工藝礦物學(xué)多媒體課件

《工藝礦物學(xué)》多媒體課件適用專(zhuān)業(yè)：礦物加工工程山東科技大學(xué)化工學(xué)院工藝礦物學(xué)多媒體課件課程性質(zhì)：選修課課堂總學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)授課時(shí)間：周一--周十課程性質(zhì)：選修課1總論工藝礦物學(xué)所面臨的課題；工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容；工藝礦物學(xué)研究中的取樣問(wèn)題及常見(jiàn)的樣品處理方法。2礦物的偏光顯微鏡下鑒定晶體光學(xué)基本知識(shí)；偏光顯微鏡的構(gòu)造及使用方法；透明礦物在偏光顯微鏡下的光學(xué)性質(zhì)；教學(xué)內(nèi)容1總論教學(xué)內(nèi)容3反光顯微鏡下的礦物鑒定反光顯微鏡的構(gòu)造；不透明礦物在反光顯微鏡下的光學(xué)性質(zhì)。4礦物材料研究中常用測(cè)試技術(shù)X射線衍射分析（XRD)；透射電鏡(TEM)；掃描電鏡(SEM)；電子探針微區(qū)分析；俄歇電子能譜表面微區(qū)分析；熱分析方法（差熱和熱重）－－－原理及方法3反光顯微鏡下的礦物鑒定5礦物的定量分析方法及原理分離礦物的工藝方法；顯微鏡下礦物的定量分析；化學(xué)多元素分析方法；自動(dòng)圖象分析儀礦物定量方法；X射線衍射分析法。－－－原理及方法6原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài)元素的存在形式；元素存在狀態(tài)的研究方法；元素的配分計(jì)算方法。5礦物的定量分析方法及原理

總論1、工藝礦物學(xué)研究所面臨的問(wèn)題；2、工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象；3、工藝礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容；4、工藝礦物學(xué)研究中的取樣問(wèn)題

總論1工藝礦物學(xué)研究所面臨的問(wèn)題

人類(lèi)對(duì)礦物原料的利用已有數(shù)千年歷史，但大規(guī)模地開(kāi)發(fā)和采掘則還是20世紀(jì)初的事。隨著近代大工業(yè)的建立，各國(guó)正以前所未有的規(guī)模和速度消耗著地下資源。資源危機(jī)，已成為當(dāng)今世界一個(gè)普遍性的社會(huì)問(wèn)題。目前地殼上已知的3500余種礦物，當(dāng)前能被利用的僅140多種，不到4％，由于選冶工藝原因，有限的礦種資源，又有相當(dāng)大的一部分被白白丟失。

如對(duì)于黑色金屬是20％，有色金屬是40％，稀有金屬的損失則高達(dá)50％以上。1工藝礦物學(xué)研究所面臨的問(wèn)題工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，一方面是使越來(lái)越多的低品位、細(xì)顆粒、共生組合復(fù)雜的礦石進(jìn)人選冶工業(yè)部門(mén)；另一方面是對(duì)回收指標(biāo)的要求日趨增高。因而加強(qiáng)資源綜合利用，提高有用組分回收率，是應(yīng)付這一挑戰(zhàn)的有效途徑。工藝礦物學(xué)，即是在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)進(jìn)步的有力推動(dòng)下，應(yīng)運(yùn)而生的一門(mén)新興邊緣學(xué)科。工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，一方面是使越來(lái)越多的低品位、細(xì)顆粒2工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象及課程的基本任務(wù)工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象是一些用物理手段無(wú)法進(jìn)一步分割的單一無(wú)機(jī)礦物晶體所組成的集合體。這些集合體中的組成礦物，不論是天然礦物，或工業(yè)生產(chǎn)中的合成礦物，都具有由其元素組成和晶體結(jié)構(gòu)所決定的物理化性質(zhì)。

工藝礦物學(xué)概念：是以工業(yè)固體原料及其加工產(chǎn)物的礦物學(xué)特征和加工時(shí)組成礦物的性狀為研究目標(biāo)的邊緣性科學(xué)。

2工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象及課程的基本任務(wù)課程學(xué)習(xí)的基本任務(wù)：工藝礦物學(xué)，作為一門(mén)服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用學(xué)科，研究?jī)?nèi)容覆蓋到無(wú)機(jī)材料的多數(shù)領(lǐng)域，在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、選冶加工、產(chǎn)品質(zhì)量分析等方面，有著其他學(xué)科難以替代的作用。

工藝礦物學(xué)的基本任務(wù)是：(1)研究工業(yè)固體原料與其加工產(chǎn)物的礦物組成及其分布特征（嵌布粒度）；(2)對(duì)影響或制約生產(chǎn)工藝運(yùn)行質(zhì)量的礦物性狀進(jìn)行分析。這些性狀包括幾何、物理、化學(xué)等方面的表現(xiàn)與特征。課程學(xué)習(xí)的基本任務(wù)：3工藝礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容

工藝礦物學(xué)研究的內(nèi)容廣泛而深刻。從學(xué)科的歷史發(fā)展和今后可以預(yù)見(jiàn)的一個(gè)時(shí)期來(lái)看，其研究領(lǐng)域主要有以下10個(gè)方面。

（1）原料與產(chǎn)物中的礦物組成工藝礦物學(xué)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。任務(wù)：查清原料與產(chǎn)物中所有礦物種(亞種)屬；判明各主要礦物成分的變化規(guī)律；考察伴生物質(zhì)的特征，確定各組分的含量。礦物組分既是生產(chǎn)工藝運(yùn)行質(zhì)量的重要體現(xiàn)，又是加工時(shí)參與物理、化學(xué)作用的直接對(duì)象。因而對(duì)它的考察關(guān)系到整個(gè)研究工作成功與否的關(guān)鍵，也是難度最高的一項(xiàng)工作。3工藝礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行組成礦物研究時(shí)，對(duì)礦床中的礦物，不能只著眼于當(dāng)前有用的礦石礦物，對(duì)脈石和可能混入的圍巖礦物同樣也要認(rèn)真考查。地質(zhì)探礦儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，盡管僅考慮對(duì)礦石礦物的回收，但選別加工時(shí)，作為與之相伴的脈石礦物同樣要參與全部分選過(guò)程。對(duì)脈石礦物一無(wú)所知或所知甚少，都將影響礦石礦物的有效回收。特別提示：今天認(rèn)為是無(wú)用的脈石礦物，隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，成為礦石礦物的事例也是很普遍的。特別提示：今天認(rèn)為是無(wú)用的脈石礦物，隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，成為（2）原料與產(chǎn)物中的礦物粒度分析

粒度是礦物的一種重要的幾何形體特征，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝都有重要影響。礦石分選時(shí)，礦物特別是有用礦物的粒度大小，既是確定磨礦細(xì)度的關(guān)鍵因素，又對(duì)流程方案的選擇有重要影響。當(dāng)從金礦中提取含金礦物時(shí)，如含金礦物是0.25—5.0mm以上的粗粒，宜采用重選工藝予以回收；對(duì)于－74um的金礦物則多用浮選法回收；當(dāng)粒度在5—10um以下時(shí)，氰化法是最有效的方式。實(shí)例（2）原料與產(chǎn)物中的礦物粒度分析當(dāng)從金礦中提取含金礦（3）原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài)元素賦存狀態(tài)指元素在原料或產(chǎn)物中的存在形式及其在各組成物相中的分配比例，一種元素可有多種不同的存在形式，而加工工藝方法通常是隨礦物相的不同而改變。（如鐵礦石中鐵元素的賦存狀態(tài)）物相磁性鐵硅酸鐵硫酸鐵氧化鐵全鐵，％含量,%24.321.601.330.4027.65分布率，%87.965.784.811.45100表2鐵礦石鐵物相化學(xué)分析結(jié)果

含量,%24.321.601.330.4027.6587.9（4）礦物在工藝加工進(jìn)程中的性狀礦物在生產(chǎn)工藝中受到一定的物理或化學(xué)作用時(shí)，所呈現(xiàn)的狀態(tài)形式的改變，即為它的性狀。選礦工藝中，礦石受到破碎、磨礦作用時(shí)，原來(lái)相互緊密聚集的各種礦物，由于礦石分裂成小體積的碎粒，使得部分礦物解離為單體，礦物由共生改變?yōu)閱误w即為礦物的一種性狀。（4）礦物在工藝加工進(jìn)程中的性狀（5）礦物工藝性質(zhì)改變的可能性和機(jī)理

按分選要求使礦物工藝性質(zhì)朝預(yù)定方向作某種程度的改變，是浮選中早已普通采用一種作法。在礦漿里添進(jìn)捕收劑后，部分礦物表面的疏水性增強(qiáng)，礦粒就易于為氣泡所捕收。使用抑制劑，礦物表面親水性增強(qiáng)，可阻止捕收劑與礦物表面的作用。

實(shí)例：受到各種外力作用的礦粒，工藝性質(zhì)都會(huì)有程度不同的改變。經(jīng)超聲波處理后的礦粒，不僅表面的污垢被清除，而且晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)缺陷也要發(fā)生變化。（5）礦物工藝性質(zhì)改變的可能性和機(jī)理（6）判明尾礦和廢渣（工業(yè)廢棄物）綜合利用的可能性工業(yè)廢渣包括各種冶金爐渣、燃煤鍋爐渣、火電站的煤灰渣等。每冶煉lt鐵，會(huì)產(chǎn)生300－1000kg的高爐渣；鍋爐每消耗1t煤將產(chǎn)生150－450kg煤渣。這些廢渣不僅占用耕地，堵塞場(chǎng)地，河流，交通，而且還污染空氣。因此工業(yè)上一直在尋求對(duì)它們的綜合利用。選礦廠產(chǎn)生的尾礦和廢渣相比，不僅數(shù)量多，而且組成復(fù)雜，含有的有用成分的價(jià)值也高。實(shí)例：選金廠的尾礦，除了可提取出金、銀等元素外，高含量的硫化礦物又是生產(chǎn)硫酸的好原料；選鐵后的尾礦通過(guò)處理可以作為充填材料使用。（6）判明尾礦和廢渣（工業(yè)廢棄物）綜合利用的可能性

（7）礦物的工藝性質(zhì)與元素組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系

不同礦區(qū)，即使是同一礦區(qū)的同—種礦物也往往呈現(xiàn)出不同的工藝性質(zhì)。自然界完全一樣的礦物是沒(méi)有的。由于組成元素的不同，晶體結(jié)構(gòu)的差別，礦物的物理、化學(xué)性質(zhì)會(huì)呈現(xiàn)出程度不同的波動(dòng)。

一般隨著礦物中雜質(zhì)元素的增多、晶體結(jié)構(gòu)對(duì)稱(chēng)性的下降、均一性的破壞，礦物浮選時(shí)與藥劑的作用就愈是活躍。

（7）礦物的工藝性質(zhì)與元素組成和結(jié)構(gòu)的關(guān)系為了準(zhǔn)確地指導(dǎo)礦物分選，就必須深入到礦物內(nèi)部組成和微觀結(jié)構(gòu)中，查明它們與礦物分選性質(zhì)間的因果關(guān)系，用以指導(dǎo)和預(yù)測(cè)礦物分選工作。實(shí)例：就可浮性而言，輝銅礦的等軸變體就比斜方變體差，單斜晶系的磁黃鐵礦與六方晶系的磁鐵礦相比，不僅磁性強(qiáng)，可浮性也要好。為了準(zhǔn)確地指導(dǎo)礦物分選，就必須深入到礦物內(nèi)部組成和微觀結(jié)構(gòu)中（8）查明礦石工藝類(lèi)型空間分布規(guī)律，編制礦物工藝圖

該研究是工藝礦物學(xué)中涉及相鄰學(xué)科最多、工程最為龐大一項(xiàng)工作。其目的是為礦山采掘、選廠生產(chǎn)的合理高效運(yùn)行提供依據(jù)。（9）研究工業(yè)固體原料加工前的表生變化出露于地表和構(gòu)造斷裂帶附近的礦床，由于風(fēng)化作用，其礦石一系列物理、化學(xué)性質(zhì)都會(huì)改變。風(fēng)化礦石的一般特征為：礦石疏松多孔、金屬含量增高、礦物種類(lèi)增加，大量元素以膠體吸附方式附著于細(xì)分散的產(chǎn)物上，礦物表面覆蓋有各種薄膜或者薄殼等。

（8）查明礦石工藝類(lèi)型空間分布規(guī)律，編制礦物工藝圖實(shí)例：風(fēng)化作用形成的表生產(chǎn)物，無(wú)論是開(kāi)采、分選，還是冶煉和原生礦石都有著明顯差別。工藝礦物學(xué)必須在查明礦石表生變化性質(zhì)的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確確定表生產(chǎn)物的邊界，對(duì)其經(jīng)濟(jì)技術(shù)價(jià)值、儲(chǔ)量和處理工藝進(jìn)行單獨(dú)的評(píng)價(jià)和研究。（如硫化物和金屬氧化礦物可浮性的差異）實(shí)例：風(fēng)化作用形成的表生產(chǎn)物，無(wú)論是開(kāi)采、分選，還是冶煉和原（10）分折礦物工藝性質(zhì)的生成條件礦物是地殼上各種地質(zhì)作用的產(chǎn)物，具有的各種工藝性質(zhì)都與自身成礦作用有關(guān)。如果掌握了成礦作用與工藝性質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系，就可以從成因礦物學(xué)的高度，論述和預(yù)測(cè)礦石的工藝性質(zhì)。在工藝礦物學(xué)里，建立起一個(gè)重要的分支理論體系（成因礦物學(xué)），以推動(dòng)學(xué)科的不斷完善與發(fā)展。（10）分折礦物工藝性質(zhì)的生成條件3工藝礦物學(xué)研究中的取樣問(wèn)題

3.1概述工藝礦物學(xué)研究，主要是為地質(zhì)、選礦、冶煉提供資料。資料準(zhǔn)確與否直接影響到這些工作的試驗(yàn)過(guò)程和質(zhì)量。實(shí)際進(jìn)行礦石性質(zhì)考查的樣品數(shù)量，不論是與選礦試驗(yàn)的礦石量，還是和自然界中的礦床儲(chǔ)量相比，其量都很小。因此，對(duì)于進(jìn)行工藝礦物學(xué)考查的樣品，要求具有充分的代表性。

3工藝礦物學(xué)研究中的取樣問(wèn)題

樣品代表性不好，即使后續(xù)的具體觀測(cè)工作如何精確細(xì)致，由此提供的工藝礦物學(xué)資料價(jià)值都不會(huì)很高。為了保證試樣的代表性，根據(jù)研究的目的和內(nèi)容，獲取樣品的方式有2種。

一是在現(xiàn)場(chǎng)取樣點(diǎn)上采取地質(zhì)標(biāo)本樣。二是從分選產(chǎn)品及試驗(yàn)用礦樣中抽?。粯悠反硇圆缓?，即使后續(xù)的具體觀測(cè)工作如何精確細(xì)致，由注解：

現(xiàn)場(chǎng)取樣前，必須對(duì)礦床、礦體產(chǎn)狀以及礦石的礦物組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、嵌布粒度、化學(xué)組成、有益和有害元素賦存狀態(tài)了解清楚，這樣才能制定出合理的采樣方案，得到具有充分代表性的礦樣。3.2影響礦樣代表性因素分析影響礦樣代表性的因素概括為地質(zhì)和開(kāi)采兩大類(lèi)因素。(1)地質(zhì)因素

取樣時(shí)，首先考慮礦體本身的變化，即整個(gè)礦體的穩(wěn)定程度。完全均一的礦體是很少的。注解：絕大多數(shù)礦體在礦石類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成、粒度特性、有益和有害組分賦存狀態(tài)、平均品位等方面，在空間的各個(gè)部位均是變化不定的。采樣前，首先根據(jù)礦體的特征，將礦石劃分為不同的類(lèi)型。求出不同礦石類(lèi)型在整個(gè)礦量中所占的比例，按照此比例采取的各種類(lèi)型礦石的混合樣，就具有了整個(gè)礦體的代表性。實(shí)例：對(duì)于一些有色金屬礦床，原生的硫化礦石與次生的氧化礦石，分選性質(zhì)差別很大，這樣就必須分別采樣。絕大多數(shù)礦體在礦石類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成、粒度特性、有益

(2)開(kāi)采因素

由于礦石開(kāi)采方法的不同，除了使原有影響因素復(fù)雜化外，又增加了一些新因素。開(kāi)采過(guò)程中，與礦體接觸的圍巖和礦體內(nèi)的夾石必然要混入到采出的礦石中。一般露天開(kāi)采圍巖混入量為5％－－10％；地下開(kāi)采的圍巖混入量為l0％一20％，個(gè)別甚至可達(dá)25％一30％，細(xì)脈狀礦體混入量更大（貧化率）。

處理方法：采樣時(shí)就要把圍巖和夾石含量按比例混入到礦樣中。（要與采礦人員密切配合）(2)開(kāi)采因素注解1有代表性的樣品具有的特征代表該礦床主金屬（或伴生有益組分）各品級(jí)儲(chǔ)量；代表該礦床各類(lèi)型礦石的平均品位，包括高、中、低三種品位；代表礦石的礦物組成及化學(xué)成分；代表圍巖、夾層和脈石的種類(lèi)、性質(zhì)及含量；代表有用礦物的粒度特征及礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征。注解1有代表性的樣品具有的特征注解2樣品的取樣網(wǎng)絡(luò)布置方法在平面上，要照顧到全區(qū)情況，適當(dāng)布點(diǎn)；在剖面上，要顧及到上、中、下各段都有取樣點(diǎn)。取樣的數(shù)目，從提高試樣代表性的角度來(lái)看，愈多愈好。但過(guò)多會(huì)造成浪費(fèi)，一般至少要有4個(gè)以上的采樣點(diǎn)。如果試樣為G，則全礦區(qū)實(shí)際取樣重量不得小于2G；一般試樣重100－－200kg，個(gè)別可到1t。取樣方法，根據(jù)地質(zhì)條件、礦石品位、取樣點(diǎn)數(shù)及工作目的而定。常用的有爆破法、方格法、刻槽法、全巷剝層法等。注解2樣品的取樣網(wǎng)絡(luò)布置方法

工藝礦物學(xué)研究用的礦塊地質(zhì)樣，如果在現(xiàn)場(chǎng)采取，可在各采樣點(diǎn)上，按照礦石類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、工業(yè)品級(jí)的差別以及巖性和層位不同的頂?shù)装鍑鷰r和夾石中采取?，F(xiàn)場(chǎng)取樣時(shí)，每種礦塊標(biāo)本2—3塊，規(guī)格不小于100mm×70mm，對(duì)礦石物質(zhì)組成進(jìn)行比較全面系統(tǒng)的研究。若在運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室的選礦樣中抽取，首先就要用鐵鍬在水泥地面上將礦樣充分拌勻、攤平，然后在其上等距離地均勻揀取礦塊。工藝礦物學(xué)研究用的礦塊地質(zhì)樣，如果在現(xiàn)場(chǎng)采取，可在各采樣點(diǎn)選礦試驗(yàn)用礦樣數(shù)量和塊度一般很大。在正式進(jìn)入可選性研究之前，都要經(jīng)過(guò)破碎、篩分、混勻、縮分工序。用于工藝礦物學(xué)研究的樣品（鏡下觀察或儀器分析測(cè)試），根據(jù)工作需要從塊狀樣中抽取適當(dāng)數(shù)量的樣品，經(jīng)過(guò)清洗后，磨制成為可供鏡下觀察用的光(薄)片。選礦試驗(yàn)用礦樣數(shù)量和塊度一般很大。在正式進(jìn)入可選性研究之前，

研究分選產(chǎn)品工藝礦物學(xué)性質(zhì)的樣品，一般從選礦流程考查樣品中抽取。該樣品不能直接用來(lái)進(jìn)行工藝礦物學(xué)性質(zhì)觀測(cè)，需要經(jīng)過(guò)脫泥和篩分。脫泥是為了清除細(xì)泥(指5—10um以下的微粒)。當(dāng)樣品中的礦石顆粒附上礦泥后，礦物的真實(shí)分布狀況將會(huì)部分或全部被掩蓋。膠結(jié)在一起的泥團(tuán)，不僅使觀測(cè)者無(wú)法得到產(chǎn)品中礦石顆粒的實(shí)際粒度分布，同時(shí)，還會(huì)造成一系列其他方面的假象。研究分選產(chǎn)品工藝礦物學(xué)性質(zhì)的樣品，一般從選礦流程考查樣品中試樣最小重量的確定方法從分選試驗(yàn)或選礦產(chǎn)品中抽取樣品時(shí)，取樣重量要適宜，過(guò)多不但樣品采制困難，過(guò)少又無(wú)法保證礦物試樣的代表性。

試樣最小重量與物料中礦石最大粒度、礦石的穩(wěn)定性及取樣塊度有關(guān)，計(jì)算公式：注解：G－試樣的最小重量，kg；d—試樣中顆粒的最大顆粒直徑，mm；因數(shù)K與有用組分的含量、顆粒大小和浸染均勻程度有關(guān)；而指數(shù)t與礦物連生體和顆粒的硬度、韌性、脆性和裂隙度等有關(guān)，取值方法如下表（page10表1－1，1－2所示）。試樣最小重量的確定方法注解：工藝礦物學(xué)多媒體課件工藝礦物學(xué)多媒體課件工藝礦物學(xué)研究中常見(jiàn)的樣品處理方法樣品混勻法是縮分前重要的作業(yè)，常用的方法有4種。(1)鐵锨拌勻法：先用鐵锨將試樣堆成錐形的礦堆。然后在附近立一小木柱為中心，逐漸將試樣輕輕撒在木柱軸心，另行堆成新的圓錐。大量試樣通過(guò)反復(fù)堆錐，即可混勻。(2)環(huán)錐法：用鐵鍬將圓錐形堆變成大圓環(huán)，然后再把圓環(huán)兩邊的試樣堆成圓錐，反復(fù)數(shù)次，即可實(shí)現(xiàn)大量試樣的混勻。工藝礦物學(xué)研究中常見(jiàn)的樣品處理方法(3)滾移法：樣品粒細(xì)且量不多時(shí)可用此法混勻。將要混勻的試樣置于橡皮布或油布上，提起油布的對(duì)角，使其中的試樣來(lái)回翻滾。每翻1次調(diào)換1次油布的對(duì)角。經(jīng)過(guò)5—6次的翻滾，就能使樣品充分混勻。(4)槽型分樣器法對(duì)于粒度細(xì)數(shù)量少的細(xì)粒或粉砂礦試樣，通過(guò)槽型分樣器進(jìn)行2等分，亦可達(dá)到混勻的目的。(3)滾移法：樣品粒細(xì)且量不多時(shí)可用此法混勻。樣品二分器樣品二分器樣品縮分法常用堆錐四分法或網(wǎng)格法進(jìn)行。前者將規(guī)則的圓錐壓平成圓盤(pán)。再以十字板分格為4份，以對(duì)角二分作為縮分出的試樣。網(wǎng)格法是將試樣混勻薄薄地平鋪于油布成橡皮布上，然后劃分成小方格，用平底小鏟逐格取樣。樣品縮分法不銹鋼縮分器(格槽縮分器)不銹鋼縮分器(格槽縮分器)礦漿試樣晾曬副樣1混勻、縮分將樣品篩分為不同粒級(jí)(100目，200目，240目，325目，600目)混勻、縮分化學(xué)分析混勻、縮分混勻、縮分研磨篩分化學(xué)分析鐵物相分析X射線衍射分析礦物組成分析副樣2工藝礦物學(xué)研究副樣3研磨圖1－4流程礦漿樣品的處理流程圖

礦漿試樣晾曬副樣1混勻、縮分將樣品篩分為不同粒級(jí)(100目，礦石（＋100mm）顎式破碎機(jī)（粗）顎式破碎機(jī)（－8mm）輥式破碎機(jī)（－2mm）混勻、縮分副樣2混勻、縮分副樣1振動(dòng)磨研磨混勻、縮分副樣3化學(xué)分析樣圖1－3諾普鐵礦塊礦制樣流程圖

礦石（＋100mm）顎式破碎機(jī)（粗）顎式破碎機(jī)（－8mm）輥?zhàn)鳂I(yè)：Page17(1-3)作業(yè)：2礦物的偏光顯微鏡鑒定

自然界發(fā)現(xiàn)的天然礦物有3500多種，另外還有數(shù)量眾多人造礦物，這些礦物均有其自身的化學(xué)組成、晶體結(jié)構(gòu)、一定的形態(tài)和物理性質(zhì)，是組成巖石、礦石及工藝產(chǎn)品的基礎(chǔ)。

為了充分利用和研究這些物質(zhì)，必須對(duì)礦物有全面的認(rèn)識(shí)和了解。

目前鑒定和研究礦物的方法很多，從簡(jiǎn)單的肉眼鑒定到先進(jìn)的儀器分析。然而，顯微鏡鑒定方法仍然是最基本的技術(shù)手段。以下介紹晶體光學(xué)的基本原理、偏光顯微鏡構(gòu)造及礦物鑒定方法。

2礦物的偏光顯微鏡鑒定2.1晶體光學(xué)基本知識(shí)在可見(jiàn)光中，礦物分為透明、半透明和不透明三大類(lèi)，非金屬礦物絕大部分為透明礦物，金屬礦物大多為不透明礦物。在鑒定和研究透明礦物時(shí)，應(yīng)用最廣泛的方法就是晶體光學(xué)法，也就是偏光顯微鏡研究方法。

研究方法：將樣品磨成0.03mm厚的薄片，在偏光顯微鏡下，觀察礦物的各種光學(xué)性質(zhì)，達(dá)到鑒定礦物、研究礦石的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及工藝加工特征的目的。2.1晶體光學(xué)基本知識(shí)2.1.1晶體光學(xué)基本知識(shí)根據(jù)光波的振動(dòng)特點(diǎn)，光分自然光和偏光。1.自然光直接從光源發(fā)出的光一般都是自然光，如太陽(yáng)光、燈光等，在垂直光波傳播方向的平面內(nèi)作任意方向的振動(dòng)，各個(gè)振動(dòng)方向的振幅相等。2.1.1晶體光學(xué)基本知識(shí)2.偏振光及振動(dòng)面只在垂直光傳播方向的某一固定方向上振動(dòng)的光波，稱(chēng)平面偏振光，簡(jiǎn)稱(chēng)偏振光或偏光，偏光振動(dòng)方向與傳播方向所構(gòu)成的平面稱(chēng)振動(dòng)面。2.偏振光及振動(dòng)面注解（晶體光學(xué)2個(gè)概念）1.偏光化作用：使自然光轉(zhuǎn)變?yōu)槠獾淖饔梅Q(chēng)為偏光化作用。晶體光學(xué)研究中主要應(yīng)用偏光，主要工具是偏光顯微鏡。2.偏光鏡：根據(jù)雙折射作用(如尼科爾棱鏡)或選擇性吸收作用(偏光片)產(chǎn)生偏光的原理制成，自然光通過(guò)偏光鏡(起偏鏡)后即轉(zhuǎn)變成振動(dòng)方向固定的偏光。注解（晶體光學(xué)2個(gè)概念）2.1.2光在均質(zhì)體與非均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)均質(zhì)體和非均質(zhì)體的概念根據(jù)礦物的光學(xué)性質(zhì)，物質(zhì)可分為均質(zhì)體和非均質(zhì)體兩大類(lèi)。均質(zhì)體：

等軸晶系礦物和非晶質(zhì)物質(zhì)在各方向的光學(xué)性質(zhì)相同，稱(chēng)為光性均質(zhì)體，簡(jiǎn)稱(chēng)均質(zhì)體。非均質(zhì)體中級(jí)晶族和低級(jí)晶族的礦物其光學(xué)性質(zhì)隨方向而發(fā)生變化，稱(chēng)為光性非均質(zhì)體，簡(jiǎn)稱(chēng)非均質(zhì)體，絕大多數(shù)礦物屬于非均質(zhì)體。2.1.2光在均質(zhì)體與非均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)光波在透明礦物中的傳播特點(diǎn)入射到均質(zhì)體上的光波，光學(xué)性質(zhì)不變。自然光射入均質(zhì)體后，仍為自然光；偏光射入均質(zhì)體后仍為偏光，其振動(dòng)方向基本不改變。特定頻率的光波在均質(zhì)體中傳播時(shí)，傳播速度不變，折射率值只有1個(gè)。光波在非均質(zhì)體中的傳播特點(diǎn)特定頻率的光波在非均質(zhì)體中傳播時(shí)，其傳播速度和折射率隨光波在晶體中的振動(dòng)方向不同而發(fā)生改變。光波在透明礦物中的傳播特點(diǎn)光波射入非均質(zhì)體，除特殊方向外，都要發(fā)生雙折射，分解形成振動(dòng)方向不同、傳播速度不同、折射率值不等的2個(gè)偏光。雙折射率：2個(gè)方向偏光的折射率值之差稱(chēng)為雙折射率。光軸：光波沿非均質(zhì)體的特殊方向入射時(shí)(如沿中級(jí)晶族晶體的Z軸方向)，不發(fā)生雙折射，不改變?nèi)肷涔獠ǖ恼駝?dòng)特點(diǎn)和振動(dòng)方向，這個(gè)特殊方向稱(chēng)為光軸。注：中級(jí)晶族晶體只有1個(gè)光軸方向，稱(chēng)為一軸晶；低級(jí)晶族晶體中有2個(gè)光軸方向，稱(chēng)為二軸晶。工藝礦物學(xué)多媒體課件2.1.3光率體概念：光波在晶體中傳播時(shí)，折射率值隨光波振動(dòng)方向變化的一種立體幾何圖形。注解：光率體是光波振動(dòng)方向與相應(yīng)折射率值之間關(guān)系的一種光性指示體。不同種類(lèi)晶體的光學(xué)性質(zhì)不同，所構(gòu)成的光率體形狀也不相同。均質(zhì)體的光率體特征光波在均質(zhì)體中傳播時(shí)，向任何方向振動(dòng)，其傳播速度和折射率值都不變。均質(zhì)體的光率體是一個(gè)形狀規(guī)則的圓球體，如圖2—22.1.3光率體均質(zhì)體的光率體是一個(gè)形狀規(guī)則的圓球體注解：均質(zhì)體光率體任何方向的切面部是圓切面，圓切面的半徑代表均質(zhì)體的折射率值(N)。均質(zhì)體的光率體是一個(gè)形狀規(guī)則的圓球體注解：均質(zhì)體光率體任何方非均質(zhì)一軸晶光率體特征中級(jí)晶族礦物晶體的水平結(jié)晶軸單位相等，其水平方向上光學(xué)性質(zhì)相同，有最大和最小2個(gè)主折射率值，以符號(hào)Ne和No表示。光波振動(dòng)方向平行Z軸時(shí)，相應(yīng)折射率值為Ne，光波振動(dòng)方向垂直Z軸時(shí)，相應(yīng)折射率值為No；光波振動(dòng)方向與z軸斜交時(shí)，其折射率大小在Ne與No之間；一軸晶光率體是一個(gè)以z晶軸為旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)橢球體，旋轉(zhuǎn)軸為該礦物的光軸。非均質(zhì)一軸晶光率體特征在不同礦物中，Ne與No值大小不同，若Ne＞No，光率體為一個(gè)長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)橢球體，如圖2—3a，該光率體稱(chēng)為一軸晶正光性光率體，相應(yīng)礦物稱(chēng)一軸晶正光性礦物。若Ne＜No，光率體為一個(gè)扁形旋轉(zhuǎn)橢球體。如圖23b，該類(lèi)光率體稱(chēng)為一軸晶負(fù)光性光率體，相應(yīng)的礦物稱(chēng)一軸晶負(fù)光性礦物。在不同礦物中，Ne與No值大小不同，若Ne＞No，光率體為一Ne＞No，光率體光性為正，光率體為一長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)橢球體。Ne＜No，光率體光性為負(fù)，光率體為一扁形旋轉(zhuǎn)橢球體。Ne＞No，光率體光性為正，光率體為一長(zhǎng)軸旋轉(zhuǎn)橢球體。Ne＜小結(jié)1.一軸晶光率體是旋轉(zhuǎn)橢球體，無(wú)論光性正、負(fù)，其旋轉(zhuǎn)軸都是Ne軸，其水平軸為No軸。2.Ne與No代表一軸晶礦物折射率的最大與最小值，稱(chēng)主折射率。Ne與No的差值為一軸晶礦物的最大雙折射率，主折射率Ne與No的相對(duì)大小決定一軸晶礦物的光性正負(fù)。小結(jié)3.在偏光顯微鏡下鑒定透明礦物時(shí)，遇到的是礦物晶體不同方向的切面(即不同方向的光率體切面)。一軸晶光率體主要切面有下列3種：垂直光軸切面如圖2—4a，其切面為圓切面，半徑等于No，光波垂直這種切面入射時(shí)，不發(fā)生雙折射，也不改變?nèi)肷涔獠ǖ恼駝?dòng)方向，相應(yīng)折射率等于N0，雙折射率等于零，一軸晶光率體只有1個(gè)這樣的圓切面。3.在偏光顯微鏡下鑒定透明礦物時(shí)，遇到的是礦物晶體不同方向的平行光軸的切面如圖2—4b為橢圓切面，其長(zhǎng)短半徑分別為Ne和No，光波垂直這種切面入射時(shí)，發(fā)生雙折射，分解形成2個(gè)偏光，其振動(dòng)方向分別平行橢圓切面的長(zhǎng)短半徑，相應(yīng)的折射率分別等于橢圓切面的長(zhǎng)短半徑Ne與No。

雙折射率為橢圓切面長(zhǎng)短半徑之差，是一軸晶礦物的最大雙折射率。這種切面是一軸晶光率體的主切面，它包含光軸，有無(wú)數(shù)個(gè)。平行光軸的切面斜交光軸的切面如圖2—4c，為橢圓切面，長(zhǎng)短半徑為N0和Ne'

。光波垂直該切面入射時(shí)，發(fā)生雙折射，分解成2個(gè)偏光。偏光振動(dòng)方向分別平行橢圓切面的長(zhǎng)短半徑，相應(yīng)折射率等于橢圓長(zhǎng)短半徑N0和Ne'

。雙折射率大小介于零與最大雙折射率之間。

注解：在一軸晶光率體任何斜交光軸橢圓切面長(zhǎng)短半徑中，始終有一個(gè)是No。斜交光軸的切面工藝礦物學(xué)多媒體課件非均質(zhì)二軸晶光率體

低級(jí)晶族礦物晶體屬二軸晶礦物。該類(lèi)礦物晶體3個(gè)結(jié)晶軸單位不相等，在三度空間方向上存在不均一性。該類(lèi)礦物有大、中、小3個(gè)主折射率值，分別與互相垂直的3個(gè)振動(dòng)方向相當(dāng)，以符號(hào)Ng、Nm、NP表示。當(dāng)光波沿其他方向振動(dòng)時(shí)，相應(yīng)的折射率值在Ng、Nm、Np之間變化，二軸晶光率體是1個(gè)三軸不等的橢球體，如圖2—5。非均質(zhì)二軸晶光率體工藝礦物學(xué)多媒體課件二軸晶光率體中，3個(gè)互相垂直的軸代表二軸晶礦物的3個(gè)主要光學(xué)方向，稱(chēng)光學(xué)主軸，簡(jiǎn)稱(chēng)主軸，即Ng軸、Nm軸、NP軸。包含2個(gè)主軸的切面，稱(chēng)主軸面(主切面)。二軸晶光率體有3個(gè)互相垂直的主軸面。根據(jù)Ng、Nm、Np、的相對(duì)大小可以確定二軸晶礦物的光性符號(hào)。當(dāng)Ng－Nm＞Nm-Np為正光性;當(dāng)Ng－Nm＜Nm-Np，為負(fù)光性。二軸晶光率體中，3個(gè)互相垂直的軸代表二軸晶礦物的3個(gè)主要光學(xué)2.2偏光顯微鏡

偏光顯微鏡是研究礦物晶體光學(xué)性質(zhì)的重要儀器，與一般顯微鏡最主要區(qū)別是裝有2個(gè)偏光鏡。其中一個(gè)偏光鏡在載物臺(tái)之下，稱(chēng)下偏光鏡(起偏鏡)，自然光通過(guò)下偏光鏡后變成偏光；另一個(gè)在物鏡之上的鏡筒中，稱(chēng)上偏光鏡(分析鏡)，二者透過(guò)偏光的振動(dòng)面互相垂直。2.2.1偏光顯微鏡的構(gòu)造2.2偏光顯微鏡鏡座：外形為帶有直立柱的馬蹄形,作用是支撐顯微鏡的全部重量。鏡臂：呈彎背形，下端與鏡座相連，上部裝有鏡筒。為使用方便，可以向后傾斜，但不宜傾斜過(guò)大，以防顯微鏡翻倒。反光鏡：是一個(gè)具平凹兩面的小圓鏡，可任意轉(zhuǎn)動(dòng)，以便對(duì)準(zhǔn)光源，把光反射到顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)中去。使用時(shí)應(yīng)盡量取得所需亮度，在弱光源或錐光鑒定時(shí)使用凹面。鏡座：外形為帶有直立柱的馬蹄形,作用是支撐顯微鏡的全部重下偏光鏡：位于反光鏡之上，由偏光片制成。從反光鏡反射來(lái)的自然光，通過(guò)下偏光鏡后，成為振動(dòng)面固定的偏光。

下偏光鏡可以轉(zhuǎn)動(dòng)，以便調(diào)節(jié)振動(dòng)方向，通常以“PP”代表下偏光鏡的振動(dòng)力向。鎖光圈(光闌)：在下偏光鏡之上，可以自由開(kāi)合，控制光的透過(guò)量，縮小光圈可使光度減弱。下偏光鏡：位于反光鏡之上，由偏光片制成。聚光鏡：在鎖光圈之上，由一組透鏡組成。其作用是把下偏光鏡透出的平行光束聚斂成錐形偏光，不用時(shí)可以推向側(cè)面或下降。載物臺(tái)：可以水平轉(zhuǎn)動(dòng)圓形平臺(tái)，邊緣繞有刻度(360度)，附有游標(biāo)尺，可直接讀出轉(zhuǎn)動(dòng)角度。物臺(tái)中央有圓孔，是光線的通道。圓孔旁有一對(duì)彈簧夾，用以?shī)A持薄片。物臺(tái)外繞有固定螺絲，用以固定物臺(tái)。鏡筒:為長(zhǎng)的圓筒，聯(lián)結(jié)在鏡管上。轉(zhuǎn)動(dòng)鏡筒上的粗動(dòng)調(diào)焦螺旋及微動(dòng)調(diào)焦，可使鏡筒上升和下降，用以調(diào)節(jié)焦距。工藝礦物學(xué)多媒體課件注解：兩個(gè)概念機(jī)械筒長(zhǎng)：由目鏡上端至裝物鏡處稱(chēng)機(jī)械筒長(zhǎng)。光學(xué)筒長(zhǎng)：物鏡后焦平面與目鏡前焦平面之間的距離稱(chēng)光學(xué)筒長(zhǎng)。

物鏡：

決定顯微鏡成像性能的重要因素，其價(jià)值相當(dāng)于整個(gè)顯微鏡的1／5—1／2，由1－5組復(fù)式透鏡組成。其下端透鏡稱(chēng)前透鏡，上端透鏡稱(chēng)后透鏡。一般情況，前透鏡愈小，鏡頭愈長(zhǎng)，其放大倍率愈大。一般物鏡有低倍（4×）、中倍（10×，25×）、高倍（40×）及油浸鏡頭（100×），使用時(shí)可以按需要選用不同放大倍率的物鏡。注解：兩個(gè)概念

目鏡：

其作用是把物鏡放大的物像進(jìn)一步放大，便于觀察。一般顯微鏡都有5x、10×2種目鏡，并附有測(cè)微尺和測(cè)微網(wǎng)。

注解：

顯微鏡的總放大倍率等于目鏡放大倍率與物鏡放大倍率的乘積（正常最大放大倍數(shù)小于1000倍）。目鏡：上偏光鏡：結(jié)構(gòu)與下偏光鏡相同，但其振動(dòng)面與下偏光鏡振動(dòng)面垂直。以符號(hào)“AA”表示上偏光鏡的振動(dòng)方向。上偏光鏡可以自由推入或拉出，有的上偏光鏡還可以轉(zhuǎn)動(dòng)。上偏光鏡：勃氏鏡：

位于目鏡與上偏光鏡之間，是一個(gè)小的凸透鏡，可以推入或拉出。在觀察細(xì)小礦物的干涉圖時(shí)，縮小光圈可擋去周?chē)V物透出光的干擾，使干涉圖更清楚。勃氏鏡：2.2.2偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)與校正1）裝卸鏡頭

裝目鏡：將選好的目鏡插入鏡筒，使其十字絲位于東西、南北方向。

裝卸物鏡：

顯微鏡的類(lèi)型不同，物鏡的裝卸類(lèi)型：彈簧夾型是將物鏡上的小釘夾在彈簧夾的凹陷處，即可卡住物鏡。另外還有轉(zhuǎn)盤(pán)型、螺絲扣型、插板型等。2.2.2偏光顯微鏡的調(diào)節(jié)與校正轉(zhuǎn)盤(pán)型轉(zhuǎn)盤(pán)型2）調(diào)節(jié)照明(對(duì)光)裝上物鏡和目鏡后，輕輕推出上偏光鏡和勃氏鏡，打開(kāi)鎖光圈，推出聚光鏡。目視鏡筒內(nèi)，轉(zhuǎn)動(dòng)反光鏡直至視域亮度適當(dāng)為止。注意：對(duì)光時(shí)，不要把反光鏡直接對(duì)準(zhǔn)陽(yáng)光，太強(qiáng)易使眼睛疲勞。2）調(diào)節(jié)照明(對(duì)光)3）調(diào)節(jié)焦距調(diào)節(jié)焦距目的是為了使物像清晰可見(jiàn)。將觀察的礦物薄片置于物臺(tái)中心，并用薄片夾子將薄片夾緊。轉(zhuǎn)動(dòng)粗動(dòng)螺旋，從側(cè)面看鏡頭，將鏡頭下降到最低位置。若使用高倍物鏡，需要下降到幾乎與薄片接觸的位置，注意不要碰到薄片，以免損壞鏡頭。3）調(diào)節(jié)焦距d）從目鏡中觀察，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)粗動(dòng)螺旋，使鏡筒緩慢上升，直至視域內(nèi)有物像后，再轉(zhuǎn)動(dòng)微動(dòng)螺旋使之清楚。注解：1.準(zhǔn)焦后的物鏡與薄片之間的距離稱(chēng)工作距離，常用F.W.O表示。2.工作距離與放大倍率有關(guān)，放大倍率愈低，工作距離愈長(zhǎng)，反之愈短。d）從目鏡中觀察，同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)粗動(dòng)螺旋，使鏡筒緩慢上升，直至視域4）中心校正

在顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)中，載物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸、物鏡中軸、鏡筒中軸和目鏡中軸應(yīng)嚴(yán)格在一條直線上。

此時(shí)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，視域中心物像不動(dòng)，其余物像繞視域中心作圓周運(yùn)動(dòng)，不會(huì)將物像轉(zhuǎn)出視域以外。

4）中心校正如果它們不在一條直線上，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，視域中心的物像繞某一中心旋轉(zhuǎn)，并把某些物像轉(zhuǎn)出視域之外。這不僅妨礙觀察，甚至有時(shí)影響某些數(shù)據(jù)的測(cè)定。因此必須進(jìn)行中心校正。校正方法：校正物鏡中心是借助于安裝在物鏡上的兩個(gè)校正螺絲來(lái)進(jìn)行的。如果它們不在一條直線上，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)時(shí)，視域中心的物像繞工藝礦物學(xué)多媒體課件工藝礦物學(xué)多媒體課件5）偏光鏡的校正在偏光顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)中，上下偏光鏡的振動(dòng)方向應(yīng)當(dāng)互相垂直，而且在東西、南北方向上，分別平行于目鏡的十字絲。目鏡十字絲的方向代表上下偏光鏡的振動(dòng)方向。偏光鏡的校正包括3個(gè)內(nèi)容：(1)上、下偏光鏡的振動(dòng)方向調(diào)至正交：推入上偏光鏡，視域黑暗，證明上、下偏光鏡振動(dòng)方向正交。如果視域不完全黑暗，證明上、下偏光鏡振動(dòng)方向不垂直，這時(shí)需轉(zhuǎn)動(dòng)下偏光鏡，直至視域黑暗為止。

5）偏光鏡的校正(2)下偏光鏡振動(dòng)方向的確定采用具有清晰解理的黑云母薄片確定。

將薄片置于載物臺(tái)上，推出上偏光鏡，準(zhǔn)焦后旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使黑云母顏色變得最深為止，這時(shí)黑云母解理縫的方向，就代表下偏光鏡的振動(dòng)方向，如圖2－15。(2)下偏光鏡振動(dòng)方向的確定(3)調(diào)整目鏡十字絲，使其上、下偏光鏡振動(dòng)方向一致（用黑云母薄片來(lái)調(diào)整）。

首先推出上偏光鏡，將目鏡十字絲放在東西、南北方向上，轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)使云母解理縫平行十字絲之一。推入上偏光鏡，如果黑云母變黑暗(消光)說(shuō)明目鏡十字絲與上、下偏光鏡振動(dòng)方向一致；如果黑云母不全黑，則轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)使黑石母變黑暗(消光)。推出上偏光鏡，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡使其十字絲之一與黑云母解理縫平行。這時(shí)十字絲與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向一致。(3)調(diào)整目鏡十字絲，使其上、下偏光鏡振動(dòng)方向一致（用黑云母2．2．3偏光顯微鏡的保養(yǎng)2．2．3偏光顯微鏡的保養(yǎng)型號(hào):LeicaLeitzDmrxp產(chǎn)地：中國(guó)設(shè)備單價(jià)：50萬(wàn)元技術(shù)指標(biāo)：物鏡：最大放大倍數(shù)100，分辨率：0.26μm

主要功能：顯微分析與鑒定工藝礦物學(xué)多媒體課件系統(tǒng)簡(jiǎn)介

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透反射偏光顯微鏡系統(tǒng)，將精密的光學(xué)顯微鏡技術(shù)、先進(jìn)的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)、尖端的計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)完美地結(jié)合在一起的一項(xiàng)高科技產(chǎn)品。透反射偏光顯微鏡可在顯示屏上很方便地觀察實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像，并能將所需要的圖片進(jìn)行編輯、保存和打印。1.目鏡：放大倍數(shù)5X10X

2.物鏡：放大倍數(shù)4X10X25X40X63X100X系統(tǒng)簡(jiǎn)介

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透反射偏光顯微鏡系統(tǒng)，將精密的光學(xué)顯微鏡技術(shù)、2.3透明礦物在單偏光下的光學(xué)性質(zhì)

在單偏光下觀察：礦物的晶體形態(tài)、解理、顏色和多色性；礦物的突起、糙面和貝克線。2.3.1礦物晶體的形態(tài)每一種礦物都有一定的結(jié)晶習(xí)性，在不同條件下形成的礦物形態(tài)和結(jié)晶程度往往不同，研究礦物的形態(tài)可以研究礦物的成因。

2.3透明礦物在單偏光下的光學(xué)性質(zhì)提示：薄片中見(jiàn)到的礦物形態(tài)并非是礦物的立體形態(tài)，而只是礦物某一切面的形態(tài)。同一晶體不同方向的切面形狀和大小不同。鏡下觀察礦物的形態(tài)時(shí)，不能只根據(jù)個(gè)別切面的外形下結(jié)論，必須全面觀察，綜合分析，得出準(zhǔn)確的結(jié)論。提示：薄片中見(jiàn)到的礦物形態(tài)并非是礦物的立體形態(tài)，而只是礦物根據(jù)晶體晶面的發(fā)育程度,晶體的結(jié)晶程度分為：（1）自形晶（a)：晶形完好，晶體由發(fā)育完整的晶面包圍。晶體呈規(guī)律的多邊形，晶體與薄片的交線全為直線。（2)半自形晶(b)：晶形較完整，晶體由部分發(fā)育完整的晶面和發(fā)育不完整的晶面包圍，在薄片中呈不規(guī)則的多邊形。晶體與薄片的交線部分為直線，部分為不規(guī)則曲線。根據(jù)晶體晶面的發(fā)育程度,晶體的結(jié)晶程度分為：（3）他形晶(c)：晶形不完整，晶體由發(fā)育不完整的晶面組成，在薄片中呈不規(guī)則圓粒狀。

晶體與薄片的交線全是不規(guī)則曲線。（3）他形晶(c)：照片4－1磁鐵礦的自形晶結(jié)構(gòu)反光12.5×10

照片4－2自形晶的磁鐵礦晶體反光10×25項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介照片4－1磁鐵礦的自形晶結(jié)構(gòu)反光12.5×10照片4－4磁鐵礦的他形晶反光單偏光12.5×10

照片4－3磁鐵礦的半自形晶結(jié)構(gòu)反光單偏光12.5×10

項(xiàng)目成果簡(jiǎn)介照片4－4磁鐵礦的他形晶照片4－3磁鐵礦的半自形晶結(jié)構(gòu)2.3.2解理及夾角的測(cè)定

許多礦物都具有解理，不同礦物解理的組數(shù)、方向、完善程度及解理夾角不同，解理是礦物鑒定的重要依據(jù)。

呈現(xiàn)原因：在磨制薄片時(shí)，由于機(jī)械力的作用，使礦物沿解理面的方向形成細(xì)縫,在粘礦片過(guò)程中，細(xì)縫被樹(shù)膠充填。由于礦物折射率與樹(shù)膠折射率不同，光通過(guò)時(shí)發(fā)生折射作用，使這些細(xì)縫顯示出來(lái)，礦物的解理在薄片中表現(xiàn)為一些平行的細(xì)縫，稱(chēng)為解理縫。根據(jù)解理的完善程度，解理分為3級(jí)：1)極完全解理解理縫細(xì)、密、直、長(zhǎng)，貫穿整個(gè)礦物晶粒，如黑云母(圖2—17b)。2.3.2解理及夾角的測(cè)定2)完全解理解理縫較稀、粗，且不完全連貫，如角閃石(圖2—17a)。3)不完全解理解理縫斷斷續(xù)續(xù)，有時(shí)只能看出解理的大致方向，如橄欖石的解理。注解：影響解理縫清晰度發(fā)育的因素1.解理縫的清晰程度與解理的發(fā)育程度有關(guān)（內(nèi)因）。2.解理縫清晰度還受礦物與樹(shù)膠的折射率的相對(duì)大小控制，兩者相差愈大，解理縫愈清楚；反之解理縫就不清楚。實(shí)例：有些礦物雖有解理，但由于折射率與樹(shù)膠相近而在薄片中看不到解理或解理縫不明顯，如長(zhǎng)石類(lèi)礦物（1.52）。2)完全解理解理縫較稀、粗，且不完全連貫，如角閃石(圖2注解3.解理縫的寬度除與解理的性質(zhì)有關(guān)外，還與切面方向有關(guān)。當(dāng)切片垂直解理面時(shí)，解理縫最窄，代表解理的真實(shí)寬度，提升鏡筒，解理縫不向兩邊移動(dòng)。如圖2—18。當(dāng)切片方向與解理面斜交時(shí)，解理縫寬度大于真實(shí)寬度，提升鏡筒，解理縫向兩邊移動(dòng)。當(dāng)切片方向與解理面的夾角逐漸增大，解理縫逐漸變寬，而且越來(lái)越模糊。注解3.解理縫的寬度除與解理的性質(zhì)有關(guān)外，還與切面方向有關(guān)。當(dāng)切片夾角增大到一定程度,解理縫就看不見(jiàn)了，該夾角為解理縫的可見(jiàn)臨界角。當(dāng)切片方向與解理面平行時(shí)也看不到解理縫。有解理的礦物，在薄片中不一定都能看到解理縫，主要受切面方向的控制。當(dāng)切片夾角增大到一定程度,解理縫就看不見(jiàn)了，該夾角為解理縫的

注解4解理夾角的測(cè)定具有2組解理的礦物，其解理夾角是一定的，測(cè)定其夾角可幫助鑒定礦物。解理夾角在礦物晶體中是確定的，在切片中由于切片方向不同，其解理角大小有一定差別，只有同時(shí)垂直于2組解理面的切面才能反映出2組解理的真正夾角。注解4解理夾角的測(cè)定解理夾角的測(cè)定步驟：(1)選擇同時(shí)垂直于2組解理面的切面。(2)轉(zhuǎn)動(dòng)載物臺(tái)，使一組解理縫平行十字絲的豎絲，記下載物臺(tái)讀數(shù)。(3)旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，使另一組解理縫平行目鏡豎絲，記下物臺(tái)讀數(shù)，兩次讀數(shù)之差就為解理夾角。解理夾角的測(cè)定步驟：2.3.3礦物顏色及多色性、吸收性1.礦物的顏色礦物的顏色是由光波透過(guò)礦片時(shí)經(jīng)礦物的選擇性吸收后產(chǎn)生的。礦物吸收能力的大小與礦物本身的晶體結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)，同時(shí)還與薄片的厚度（0.03mm)有關(guān)。均質(zhì)體礦物只有一種顏色，且顏色深淺無(wú)變化；非均質(zhì)體礦物的顏色及深淺隨方向而改變，在單偏光下旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，非均質(zhì)體礦物的顏色和深淺都要發(fā)生變化，表現(xiàn)為多色性和吸收性。2.3.3礦物顏色及多色性、吸收性2.礦物的多色性、吸收性1）概念多色性礦物的顏色隨光波振動(dòng)方向的不同而發(fā)生改變的現(xiàn)象。吸收性礦物的顏色深淺發(fā)生變化的現(xiàn)象。2.礦物的多色性、吸收性2）描述方法非均質(zhì)體礦物的選擇性吸收與礦物本身的光學(xué)性質(zhì)相關(guān)，其多色性用光率體主軸表示。一軸晶礦物有兩個(gè)主要顏色，分別與主軸Ne和No相當(dāng)，稱(chēng)為二色性礦物。實(shí)例：對(duì)于一軸晶電氣石：多色性公式：No＝深蘭色，Ne＝淺紫色，吸收性公式：No＞Ne，富鎂一軸晶電氣石（No=1.635-1.675,Ne=1.610-1.650）二軸晶礦物有三個(gè)主要顏色：分別對(duì)應(yīng)于光率體的三個(gè)主軸Ng、Nm、Np，稱(chēng)為三色性礦物。

實(shí)例：對(duì)于二軸晶礦物角閃石，多色性公式為：Ng＝深綠色、Nm＝綠色、Np＝淺黃綠色，吸收性公式為：Ng＞Nm＞Np，為正吸收，反之為反吸收。2）描述方法2.3.4礦物的邊緣、貝克線、粗糙面及突起

由于礦物與樹(shù)膠的折射率不同，當(dāng)光線透過(guò)二者交界處發(fā)生折射、反射等光學(xué)現(xiàn)象，視覺(jué)表現(xiàn)為邊緣、貝克線、粗糙面及突起。（1)礦物的邊緣、貝克線概念礦物的邊緣在薄片中2種折射率不同的物質(zhì)接觸處，光線透過(guò)時(shí)可看到比較黑暗的邊緣，稱(chēng)為礦物的邊緣；貝克線在礦物的邊緣附近可看到一條比較明亮的細(xì)線，升降鏡筒時(shí)亮線移動(dòng)，該亮線稱(chēng)為貝克線或光帶。2.3.4礦物的邊緣、貝克線、粗糙面及突起注解：礦物的邊緣、貝克線產(chǎn)生的成因

礦物的邊緣和貝克線是由于薄片中兩相鄰物質(zhì)的折射率不同，光線在接觸處均向折射率高的一方傾斜，從而使該測(cè)的光線相對(duì)增多，形成貝克線；而在另一測(cè)光線較少，表現(xiàn)為礦物的邊緣。據(jù)此規(guī)律可以判斷相鄰兩物質(zhì)折射率的相對(duì)大小。注解：礦物的邊緣、貝克線產(chǎn)生的成因注：F1F1、F2F2、F3F3為焦點(diǎn)平面折射率N＞n注：F1F1、F2F2、F3F3為焦點(diǎn)平面折射率N＞n

(2)礦物的糙面

糙面概念在單偏光鏡下觀察礦物的表面時(shí)，某些礦物表面比較光滑，某些礦物表面較為粗糙，呈現(xiàn)麻點(diǎn)狀，好像粗糙皮革，這種現(xiàn)象稱(chēng)為糙面。糙面成因分析礦物薄片表面呈現(xiàn)顯微狀的凹凸不平，覆蓋在礦片上樹(shù)膠的折射率又與礦片的折射率不同。光線通過(guò)兩者之間界面，發(fā)生折射，使礦片表面的光線集散不一，而顯得明暗程度不同，給人以粗糙的感覺(jué)。

兩者折射率相差愈大，礦片表面的磨光程度愈差，其糙面愈明顯。

(2)礦物的糙面(3)礦物的突起

突起概念在薄片中，不同礦物表面好像高低不同，某些礦物表面顯得高一些，某些礦物則顯得低平一些，這種現(xiàn)象稱(chēng)為突起(圖2—21)。原因分析礦物的突起現(xiàn)象僅僅是人們視力的一種感覺(jué)，在同一薄片中，各個(gè)礦物表面實(shí)際上是在同一平面上。所以會(huì)產(chǎn)生高低的感覺(jué)，主要是由于礦物折射率與樹(shù)膠的折射率不同所引起的。(3)礦物的突起礦物與樹(shù)膠的折射率值相差愈大，礦物的邊緣愈粗，糙面愈明顯，則礦物顯得突起很高，否則相反。礦物的突起高低，是礦物邊緣與糙面的綜合反映，樹(shù)膠的折射率等于1.54，折射率大于樹(shù)膠的礦物屬正突起；折射率小于樹(shù)膠的礦物屬負(fù)突起。礦物與樹(shù)膠的折射率值相差愈大，礦物的邊緣愈粗，糙面愈明顯，則借助貝克線可以判斷礦物突起的正負(fù)。當(dāng)?shù)V物與樹(shù)膠接觸時(shí)，提升鏡筒，貝克線向礦物內(nèi)移動(dòng)時(shí)，屬于正突起；提升鏡筒，貝克線向樹(shù)膠移動(dòng)屬于負(fù)突起。根據(jù)礦片邊緣、糙面的明顯程度及突起的高低，將突起等級(jí)劃分為6個(gè)級(jí)，如圖2－21和表2.1借助貝克線可以判斷礦物突起的正負(fù)。小結(jié)：礦物的邊緣、糙面的明顯程度以及突起高低，都是反映礦物折射率與樹(shù)膠折射率的差值大小。差值愈大，礦物的邊界與糙面愈明顯，突起愈高。小結(jié)：2.4透明礦物在正交偏光鏡下的光學(xué)性質(zhì)正交偏光鏡，就是除用下偏光鏡之外，再推入上偏光鏡，使上、下偏光鏡的振動(dòng)方向互相垂直。(“PP”)與(“AA”)垂直。

2.4.1正交偏光鏡下礦片的消光現(xiàn)象及消光位消光現(xiàn)象概念礦片在正交偏光鏡間變黑暗的現(xiàn)象，稱(chēng)為消光現(xiàn)象。2.4透明礦物在正交偏光鏡下的光學(xué)性質(zhì)全消光概念在正交偏光鏡間，載物臺(tái)上放置均質(zhì)體或非均質(zhì)體垂直光軸的切片時(shí)，該兩種礦片的光率體切面都是圓切面。

光波垂直這兩種切面入射，不發(fā)生雙折射，也不改變?nèi)肷涔獾恼駝?dòng)方向，下偏光透過(guò)礦片后，振動(dòng)方向不改變，不能透出偏光鏡，使礦片呈現(xiàn)為黑色（消光）。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360度，礦片的消光現(xiàn)象不變，稱(chēng)為全消光。全消光概念在正交偏光鏡間，放置非均質(zhì)體除垂直光軸切片以外的其他方向切片。光波垂直這種切片入射，發(fā)生雙折射，分解形成2種偏光，其振動(dòng)方向分別平行光率體橢圓切面的長(zhǎng)短半徑。在正交偏光鏡間，放置非均質(zhì)體除垂直光軸切片以外的其他方向切片當(dāng)?shù)V片光率體橢圓長(zhǎng)短半徑與上、下偏光鏡振動(dòng)方向(AA，PP)平行時(shí)

由下偏光鏡透出的振動(dòng)方向?yàn)镻P的偏光，進(jìn)入礦片后，其振動(dòng)方向與礦片上光率體橢圓切面半徑之一平行，在礦片中沿與PP平行的半徑方向振動(dòng)，不改變?cè)瓉?lái)的振動(dòng)方向透出礦片，到達(dá)上偏光鏡之后，仍與上偏光鏡允許通過(guò)的振動(dòng)方向AA垂直，不能透過(guò)上偏光鏡，故使礦片消光。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)360度，礦片上光率體橢圓半徑與上、下偏光鏡振動(dòng)方向(AA、PP)有4次平行的機(jī)會(huì)，這類(lèi)礦片有4次消光。當(dāng)?shù)V片光率體橢圓長(zhǎng)短半徑與上、下偏光鏡振動(dòng)方向(AA，PP)消光位概念：非均質(zhì)體在正交偏光鏡間處于消光時(shí)的位置稱(chēng)為消光位。當(dāng)?shù)V片處在消光位時(shí)，其光率體橢圓半徑必定與上、下偏光鏡振動(dòng)方向(AA、PP)平行。由于偏光顯微鏡中的上、下偏光鏡振動(dòng)方向都是已知的(以目鏡十字方向代表其方位),可以確定礦片上光率體橢圓半徑的方向。非均質(zhì)體除垂直光軸以外的任意切面，不在消光位時(shí)，就會(huì)發(fā)生發(fā)生干涉現(xiàn)象。消光位概念：均質(zhì)體或非均質(zhì)體垂直光軸的切片非均質(zhì)體光率體橢圓半徑與上、下偏光鏡振動(dòng)方向(AA、PP)平行）消光均質(zhì)體或非均質(zhì)體垂直光軸的切片非均質(zhì)體光率體橢圓半徑與上、下當(dāng)非均質(zhì)體礦片上光率體橢圓半徑KI、K2與上、下偏光鏡振動(dòng)方向(AA、PP)斜交時(shí)，由下偏光鏡透出的振動(dòng)方向平行PP的偏光，進(jìn)入礦片后，發(fā)生雙折射,分解形成振動(dòng)方向平行K1、K2的2種偏光。2.4.2正交偏光鏡間礦片的干涉現(xiàn)象當(dāng)非均質(zhì)體礦片上光率體橢圓半徑KI、K2與上、下偏光鏡振K1、K2的折射率不等(NK1＞NK2)，在礦片中的傳播速度不同(K1為慢光，K2為快光)。K1、K2在透過(guò)礦片的過(guò)程中，必然產(chǎn)生光程差，以符號(hào)R表示。當(dāng)K1K2透出礦片后，二者在空氣中的傳播速度相同，它們到達(dá)上偏光鏡之前，光程差保持不變。K1、K2的折射率不等(NK1＞NK2)，在礦片中的傳播速度K1、K2兩種偏光的振動(dòng)方向與上偏光鏡振動(dòng)方向斜交，當(dāng)Kl、K2先后進(jìn)入上偏光鏡時(shí)，必然再度發(fā)生分解，形成KI‘、K2‘、K1‘‘、K2‘’4種偏光。其中K1‘‘、K2‘’的振動(dòng)方向垂直上偏光鏡振動(dòng)方向AA，不能透出上偏光鏡，不考慮。KI‘、K2‘的振動(dòng)方向平行上偏光鏡的振動(dòng)方向AA，可以透過(guò)上偏光鏡。K1、K2兩種偏光的振動(dòng)方向與上偏光鏡振動(dòng)方向斜交，當(dāng)Kl、K1‘、K2’兩種偏光具備了光波干涉的條件，將發(fā)生干涉作用。干涉的結(jié)果取決于兩偏光之間的光程差R。如果光源為單色光，當(dāng)兩偏光的光程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍時(shí)，兩干涉光將互相抵消而變黑暗；當(dāng)光程差為半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍時(shí)，干涉波將互相疊加，光亮度加強(qiáng)；當(dāng)光程差介于半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍和奇數(shù)倍之間時(shí)，其亮度將介于黑暗與最亮之間。K1‘、K2’兩種偏光具備了光波干涉的條件，將發(fā)生干涉作用。注解：關(guān)于光波干涉1.礦片干涉結(jié)果呈現(xiàn)的明亮程度與透過(guò)上偏光鏡的2種偏光的振幅有關(guān)，振幅越大、亮度越強(qiáng)。2.當(dāng)?shù)V片光率體橢圓半徑與上下偏光鏡的振動(dòng)方向成45度時(shí)，礦片最亮，該位置稱(chēng)為45度位置。3.光程差的大小對(duì)干涉作用結(jié)果起主導(dǎo)作用。

光程差與礦片的厚度和雙折射率成正比，R=dN1-dN2=d(N1-N2)，而雙折射率又與礦物的性質(zhì)和切片方向有關(guān)，因此影響光程差的因素有礦物性質(zhì)、礦物的切片方向和礦片的厚度。注解：關(guān)于光波干涉2.1.3干涉色和干涉色色譜表1.單色光的干涉由光程差計(jì)算公式，當(dāng)切片厚度發(fā)生變化時(shí)，光程差也隨之發(fā)生變化，光程差的大小直接影響干涉結(jié)果。R=dN1-dN2=d(N1-N2)如果將石英沿光軸方向，由薄至厚磨成楔形，稱(chēng)石英楔。石英最大雙折射率Ne－No＝0.009是固定常數(shù)，光程差只隨石英楔厚度的加大而增加。2.1.3干涉色和干涉色色譜表R=dN1-dN2=d(N如果將石英楔由薄至厚慢慢插入正交偏光鏡間的試板孔內(nèi)，并用單色光照射，此時(shí)依次出現(xiàn)明暗相間的條帶；在光程差為半波長(zhǎng)的偶數(shù)倍處呈現(xiàn)黑帶，半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍呈現(xiàn)亮帶。如果將石英楔由薄至厚慢慢插入正交偏光鏡間的試板孔內(nèi)2.白光的干涉白光是由7種不同波長(zhǎng)的單色光組成，任何光程差（除零外)，都不可能同時(shí)使各種色光抵消，出現(xiàn)黑色條帶，也即不可能使七色光同時(shí)消失。一定的光程差，只能使七色光中部分色光消失或減弱，而使另一部分色光不同程度加強(qiáng)，所有這些未被消失的色光混合起來(lái)，便形成了與該光程差相當(dāng)?shù)奶厥饣旌仙Q(chēng)干涉色。注解：關(guān)于干涉色1.在正交偏光鏡下，白色光通過(guò)非均質(zhì)體礦物的切片時(shí)，由光波干涉所形成的不同強(qiáng)度色光的混合色，不是礦物的體色。與單偏光鏡下礦物的顏色不同，兩者不能混淆。2.干涉色亮度在45度位置時(shí)最大，在該位置干涉色最明顯。2.白光的干涉2.4.3.3干涉色級(jí)序及其特征干涉色級(jí)序概念：

在正交偏光鏡間由薄至厚慢慢插入石英楔，石英楔干涉色連續(xù)不斷地變化，依次為暗灰－灰白－淺黃－橙－紫紅－藍(lán)－藍(lán)綠一黃綠一橙黃一紫紅一藍(lán)一藍(lán)綠一黃一橙－紅……直至亮白色。這種由低到高有規(guī)律的變化，就構(gòu)成了干涉色級(jí)序。一般分為以下幾個(gè)級(jí)序：2.4.3.3干涉色級(jí)序及其特征工藝礦物學(xué)多媒體課件注解：關(guān)于高級(jí)白干涉色當(dāng)光程差增加到5級(jí)以上時(shí)，白色光中各色光都趨向于補(bǔ)色消光，沒(méi)有消失的色光混合起來(lái)，形成一種與珍珠表面顏色相近的亮白色，稱(chēng)高級(jí)白干涉色。因一般切片的厚度都在0.03mm左右，只有雙折射率很高的切片才會(huì)出現(xiàn)高級(jí)白干涉色，如方解石的切片即可出現(xiàn)。

注解：關(guān)于高級(jí)白干涉色2.4.3.4干涉色色譜表根據(jù)光程差公式R=d(Ng-Np)，把公式中光程差與切片厚度、雙折射率三者之間的關(guān)系，用圖表方式表示出來(lái)，這種圖表稱(chēng)為色譜表，如圖2—28。色譜表的水平方向表示光程差R值的大小，用納米作單位；垂直方向表示薄片的厚度d，用微米作單位，通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的斜線表示雙折射率大小。如果知道3項(xiàng)中的2項(xiàng)，應(yīng)用色譜表，就可求出第3項(xiàng)，使用很方便。2.4.3.4干涉色色譜表工藝礦物學(xué)多媒體課件2.4.4補(bǔ)色法則和補(bǔ)色器1.補(bǔ)色法則(消色法則)概念在正交偏光鏡間放置2個(gè)非均質(zhì)體任意方向的切片，在45度位置時(shí)，光通過(guò)兩切片后總的光程差的增減法則，稱(chēng)為補(bǔ)色法則，又稱(chēng)消色法則。注解：2個(gè)非均質(zhì)切片，設(shè)其中一切片的光率體橢圓半徑為Ng1和Np1，光波射入此切片后發(fā)生雙折射，分解形成2種偏光，兩偏光透出礦片產(chǎn)生的光程差為R1；另一切片的光率體橢圓半徑Ng2、和Np2，光波通過(guò)它所產(chǎn)生的光程差為R2。2.4.4補(bǔ)色法則和補(bǔ)色器將2個(gè)切片分別放在正交偏光鏡間的物臺(tái)上和試板孔中，使之正好重疊。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)使切片的光率體橢圓半徑與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向成45度夾角，光波通過(guò)兩切片后，必然產(chǎn)生一個(gè)總光程差，以R表示。

總光程差R是增大還是減小，取決于兩切片重疊的方式，有2種情況。將2個(gè)切片分別放在正交偏光鏡間的物臺(tái)上和試板孔中，使之正(1)當(dāng)兩切片重疊時(shí)，兩橢圓的同名軸平行，（2—29a）光透過(guò)兩切片后，產(chǎn)生總光程差R＝R1十R2。其R反映的干涉色比原來(lái)兩切片各自的干涉色都高。所以同名軸平行時(shí)，干涉色級(jí)序升高。(2)當(dāng)兩切片重疊時(shí)，異名軸平行，光透過(guò)兩切片后，產(chǎn)生的總光程差R＝R1一R2，R所反映的干涉色或比原來(lái)兩切片都低或比其中某一切片的干涉色低。所以異名軸平行時(shí)，干涉色級(jí)序降低。若R1＝R2．則R＝R1一R2＝0，此時(shí)光程差互相抵消，切片消色而出現(xiàn)補(bǔ)償黑帶。

(1)當(dāng)兩切片重疊時(shí)，兩橢圓的同名軸平行，（2—29a）光應(yīng)用：

根據(jù)以上法則，如果知道2個(gè)切片中1個(gè)切片光率體橢圓半徑的名稱(chēng)，在正交偏光鏡間，觀察干涉色級(jí)序的升降，就可確定未知切片的光率體橢圓半徑名稱(chēng)。偏光顯微鏡中所附設(shè)的補(bǔ)色器，就是巳知光率體橢圓半徑名稱(chēng)和光程差的切片。應(yīng)用：2.補(bǔ)色器又稱(chēng)試板或消色器。常用的類(lèi)型有石膏試板、云母試板、石英楔3種。1）石膏試板在正交偏光鏡間產(chǎn)生一級(jí)紫紅干涉色，其光程差約為550nm，可使被測(cè)切片的干涉色升高或降低一級(jí)，適用于干涉色較低的切片。2）云母試板在正交鏡間產(chǎn)生一級(jí)灰干涉色，其光程差為147nm，可使被測(cè)切片的干涉色升高或降低一個(gè)色序，適用于干涉色較高的礦片。

2.補(bǔ)色器3）石英楔在正交鏡間可產(chǎn)生一至三級(jí)的干涉色，其光程差一般從0－1680nm之間變化。將礦片放在載物臺(tái)上，從試板孔中插入石英楔，若石英楔和切片同名軸平行，則切片的干涉色逐漸升高；若異名軸平行，切片的干涉色不斷降低，當(dāng)插到兩者的光程差相等處，切片消色而出現(xiàn)補(bǔ)償黑帶，表示光程差相抵消。3）石英楔在正交鏡間可產(chǎn)生一至三級(jí)的干涉色，其光程差一般從02.4.5正交偏光鏡間主要光學(xué)性質(zhì)的測(cè)定和觀察2.4.5.1非均質(zhì)體切片光率體橢圓半徑名稱(chēng)的確定

在正交偏光鏡下測(cè)定礦物的光學(xué)常數(shù)需要知道切片上光率體橢圓半徑名稱(chēng)和方向，測(cè)定方法如下：將要測(cè)的切片移到視域中心，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)使切片處于45度位置；插入試板，觀察切片干涉色變化，根據(jù)補(bǔ)色法則推測(cè)切片上光率體橢圓半徑與試板上光率體橢圓半徑是同名軸平行還是異名軸平行。因試板上光率體橢圓半徑的名稱(chēng)和方向已知，據(jù)此可確定切片上光率體橢圓半徑的名稱(chēng)和方向。2.4.5正交偏光鏡間主要光學(xué)性質(zhì)的測(cè)定和觀察2.4.

2.4.5.2干涉色級(jí)序和雙折射率測(cè)定干涉色級(jí)序測(cè)定測(cè)定礦物的干涉色級(jí)序時(shí)，必須選擇同種礦物中干涉色最高的切片，測(cè)定步驟如下：使選取的切片處于45度位置，插入石英楔，觀察切片干涉色變化。若升高則旋轉(zhuǎn)90度，重新插入觀察，若降低，則繼續(xù)慢慢插入，直到礦片出現(xiàn)補(bǔ)償黑帶時(shí)停止插入。將物臺(tái)上薄片取下，慢慢抽出石英楔，同時(shí)觀察視域中出現(xiàn)紅色的次數(shù)(n)，由此該切片的干涉色即為(n十1)級(jí)。2.4.5.2干涉色級(jí)序和雙折射率測(cè)定雙折射率測(cè)定當(dāng)切片的干涉色級(jí)序測(cè)定以后，就可從色譜表上查出光通過(guò)切片后所產(chǎn)生的光程差R，一般薄片厚度為0.03mm，雙折射率值就可在色譜表上直接查出；或者根據(jù)光程差公式求出雙折射率。R=d(Ng-Np)雙折射率測(cè)定

2.4.5.3消光類(lèi)型的觀察和消光角的測(cè)定消光類(lèi)型的觀察非均質(zhì)切片消光時(shí)，切片的光率體半徑與上、下偏光鏡的振動(dòng)方向（目鏡十字絲)平行。因此切片消光時(shí)，目鏡十字絲就代表礦片上光率體橢圓半徑方向。切片消光時(shí),根據(jù)礦物解理縫、雙晶縫、晶體外形等與目鏡十字絲所處的位置關(guān)系不同，消光分為3種類(lèi)型：即平行消光、對(duì)稱(chēng)消光和斜消光，如圖2—30所示2.4.5.3消光類(lèi)型的觀察和消光角的測(cè)定消光角的測(cè)定

消光角以結(jié)晶軸或晶面符號(hào)與光率體橢圓半徑之間的夾角來(lái)表示。消光角的測(cè)定方法：

將切片中解理縫或雙晶縫平行目鏡豎十字絲，記下物臺(tái)讀數(shù)。旋轉(zhuǎn)物臺(tái)使切片消光。記下物臺(tái)讀數(shù)；前后2次讀數(shù)之差，即為消光角。將物臺(tái)從消光位置轉(zhuǎn)45度角度，插入試板，確定所測(cè)光率體橢圓半徑的名稱(chēng)，根據(jù)解理縫、雙晶縫等所代表的結(jié)晶學(xué)方向，即可表示出消光角，如消光角的測(cè)定

2.4.5.4礦物延性符號(hào)的測(cè)定

一向伸長(zhǎng)的礦物，其延長(zhǎng)方向平行Ng或與Ng的交角小于45度者稱(chēng)正延性；礦物延長(zhǎng)方向平行Np或與NP的夾角小于45度者稱(chēng)負(fù)延性，如圖2—32所示。當(dāng)?shù)V物延長(zhǎng)方向平行Nm時(shí)，其延性符號(hào)可正可負(fù)，如圖2—32c所示。

2.4.5.4礦物延性符號(hào)的測(cè)定工藝礦物學(xué)多媒體課件2.4.5.5雙晶的觀察雙晶是指2個(gè)或2個(gè)以上的同種晶體有規(guī)律地連生在一起。晶體雙晶在正交偏光鏡下，很容易識(shí)別，識(shí)別方法：旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，相鄰2種單體不同時(shí)消光，而呈一明一暗的現(xiàn)象。2.4.5.5雙晶的觀察根據(jù)雙晶中單體數(shù)目和結(jié)合情況不同，雙晶分為3種。簡(jiǎn)單雙晶：由2個(gè)單體組成，在正交偏光鏡間，旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，明暗互相交替。

聚片雙晶：多個(gè)單體按雙晶規(guī)律結(jié)合在一起，而且結(jié)合面彼此平行。在正交偏光鏡間旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，奇數(shù)組和偶數(shù)組單體輪流消光。聯(lián)合雙晶：雙晶結(jié)合面之間不平行，在正交偏光鏡間旋轉(zhuǎn)物臺(tái)，各單體輪流消光。按該類(lèi)雙晶中單體數(shù)目不同，可分為三連晶、四連晶和六連晶。根據(jù)雙晶中單體數(shù)目和結(jié)合情況不同，雙晶分為3種。《工藝礦物學(xué)》多媒體課件適用專(zhuān)業(yè)：礦物加工工程山東科技大學(xué)化工學(xué)院工藝礦物學(xué)多媒體課件課程性質(zhì)：選修課課堂總學(xué)時(shí)：40學(xué)時(shí)授課時(shí)間：周一--周十課程性質(zhì)：選修課1總論工藝礦物學(xué)所面臨的課題；工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象、研究?jī)?nèi)容；工藝礦物學(xué)研究中的取樣問(wèn)題及常見(jiàn)的樣品處理方法。2礦物的偏光顯微鏡下鑒定晶體光學(xué)基本知識(shí)；偏光顯微鏡的構(gòu)造及使用方法；透明礦物在偏光顯微鏡下的光學(xué)性質(zhì)；教學(xué)內(nèi)容1總論教學(xué)內(nèi)容3反光顯微鏡下的礦物鑒定反光顯微鏡的構(gòu)造；不透明礦物在反光顯微鏡下的光學(xué)性質(zhì)。4礦物材料研究中常用測(cè)試技術(shù)X射線衍射分析（XRD)；透射電鏡(TEM)；掃描電鏡(SEM)；電子探針微區(qū)分析；俄歇電子能譜表面微區(qū)分析；熱分析方法（差熱和熱重）－－－原理及方法3反光顯微鏡下的礦物鑒定5礦物的定量分析方法及原理分離礦物的工藝方法；顯微鏡下礦物的定量分析；化學(xué)多元素分析方法；自動(dòng)圖象分析儀礦物定量方法；X射線衍射分析法。－－－原理及方法6原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài)元素的存在形式；元素存在狀態(tài)的研究方法；元素的配分計(jì)算方法。5礦物的定量分析方法及原理

總論1、工藝礦物學(xué)研究所面臨的問(wèn)題；2、工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象；3、工藝礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容；4、工藝礦物學(xué)研究中的取樣問(wèn)題

總論1工藝礦物學(xué)研究所面臨的問(wèn)題

人類(lèi)對(duì)礦物原料的利用已有數(shù)千年歷史，但大規(guī)模地開(kāi)發(fā)和采掘則還是20世紀(jì)初的事。隨著近代大工業(yè)的建立，各國(guó)正以前所未有的規(guī)模和速度消耗著地下資源。資源危機(jī)，已成為當(dāng)今世界一個(gè)普遍性的社會(huì)問(wèn)題。目前地殼上已知的3500余種礦物，當(dāng)前能被利用的僅140多種，不到4％，由于選冶工藝原因，有限的礦種資源，又有相當(dāng)大的一部分被白白丟失。

如對(duì)于黑色金屬是20％，有色金屬是40％，稀有金屬的損失則高達(dá)50％以上。1工藝礦物學(xué)研究所面臨的問(wèn)題工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，一方面是使越來(lái)越多的低品位、細(xì)顆粒、共生組合復(fù)雜的礦石進(jìn)人選冶工業(yè)部門(mén)；另一方面是對(duì)回收指標(biāo)的要求日趨增高。因而加強(qiáng)資源綜合利用，提高有用組分回收率，是應(yīng)付這一挑戰(zhàn)的有效途徑。工藝礦物學(xué)，即是在工業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)進(jìn)步的有力推動(dòng)下，應(yīng)運(yùn)而生的一門(mén)新興邊緣學(xué)科。工業(yè)生產(chǎn)的迅猛發(fā)展，一方面是使越來(lái)越多的低品位、細(xì)顆粒2工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象及課程的基本任務(wù)工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象是一些用物理手段無(wú)法進(jìn)一步分割的單一無(wú)機(jī)礦物晶體所組成的集合體。這些集合體中的組成礦物，不論是天然礦物，或工業(yè)生產(chǎn)中的合成礦物，都具有由其元素組成和晶體結(jié)構(gòu)所決定的物理化性質(zhì)。

工藝礦物學(xué)概念：是以工業(yè)固體原料及其加工產(chǎn)物的礦物學(xué)特征和加工時(shí)組成礦物的性狀為研究目標(biāo)的邊緣性科學(xué)。

2工藝礦物學(xué)的研究對(duì)象及課程的基本任務(wù)課程學(xué)習(xí)的基本任務(wù)：工藝礦物學(xué)，作為一門(mén)服務(wù)于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的應(yīng)用學(xué)科，研究?jī)?nèi)容覆蓋到無(wú)機(jī)材料的多數(shù)領(lǐng)域，在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)、選冶加工、產(chǎn)品質(zhì)量分析等方面，有著其他學(xué)科難以替代的作用。

工藝礦物學(xué)的基本任務(wù)是：(1)研究工業(yè)固體原料與其加工產(chǎn)物的礦物組成及其分布特征（嵌布粒度）；(2)對(duì)影響或制約生產(chǎn)工藝運(yùn)行質(zhì)量的礦物性狀進(jìn)行分析。這些性狀包括幾何、物理、化學(xué)等方面的表現(xiàn)與特征。課程學(xué)習(xí)的基本任務(wù)：3工藝礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容

工藝礦物學(xué)研究的內(nèi)容廣泛而深刻。從學(xué)科的歷史發(fā)展和今后可以預(yù)見(jiàn)的一個(gè)時(shí)期來(lái)看，其研究領(lǐng)域主要有以下10個(gè)方面。

（1）原料與產(chǎn)物中的礦物組成工藝礦物學(xué)的一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作。任務(wù)：查清原料與產(chǎn)物中所有礦物種(亞種)屬；判明各主要礦物成分的變化規(guī)律；考察伴生物質(zhì)的特征，確定各組分的含量。礦物組分既是生產(chǎn)工藝運(yùn)行質(zhì)量的重要體現(xiàn)，又是加工時(shí)參與物理、化學(xué)作用的直接對(duì)象。因而對(duì)它的考察關(guān)系到整個(gè)研究工作成功與否的關(guān)鍵，也是難度最高的一項(xiàng)工作。3工藝礦物學(xué)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行組成礦物研究時(shí)，對(duì)礦床中的礦物，不能只著眼于當(dāng)前有用的礦石礦物，對(duì)脈石和可能混入的圍巖礦物同樣也要認(rèn)真考查。地質(zhì)探礦儲(chǔ)量計(jì)算時(shí)，盡管僅考慮對(duì)礦石礦物的回收，但選別加工時(shí)，作為與之相伴的脈石礦物同樣要參與全部分選過(guò)程。對(duì)脈石礦物一無(wú)所知或所知甚少，都將影響礦石礦物的有效回收。特別提示：今天認(rèn)為是無(wú)用的脈石礦物，隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，成為礦石礦物的事例也是很普遍的。特別提示：今天認(rèn)為是無(wú)用的脈石礦物，隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，成為（2）原料與產(chǎn)物中的礦物粒度分析

粒度是礦物的一種重要的幾何形體特征，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)工藝都有重要影響。礦石分選時(shí)，礦物特別是有用礦物的粒度大小，既是確定磨礦細(xì)度的關(guān)鍵因素，又對(duì)流程方案的選擇有重要影響。當(dāng)從金礦中提取含金礦物時(shí)，如含金礦物是0.25—5.0mm以上的粗粒，宜采用重選工藝予以回收；對(duì)于－74um的金礦物則多用浮選法回收；當(dāng)粒度在5—10um以下時(shí)，氰化法是最有效的方式。實(shí)例（2）原料與產(chǎn)物中的礦物粒度分析當(dāng)從金礦中提取含金礦（3）原料與產(chǎn)物中元素的賦存狀態(tài)元素賦存狀態(tài)指元素在原料或產(chǎn)物中的存在形式及其在各組成物相中的分配比例，一種元素可有多種不同的存在形式，而加工工藝方法通常是隨礦物相的不同而改變。（如鐵礦石中鐵元素的賦存狀態(tài)）物相磁性鐵硅酸鐵硫酸鐵氧化鐵全鐵，％含量,%24.321.601.330.4027.65分布率，%87.965.784.811.45100表2鐵礦石鐵物相化學(xué)分析結(jié)果

含量,%24.321.601.330.4027.6587.9（4）礦物在工藝加工進(jìn)程中的性狀礦物在生產(chǎn)工藝中受到一定的物理或化學(xué)作用時(shí)，所呈現(xiàn)的狀態(tài)形式的改變，即為它的性狀。選礦工藝中，礦石受到破碎、磨礦作用時(shí)，原來(lái)相互緊密聚集的各種礦物，由于礦石分裂成小體積的碎粒，使得部分礦物解離為單體，礦物由共生改變?yōu)閱误w即為礦物的一種性狀。（4）礦物在工藝加工進(jìn)程中的性狀（