矿石样品；
• 3.研究矿石在时间上发育和空间上分布的规律
• 4.研究矿石的技术加工性能 主要测量有用矿物 的相对含量，有用矿物的嵌布特征、连接关系 (如毗连、包裹、脉状或网脉状、皮壳状连接）、 嵌布粒度、元素在矿石中的赋存状态等
1.3相关学科的关系
起源于金相学，把研究合金成分、结构的 方法应用于研究天然矿石。
工艺矿物学反光显微镜下的矿物鉴定
3.1.2 反射器示意图
3.1.2 反光显微镜的调节使用 与保养
反光显微镜的调节使用主要包括 中心校正、偏光系统校正和垂直系统 校正 中心校正与透射一样。
偏光系统校正一方面要调整东西方 向，二要调整正交方向（四明四暗） 垂直系统校正主要是调节反射器、 视野光圈和孔径光圈。
3.1.2光片的安装
3. 1. 2 反 光 显 微 镜
3.1.2
3.1.2
3.1.2
光源聚光镜---位于入射光管最前端，靠近光源。 （ 2， 3） 准直透镜---能调整光线的方向，将来自孔径光 圈中每一点的光线变成一束平行的光柱。（4） 校正透镜---消色镜，能将视野光圈可挡去有害 的杂乱反射光，降低耀光的影响，使视野内对 比度提高，物像清晰度提高。（5）
3 反光显微镜下的矿物鉴定
前 言
对于不透明的和透反光显微镜下 鉴定。反光显微镜也叫矿相显微镜， 主要用于金属矿物的研究。
3.1 光片
概念：是从矿石标本切割下来，有1 个面被磨光供镜下观测的矿样，切 成30mm×25mm×10mm的矩形 块。
鉴定矿物之前，必须先擦净光片的 的表面。
再用胶泥将光片黏在载玻片上，然 后用压平器将光片压平。 操作顺序：先粘片，后擦净，再压 平。
3.2矿物的反射与双反射
反射率与双反射的概念
R I r / Ii 100%
IR-反射光强度 Ii-入射光强度
3.1 光片
制作过程：
（1）切割成多余部分，使其初步成形。 （若标本疏松易碎，则切割前要用胶处 理，称为煮胶）
（2）研磨，分成粗磨、细磨、精磨。 （3）抛光。在帆布或木盘上加抛光剂抛磨，然 后在毛呢磨盘上加氧化镁等抛光剂精抛。
3.1 光片
砂光片：粒状砂矿
矿相学
第一章矿相学一.绪论矿相学: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、物理、化学性质和形态特征等，借以以鉴定矿物。
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，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．吸收性晶体光学基本原理矿物的吸收性透明矿物：当光波进入矿物后，在不大的厚度内，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。
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。
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I x，则有：I x= I0e04λπ-kx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keπ41。
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。
据测定，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）。
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 。
十二矿物的光学显微镜鉴定
电气石的兰色
角闪石的绿色和淡黄色
多色性
• 多色性是指矿片的颜色随振动方向不同而发生 改变的现象
• 均质体矿物只有1种颜色，而且颜色深浅无变化
• 非均质体矿物的颜色和颜色深浅是随方向而变 化的。
• 颜色的变化与折射率有关
电气石的蓝色 No=深蓝
电气石的浅紫色 Ne=浅紫色
单击开始播放影片或单击停止 电气石多色性
透光材料，由于相邻晶粒 对光的折射率不同，对光的吸 收性不同，而表现出衬度差别， 显示出不同晶粒的形貌。
1.1 晶 体 的 形 态
• 根据晶体的发育完好程度将晶 体分为三级：
• 自 形 晶：黑云母、四钛酸钡、 磷灰石
• 半自形晶：角闪石 • 他 形 晶：石 英
黑云母自形晶
石英它形晶
角闪石半自形晶
两者折射率值相差愈大，矿
物的边缘愈粗，糙面愈明显，因
而使矿物显得突起很高，否则相
反。
• 所以矿物的突起高低，实际 上是矿物边缘与糙面的综合反映。
• 树胶的折射率等于1.54，折射率大 于树胶的矿物属正突起；折射率小于树 胶的矿物属负突起。
• 区别矿物突起的正负必须借助于贝 克线。当矿物与树胶接触时，提升镜筒， 贝克线向矿物内移动时属于正突起；贝 克线向树胶移动属于负突起。
1.6.3 矿物的突起
•
在薄片中，各种不同的矿物表面好
像高低不相同，某些矿物显得表面高一些，
某些矿物则显得低平一些，这种现象称为
突起。
•
矿物的突起现象仅仅是人们视力的
一种感觉，在同一薄片中，各个矿物表面
实际上是在同一平面上。所以会产生高低
的感觉，主要是由于矿物折射率与树胶的
折射率不同所引起的。
矿相学
1．矿石学概念、研究内容、研究意义以及研究方法矿石学（Ore petrology)是研究矿石的一门地质科学，主要是金属矿石,也有部分非金属矿石,如煤、石墨及宝玉石等。
研究内容：1、研究矿石的矿物成分：矿石往往由多种矿物组成，由单一矿物组成的矿石比较少见，因此，查明矿石中矿物的种类和含量，是矿石学研究的首要任务。
2、研究矿石的组构（构造、结构）：主要研究矿物集合体或单个矿物颗粒的形态、大小及相互接触关系。
3、研究矿化规律:矿化在时间和空间上发育的规律性。
4、研究矿石的技术加工性能。
研究意义：1、为矿床成因提供信息：矿石是组成矿床的基本物质，是成矿演化的终端产物。
矿石中必然蕴含着丰富的成矿作用信息，研究矿石的物质组成、矿物组合及矿物组构等，可以从微观尺度上揭示这些信息，从而帮助阐明矿床的形成条件或矿床成因。
2、为找矿勘探提供资料：矿石研究提供的资料是找矿勘探工作中矿石评价的主要根据，直接决定着找矿勘探的方向。
3、为矿石技术加工提供依据：对矿石工艺的各级产品进行研究，选择、改进最合适的选、冶方法和流程，尽可能地综合利用全部有用组分。
研究矿石的方法很多，归纳起来主要有以下几种：1、野外（或现场）实地观察及放大镜研究：可以取得有关矿石特征的原始资料，可以从宏观上直接了解矿石的产出状态，初步认识矿石中主要矿物的种类及矿化特点，确定并采集进一步研究用的标本，为室内的详细研究打下可靠的基础。
2、反光显微镜研究：是研究矿石的最主要、最基础的方法，有着其它任何方法不可替代的作用，它除了能满足矿石的常规研究外，还能为其它研究方法提供可靠的测试样品。
本教材将对反光显微镜研究方法做详细的介绍。
3、电子探针分析：是利用磁透镜，将来自电子枪的高能电子束，聚焦于直径为0.01-1 的范围内，轰击欲测样品（矿石），使其中各元素发射特征x 射线，经分光识别进行定性、定量分析。
它可分析元素周期表中从第 4 个元素Be 到第92 个元素U 的所有元素，分析微区范围小至1 其相对灵敏度达100PPm。
第1章绪论
3、光源系统
1、机械系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ由镜座、镜臂、
镜筒、载物台和升降螺旋组成， 主要起支撑作用，局部可以旋 转（如载物台）、升降（升降 螺旋）。
章
2、光学系统--由目镜、物镜、垂直照明系 统及上偏光镜组成。
目镜：由两个透镜组成的放大系统，作用是将物镜放大 的实象变成虚象便于观察 物镜：是由复杂透镜组成的光学放大系统，其作用是将 微小物体造成一个放大实象。 垂直照明系统：由一系列复杂的光学部件组成的照明系 统，由入射光管、反射器组成。 上偏光镜：振动方向为前后的偏光，可以与前偏光镜构 成正交条件。 章
章
反射器 —改变入射光的传播方向，把水平入射光变
为垂直入射光，到达矿石光面上起照明作用。最常用的
有玻片式反射器和棱镜式反射器两种。
章
3、光源系统—是反光显微镜的重要
组成部分，它直接影响各种光学性质 的观测、视域明亮程度及摄影效果。
光源— 卤钨灯（12V、100W）
低压钨丝白炽灯（12V30W） 变压器
：
光片类型：
1 光面—面积>5×5cm2、一面磨光的矿石块 2 光片—面积<3×4cm2、一面磨光的矿石块 3 砂光片—用重砂（天然重砂或人工重砂）样 制成的矿石光片 4 光薄片—兼有光片、薄片两种性能的矿石磨光面
优质光片的标准:
1、光滑如镜面 2、 没有凹坑（麻点）、擦痕 3、不同硬度的矿物之间相对凹凸不大
章
劣质光片
（较多麻点）
优质光片
（表面光滑）
章
六、反光（矿相）显微镜
在科学飞速发展的21世纪，尽管会有更多的 高科技仪器用于矿石研究中，但是作为基本工具， 反光显微镜仍然是研究矿石的主要仪器，它在矿 石学研究中有着不可替代的重要作用，除了满足 常规的矿石研究外，它还为其它研究方法提供最 可靠的资料，是其他研究方法的基础。 一、反光显微镜的基本结构及性能： 1、机械系统 2、光学系统
矿石学、矿相学实验指导书
实验一 反光显微镜Reflective microscope一、实验目的要求1、了解反光显微镜的基本结构及性能，学会使用反光显微镜。
2、掌握自然光、单偏光、正交偏光、斜照光的获取条件和使用方法。
二、实验内容（一）Olympus （AH —M —313—L 型）反光显微镜（日本）1．基本结构及性能（1）机械系统——镜座、镜臂、镜筒、物台、升降螺旋等。
（2）光学系统——①②③④ ⑥⑤图1-1 Olympus （AH —M —313—L 型） 反光显微镜垂直照明系统结构图① 滤色镜 ②滤色镜 ③孔径光圈④视域光圈 ⑤前偏光镜 ⑥反射器（3）光源系统——卤钨灯（12V、100W）低压钨丝白炽灯（12V、100W）变压器2．自然光、单偏光、正交偏光、斜照光的获取条件和使用方法自然光——推开前偏光镜（前偏光镜手柄放在镜筒右边），拉出上偏光镜。
单偏光——加上前偏光镜（前偏光镜手柄放在镜筒前方“IN”位置），拉出上偏光镜。
正交偏光——加上前偏光镜（前偏光镜手柄放在镜筒前方“IN”位置），推入上偏光镜（使偏光面处于0°位置，即“AN”处）。
斜照光——用30W白炽灯由镜筒侧方照射矿物光面（先在显微镜下找到欲测矿物，然后再把显微镜光源电压调至为“0”）。
3．其它配件光片盒工具盒压平台4．操作步骤（1）擦净光片——在绒布擦板上摩擦光片，使光片明亮洁净，方能进行观测。
（2）压平光片——把光片安装在粘有胶泥的玻璃片上，再用压平台压平。
取方铅矿或黄铁矿擦净压平以待观测。
（3）打开光源，调节光源强度（一般用8V左右比较合适）。
（4）调节光色和光强——旋转滤色镜和滤光镜，可以调节出不同的光色和光强。
一般观测时用LBD（白光）和光强“0”组合较为合适，必要时也用IF550（绿色）和光强“0”的组合。
（5）准焦成像——调节焦距使成像清晰。
（6）观测矿物——认识并熟悉显微镜的光色和光强特征。
（二）Olympus （BX51P型）反光显微镜（日本）1．基本结构及性能（1）机械系统——镜座、镜臂、镜筒、物台、升降螺旋等。
矿相学2011绪论及一章
二、矿相学研究的内容和意义
（一）鉴定不透明矿物 1、根据矿物的物理性质、光学性质鉴定金 属矿物（反射色、硬度、反射率、双反射、均非性、
内反射等）
2、利用化学性质
二、矿相学研究的内容和意义
（二）研究矿石
1、研究矿石的物质成分和矿物组合特征 2、研究矿石的形态特征、组构特征，借以分析 确定矿床的矿化特征、矿化过程，为解决矿床成因、 找矿勘探提供依据 矿床成因方面 找矿勘探方面
图1－1 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；1－7构成垂直照明系统
第一节
（一）垂直照明器
矿相显微镜
二 矿相显微镜的结构及附件
（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 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
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。
2 1
3
4
5
6
7
工艺矿物学3反光显微镜
适用专业：矿物加工工程
14前偏光镜：也称起 偏镜，能使入射自然 光变为平面偏光。 视野光圈（13)：也 称视域光圈或视场光 圈，能控制视域的大 小。
适当缩小视野光圈 可挡去有害的杂乱反 射光，使视野内明暗 对比度增加，物像清 晰度提高。
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
校正透镜( “5”)： 也称消色透镜， 位于视野光圈后， 作用是能将视野 光圈的像准确校 正在光片表面上， 使视域中的物像 清晰。
进入镜筒到达目镜。
特点：若光强经矿物Байду номын сангаас面和透镜 表面的反射没有损失，则到达目镜 最大光强为入射光强的50％，有效 光线比玻片式反射器强一倍以上。
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
➢三次全反射棱镜
棱镜反射器挡住一半光路， 降低物镜的分辨能力；且当 入射光振动面不严格与反射 器对称面平行或垂直时，反 射光将发生明显的椭圆偏振 化和椭圆长轴的旋转，影响 某些光学性质的测定，用高 倍物镜时这种影响更大。
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
式中，n为传播光波介质的折射率，介质通常为空 气或浸油。以空气为介质时，其折射率n＝1，上式 成为：
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
对于透明矿物，其吸收系数 K＝0，公式简化为：
注解 反射率是矿物本身固有的属性，不同的矿物具
有不同的反射率值，反射率是鉴定矿物(尤其是透明 度低的矿物)的重要特征。
工艺矿物学课件
适用专业：矿物加工工程
注解2
当观察矿物无法与标准矿物在同一视域出现时，
可借助“视觉暂留”来进行比较，即先看一种矿物， 以眼睛视觉保存其亮度的印象，与第2种出现在视域 中的矿物亮度对比。
第一章 矿石学及反光显微镜1
1.2 研究内容
• 1.研究矿石的矿物成分 矿石往往由多种矿物 组成，查明矿石中矿物的种类和含量，是矿石 学研究的首要任务。 • 2.研究矿石的组构（构造、结构） 主要包括矿 物集合体或单个矿物颗粒的形态、大小及相互 接触关系。 • 3.研究矿石在时间上发育和空间上分布的规律 • 4.研究矿石的技术加工性能 主要测量有用矿物 的相对含量，有用矿物的嵌布特征、连接关系 (如毗连、包裹、脉状或网脉状、皮壳状连接）、 嵌布粒度、元素在矿石中的赋存状态等
• 矿石 是成矿物质在特定的地质环境和物理化学条 件下经漫长的地质成矿过程演化的最终产物；是在 当前经济技术条件下能够直接利用或从中提取有用 组分的单晶矿物或矿物集合体。
矿石学与岩石学的区别
岩石学 研究对象 研究工具 研究样品 岩石(三大类) 偏光显微镜 岩石薄片 矿石学 矿石(金属矿石) 反光显微镜 矿石光片
镜座、镜臂、镜筒、物 台、升降螺旋 目镜、物镜 卤钨灯或一般光源
光学系统 光源
1 .基本结构及性能（ PM6000 反光显微镜）
反光显微镜 机械系统 光学系统 光源系统
1) 机械系统
• 镜座、镜臂、镜筒、载物台、升降螺旋等， 主要起支撑作用，局部可以旋转（如载物 台）、升降（升降螺旋）。
2 )光学系统
2.室内研究
反光显微镜研究：是研究矿石的最主要、最基础的方法，有着 其它任何方法不可替代的作用。其主要任务是进一步确定矿物组 成、形态、大小以及矿物之间的关系。同时为其他研究如流体包 裹体、矿物标型、矿石矿物的赋存状态以及同位素等方面提供基 础。
•
电子显微镜研究：光学显微镜的分辨本领最高不超过0.2μ， 而电子显微镜却能够把物体放大几十万倍，甚至上百或千万倍， 分辨本领高达1埃。超高压电子显微镜可以研究晶体结构和晶体 缺陷。 • 电子探针分析：是利用磁透镜，将来自电子枪的高能电子束， 聚焦于直径为0.01-1μ的范围内，轰击欲测样品（矿石），使 其中各元素发射特征x射线，经分光识别进行定性、定量分析。 它可分析元素周期表中从第4个元素Be到第92个元素U的所有元 素，分析微区范围小至1μ ，其相对灵敏度达100PPm。它具有 微区、微量、快速、直观、不破坏样品等特点。 • X射线分析：可以测定矿物晶体的晶胞大小、格子类型、空 间群和原子排列形式等，主要用于矿物晶体结构研究和矿物鉴 定。此外，还有激光光谱分析、拉曼光谱分析、红外光谱分析 等。
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A
B
C
D
E
F
Au
Po 磁黄铁矿 Iso 方黄铜矿 Bi 自然铋 Au 自然金 alt 氧化物 gl 方铅矿 Au-Ag 银金矿 S 自然硫
扫描电子显 微镜（SEM） 背散射电子 图象研究块 状硫化物矿 床中硫化物 之间的结构 关系
3.综合整理
综合野外和室内研究的成果编写报告。这部分内容构 成矿床地质特征及成因研究中的重要内容。包括：①区 域及矿床地质特征；②矿石类型、矿物成分及化学成分 特点；③矿石的组构特征及成矿演化；④矿石中有益有 害组分赋存状态，有用矿物嵌布特征、嵌布粒度、连接 关系等。
1.1概念
• 矿石学 是以矿石(固体矿石中的金属 矿石，部分非金属矿石）为研究对象的 一门地质学科。主要是利用反光显微镜 等手段研究矿石的矿物组成、组构（结 构、构造）特征及其时空变化规律。
• 矿石 是成矿物质在特定的地质环境和物理化学条 件下经漫长的地质成矿过程演化的最终产物；是在 当前经济技术条件下能够直接利用或从中提取有用 组分的单晶矿物或矿物集合体。
（铬铁矿-豆状构造）,结构及成分变化可以反映成矿 的物理化学条件（斑铜矿和黄铜矿-格状、叶片结 构）。
2.为找矿勘探提供信息 弄清矿石组构及组成在空间变 化的规律，探讨矿化分带性，可以指导深部找矿。
3.为矿石技术加工提供依据 在矿石的技术加工中，只 有根据矿石学的研究结果，才能选择最有效的选矿方 法，确定最佳的磨矿细度及合理的工艺流程，并尽可 能地综合利用全部有用组分。
• 3.研究矿石在时间上发育和空间上分布的规律
• 4.研究矿石的技术加工性能 主要测量有用矿物 的相对含量，有用矿物的嵌布特征、连接关系 (如毗连、包裹、脉状或网脉状、皮壳状连接）、 嵌布粒度、元素在矿石中的赋存状态等
1.3相关学科的关系
起源于金相学，把研究合金成分、结构的 方法应用于研究天然矿石。
矿石学与岩石学的区别
岩石学
矿石学
研究对象 岩石(三大类) 矿石(金属矿石)
研究工具
偏光显微镜
反矿石光片
1.2 研究内容
• 1.研究矿石的矿物成分 矿石往往由多种矿物 组成，查明矿石中矿物的种类和含量，是矿石 学研究的首要任务。
• 2.研究矿石的组构（构造、结构） 主要包括矿 物集合体或单个矿物颗粒的形态、大小及相互 接触关系。
建立于结晶学、矿物学、岩石学、地球化 学等基础地质学科之上，研究成果又能为 这些学科所利用。
直接服务于矿床学、找矿勘探和矿石工艺 学。为矿床成因研究和找矿勘探提供重要 的信息，为矿石选冶提供重要的基础资料。
1.4 研究意义
1.为矿床成因研究提供信息 矿石是成矿作用的最终产 物，不同成因的矿石有着不同的矿物组成及组构特征， 因此研究矿石组成及组构特征，可帮助阐明矿床的作 用特点及条件。如组构特点可以判断成矿作用的方式
• 电子探针分析：是利用磁透镜，将来自电子枪的高能电子束， 聚焦于直径为0.01-1μ的范围内，轰击欲测样品（矿石），使 其中各元素发射特征x射线，经分光识别进行定性、定量分析。 它可分析元素周期表中从第4个元素Be到第92个元素U的所有 元素，分析微区范围小至1μ ，其相对灵敏度达100PPm。它 具有微区、微量、快速、直观、不破坏样品等特点。
最后，在分析实际材料的基础上提出矿床成因的见解 及找矿评价、矿石技术加工方案的建议。
三、光片的制备
3.1 光片 及类型 具有磨光表面的样品，磨光面一般为2cm×3cm。 制作方法和用途不同可以磨制不同类型的光片。
• 光片类型
光 面 在天然的矿石上磨制出一个较大的光面，以 观察矿石构造特征；
光 片 磨光面约2cm×3cm大小的矿石样品；
砂光片 把天然重砂或人工重砂矿物样品用电 木粉或环氧树脂固结成型，并磨制出光滑表 面用于研究；
光薄片 厚度与薄片相同或略厚，一面磨平后 粘在载玻片上，另一面抛光的矿石片。
光片、砂光片、光薄片除了用于反光显微镜 研究外，还可以作为电子探针、扫描电子显 微镜、激光拉曼光谱仪、红外光谱仪等仪器 的测试样品。
• 观察时要使光面与物台平行，放平，简单的 方法是将光片放在有胶泥的载片上，用压平 器压平即可
优质光片
劣质光片
二、矿物的吸收性
2.室内研究
反光显微镜研究：是研究矿石的最主要、最基础的方法，有着 其它任何方法不可替代的作用。其主要任务是进一步确定矿物组 成、形态、大小以及矿物之间的关系。同时为其他研究如流体包 裹体、矿物标型、矿石矿物的赋存状态以及同位素等方面提供基 础。
• 电子显微镜研究：光学显微镜的分辨本领最高不超过0.2μ， 而电子显微镜却能够把物体放大几十万倍，甚至上百或千万倍， 分辨本领高达1埃。超高压电子显微镜可以研究晶体结构和晶体 缺陷。
豆状构造---岩浆熔离作用
叶片-格状结构---250℃以下
1.5 研究方法
矿石学研究的一般步骤： 1.野外观察及取样 宏观上直接了解矿石的产出状态，借助
肉眼和放大镜初步认识矿石中主要矿物的种类，矿石的构造特征。 同时，在野外确定不同矿石类型之间的时间和空间关系，并采集 代表性的样品供室内研究。这一步是研究的基础和关键。
3.2 光片的制备过程
• 一般实验室制备光片，主要有以下6个步骤
切割 根据要求，用切片机将矿石切割成大小不同的
块状；
粗磨 用150＃金刚砂在磨片机上将切好的矿石块一
面粗磨成型；
细磨 用320＃金刚砂在磨片机上将粗磨好的矿石一
面继续磨平；
精磨 用1000＃金刚砂在玻璃板上人工精磨，直到
光面平整光亮；
抛光光液在用抛C光r2机O的3（绒加布少或量丝的绸重磨铬盘酸上铵抛效光果至更光佳亮）如抛镜
面为止。
编号 与野外采集标本一致
3.3光片的质量要求
• 光滑如镜面，没有麻点和擦痕 • 同一种矿物在光片的中心部分和边缘部分，
磨光程度应完全一致
• 不同硬度矿物之间相对凹凸不大
• 光片暴露空气中易遭氧化和灰尘污染，观察 前应在呢绒布擦板上擦拭干净，必要时重新 抛光