第一章矿石学及反光显微镜1

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。
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；
• 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。
• 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。
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
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。
• 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。
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。
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
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；
（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。
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。
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。
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
• 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wenku.baidu.com光片
劣质光片
二、矿物的吸收性