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内反射的观察方法和注意事项
一、内反射的观察方法
1.斜照法
它是一种简便而常用的方法。其步骤是，先将欲观察的矿物在垂直照射光下准焦（用低倍物镜），然后再将光源改从侧面斜射于矿物磨光面上（图7-1），此时表面反射光与入射光成相同的角度向另一侧反射掉，故不能进入显微镜系统，所以在视域中看不到矿物的反射光。但经折射进入透明、半透明矿物内部的光线，当遇到矿物内部解理、裂隙、空洞或粒间界面时，部分光线经内部反射、折射后透出矿物，再进入显微镜系统达到目镜，从而可以观察到矿物的内反射现象。用此法观察矿物的内反射，一是需要较强的白色光源照射，二是要不断变换照射角度及方向，以便选择最适宜的方向和角度（也可同时转动物台变换矿物的方向），使其获得最大的光量，从而才能看到比较确切的内反射现象，三是接物镜必须有适当的工作距离，所以只能用低、中倍物镜观察。还应指出的是，内反射现象会使视觉有透明感、立体感、呈现透明的颜色并具不均匀的特点，或呈斑点状出现，转动物台时无规律性的变化等。然而这种方法对细小矿物内反射的观察颇受限制，而且灵敏性较差，所以只能用于观察那些内反射现象很明显的矿物。
图7-1 斜照光下内反射的成因
（据邱柱国，1982）
2.正交偏光法
这种方法观察矿物内反射可用各种倍数的接物镜，而以采用高倍物镜为宜，因高倍物镜对光线的聚敛作用强，可以获得各方向入射角较大的斜射光，从而增大了矿物显现内反射的机会。当这些斜射光线射入矿物内部，经折射旋转和内反射旋转作用，使入射的直线偏光发生旋转，同时也常产生椭圆偏光，故使部分内反射光可透过上偏光镜，因此在正交偏光下可观察到矿物的内反射现象。当观察均质的透明和半透明矿物时，因其表面反射光基本上是将入射直线偏光原向反射，故被上偏光镜消除，从而可突出地显示矿物的内反射现象。对非均质的透明和半透明矿物的内反射进行观察时，必须将矿物转到消光位，以排除偏光色的干扰后才利于观察内反射。
3.斜照光下或正交偏光下观察矿物粉末法
如果上述方法看不到矿物（R＞40%）的内反射现象，则不能认为该矿物确无内反射。可用钢针或金刚石笔将矿物刻划下来的粉末，在斜照光下或正交偏光下观察，其灵敏度较上述方法为高。因粉末即该矿物的微粒，它比光面中的矿物容易透光，因具有更多的反射界面，所以对那些透明度较差的矿物，如赤铁矿、针铁矿等，用此法可清楚地看到它们的内反射（粉色）。若所观察的矿物为无内反射的不透明矿物，如磁铁矿、磁黄铁矿，其粉末为黑色，或呈耀眼的金属矿物的反射色。
4.正交偏光下油浸观察法
由于矿物在浸油中反射率大为降低，故使透入矿物内部的光强增大，因此更有利于内反射的显现，所以对内反射现象微弱的矿物颇见其效，具有很高的灵敏性。一些用前几种方法看不出内反射的矿物，在浸油中则能看出较清楚的内反射现象。若用这种方法仍看不到矿物的内反射，还可在浸油中观察其粉末，此为最后一试。若再看不出内反射时，即可确认该矿物为无内反射之属，但此法一般不用。在本书鉴定表中只将内反射分为两类：
（1）有——表示一般在介质为空气（干镜头）的条件下，用斜照光或正交偏光法显内反射者；如以粉末法才显者，须加以标明为粉末颜色。常见有内反射的矿物见表7-1。
表7-1 常见有内反射的矿物及其内反射色
注：∗粉末色。
（2）无——表示在上述条件下用上述方法不显内反射现象者所属之，常见矿物有黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、白铁矿、磁铁矿、辉铋矿、辉锑矿、辉钼矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、硬锰矿、软锰矿、毒砂、方铅矿、石墨。
二、注意事项
（1）内反射的特点是具有透明感、立体感和不均匀性。光片的擦痕、糙面、刻槽或不透明矿物的粉末，在斜照下，都会不同程度地产生漫射现象，切不可将此种强烈耀眼的表面反射光（闪光）误认为是内反射。
（2）在矿物光片裂隙或空洞中往往充填有磨料（如红色的Fe2O3，绿色的Cr2O3），用斜照光或正交偏光法观察矿物的内反射时，它们也会形成内反射并具较鲜明的颜色，切勿把它们误认为是矿物的内反射。
（3）非均质现象和偏光色影响在正交偏光下对内反射的判断，所以在观察非均质矿物内反射时，须将矿物转到消光位后进行。同时应注意当转动物台时内反射现象作无规律性的变化，而非均质现象及偏光色变化是有规律的。相反，当内反射很强烈时（如雌黄），也会将非均质性和偏光色掩盖掉。
实验作业
（1）用斜照法或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、深红银矿、石英、雄黄。
（2）用斜照光或正交偏光观察下列矿物的粉末色：硫锰矿、黑钨矿、赤铁矿、针铁矿。
（3）在正交偏光下用油浸法观察铬铁矿的粉末色。
如何用肉眼判断铜矿石的含铜量
黑色单斜或六方晶体的是硫化铜
氧化亚铜是红色的
硫化铜/氧化铜都是黑色的.
用打火机烧一下...有刺激性气味的是硫化铜
没有则是氧化铜
氧化亚铜的含铜量大于氧化铜大于硫化铜
矿石特征
根据含矿岩石的特征，大岩子的矿石类型可分为蚀变橄榄辉石岩型、含孔雀石蓝铜矿碎裂白云岩型和褐铁矿化碎裂白云岩型3种。
1.蚀变橄榄辉石岩型矿石
含矿岩石为蚀变橄榄辉石岩，主要产于蚀变橄榄辉石的内接触带中；矿石具似斑状结构和残余似斑状结构；矿石呈稀疏浸染状构造、脉－网脉状构造。矿物成分有磁黄铁矿、黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等。∑Pt含量一般为0.16～2.5g/t。
2.含孔雀石蓝铜矿碎裂白云岩型矿石
含矿岩石为碎裂白云岩，主要产于蚀变橄榄辉石岩与白云岩外接触带的破碎带中。矿石具碎裂结构、角砾状结构，星散稀疏浸染状构造、脉状构造；矿物成分有孔雀石、蓝铜矿、黄铁矿、黄铜矿、蓝辉铜矿、褐铁矿等。∑Pt含量一般为0.5～3.0g/t，最高可达8.50～11.185g/t。该类型是矿区最主要的矿石类型。
3.褐铁矿化碎裂白云岩型矿石
含矿岩石同为碎裂白云岩，主要产于蚀变橄榄辉石岩与白云岩接触的破碎带中，主要特征是其明显的褐铁矿化，而孔雀石、蓝铜矿现象极不明显。矿石具碎裂结构、角砾状结构，星散－稀疏浸染状构造；外观仅见褐铁矿，镜下可见黄铁矿、黄铜矿、蓝辉铜矿等。∑Pt含量一般为0.15～1.50g/t左右。该类型是矿区的次要矿石类型。
通过系统的镜下观察、研究，矿石结构主要有3种：①半自形－他形晶粒结构。磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿等矿物呈半自形－他形晶分布于脉石矿物中；②交代－残留结构。黄铜矿交代磁黄铁矿显交代结构，辉铜矿、蓝铜矿等残留于孔雀石、褐铁矿中；③胶状、皮壳状结构。孔雀石、褐铁矿呈胶状、皮壳状集合体。
矿石构造主要有：①稀疏浸染状构造。金属矿物呈星散状分布于脉石矿物中，金属矿物含量一般小于3%；②脉状构造。金属矿物集合体呈细脉状沿脉石矿物裂隙分布，金属矿物含量一般为3%～5%；③角砾状构造。脉石（白云岩、蚀变橄榄辉石岩）呈破碎角砾，金属矿物呈集合体或细脉沿角砾砾间分布，金属矿物含量一般为5%左右，高者可达8%。
实验三 矿物的形态和矿物的物理性质
一、目的要求
（1）熟悉常见矿物的单体和集合体形态，学会描述矿物的形态。
（2）学会观察和描述矿物的颜色、条痕、光泽、硬度、解理、断口等物理性质。
（3）初步掌握矿物的分类。
二、实验内容与方法
（一）晶体的形态
1.晶面条纹
观察石英（横纹）、电气石（纵纹）、黄铁矿（三组相互垂直的条纹）的聚形条纹，并与方解石、斜长石的聚片双晶条纹进行比较。
2.观察矿物单体形态中常见的晶体习性（表12-5）
表12-5 矿物单体结晶习性
3.常见的矿物集合体形态
◎粒状集合体：纯橄榄岩（由橄榄石组成）、大理岩（由方解石组成）。
◎晶簇状集合体：石英晶族、方解石晶族、石膏晶族。
◎柱状集合体：辉锑矿、辉铋矿。
◎针状集合体：电气石、针铁矿晶簇。
◎纤维状集合体：纤维石膏、石棉。
◎放射状集合体：红柱石、叶蜡石。
◎板状集合体：重晶石、钠长石、黑钨矿。
◎片状集合体：镜铁矿、辉钼矿。
◎鳞片状集合体：绿泥石、云母、赤铁矿。
◎钟乳状集合体：方解石（钟乳石）。
◎葡萄状集合体：硬锰矿。
◎鲕状、豆状、肾状集合体：赤铁矿。
（二）矿物的物理性质
1.矿物的颜色
观察矿物的颜色应在矿物的新鲜面上或解理面上进行。描述矿物颜色常用标准色谱法、类比法、二色法和形容法。如果矿物的颜色为两种颜色的混合色，则可采用综合法，根据颜色的色调、深浅、明暗程度描述矿物的颜色，如浅黄绿色（主要色放在后，次要色放在主要颜色前）、暗蓝绿色和暗深红色（亮度放在色彩前面来形容主、次颜色）。
根据下面矿物颜色产生的原因，观察自色、他色和假色的特点。
◎自色：红色（辰砂）；柠檬黄色（雌黄）；绿色（孔雀石）；蓝色（蓝铜矿）；铅灰色（方铅矿）；黑色（磁铁矿）。
◎他色：紫水晶、烟水晶、墨水晶、蔷薇水晶。
◎假色：锖色（斑铜矿、黄铜矿）。
另外在一些透明矿物（如云母、石英、萤石、透明方解石）的解理面上还可见晕色。
自色、他色和假色是根据呈色机制不同划分的，一般情况下，肉眼不易正确判定，但矿物条痕有时可以帮助判断。凡颜色和条痕色的色调都较深，而且两者变化不大者，多为自色；假色在成块的标本上才能见到，而在条痕上是看不到的。
2.矿物的条痕
条痕是矿物在无釉瓷板上磨划后所留下的矿物粉末的颜色。在磨划条痕时，用力要轻而均匀，切忌过猛、过重，否则得到是矿物碎块的颜色，而不是矿物粉末的颜色。
观察下面矿物的条痕，并对比这些矿物标本的颜色和条痕之间的关系：
磁铁矿（黑色）；黄铜矿（黑色）；黄铁矿（黑色）；赤铁矿（樱桃红色）；褐铁矿（黄褐色）；铬铁矿（棕褐色）；石墨（钢灰色）。
描述矿物条痕的方法与描述矿物的颜色的方法相同。
3.矿物的透明度
肉眼划分矿物的透明度时，通常是透过矿物碎块边缘观察其他物体来进行的。能清晰地看到对方物体轮廓的为透明；只能模糊地看到对方物体存在的为半透明；不能见到对方任何物体存在的为不透明。例如，透明矿物有水晶、冰洲石、石膏等；半透明矿物有辰砂、闪锌矿、锡石等；不透明矿物有石墨、黄铁矿、磁铁矿等。
4.矿物的光泽
在肉眼鉴别矿物的光泽时，应反复观察比较各种标准的光泽标本，初步掌握判断光泽的感性基础，对一些特殊光泽，应掌握它们出现的条件。选择面积较大、平坦的矿物的新鲜表面，反复观察，并与已知光泽的标准矿物进行对比，或者利用其他光学性质来帮助鉴别光泽。描述光泽时，应分别描述单体平整表面的光泽等级、不平整表面的特殊光泽以及集合体所呈现的光泽。注意观察下面四个等级的常见光泽和六种特殊光泽。
◎金属光泽：方铅矿、黄铁矿、黄铜矿、辉锑矿、自然金。
◎半金属光泽：赤铁矿、黑钨矿、磁铁矿。
◎金刚光泽：金刚石、辰砂、闪锌矿（解理面上）。
◎玻璃光泽：石英、长石、方解石、电气石。
◎油脂光泽：石英、霞石、锡石、石榴子石的断口。
◎树脂光泽：闪锌矿的断口。
◎丝绢光泽：石棉、纤维状石膏。
◎珍珠光泽：白云母或透石膏（解理面上）。
◎蜡状光泽：叶蜡石、蛇纹石、滑石。
◎土状光泽：高岭石、褐铁矿。
5.矿物的解理
观察矿物的解理时，应选择颗粒较大、棱角较突出、自由面较多的单体矿物，对着光转动标本，使颗粒不同部位先后对着光，观察有无解理（不要把解理与晶面、断口混淆）。解理面一般光亮而平滑，有时可见到均匀而平直的双晶条纹或解理纹；解理面常常由一系列平行的阶梯状平面组成。解理纹是规则的裂纹，而晶面条纹间无裂纹存在。
当确定有解理时，应进一步指出解理的等级、方向和组数。若有多个方向或两组以上的解理时，则需观察其夹角。如普通角闪石两组解理的夹角为124 °和56 °、正长石两组解理的夹角90 °。仔细观察下列不同解理等级的矿物：
◎极完全解理：云母、辉钼矿、石墨。
◎完全解理：方解石、方铅矿、正长石、萤石。
◎中等解理：普通辉石、角闪石。
◎不完全解理：磷灰石、绿柱石。
◎极不完全解理：石英、石榴子石。
6.矿物的硬度
测试矿物的硬度时，应尽量选择在颗粒大的矿物单晶体新鲜面上进行，避免在矿物的风化面或细粒状、土状、粉末状、纤维状集合体上测试硬度。在肉眼鉴定中，一般采用一种已知硬度的矿物与另一种矿物相互刻划来确定其相对硬度等级。
常用十种矿物作标准，即摩氏硬度计（石膏1，滑石2，方解石3，萤石4，磷灰石5，正长石6，石英7，黄玉8，刚玉9，金刚石10）进行相对硬度比较。
◎低硬度矿物：能被指甲刻动，＜2.5，如滑石、石膏等。
◎中等硬度矿物：能被小钢刀刻动，但指甲刻不动，2.5～5.5，如黄铜矿、萤石等。
◎高硬度矿物：小刀刻不动，＞5.5，如黄铁矿、石英、长石等。
7.矿物的断口
认真观察下列矿物的断口：
◎贝壳状断口：石英、电气石、锡石。
◎锯齿状断口：自然铜。
◎参差状断口：磷灰石、蔷薇辉石。
◎土状断口：高岭石。
8.矿物的相对密度
矿物的相对密度可分为三级
◎轻级（＜2.5）：自然硫、石墨、石膏。
◎中级（2.5～4）：石英、萤石、长石。
◎重级（＞4）：重晶石、方铅矿、黑钨矿。
9.矿物的磁性
◎强磁性：矿物的大块或碎块能被永久磁铁吸引，如磁铁矿。
◎弱磁性：矿物的大块或碎块不能被永久磁铁吸引，但能被电磁铁吸引，如铬铁矿、黑钨矿。
◎无磁性：不能被电磁铁吸引的矿物，如石英、方解石。
三、实验报告及作业
按实验报告格式（表12-6）系统描述以下矿物的物理性质：方铅矿、黄铜矿、赤铁矿、黑钨矿、黄铁矿、磁铁矿、石英、方解石、萤石、重晶石等矿物。
表12-6 矿物的物理性质实验报告
四、思考题
（1）为什么矿物的条痕要比矿物的颜色稳定？
（2）如何区别解理面和晶面？
（3）摩氏硬度计是用哪十种矿物作为相对硬度标准的？
基本概况
1.矿体特征
在矿区内，地表圈定3个主要矿层（体），因在钻孔深部3个矿体合为一个，因而平面图上统一编号为L1。矿层（体）赋存于灰绿色凝灰岩（局部为晶屑玻屑凝灰岩）中。
L1号主矿体呈不甚规则的似层状，近东西向展布，总体产状为180°～212°∠75°～84°，局部近于直立或北倾。矿体长约1200m，真厚度为0.82～67.22m，埋深400～840m，TFe品位为22.23％～52.16％，MFe品位为10.00％～45.62％，矿石类型为黄铁矿化、磁铁矿石，矿体顶、底板围岩主要为灰绿色绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐化凝灰岩。
L1号主矿体地表中部断开，但矿化层稳定连续。矿体深部连接为整体，矿体中部至西部厚大，控制埋深约800m，向南陡倾，局部近乎直立产出，800m以下矿体显著减薄，有尖灭趋势。矿体中部-东部勘查程度略低，目前控制埋深约100～840m，产状陡倾，厚度相比中西段略薄，控制范围内矿体厚度自地表向下表现为稳定或增厚。推断矿体总体向东侧伏，侧伏角约10°。
2.矿石质量
（1）矿石的结构、构造
本矿区赋矿岩石主要为中-细粒安山质凝灰岩、角砾凝灰岩，局部为晶屑玻屑凝灰岩。
矿石总体表现为交代假象结构，以自形—半自形晶结构、他形晶粒状结构为主，其次有交代残余结构、反应边结构、不等粒压碎结构、内部环带结构等。
构造以块状构造、浸染状构造为主，其次有脉状构造、网脉状构造、角砾状构造、胶状构造、皮壳状构造等。新鲜色呈浅灰黑色-灰黑色。
（2）矿物组成
本矿床L1-1、L1-2号矿层（体）的矿物组成特征说明如下：
1）原矿光、薄片镜下鉴定：矿石的矿物组成主要有磁铁矿75％～80％，针铁矿（赤铁矿）1％～5％，黄铁矿5％～15％，碳酸盐10％左右，石英少量，地表矿石中可见空洞。
磁铁矿，他形-半自形粒状，d＝0.04～0.021mm，常相互镶嵌构成块状体，分布总体不均匀，局部较为均匀。
黄铁矿，半自形，不规则粒状，d＝0.08～0.2mm，嵌布于磁铁矿之中。
脉石矿物主要为碳酸盐和石英，碳酸盐呈团块状、细网脉状集合体分布于磁铁矿、黄铁矿之间。石英呈他形填隙状分布于磁铁矿之间，粒度细小，d＝0.01～0.5mm，常呈团粒状填隙于磁铁矿间隙中，显然其形成时间晚于磁铁矿。
2）选矿试验配矿后镜下鉴定：主要矿物有磁铁矿，其次有磁赤铁矿、赤铁矿、褐铁矿、黄铁矿、黄铜矿、铜蓝等。脉石矿物主要有透闪石、阳起石、绿帘石、绿泥石、石榴子石、石英、方解石等。
其中：磁铁矿、赤铁矿含量为51.4％，磁铁矿呈黑色，半金属光泽，镜下灰带棕色。在矿石中以等轴粒状晶体，或粒状集合体产出，集合体形态比较复杂，最常见以他形粒状、不规则粒状、浸染在脉石中，粒度大小不均匀，一般以中细粒多沿脉石矿物粒间，裂隙充填胶结，甚至还包裹细粒脉石、硫化物。
黄铁矿含量为6.3％，黄铁矿为本矿石中主要金属硫化物，分布比较普遍，主要嵌布在磁铁矿中；部分嵌布在脉石中。镜下观察，矿石中黄铁矿的颗粒状态可以划分如下几种：(1)黄铁矿呈粗粒他形不规则状充填于铁矿物或脉石矿物之间，粒度多为0.20～0.05mm。(2)黄铁矿呈不规则状交代铁矿物或脉石矿物，粒度极不均匀。(3)黄铁矿呈细小包体（5～15μm）稀疏分布于铁矿物之中，或脉石矿物之中。
黄铜矿、铜蓝含量为0.4％，黄铜矿在显微镜下反射色呈亮黄色，常和磁铁矿、黄铁矿伴生。黄铜矿多沿磁铁矿、黄铁矿颗粒间隙和裂隙充填胶结，并在黄铜矿边缘形成铜蓝（褐铁矿）反应边结构。在黄铁矿碎裂裂隙中，常有黄铜矿沿裂隙充填胶结。
方解石等碳酸盐矿物含量为13.9％，石英、透闪石等硅酸盐矿物含量为28.0％。
（3）矿石化学成分
主要矿层（体）L1中主要矿物成分为Fe，以磁性铁MFe为主。
据各工程测算，L1矿层（体）矿石全铁品位22.23％～52.16％（厚度加权平均，下同），平均44.78％（厚度加权平均，下同），变化系数为18.87％，含磁性铁10.00％～45.62％，平均35.97％，变化系数为32.17％。MFe/TFe为0.329～0.879，平均0.738。倾向上，从各剖面（1-1′，0-0′，2-2′，4-4′，6-6′）单工程所见主矿层（体）的全铁平均品位/磁性铁矿平均品位的变化情况来看，变化系数依次分别为5.33％/11.67％，5.46％/9.50％，9.0％/35.33％，7.40％/23.36％，24.48％/43.54％，平均为10.33％/24.68％。总的来看，沿倾向向深部，矿石中全铁及磁性铁含量均有一定幅度的提高，且MFe/TFe也呈不断上升的趋势。
据2007年选矿试验样品的原矿铁物相分析成果来看（样品经配矿综合处理，综合品位为TFe40.37％），本矿床矿石含磁性铁80.18％，赤褐铁1.86％，硫化铁5.72％，碳酸铁、硅酸铁等12.24％。
据2007年选矿试验样品的多元素分析结果显示，S3.86％，P0.07％，Cu0.13％，Co0.022％，Mn 0.09 ％，SiO2 27.34％，Al2O3 5.08 ％，CaO 8.33％，MgO 1.75％，As ＜0.05％。
据2007年5件组合样分析结果（表2 -2）显示：TFe27.5％～48.78％，平均42.55％；MFe 27.5％～48.78％，平均35.13％；SiO2 16.98％～32.74％，平均22.21％；P 0.043％～0.088％，平均0.062％；S2.34％ ～4.74％，平均3.66％；As0.004％ ～0.011％，平均0.007％；Cu0.04％～0.1％，平均0.08％。样品均按勘探线进行组合，从结果来看，矿床中心部位除SiO2外的各组分含量均较东段为高，表现出东段所接受的后期热液及动力变质改造活动较强，因而硅化蚀变亦较强的特点。
表2-2 组合分析样分析结果表（2007年样品） 单位：％
从上述数据来看，矿石中所含的Cu、Co、Ag等元素的含量均达不到伴生矿的品位要求，但S、P、SiO2的含量超标，对磁法选矿有较大影响。
（4）矿石类型和品级
本矿区铁矿石的自然类型按组成矿石的主要铁矿物可归为复合矿石，按结构构造可归为浸染状矿石，按矿石含铁量及伴生有害组分含量，本矿区铁矿石的工业类型为需选弱磁性铁矿石（MFe/TFe≤85％），矿石全铁平均含量低于50％，属贫矿。
（5）资源量估算
通过2010年的普查工作，选用工业指标边界品位20％，最低工业品位25％，最小可采厚度1m，夹石剔除厚度1m，初步估算松湖铁矿新增333＋334？类铁矿石资源量约3300万吨，松湖铁矿区332＋333＋334？类铁矿石资源总量约5000万吨。
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