7-矿物的双反射和反射多色性
东北矿相考试必备
矿相学考试必备1.矿相学的概念及研究内容矿相学主要是用矿相显微镜研究矿石的一门科学。
其研究范围包括金属矿物学和矿石学的主要部分。
矿相学研究的主要内容是：（1）鉴定金属矿物以不透明矿物晶体光学为基础，在矿相显微镜下研究金属（不透明）矿物的光学、物理、化学性质和形态特征等，借以鉴定矿物。
（2）矿石学方面的研究研究矿石的构造、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，矿物的嵌布特性与镶嵌关系，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。
2.矿相学研究的一般工作步骤矿相学的主要内容包括研究矿石的矿物成分、矿物组合及组构特征等。
它是密切结合矿床学研究的综合性工作。
包括野外工作、室内研究、综合整理和检查审核四个阶段。
1、野外研究工作阶段在了解研究区域及矿床地质概况的基础上，选择一些矿化露头、探槽、掌子面、坑道壁和岩心进行观察与地质编录工作。
2、室内研究工作阶段室内研究阶段的任务是进行显微镜下的鉴定和研究，并从事一些其他专门性的研究，以资对矿石的矿物成分和化学成分、矿物组合、矿石类型、矿石的工艺特征等有深入的了解。
根据工作任务、研究目的和方法的不同，可将所采集的标本制成下列试样：磨光快，磨光片，透明磨光片，岩石薄片，砂光片。
3、综合整理研究阶段将显微镜下研究的结果和综合研究（野外和室内其他方法的分析研究结果）的材料，编写出矿相学综合研究报告书。
4、检查审核阶段对所提交的“矿相学综合研究报告书”审查和讨论。
3.反射率、反射能力、标准矿物、反射率标准反射率：矿物反射光强度与入射光强度的百分比，称反射率(R)。
在显微镜下观察的直观印象就是光的亮度。
反射力：矿物对垂直入射于磨光面上光线的反射能力称反射力。
用反射率来体现。
作为“标准”的物质，须具备的条件是：化学成分固定、化学性质稳定不易腐蚀，反射率色散曲线近于水平，均质性，无内反射，硬度高不易划伤并能磨光成平整的镜面。
07矿物的光学性质
磷光：发光体停止激发，仍持续发光
钻石的荧光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中 强
弱
红宝石 蓝宝石
翡翠A货 翡翠B货
矿物的颜色、条痕、光泽和透明度的关系
颜色
无色或白色 浅（彩）色 深色
金属色
条痕 光泽 透明度
无色或白色 无色或白色 浅色或彩色 深色或金属色 玻璃－－－－金刚－－－－半金属－－－－金属 透明－－－－－－－半透明－－－－－－不透明
矿物颜色的类型
自色、他色、假色
自色是指矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色。 自色对矿物鉴定有着重要的意义。 他色是由杂质、气液包裹体所引起的颜色
假色是因物理光学效应而产生的颜色。 锖色：某些硫化物表面的氧化膜引起的颜色(干涉色）
2、矿物的条痕
矿物的条痕是指矿物粉末的颜色 一般是将矿物在白色无釉瓷板上刻划后，观察其留下的粉末 颜色。矿物的条痕可以加强自色、消除假色、减弱他色，因而比 矿物颜色更稳定 应用对象：有色矿物 低硬度矿物（硬度<条痕板） 条痕是各种彩色矿物的重要鉴 定特征之一，而对于浅色的、 透明度高的、硬度高于素瓷的 矿物则毫无鉴定意义。半透明 矿物的条痕为彩色，不透明矿 物的条痕为黑色。
矿物光泽的分级
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
附加：以上四种光泽是指矿物作平坦的晶面、解理面或磨光 面上所反射的光泽！
在矿物集合体或矿物不 平的表面上所呈现出来 的光泽称为变异光泽。 除图示外，还有油脂光 泽、蜡状光泽、沥青光 泽、土状光泽等
珍珠光泽 珍珠
松脂光泽 琥珀
丝绢光泽 鹰睛石
5、矿物的发光性
7-矿物的双反射和反射多色性
R1-R2
基本概念
绝对双反射率 – 非均质矿物切面中最大与 最小反射率之差的绝对值（△R） 。
一轴晶矿物主切面：△R=Re-Ro 任意切面：△Rs=R1-R2
二轴晶矿物主切面： △R=Rg-Rp 任意切面： △Rs= R1-R2
基本概念
相对双反射率-非均质矿物切面绝对双反射
率与该切面平均反射率之比的百分率(△R`)
面不出现双反射和反射多色性
观测方法
观测步骤 （1）正交偏光下将矿物置消光位，然后推出上
偏光，观测现象即为矿物平行前偏光振动方向 的反射率和反射色； （2）再旋转物台90，观测矿物另一方位的反射 率和反射色； （3）将两个方向观测结果综合起来，得到矿物 的双反射和反射多色性。
观测技巧
观测方法
首先全面观察光片中各种不透明矿物种数 然后先易后难依次鉴定 现象明显者，观测单晶即可 现象不明显者，对比观测集合体 同一种矿物，多观测一些颗粒或集合体
基本概念
矿物的双反射与△R和△R关系 与绝对双反射率有一定关系，但远不及
相对双反射率的影响； 平均反射率越小的矿物， △Rs或△R值
越大，矿物双反射现象越明显。
基本概念
*红砷镍矿 *方解石
R1 （%） 58.3
5.9
R2 （%） 52.0
3.9
R（%）
6.3
2.0
R´（%） 11.4
40.8
基本概念
辉钼矿 Ro =36% 白色 平行延长
Re =15% 灰色 垂直延长
辉锑矿
Rg =36% Rm =15% Rp =15%
∥c轴灰白 ∥a轴灰白 ∥b轴浅灰
铜 蓝 ∥0001 -∥o Ro 天蓝
⊥0001 -∥e Re 蓝白
03第三章 矿物的双反射及均质非均质性
第三章矿物的双反射及均质非均质性第一节矿物的双反射一、矿物双反射(反射多色性)的概念矿物的双反射(反射多色性)是在单偏光下看到的一种光学现象。
当转动台物改变物的方位时，有一些矿物的切面可观察到亮度(反射率)的变化，此即为矿物的“双反射(Bireflectance，Bireflection)”。
若转动物台观察到矿物反射色有变化时即为该矿物的“反射多色性(Reflection Pleochroism)”。
事实上，若采用现代化精密仪器测量任何等轴晶系以外的矿物，除均质切面以外的任何切面在转动物台改变矿物方位时其反射率都不相同，其反射色的颜色指数(视觉反射率R vis、主波长λd、纯度P e和色度坐标值x、y)也都会有所差异。
但是以观察者的视觉在矿相显微镜下却只能看到一部分矿物显示双反射和反射多色性。
往往是无色类和微弱颜色类矿物只观察到双反射(亮度变化明显、颜色变化不明显)，显著颜色类矿物主要观察到反射多色性(颜色变化明显、亮度变化较不明显)。
这是由于观察者视党灵敏度不够高而造成的。
人们可以利用矿物的双反射、反射多色性的差异在矿相显微镜下鉴定和鉴别金属矿物（表3－1）。
二、双反射(反射多色性)的形成机理关于双反射的形成机理，一般认为非均质矿物双反射的显著程度取决于矿物的相对双反射率(ΔR＇)，而与矿物的绝对双反射率(ΔR )没有太大的关系(表3—2)。
ΔR＝R 1- R2 ，ΔR＇＝ΔR/(R 1+ R2)/2式中R 1和 R2分别为矿物最大（最高）和最小（最低）的主反射率。
表3－2 矿物双反射与相对双反射率、绝对双反射率的关系示意表从表3－2可看出，虽然红砷镍矿的绝对双反射率 6.3％大于方解石的绝对双反射率(2.0%)，但红砷镍矿的双反射显著程度远低于方解石，这是由于红砷镍矿的相对双反射率(11.4％)明显地小于方解石的相对双反射率(40.8％)造成的。
十分明显，矿物相对双反射率包含了矿物亮度［平均反射率1／2(R 1+ R2)］因素在内。
矿物的双反射及反射多色性
可见双反射（反射多色性）—在单偏光条件下，转
动物台（改变矿物的结晶方位），矿物显示亮度或
颜色的变化，属于此级。
未见双反射—在上述条件下，未见矿物显示亮度
或颜色变化者，属于此级。
三、实验指导
1、光片必须擦净压平，保证视域亮度均匀，防止观
测误差。
2、不同方位的颗粒集合体，比单独颗粒易于观测双
反射及反射多色性，故选择颗粒集合体和具双晶
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章
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四、实验内容
在单偏光下通过观测典型矿物，认识双反射及反射多 色性的镜下特征及视测分级 利用微机图象判断下列矿物双反射及
反射多色性的镜下特征及视测分级 独立观测五种矿物
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章
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1、在单偏光下通过观测典型矿物，认识双反射及反射多 色性的镜下特征及视测分级
矿物名称 铜蓝 辉锑矿 毒砂
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节 章
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黑钨矿—未见双反射
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节 章
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闪锌矿—未见双反射
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节 章
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2、利用微机图象判断下列矿物双反射及 反射多色性的镜下特征及视测分级
石 墨 黄铜矿 雌 黄 铬铁矿
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Hale Waihona Puke 节 章12石墨（镜下特征及视测分级）
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节 章
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黄铜矿（镜下特征及视测分级）
黑钨矿 闪锌矿
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视测分级
可见双反射（天蓝色—蓝白色）
可见双反射（灰白色—灰色）
可见双反射（亮白色—白色略带黄
色色调）
未见双反射
未见双反射
节
章
3 矿物的双反射反射多色性均非性
（ΔF′），与矿物的绝对双色散率没有太大关系
绝对双色散率：△F=F1-F2 相对双色散率：
F ' Fe Fo 1 Fe Fo 2
(一轴晶主切面)
F '
Fg FP 1 Fg Fp 2
(二轴晶主切面)
Fs'
Fs 1 F1 F2 2
(非均质矿物任意切面)
矿石学:双反射与均非性
3.双反射和反射多色性的观察方法和视测分级
1)观察方法
• 反光显微镜单偏光条件下，旋转物台，观察单个颗粒或集
合体颜色和亮度的变化
• 少数很强双反射和反射多色性的矿物才能观察到单个颗粒
的亮度和颜色变化
• 大多数弱双反射的矿物需要在多颗粒集合体中观察不同颗 粒（方位不同）的颜色和亮度差异。一般采用在不完全正 交偏光下转动物台，找到颗粒的边界之后再用单偏光观察， 效果较好
旋转物台改变矿物结晶方位，可观察到颜色变化
矿石学:双反射与均非性
注意：
• 若使用精密的仪器测量，任何非等轴晶系的矿物除均质切面以外的任 何切面均可以检测到这种性质
• 在反光显微镜下只能观测到部分矿物的这种性质
• 对于无色和微弱颜色类只观察到亮度变化
• 对于显著颜色类矿物颜色变化更明显,显示反射多色性
消光
上偏光镜
• 矿物的均质性 均质矿物(非晶质和晶质等轴晶系矿物）对垂直
入射的平面偏光没有方向性影响，入射的平面偏光的反射光仍
保持偏振方向不变，故经过上偏光镜后显示“消光” ,而且转 动物台明暗无变化.这种光学现象称“均质效应”。这种光学性 质即为均质性
• 鉴定矿物
矿石学:双反射与均非性
R1 ≠R2
矿石学:双反射与均非性
矿相课件
矿相学绪论矿相学的概念、任务、目的矿相学：用矿相显微镜研究矿石的一门地质科学任务：研究矿石的矿物成分、组构特征，以及它们在时、空上的分布规律目的：帮助研究与确定矿床成因，并为合理的地质找矿勘探和选择矿石的技术加工方法提供重要依据。
一、矿相学研究的主要内容1、鉴定不透明矿物（1）矿相显微镜下研究不透明矿物物理光学性质：磨光片的反射率、反射色、双反射和反射多色性均非性、内反射、硬度等特性，借此鉴定矿物（2）矿相显微镜下研究不透明矿物化学性质浸蚀反应，辅助鉴定矿物2、研究矿石（1）矿石的物质成分、矿物成分和矿物组合特征（2）矿石形态特征，组构、结晶颗粒内部特征矿物共生组合，矿物集合体之间的相互关系，颗粒之间相互关系，确定矿化特征、过程；为矿床成因和找矿勘探提供依据。
3、矿石技术评价（1）确定有益、有害物质成分，存在状态矿物颗粒大小，连晶特点和矿物及其金属含量测算（2）对矿石选冶、加工流程进行质量检查二、矿相学在矿床学、找矿勘探、矿石技术加工方面意义1、帮助确定矿床成因为矿床成因探讨、成矿条件提供实际资料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如：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。
工艺矿物学 (2)
一、名词解释1.工艺矿物学：是以工业固体原料及其加工产物的矿物学特征和加工时组成矿物的性状为研究目标的边缘性科学。
2.贝克线：在矿物的边缘附近可看到一条比较明亮的细线，升降镜筒时亮线移动，该亮线称为贝克线或光带。
3.背散射电子：电子射入试样后，受到原子的弹性和非弹性散射，有一部分电子的总散射角大于90度，会重新从试样表面逸出，这种电子为背散射电子，这个过程称为背散射。
4.补色器：又称试板或消色器。
常用的类型有石膏试板、云母试板、石英楔3种。
5.补色法则(消色法则)：在正交偏光镜间放置2个非均质体任意方向的切片，在45度位置时，光通过两切片后总的光程差的增减法则，称为补色法则，又称消色法则。
6.糙面：在单偏光镜下观察矿物的表面时，某些矿物表面比较光滑，某些矿物表面较为粗糙，呈现麻点状，好像粗糙皮革，这种现象称为糙面。
7.多色性：矿物的颜色随光波振动方向的不同而发生改变的现象。
8.电子探针微区分析（EPMA或EPA）：是一种微区化学成分分析仪器。
它将电子光学技术和X射线光谱技术有机结合起来，使矿物中元素的定性和定量分析的空间分辨率达到微米级水平。
9..电子探针的分析方法有定点分析、线扫描分析和面扫描分析10.二次电子：在单电子激发过程中,被入射电子轰击出来的核外电子，称为二次电子。
11.俄歇电子：从距样品表面小于1nm深度范围内发射的并具有特征能量的二次电子。
12.反射率:反射率是表示矿物磨光面反光能力的参数，用符号R表示. 指反光显微镜下,垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强度(Ir)与原入射光强度(Ii)的比率，用百分数表示，即：R=I r/I i*100%13.反射器:反射器是垂直照明器中重要的部件，其作用为将来自进光管的水平入射光垂直向下反射，透过物镜达到光片表面。
常用的反射器有玻片式和棱镜式两种。
14.反射色：矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色称为矿物的反射色。
15.反射多色性：矿物反射色随光性方位而变化的现象称为反射多色性16.非均质体：中级晶族和低级晶族的矿物其光学性质随方向而发生变化，称为光性非均质体，简称非均质体，绝大多数矿物属于非均质体。
矿相学总结
反射率Ⅰ级反射率毒砂、一般单质金属矿物（金银铜铂铋）Ⅱ级反射率黄铜矿、辉铋矿、白铁矿、镍黄铁矿Ⅲ级反射率辉铜矿、辉锑矿、磁黄铁矿、软锰矿Ⅳ级反射率斑铜矿、辉钼矿、磁铁矿、赤铁矿、雄/雌黄Ⅴ级反射率锡石、石墨、石英、方解石、铬铁、针铁、钛铁、黑钨双反射与反射多色性单偏光明亮程度随矿物方向不同而变化与双反射对应的反射色变化双反射显/不显铜蓝深蓝蓝白色石墨灰色微棕深灰微蓝辉钼矿白色灰白色偏蓝辉锑矿灰白色浅灰色白色磁黄铁矿淡棕红色乳黄色白铁矿黄白色淡黄绿色红锑镍矿亮橙色淡紫红色均质性与非均质性正交偏光（严格/不严格）+中低倍镜“偏光色”—严格正交偏光下45°位置（最明亮)非均质不透明矿物的显现颜色四种标准矿物都是均质性矿物铜蓝【强非均质性火橙———棕红—棕黄】辉钼矿【强非均质性淡紫—蓝灰色】红砷镍矿【强非均质性黄绿—绿—淡紫】毒砂【强非均质性淡蓝绿-—-淡玫瑰色】黑钨矿【弱非均质性黄—-—-灰】内反射与内反射色正交偏光+高倍镜透明感、立体感、不均匀性无内反射矿物黄铁矿磁铁矿磁黄铁矿镍黄铁矿白铁矿黄铜矿斑铜矿黝铜矿铜蓝辉铋/锑/钼/铜矿软/硬锰矿毒砂方铅矿石墨有内反射色矿物锡石【白————黄褐色】雌黄【黄———-橘黄】雄黄【橘红】自然硫【白—-—-黄】白钨矿【白————淡黄】闪锌矿【淡黄——-棕黄】辰砂【鲜红】黑钨矿【红棕】赤铜矿【血红】孔雀石【翠绿】蓝铜矿【蓝】硬度＊下降物台、接触亮线向低硬度矿物移动＊矿物硬度的异向性对鉴定具有重大意义＊沟槽堆积为粉末状,脆性；堆积为翻卷而隆起,可塑性低硬度方铅矿辉X矿(铋、锑、钼、铜、银）铜蓝蓝辉铜矿雌/雄黄石墨自然金/银中硬度黝铜矿、砷黝铜矿黄铜矿、方黄铜矿斑铜矿自然铜闪锌矿磁黄铁矿镍黄铁矿针镍矿硫锰矿黝锡矿高硬度毒砂锡石黄铁白铁赤铁钛铁铬铁磁铁针铁方钴矿系列红砷镍矿XXX矿①反射色②反射率③单偏光下有无双反射及反射多色性特征④正交偏光中低倍镜下是否为均质性，若非均质性，偏光色？⑤正交偏光高倍镜观察有无内反射色⑥中低倍镜自然光看硬度矿石光片鉴定1列举光片中所含矿物及其含量，2按含量排序，依次描述矿物鉴定特征（6种基本特征+形态特征及相邻矿物间关系) 3总述结构,主要、次要4分述结构形态特点与组成矿物，各矿物间关系,绘图说明5分析矿石形成的矿化阶段与矿化期，确定矿物生成先后顺序素描图7cm，应注明图名、图例、放大倍数(10x?)、单偏光或正交偏光。
矿物的反射色讲解
第三章矿物的反射色一、概述(一)反射色的概念矿物的反射色(rellected color，rcflection color)系指矿物光片在矿相显微镜直射光下所显示的颜色而言。
它在概念上与天然矿物块在普通光线(以各种不同方向射向矿物)下以肉眼观察所看到的“矿物颜色”不同，而是人工磨制好的矿物光面对镜下光线直射时的选择性反射作用造成的“表色”。
因此，矿物的反射色由其反射率色散曲线决定。
如图2－5所示，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。
比如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。
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；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。
图2—5可出银、自然铜、白铁矿、黄铁矿、方铅矿和铜蓝等的色散曲线的位置和形态特点可具体解释其反射色依次为亮白色微带黄色、淡红色、白色微带绿色、淡色黄、微蓝白色和蓝紫色等。
反射率色散曲线不但能够反映矿物反射色的一般颜色特征，还能够表示反射色颜色的细节(“色调”)。
如砷黝铜矿在绿波段略微上升导致其反射色为灰白色微带绿色色调；又如红砷镍矿除红波段上升外在450一460nm呈明显低谷可解释其反射色显玫瑰红色带黄色色调。
因此，在日常矿相鉴定工作中应对矿物的反射色进行详细的描述。
(二)反射色的分类从大的方面来说，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(表2－11）：表2-11矿物的反射色分类（据R·Galopin,N·F·M·Henry,1972）无色类(A类) 微弱颜色类(B类) 显著颜色类(C类)锡石自然梯毒砂辉铋矿方铅矿辉锑矿硫锰矿辉钼矿白钨矿雌黄黑钨矿雄黄针铁矿辉银矿闪锌矿纤铁矿磁铁矿自然银黑钨矿辉铜矿辉银矿黝铜矿针铁矿砷黝铜矿镍黄铁矿闪锌矿自然铋铬铁矿赤铁矿褐锰矿纤铁矿石墨软锰矿磁铁矿自然金辉钼矿自然铜针镍矿方黄铜矿白铁矿蓝辉铜矿黝（黄）锡矿黄铜矿硫砷铜矿斑铜矿钛铁矿红砷镍矿黄铁矿磁黄铁矿铜蓝从表2—11所列较常见矿物中可以看出不少矿物（闪锌矿、磁铁矿、针铁矿、纤铁矿、辉银矿、辉铜矿等)同时在相邻两个色类中出现，这既与这些矿物的反射色特征处于中间过度状态有关，也可能与矿物中所含类质同象混入物杂质的种类和数量不同有关。
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。
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
名词解释反射率：矿物光面对垂直入射光线的反射能力称为矿物的反射力，表示反射力大小的数值就叫做矿物的反射率反射色：矿物磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色均质性：等轴晶系的晶质矿物和非晶质矿物均无方向性，对垂直入射的平面偏光仍按原来振动方向反射，因其偏振方向（东西振动）不变，故反射光线不能透过振动方向与之垂直（南北向）的上偏光镜，所以矿物在视域中呈黑暗（消光）状态。
当旋转物台时其黑暗程度也不改变，这一现象称为均质效应，矿物的这种性质称为均质性双反射：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硬度：矿物抵抗某种外来的机械作用，特别是抵抗刻划、压入及研磨等作用的能力，称为矿物的硬度矿物结晶内部结构：指单个矿物结晶颗粒内部所显现的结构形态特征，如双晶、环带、解理、裂理、裂纹和加大边等反射的多色性：矿物的反射色因矿物结晶方向不同而改变的性质简答题1.什么是矿石的结构和构造？矿石的构造是指矿石中矿物集合体的形状、大小及其空间上的相互关系。
即矿物集合体的形态特征。
矿石的结构是指矿石中矿物晶粒的形状、大小及其空间上的相互关系。
即一种或多种矿物晶粒之间或单个晶粒与矿物集合体之间的形态特征。
2.影响矿物硬度的因素硬度的大小主要取决于矿物的化学成分和晶体结构等因素。
键力（原子或离子间的结合力）愈强，硬度愈强。
键型相同时，矿物硬度依离子半径的大小及电价的高低而异：半径大结合力小，硬度低；电价高结合力大，硬度高；配位数高、堆积密度大，硬度高。
3.影响均非性的观察因素（1）光片质量的影响。
光面上往往有擦痕和凹坑，由它们造成的漫反射，会使均质矿物在转动物台时也显明暗变化，但这种变化在一个光片或视域中为同一方向，具一致性，而非均质矿物的非均质效应是发生于各种颗粒中，且岁矿物晶粒的方位不同而异。
（2）光片安装的影响。
第3章 矿物的反射色、反射多色性和内反射
反射多色性强的矿物，观察单晶 多色性弱的矿物观察矿物集合体
第二节 反射色、反射多色性、 内反射的观测方法
二、内反射观察方法
1、斜照法 2、正交偏光法：正交偏光镜下(前偏光＋上偏光）
高倍镜下观察 均质透明半透明矿物：表面反射光基本上是将入射直线
透明矿物： 内反射色—体色---矿物颜色 不透明矿物：反射色---表色—矿物颜色
第二节 反射色、反射多色性、 内反射的观测方法
一 反射色、反射多色性观察方法
1、目视简易比较法 在单偏光镜下，首先调节入射光（白光）尽量亮一 些，以方铅矿在反光镜下呈纯白色为标准，其它矿物与其对 比。对反射色相近的矿物，描述时要抓住主要色调，其前加 一定形容词。应注意微带色调的观察。如：
自然金 黄铜矿
自然金 白铁矿
铜蓝
硼镁铁矿
硫钴矿
车轮矿
铜蓝的反射多色性
石墨的反射多色性
白铁矿反射多色性 毒砂反射多色性
第一节 概 述
二 反射色、反射多色性、内反射的概念
内反射：透明或半透明矿物，光线照射到其光面上 后，一部分反射出去，另一部分光线经折射透入矿物内 部，遇矿物内部解理、裂隙、洞或晶面等时，发生内 反射或折射，从而使一些光线折射出来，这种现象称为 矿物的内反射。内反射中带有的颜色则称为内反射色。 分“有”“无”
特点：透明感、立体感、颜色不均匀 旋转物台无规律性变化
斜照光下内反射的成因
雌雌黄黄内正反交射偏色光
辰砂单偏光
辰砂内反射色
雄黄内反射色
孔 雀 石
的 内 反
射 色
闪锌矿内反射色红褐－樱红色－ 黄色－无色
第三章 矿物的双反射 - 副本
1.概念 双反射和反射多色性是在单偏光下观察到的矿物性质 双反射 矿物的反射率（亮度）随结晶方位的改变而变 化的性质。具体表现是旋转物台改变矿物的结晶方位， 可观察到亮度变化 反射多色性 矿物的反射色随结晶方位的改变而变化的 性质。旋转物台改变结晶方位，颜色发生变化。 若使用精密的仪器测量，任何等轴晶系以外的矿物、除 均质切面以外的任何切面均可以检测到这种性质 观察者在反光显微镜下只能观测到部分矿物的这种性质 对于无色和微弱颜色类只观察到亮度变化 对于显著颜色类主要观察到反射多色性 双反射和反射多色性是鉴定矿物的一个重要特征
蓝硒铜矿 绿灰－蓝灰 方黄铜矿 古铜黄色 墨铜矿 针镍矿 无色 黄色
红锑镍矿 带紫的粉红色
红砷镍矿 粉红色－褐白色
淡红银矿 蓝白－绿白色 辉铋矿 黄白色 辉铁锑矿 褐灰色 磁黄铁矿 鲜明的褐黄色 辉钼矿 白－灰色
鲜明的粉红褐色
蓝灰色 白灰 粉红褐色 粉红褐色 白灰色
褐白色
黄白色 黄白 白色 褐黄色 白色
视测分级
可见双反射（反射多色性） 在单偏光条 件下，转动物台（改变矿物的结晶方 位），矿物显示亮度或颜色的变化，属 于此级。 未见双反射 在上述条件下，未见矿物显 示亮度或颜色变化者，属于此级。
一些矿物的双反射和反射多色性
矿物 铜蓝 中间色 不同程度的蓝色 低主反射率 深紫蓝色 深橄榄绿灰色 粉红褐色 褐灰色 黄色 紫红色 高主反射率 蓝白色 浅蓝灰色 褐黄色 乳黄色 亮黄色 鲜明的粉红黄色
矿物的双反射与△ R 和△R’ 关系举例
矿物 红砷 镍矿 方解 石
R1
/％
R2
△R
△ R’
/％
/％
视觉反应
58.3 52.0 6.3 5.9 3.9 2.0
4非均质性与双反射汇总
• 入射光被矿物分解成为AA方向 • 振动（强度为E1，振幅为OR2) • 和CC方向振动（强度为E2， • 振幅为OE2)互相垂直的两组 • 平面偏光。
• PP：前偏光镜的振动方向； • CC：矿物的C轴方位，AA：代表水平轴方位， • 同为矿物的主反射率方向。 • AA、CC与PP偏光振动方向成45°交角。 • E：入射光的强度，OE的长度为其振幅。
白灰色
黄白色
淡红银矿
蓝白到绿白色
蓝灰色
黄白色
磁黄铁矿
鲜明褐黄色
粉红褐色
褐黄色
红砷镍矿
粉红色到褐白色
鲜明粉红褐色
蓝白色
红锑镍矿
带紫的粉红色
紫红色
鲜明粉红黄色
方黄铜矿
古铜黄色
粉红褐色
鲜明黄色
墨铜矿
无色
褐灰色
乳黄色
针镍矿
黄色
黄色
亮黄色
• 二、双反射(反射多色性)的形成机理
• 双反射的形成机理，一般认为非均质矿物双反射的显著程度取决
• 2．磨光质量——磨光质量不佳时出现的凹坑、突起、擦痕都影响 出现“异常的非均质效应”，这些暗亮变化都与正常的“非均质 效应”(加大上偏光镜偏离角可依次出现“正四明四暗”、“歪 四明四暗”、“两明两暗”光学现象)不同。
• 3．光片安装——光片安装不水平转动物台180°会出现暗亮变化， 也与正常的“非均质效应”不同。
• 对非均质性较弱的矿物，则通过上偏光镜的光量甚小， 因而旋转物台暗亮变化不甚明显。
• 应该指出，矿相显微镜光源强弱对镜下显示的暗亮变化 有直接的影响，用15W灯泡作光源则“非均质效应”不 太明显；用30w、50w(以至100W)灯泡作光源则“非均质 效应”显著很多。
矿相学3(反射色)李长民
2、视测对比法 在矿相镜下比较待测矿物和三级标准矿物的亮度， 较亮者R高。 这样可以确定出待测矿物的反射率范围，共五级： ①＞53%，②53-43%，③ 43-29%，④29-17%，⑤＜17% 实验时，先把标准矿物 “亮度”特征记住，再去 和待测矿物比较。 优点：不需专门仪器，操作简便，实用。 3、光电倍增管法：
1.黄铜矿（黄铜矿常以它形晶粒状嵌布在脉石矿物中；在闪锌矿
中常以细粒、微细粒乳滴状包裹体形式产出或与闪锌矿成共结边形 式产出；偶尔可见黄铁矿沿黄铜矿的边缘形成的绳状镶边结构；黄 铜矿的粒度一般在0.002-2.5mm。）
• 黄铜矿与闪锌矿共生并与黄铁 矿呈镶边结构 • 黄铜矿呈不规则状嵌布于脉石 矿物中
①反射率色散曲线呈水平状态 表示：无色类矿物，所处位臵表征R高低 亮白色53% 白色 43% 浅白色40-29% 灰白色29-17% 灰色17% 深灰色 ②曲线的升降幅度决定矿物颜色、色调特征。 在红波段上升，反射色为红色；在蓝波段上升，为蓝色，在 蓝波段微微上升，带兰色色调，如自然铜的淡红色，方铅矿 的微蓝色。
二、常见金属矿物的反射色
矿物（反射色特征）
毒砂（白色微带玫瑰黄色） 黄铁矿（浅黄白色） 黄铜矿（铜黄色） 方铅矿（纯白色） 辉钼矿（灰白色-灰色） 闪锌矿（灰色微带淡棕色） 白铁矿（浅黄白色微带粉红色至黄绿 色）
矿物（反射色特征）
自然金（亮金黄色） 自然铜（铜红色） 辉锑矿（白色-淡灰白色） 辉铜矿（淡灰色微带蓝色） 磁铁矿（灰色微带棕色） 赤铁矿（灰色微带棕色） 石英（深灰色）、 方解石（深灰色-灰黑色）
• 以包裹体形式在辉钼矿集合体 中产出的黄铜矿
7、自然金（）
• 自然金 • 充填在黄铁矿内部或晶隙间的 自然金
• 黄铁矿的自形粒状结构，自然 金的他形粒状结构
矿相4~6
（2）正交偏光下观察方法 各种倍数的物镜 高倍物镜效果好 产生反射旋转或椭圆偏光 部分通过上偏光观察矿物内反射现象 透明、半透明矿物非均质矿物，转至消光位观察（消除反射光和偏 光色） （3）斜照光或正交偏光下观察矿物粉末法 内反射色不显著矿物，采用的方法 钢针刻划下来的矿物粉末，比大块矿物易透光 无内反射的不透明矿物，粉末为黑色或耀目的金属矿物反射色 有 内反射矿物粉末呈现无色或有色透明状 （4）正交偏光下油浸观察法 浸油降低矿物的反射率，利于内反射的产生 上述方法认为无内反射的矿物，在浸油条件下易于观察到 如：辉锑矿、硫锑铅矿、脆硫锑铅矿等在浸油中观察到内反射
第二节 反射色和内反射色的观察
反射色在反射偏光显微镜下观察 是视觉感受最强、最易判断特征——有效鉴定特征 内反射色在斜射光或正交偏光下进行 区分不透明、 透明、半透明矿物 一、反射色观察方法 （1）目视简易比较法 入射光——较强白光 单偏光镜下 方铅矿呈现亮白色为准 （2）比色显微镜法 未知矿物与已知的矿物比较 比色显微镜——同光源+二架同式矿相显微镜+比目镜 其它矿物与之比较
2、有色矿物类 (1)黄色亚类 明显黄色的矿物，深、浅或微带其它色调 黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿 （2）玫瑰色亚类 明显的玫瑰色、粉红色等，深浅不同 自然铜、红砷镍矿、 斑铜矿 色调浅或中间色点的矿物，描述时加以“淡褐、乳”等字 样 （3）蓝色亚类 明显的蓝色 铜兰
辉铜矿
常有色矿物
矿物 紫硫镍矿 硫铁镍矿 斑铜矿 碲铜矿 红硒铜矿 硫硒铁 蓝辉铜矿 铜兰 辉铜矿 反射色 蓝紫色 蓝紫色 蓝紫色 紫色 紫色 紫色 深蓝色 蓝色 蓝灰色 矿物 黄铁矿 针镍矿 白铁矿 镍黄铁矿 银金矿 黄铜矿 金 反射色 淡铜换色 淡乳黄色 淡黄色 淡铜黄色 淡铜黄色 铜黄色 金黄色 矿物 砷镍矿 碲镍矿 铜 红砷镍矿 砷镍矿 辉砷钴矿 铋 块硫砷铜矿 硫锑铜矿 碲汞矿 反射色 淡铜粉色 淡铜粉色 铜粉红色 淡粉红色 淡粉红色 粉乳色 粉乳色 粉灰色 粉灰色 粉灰色 矿物 斑铜矿 硫银铁矿 砷黝铜矿 磁黄铁矿 方黄铜矿 硫铜铋矿 碲金矿 针状碲金银矿 反射色 暗黄粉 褐色 灰绿色 淡褐或乳黄 淡褐或乳黄 淡乳黄色 淡乳黄色 淡乳黄色
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矿物的双反射和反射多色性
一、基本概念
双反射 — 在反射单偏光镜下，旋转物台改 变矿物结晶方位时，矿物明亮程度（R）
变化的性质。
矿物的双反射是非均质矿物反射率随 矿物方位而变化的表现，可确认矿物的非
均质性。
基本概念
反射多色性 — 在单偏光白光垂直入射下旋
转物台改变矿物方位时，矿物反射色变化
的性质。 矿物的反射多色性是非均质矿物反射色
基本概念
二轴晶矿物：Rg-Rm、Rg-Rp、Rm-Rp，
非均质矿物任意切面
R1-R2
基本概念
绝对双反射率 – 非均质矿物切面中最大与 最小反射率之差的绝对值（△R） 。 一轴晶矿物主切面：△R=Re-Ro
任意切面：△Rs=R1-R2
二轴晶矿物主切面： △R=Rg-Rp 任意切面： △Rs= R1-R2
6.3 11.4 矿物集合体可 见反射多色性 双反射微弱
*方解石 5.9 3.9
2.0 40.8 矿物单个晶 粒双反射明显
R2 （%）
R（%） R´（%）
基本概念
矿物绝对双色散率和相对双色散率 绝对双色散率：△F=F1-F2 相对双色散率： F F (一轴晶主切面) F
' e o
（3）将两个方向观测结果综合起来，到矿物的双反射和反射多色性。
观测技巧
观测方法
首先全面观察光片中各种不透明矿物种数
然后先易后难依次鉴定
现象明显者，观测单晶即可 现象不明显者，对比观测集合体 同一种矿物，多观测一些颗粒或集合体
1 Fe Fo 2
F
'
Fg FP 1 Fg Fp 2
(二轴晶主切面) (非均质矿物任意切面)
Fs'
Fs 1 F1 F2 2
基本概念
二、观测方法与视测分级
观测方法 1、观测单晶 — 常对双反射和反射多色性 较显著的矿物观测； 2、观测集合体 — 对双反射和反射多色性较 弱的矿物观测。
基本概念
相对双反射率 -- 非均质矿物切面绝对双反射 率与该切面平均反射率之比的百分率(△R`)
基本概念
矿物的双反射与△R和△R关系
与绝对双反射率有一定关系，但远不及
相对双反射率的影响；
平均反射率越小的矿物， △Rs或△R值
越大，矿物双反射现象越明显。
基本概念
R1 （%）
*红砷镍矿 58.3 52.0
随矿物方位而变化的表现，可确认矿物的
非均质性。
基本概念
辉钼矿 Ro =36% 白色 平行延长
Re =15% 灰色 垂直延长 辉锑矿 Rg =36%
Rm =15% Rp =15% ∥c轴灰白 ∥a轴灰白 ∥b轴浅灰 Ro天蓝 Re 蓝白
铜 蓝 ∥0001 -∥o
⊥0001 -∥e
非均质矿物晶体主切面 一轴晶矿物：Re-Ro
观测方法
3、油浸介质观测 — 使矿物切面平均反 射率和平均色散率降低，而使相对双 反射率和相对双色散率增大，现象较
空气中明显。
观测方法
反射色为无色类的矿物单偏光下，非均
质性主要呈双反射现象表现出来； 反射色为显著类的矿物单偏光下，非均 质性主要以反射多色性表现出来。
观测方法
视测分级
（1）显著：矿物单晶体的双反射和反射多
色性一目了然；
（2）微弱：单晶较难辨别，矿物集合体清 楚显示出来； （3）没有：均质矿物或非均质矿物均质切 面不出现双反射和反射多色性
观测方法
观测步骤
（1）正交偏光下将矿物置消光位，然后推出上
偏光，观测现象即为矿物平行前偏光振动方向
的反射率和反射色；
（2）再旋转物台90，观测矿物另一方位的反射
率和反射色；