今天给各位分享黄铜矿反光镜下特征的知识,其中也会对黄铜矿的表面反光会形成什么光泽进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!
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矿床地质特征
杨柳坪铂镍矿床的铂镍矿体主要分布于区内铁质超基性杂岩的蛇纹岩及滑石岩类岩石中,这些超基性杂岩均有不同程度的矿化。
1.矿体特征
杨柳坪矿区的矿体按含矿岩体的空间分布,可分为杨柳坪、台子坪、协作坪、打枪岩窝、正子岩窝矿(段)体。其中正子岩窝达到大型规模,杨柳坪、协作坪为中型规模,台子坪及打枪岩窝为小型规模。按出露海拔高程(图4-20),自上而下为:协作坪(3720m)→正子岩窝(3650m)→杨柳坪(3305m)→打枪岩窝(低于3000m);按侵位地层层位自上而下依次为:协作坪(Dwg3)→正子岩窝(Dwg2)→台子坪(Dwg2)→杨柳坪→打枪岩窝(Dwg2)。
矿区内已探明的矿体一般呈似层状、脉状或透镜状产于岩体中、下部,矿体产出层位稳定,产状与岩体基本一致,沿倾向倾角平缓,均小于30°;受后期构造影响,矿体具褶皱及透镜化现象。大部分含铂镍铜矿体均已出露地表,矿体厚度变化较大,由小于1m至数十米不等,矿体沿走向延伸长度一般大于100m,最大延长可达1600m以上;向深部延伸规模均有不同程度增大,沿倾向延深一般为100~200m,最大延深可达300m以上。勘探结果表明矿体在地表分布断续,向深部则较为连续(图4-23)。
图4-23 杨柳坪矿区A-A′剖面示意图
(据四川地质矿产局)
2.矿石类型
按矿石成因、结构构造,可分成如下矿石类型:
(1)熔离型铂镍矿石
此类型矿石包括浸染状、海绵陨铁状和致密块状矿石,产于超基性岩相中,其中蛇纹岩相62%、滑石岩相20%、次闪石岩相12%。致密块状矿具矿浆贯入性质。
浸染状矿石:该类矿石主要分布于矿体中上部,为主要的矿石类型之一,金属硫化物含量由小于5% 至50%±,主要矿物由磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿组成,另含少量黄铁矿、磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、紫硫镍矿、马基诺矿及微量铂族矿物等。该类矿石按硫化物含量多少可进一步分为稠密浸染状、稀疏浸染状及星点状等不同的矿石类型。矿石中Cu含量一般为0.4%~0.13%;Ni含量0.1%~1%,PGE含量(0.1~0.55)×10-6;Au含量小于0.2×10-6;Ag含量小于5×10-6。
熔离型致密状矿石:该类矿石金属硫化物含量在75%~80%以上,主要由磁黄铁矿(约占总量58%)、紫硫镍矿(约10%)、镍黄铁矿(约3%)、黄铜矿(约2.3%)、黄铁矿(约0.3%)等组成,少量但常见的有辉砷镍矿辉砷钴矿及含Ag黄铁矿和含银矿物系列;铂族矿物计有等轴碲锑钯矿、砷铂矿、六方碲钯镍矿等。矿石中Cu含量0.5%士,Ni含量0.6%~2.0%、个别高达5.28%,PGE含量1~2.38g/t、个别高达5~10g/t,Au 0.023~0.035g/t,Ag5g/t,个别高达139~233g/t。
(2)热液型细脉浸染状矿石
该类矿石主要分布于矿体下部及围岩接触带中,沿矿石或岩石裂隙贯入分布,已知范围及规模局限。金属硫化物含量从5%~15%不等。主要金属矿物由黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铁矿组成,次有紫硫镍矿、硫钴矿、针镍矿、少量铂族矿物,方铅矿及闪锌矿较为普遍,局部含量占优。Cu含量变化较大,一般为0.24%~1%;Ni含量0.15%~1%,个别可达2.48%;PGE含量一般为(1~2.7)×10-6,局部达4.7×10-6;Au含量较低,一般小于0.1×10-6;Ag含量小于10×10-6。
(3)接触交代型斑杂状矿石
斑杂状矿石分布比较局限、一般分布在浸染状与块状矿石之间。金属硫化物含量约为30%~50%;主要由黄铜矿、磁黄铁矿、镍黄铁矿组成,次有黄铁矿及微量铂族矿物等;Cu含量为0.2%士,Ni含量0.5%士,个别达1%;PGE含量(0.5~1)×10-6,个别达2×10-6;Au含量小于0.1×10-6;Ag含量小于5×10-6。
浸染状矿石主要为岩浆熔离成因,与岩体造岩矿物渐变、均匀或不均匀分布。斑杂状矿石具两种成因,一为岩浆熔离成因,与浸染状矿石过渡;二为接触交代成因,一般产于矿体底部或外接触带,受裂隙控制,形态不规则。块状矿石为岩浆熔离或贯入成因,与岩体或围岩界线清楚或渐变过渡。细脉浸染状矿石为热液成因,一般沿岩体底部及外部接触带围岩之裂隙呈网脉状产出。块状矿石已控制的规模较小,但品位高于浸染状矿石约10倍(王登红等,2003)。
3.矿石结构
矿石结构类型比较多,按成矿作用可分为如下几大类:
1)岩浆结晶作用形成的矿石结构。此类结构主要有自形晶结构、半自形晶结构、他形晶结构及共边结构等。辉砷镍矿及黄铁矿、磁铁矿可呈自形晶结构;锑等轴碲铋钯矿可见半自形晶结构;镍黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿连生呈他形晶结构常见;磁黄铁矿集合体中,矿物粒间为共边结构。
2)固熔体分离作用形成的矿石结构。此类结构为区内比较主要的矿石结构类型,主要有结状结构,火焰状结构及叶片状结构。上述3种结构只限于磁黄铁矿镍黄铁矿连生体,如镍黄铁矿沿磁黄铁矿周围可形成结状结构;镍黄铁矿在磁黄铁矿可呈火焰状结构及叶片状结构等。
3)交代、溶蚀作用形成的矿石结构。此类结构较常见,由于矿物之间相互交代,蚕蚀作用比较普遍,故常形成交代-溶浊结构。如银镍黄铁矿被黄铜矿交代呈残余结构;方铅矿强烈交代闪锌矿形成溶蚀结构;紫硫镍矿具镍黄铁矿的假象而呈假象结构;热液期形成的黄铁矿呈细网脉状结构等。
4)晶粒内部结构组。此类结构是矿物晶体中较为特有的一种内部结构。如镍黄铁矿的内部裂理及解理结构,方铅矿内部的三组解理结构,紫硫镍矿内不规则的裂纹结构及紫硫镍矿内部的晶畴结构等。
4.矿石构造
1)块状构造。金属矿物呈致密块状,金属矿物含量在75%以上,主要见于矿体下部富矿体中。
2)浸染状构造。此类构造最为常见,根据金属矿物的含量不同可区分出稠密浸染状构造、稀疏浸染状构造和星散状-星点状构造。金属矿物在矿石中的含量变化较大,从5%至50%不等。主要产于矿体中上部,在其他矿石类型中也可出现。
3)斑染状构造。此类构造中金属矿物分布不均匀,含量30%~50%,呈不均匀斑染状产出。
4)脉状网脉状构造。此类构造见于矿体下部及外接触带矿石中,金属矿物沿矿石或岩石裂隙分布。
5.矿石物质组分
据统计,矿区内已发现金属和铂族金属矿物达40余种;主要矿物电子探针分析结果见表4-13。
表4-13 杨柳坪矿床主要金属矿物电子探针分析结果表 (wB/%)
(1)含镍矿物
镍黄铁矿(Fe,Ni)9S8:其呈不规则的聚粒状、火焰状、网脉状比较均匀地分布于磁黄铁矿粒间或边缘,且大部分被紫硫镍矿所交代,矿物粒度一般为0.04~0.1mm,反射色浅黄色,均质体,解理、裂纹发育。该矿物是区内主要含镍矿物之一,电子探针分析S为33.14%~33.90%,Fe为28.75%~29.58%,Ni为35.64%~36.50%;含少量Cu、Te、Co、Pb、Bi等。
辉砷镍矿(Ni,Co,Fe)As S:其在矿石内较少见,常呈较规则的八面体、菱形十二面体或梯形截面状产于磁黄铁矿粒间或边缘,并可包含较早结晶的磁黄铁矿、黄铜矿。矿物粒径较小,数十微米者居多,最大可达0.34mm。反射色白色,电子探针分析S为16.59%~16.86%,Ni为16.76%~18.66%,As为46.58%~47.86%,Co为8.96%~9.30%,Fe为6.50%~6.87%;含少量Sb、Pb、Ag、Cu、Pt、Pd等。
紫硫镍矿(Ni,Fe)3S4:其分布比较广泛,为主要含Ni矿物之一。常呈不规则他形粒状或集合体产于镍黄铁矿外缘、解理及裂隙之间;粒度细小,反射色呈浅紫色调,均质体。电子探针分析S为39.88%~42.42%,Ni为33.22%~44.30%,Fe为12.77%~26.00%;含少量Cu、Bi、Te、Co、Sb、Pb、Ag。
其他矿物如铅碲铋矿、银镍黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等矿物的化学成分见表4-14。
表4-14 杨柳坪矿床中铂族矿物的电子探针分析结果 (wB/%)
(2)铂族矿物
据现有资料(胡晓强等,2001),矿区内已发现铂族矿物十几种,其中包括碲化物、碲铋化物、碲锑化物、锑化物、砷化物及自然元素六大类。矿物种类主要有,等轴碲铋钯矿(Pb,Ni)Bi Te,锑等轴碲铋钯矿(Pd,Pt)(Bi,Sb)Te,铋等轴碲锑钯矿(Pd,Ni)(Sb,Bi)Te,锑碲钯矿(Pd,Ni)2(Sb,Bi)Te,碲镍铂钯矿(Pd,Pt,Ni)Te2,钯碲镍矿(Ni,Pd)Te2,含钯碲镍矿Ni Te2(Pd),钯碲锑镍矿(Ni,Pd)2Sb Te2,黄铋碲钯矿Pd(Te,Bi),铋碲锑钯矿Pd Sb2(Te,Bi)2,六方锑钯矿Pd Sb,一锑二钯矿Pd2Sb,砷铂矿Pt As2,峨眉矿Os As2,铋铑砷锇铱矿(Os,Ir,Ru)3(As,Bi),自然钯(Pd)及自然铂(Pt)。各矿物的电子探针分析结果见表4-14,主要矿物的特征见表4-15。
表4-15 杨柳坪矿床中铂族矿物特征表
(3)铂族矿物共生系列
矿床内铂族矿物种类较多,可归属于以下共生组合系列:
1)Te-Bi-Pd系列。该系列以等轴碲铋钯矿Pd Bi Te黄铋碲钯矿Pd(Te,Bi)共生为主。该组合在矿石中非常普遍,是杨柳坪矿床内最为常见的铂族矿物。
2)Te-Sb-Pd系列。该系列以锑碲钯矿Pd2Sb Te-铋等轴碲锑钯矿(Pd,Ni)(Sb,Bi)Te共生为主,较常见。
上述两个系列的铂族矿物,成分通常不纯,Sb常替代Bi,或Bi替代Sb,因而形成一些介于两者之间的矿物,如锑等轴碲铋钯矿(Pd,Pt)(Bi,Sb)Te、铋等轴碲锑钯矿(Pd,Ni)(Sb,Bi)Te等。前者可认为是由于等轴碲铋钯矿中Bi被Sb部分替代的结果,形成的锑等轴碲铋钯矿这一变种矿物应属于Te Bi-Pd系列;而后者铋等轴碲锑钯矿亦可认为是等轴碲锑钯矿中的Sb被Bi部分替代的结果,从而形成铋等轴碲锑钯矿变种矿物,理应属于Te-Sb-Pd系列矿物之一。此外,由于铂族矿物主要产出于铜镍硫化物矿床中,Ni含量极为丰富;所以才有Ni多少不等地替代Pd的情况出现,从而使矿物组分较为多变和复杂化。
3)Te Ni-Pd系列。矿石中已发现有碲镍钯矿(Pb,Ni)(Te,Bi)-钯碲镍矿(Ni,Pd)Te2-含钯碲镍矿Ni Te2(Pd)的共生组合。这一系列矿物中,新矿物不少,多未被人们发现和公开承认,但在本矿床确有其存在,专题研究暂拟定名如表4-14,还有待进一步确认和深化。图4-24照片中的亮白色矿物是其中的一个代表,见于杨柳坪YLP-15号光薄片,其成分是:S 7.17%,Sc2.13%,Fe 7.12%.Ni 23.23%,Pd 10.57%.Te 43.73%,Bi 6.44%。
图4-24 杨柳坪YLP-15号光薄片中的Te-Ni-Pd化合物
(王登红采样,陈振宇照相)
4)Sb-Pd系列。本矿床中Sb-Pd系列矿物已有发现,为六方锑钯矿Pd Sb-锑二钯矿Pd2Sb共生。六方锑钯矿Pd Sb是早已发现并公认的一种矿物,其Pd:Sb为1:1;而本矿床中首次出现的一锑二钯矿Pd2Sb的Pd:Sb为2:1,因而暂名为一锑二钯矿。由于一锑二钯矿的出现,可以有依据地肯定Sb-Pd系列矿物的存在,而以往文献中只有六方锑钯矿Pd Sb,还无理由认为它有共生系列矿物的存在。六方锑钯矿Pd Sb-一锑二钯矿Pd2Sb的共生,刚好满足Pd-Sb二元素应有两个矿物存在的理论要求,从而使之达到矿物的相平衡。
5)砷铂矿Pt As2。矿区有此矿物产出,但未发现另一个不同比值的矿物出现,尚无依据说明有As-Pt系列矿物存在。砷铂矿As:Pt值为2:1,因而不能否认As:Pt其他比值的矿物存在。
6)峨眉矿Os As2及铋铑砷锇铱矿(Os,Ir,Ru)3(As,Bi)。峨眉矿的情况大致同砷铂矿,而铋铑砷锇铱矿的成分极其复杂,尚无充分证据判别它是否属As-Os-Ir系列矿物。
7)自然元素矿物。在反光镜下见有自然铂(Pt)和自然钯(Pd)在矿石中存在。由于颗粒极细小,未能分析其成分,亦不便讨论其共生系列特征。
由于矿物共生系列虽然客观存在,但由于铂族矿物在显微镜下既罕见又细小,对其成分的鉴定主要依赖于电子探针的分析结果,在矿物定名和分析其共生组合关系时还存在很大的不确定性,需要今后深入研究。
6.成矿期次
研究表明,杨柳坪矿床的成矿作用经历了较长的演化过程,据矿石结构、构造、矿物组分、类型及相互关系,可以识别出3个成矿期、4个成矿阶段。
(1)岩浆熔离成矿期
岩浆熔离成矿期可分为两个阶段。
早期氧化物阶段。为岩浆贯入侵位的早期结晶阶段,本阶段首先析出的主要是造岩矿物,最早结晶的主要是橄榄石、辉石、角闪石类硅酸盐矿物,其次是磁铁矿、铬铁矿、钛铁矿等金属氧化物。它们是在高温氧化条件下形成的。该阶段可能有少量的镍、钴、铜硫化物及铂族矿物产出,但富集程度不高。
硫化物铂族元素矿化阶段。在岩浆作用的中晚期,由于造岩矿物晶出、温度缓慢下降,大量富含金属硫化物及铂族元素的矿浆从硅酸盐熔浆中析离出来,导致S离子浓度的不断增高。由于Ni及PGE的亲硫和亲铁性,并有相似的离子半径,因而形成了铂族元素及含铜镍等金属硫化物、锑及碲锑等的化合物和自然合金。在温度缓慢下降、重力及结晶分异作用的制约下,熔离出来的矿浆慢慢向底部沉降,在岩体的中部→下部→底部逐渐形成浸染状→稠密浸染状→似层状、板状或块状矿石,呈现规律的分带性。该阶段有大量的金属硫化物和铂族矿物形成,是重要的成矿阶段,并以中高温还原环境为特点。
(2)岩浆后期残余气液成矿期
在岩浆熔离成矿之后,饱含挥发分的残余气液仍富含硫化物和部分PGE,借助于其较强的活动性和流动性,易向岩体边部、早期形成矿石的裂隙或近矿围岩的裂隙等相对薄弱的部位迁移、充填、交代,从而形成不规则的细网脉及小透镜状的贯入型矿体(石),并对早期形成的铂镍矿体起叠加富集作用。当残余气液贯入到化学性质相对活泼的碳酸盐岩地层或与之接触时,则发生接触交代作用,形成矽卡岩型(斑染状)铂镍矿石或矿体。
此阶段虽属次要的成矿阶段,但可形成高品位矿石。成矿环境为中高温-中温还原环境。矿物组合以黄铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、紫硫镍矿组合为主,尚有少量方铅矿、闪锌矿。矿石内普遍见镍黄铁矿被紫硫镍矿交代等现象。
(3)表生成矿期
原生矿体在近地表环境的低温条件下,通过演化作用改造原生矿体,形成针铁矿、纤铁矿及铜蓝等表生矿物。PGE可能发生活化转移。
黄铜矿的特性
黄铜矿是 一种铜铁硫化物矿物。化学式:CuFeS2,常含微量的金、银等。晶体相对少见,为四面体状;多呈不规则粒状及致密块状集合体,也有肾状、葡萄状集合体。黄铜黄色,时有斑状锖色。条痕为微带绿的黑色。黄铜矿是一种较常见的铜矿物,几乎可形成于不同的环境下。但主要是热液作用和接触交代作用的产物,常可形成具一定规模的矿床。产地遍布世界各地。在工业上,它是炼铜的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。
物理性质:主要成分名称:二硫化亚铁铜。化学式:CuFeS2.。铜铁都为正二价硫为负二价。
黄铜[1]黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明。解理∥{112}、{101}不完全。硬度3~4。性脆。相对密度4.1~4.3。
产状与组合:分布较广。岩浆型,产于与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生。接触交代型,与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生;亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。热液型,常呈中温热液充填或交代脉状,与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿及方解石、石英等共生。在地表风化条件下遭受氧化后形成CuSO4和FeSO4,遇石灰岩形成孔雀石、蓝铜矿或褐铁矿铁帽;在次生富集带则转变为斑铜矿和辉铜矿,可作找矿标志鉴定特征:其致密块体有时与黄铁矿相似,可以其较深的黄铜黄色及较低的硬度相区别。以其脆性与自然金(强延展性)区别。
工业应用:最重要的铜矿石矿物。
怎样去鉴别铜矿
在实际工作中经常发现有些情况下黄铁矿与黄铜矿在颜色相近的情况下很难区分,下面就他们间的一些鉴定特征总结一下:
1.黄铜矿颜色为黄铜黄色或绿黄色,常带有杂斑状锖色(较黄铁矿颜色更黄),而黄铁矿一般情况下颜色为浅黄铜黄色(俗称黄白色),一般情况下二者在野外用颜色即可区分开来;
2.确实难以区分时,用小刀刻画,能划动的为黄铜矿,而不能划动的为黄铁矿;
3.二者的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。与金矿的区别在用手掂一下,手感特别重的是黄金;此外,用它在不带釉的白瓷板上一划,一看划出的条痕(即留在白瓷板上的粉末),就能分辨真假黄金:金矿的条痕是金黄色的,黄铁矿、黄铜矿的条痕是绿黑色。
怎样区别石灰岩、花岗岩、石英和黄铜矿
LS的有些说法欠妥,比如S型花岗岩就少有或者没有肉红色矿物。
至于LZ的问题,这样回答吧。你所列举的四个东西首先应当分为两类:岩石和矿物,前者包括花岗岩、灰岩,后者包括石英、黄铜矿。岩石是一种或多种矿物的集合体,所以先帮你区别矿物。
石英,油脂光泽(就是反光看起来油油的,有点像肥肉),硬度7(小刀刻不动),断口呈贝壳状端口(就是像贝壳一样有同心纹),无色透明(但是在岩石中通常看起来有点暗);至于偏光显微镜下特征我就不描述了。
黄铜矿,金属光泽,硬度小于小刀(小刀可以刻动),暗铜黄色是其主要特征(与黄铁矿区分),这个东西和石英是很好区分的噢~
方解石(灰岩的主要矿物),玻璃光泽,硬度3(小刀可以轻松刻划,所以这个特征是与石英区分的最简单方法),发育有三组完全解理(结果就是可以轻松看到菱面体状的方解石颗粒),无色透明,滴盐酸气泡,镜下特征同略。
再说岩石,灰岩就是方解石的集合体,所以特征同方解石。你拿小刀化,盐酸滴就OK了。
至于花岗岩,肉红色的一般是花岗岩但是花岗岩不全是肉红色。花岗岩是主要由石英(大于20%)、长石组成,此外常有黑云母、磁铁矿、锆石等矿物,或有辉石、白云母等,这个不太好说。我就说花岗岩总体特征吧,有了鉴定矿物的基础,所以野外看到一块岩石当石英含量大于20%,富含长石(最简单就是小刀刻不动,肉红色或浅灰白色的矿物)、黑云母的岩石,那么他就是花岗岩没错了。至于花岗岩细分类的话,我想就不具体描述了(很多很麻烦,也需要显微镜帮助)。
矿物的反射色
一、反射色的基本概念
矿物的反射色是指矿物磨光面在白光垂直照射下垂直反射所呈现的颜色,它是矿物的表色。所谓矿物的颜色一般有体色与表色之分。体色是矿物在透射光中所呈现的颜色,为透明、半透明矿物所具有(将在内反射章节中叙述),而表色是矿物表面反射光所显示的颜色。若某些矿物光面对白色入射光中各波长的光近似等量反射时,则这些矿物的反射色呈白色至灰色,仅表现亮度(反射率)或深浅的差别,矿物赋色主要由反射较强的波段所决定,如果某矿物对黄波波段反射较强,其反射色就相应地突出黄色。所以形成反射色的机理,是由于矿物光面对白色垂直入射光选择反射所致。
矿物的反射率随入射光的波长不同而变化的现象称之为反射率色散。从矿物反射率色散曲线(图3-1)图中可看出:黄铁矿的反射率色散曲线表现为在黄、橙波段有所升高,所以显淡黄色,自然铜的曲线在黄、橙、红波段急剧上升,而对红光的反射率尤高,故反射色为铜红色,方铅矿之所以为白色,是因为它对各波长的反射率差别很小,曲线较平缓,只在蓝紫波段略为升高,所以白色中微带蓝色色调。从图中不难看出,其他矿物的反射色均决定于各自的反射率色散曲线,在此不一一赘述。
图3-1 矿物反射率色散曲线
由上述可知,用连续光谱按一定波长间距,分段测取矿物的反射率而绘制成的反射率色散曲线,具有重要的实际意义。因为它能形象地反映出反射色的特点,即使有几种矿物的反射色很相似,但它们的色调和浓淡仍有所不同,这种微小的差异从反射率色散曲线的细微变化中可以看出,但用文字是难以描述的。反射色为矿物最突出的特征,因而反射率色散曲线在矿物鉴定工作中就有特殊的重要意义。
二、反射色定性描述及色变效应
反射色虽易辨认,但颜色种类繁多。根据实验,正常视觉的人,能将单纯的光谱色分辨成150种以上的色调,而对每种色调的浓度可辨别约为10个等级,对其亮度的辨别等级可达百位计。三个要素值相乘积,即人眼应辨别的颜色种类,可达几十万种之多,然而实际测试表明,正常的人眼仅能够辨别一万种左右的颜色。如此众多的颜色用有限的词汇来描述相当困难。虽然矿物的反射色分为两大类,即无色类(包括微带色调的白-灰色矿物)及有色类(具明显的赋色)。但不论是对有色矿物还是微带色调的矿物,即使同一颜色也往往因人而异,作出不同的描述。譬如以磁黄铁矿的反射色为例,曾被描述为淡褐黄色、淡棕黄色、淡玫瑰黄色或古铜黄色等,也有人描述为乳黄色、粉黄色或淡黄色微带玫瑰色等。因此矿物反射色的分类及描述难于统一。
影响反射色观察的因素除光源的色调和矿物的磨光质量外,还有就是周围矿物的影响,即视觉的色变效应。矿物反射色是指矿物单独存在时的颜色。而同一种矿物分别与不同的矿物连生时,往往会使观察者产生视觉色变。例如辉铜矿本为无色矿物(灰白微带蓝色调)类,但与方铅矿连生时,就呈明显的蓝色,若与铜蓝连生时,则显白色。再如磁铁矿反射色应为灰色,但和赤铁矿连生时,呈明显的棕色调,但与钛铁矿连生时,则显浅粉红色。虽然色变效应影响对矿物反射色的准确判断,但对某些矿物的鉴定却有所裨益。常见矿物的反射色和相对色变(效应)见表3-1。
表3-1 常见矿物的反射色和相对色变
三、反射色的颜色指数
金属矿物的反射色是矿物的主要属性,是在矿相显微镜下鉴定不透明矿物的重要依据。然而至今多数人还对金属矿物的反射色用文字来作定性的描述。定性的文字描述由于缺乏客观标准,所以人们难以从不同人对反射色的描述中获得统一的概念。近年来,矿相工作者已逐渐利用色度学的原理和方法,来定量测定矿物的反射色,即用几个简单的数字——颜色指数,客观定量地表达各种矿物反射色的特征。
1.色度学的基本概念
色度学中,颜色可用色调(颜色主波长)、饱和度(纯度或浓度)及亮度(反射率)三要素来表示。
视觉的色彩效应是由于可见光具有不同波长而产生。可见光中的各种色光以大致相等的强度混合时即成白光。色光可归纳为三种主要色光,即蓝光、绿光及红光。而以不同方式和强度混合这三种色光,就能获得几乎所有的色光。所以光学上将蓝、绿、红称为三原色。以三原色中任意两原色可混合成青、黄和紫等补色。它们之间的关系见表3-2和图3-2。
表3-2 原色和补色的加减关系
注:红绿蓝为色光中的三原色。七种基本色的其他四色为三原色以不同方式混合而成。
图3-2 三原色关系图
色调或色彩系指颜色的种类,可用反射光的主波长(λd)来表示,它与反射率色散曲线主峰的波长值相当。饱和度(Pe)也可称纯度或浓度,是指同一色调的纯粹浓淡程度,可用纯光谱色(主波长色调)和白光的比例来表示,纯光谱色最大作为100/100=1,随颜色变淡其Pe值逐渐变小,直至纯白色(光)时饱和度为零,不透明矿物反射色饱和度都很小,因此在矿相显微镜下呈现的颜色均较浅淡。亮度即颜色的明亮程度可用矿物的反射率(绿光)Rvis表示。
色调(λd)与饱和度(Pe)合称色度或色品。
2.三刺激值与色度图
三刺激值是表示正常人目中三种锥体对红、绿和蓝三原色的刺激程度(值)。据此国际照度委员会利用三色色度计制定了标准的三色曲线,也称三刺激值曲线(图3-3),图中以波长为横坐标,亮度的相对量为纵坐标。
、
、
分别表示不同波长刺激值的相对数量。例如波长为500 nm色光的三原色刺激值为:
X=0.0049
Y=0.3230
Z=0.2720
图3-3 等能光谱的三色曲线
由于表示上述三个数值,则须采用三度空间的立体图。为了解决作图的困难,可分别采用其相对百分数计算。即令:
矿相学
由上式可知x+y+z=1,如x、y为已知, z当为一定值。仍用上例说明:
∵ X+Y+Z=0.5999
∴ x=0.0082
y=0.5384
z=0.4534
上列x、y、z三数值通称相对三色系数或色度坐标。因z为一定值,则可用x为横坐标,y为纵坐标作出平面色度图(色品图),见图3-4。
图3-4 色度图
将所有的光谱色(400 nm~700 nm)均依上述方式分别找出相应的相对三色系数,并将其各自的x、y值投入图中,就可绘出各光谱色在色度图中的马蹄形轨迹。
从图中可看出,所有光谱色都位于上述光谱色轨迹(光谱色曲线)之上,由于光谱色的饱和度最大,所以任何颜色都必位于马蹄形范围以内。在图E(SE) 点表示等能白色光,即它的三色系数x、y、z均为0.3333。
既然在轨迹上的光谱色代表最大的饱和度(为1),那么任何颜色的色度坐标愈近轨迹,其色愈浓、愈纯或愈近于饱和;而愈近E 点,则颜色愈淡,即饱和度或纯度愈低,直至色光完全变成白光(饱和度等于零)为止。
设某一颜色的x、y落于P1 点,可自E点连直线EP1 直至交光谱色轨迹530 nm光λ1处,530 nm即这一颜色的主波长(λ1 处)。其饱和度Pe 则相当于EP1/Eλ1,即二者长度之比。
另如某一紫光落于P2 点,而与E点的连线交于红、紫端的直线连线之上Q点处。但在此点无法得出主波长,只能将EP2 线反向延长交于轨迹曲线段λ2 点,此点为P2 点的补色主波长λd,以负数(-499 nm)表示。而P2 点色光的饱和度可表示如下:
矿相学
综上所述,基于颜色的三基本要素,反射色的颜色指数是用三色系数中的x、y,亮度(代表视觉反射率)Rvis(=Y),主波长λd 及饱和度Pe来表示。常见矿物的反射色颜色指数见表3-3。
表3-3 常见矿物的反射色颜色指数
从表中可看出,在镜下难以区别的矿物,如几种黝铜矿的颜色指数是有差别的,特别是主波长λd较为明显,同时也不难看出,几种黄色矿物和玫瑰色矿物中,其颜色指数皆有较大的差异。从而有助于鉴定矿物。
关于矿物反射色的分类(级),前节仅将其分为有色及无色两大类,而对微带色调的矿物,则归入无色一类中。
若按矿物反射色的深浅与饱和度Pe的关系,可依如下标准分类定级:
(1)Pe<0.00 n:不论主波长为哪一种波长,反射色一律为白色(无色),其极微弱的色调不足以被人目感觉出来。
(2)0.01<Pe<0.05:一般为微带色调的矿物。
(3)0.05<Pe<0.10:一般为淡色或浅色矿物。
(4)Pe>0.10:一般为明显的有色矿物。
3.反射色颜色指数的测量方法
下面以由陈正等提出的用等能光源(SE)、等间距波长坐标法的测量反射色颜色指数方法为例,将实测步骤介绍如下:
(1)精确地测出矿物的反射率色散曲线:即在以波长为横坐标、反射率为纵坐标的直角坐标网格图中,将各点所测的值投入并连成反射率色散曲线;或用MPV-3显微光度计打印机上直接印绘的反射率色散曲线。
(2)在反射率色散曲线上,从400 nm~700 nm波长之间,按间隔10 nm量出31个波段的反射率值Rλ,再分别乘以相对应的三刺激函数Xλ、Yλ、Zλ,而得各波长的Xλ·Rλ、Yλ·Rλ、Zλ·Rλ(表3-4)。
表3-4 S E 等能光源等值纵坐标法计算记录表
续表
注:反射率按整数计。
(3)将三色分别相加,而得出∑Xλ·Rλ、∑Yλ·Rλ、∑Zλ·Rλ,再分别乘以因数1/10.68,即求出该矿物的反射色的X、Y、Z。Y值也代表视觉反射率Rvis。
(4)将X+Y+Z作分母,分别除X、Y,就求出色度坐标x、y。
(5)将x、y投入色度图,就可定出P点位置。
(6)P点已定,即能从图中求出λd和Pe。
按上述步骤,即可得出欲测矿物的颜色指数Rvis、x、y、λd和Pe。
此外,必须提及的是国际上发表的颜色指数,通常用以CIE(国际照度学会)公布的两种标准光源A和C所测算的数据。其测量方法相似(参阅参考文献[7]),按照C光源用等值纵坐标法计算见表3-5。
表3-5 按照C光源(PCλ)用等值纵坐标法计算记录表
续表
注:反射率按小数计。
应指出的是用上述作图法得出的λd 和Pe,对于大多数矿物,因其反射色的浓度很低,故而色度点P与白点E(或C)的距离很近,所以在定点和连线时易产生较大的误差。此即用作图法求λd和Pe 的缺点所在。但用“斜率”检索法,可避免作图法的这一缺陷,而以计算、查表的方法简便准确地求解出λd。
下面对用“斜率”求(查)λd和PeX的方法(斜率检索法)略加介绍:
以得出矿物的色度坐标(x、y)与白点E的色度坐标(xo=0.3333,yo=0.3333)两点连线即“斜率”。矿物色度坐标与白点连线的斜率(Sr)计算公式为:
矿相学
算出“斜率”后,可根据斜率查“检索表”(张志雄,1983),并用内插法求出精度达0.1 nm的主波长值λd。
关于纯度(Pe)也可用相应的计算法获得:
矿相学
式中:x、y为欲测矿物的色度坐标值;xd、yd为主波长λd 的色度坐标值(可从色度图中量出)。
另一表解矿物颜色指数的新方法(刘建明,1993)是:先求出斜率K [K =(yo -y)/(xo-x)],再根据K值在检索表中查出λd 和另一个参数| xo-xd|,再以公式Pe =|xo-x|/| xo-xd|算出Pe。不难看出,这种表解法是完全摆脱了作图法的弊端。同时这一新方法中,不仅备有标准光源A和C以及等能光源求解λd和Pe的检索表,而且编制了一套自动求解的计算机程序。
实验作业
(1)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、红砷镍矿、自然铜
蓝色——铜蓝、蓝辉铜矿、深红银矿
无色(白——灰色)毒砂、方铅矿、闪锌矿、石英。
(2)观察磁铁矿与赤铁矿连生时的视觉色变效应。
(3)参观MPV-3型显微光度计并测定矿物反射率色散曲线,根据测出的矿物反射率色散曲线,求出该矿物反射色的颜色指数。
黄铜矿的鉴定特征
黄铜矿,可以从它的颜色和条痕当中鉴别出来;它和黄铁矿 相像,但是硬度不如黄铁矿,黄铁矿的硬度是6-6.5;它和金类似,但是硬度比金高,也比金脆,金的硬度是2.5-3;它和黄铁矿一样,在野外很容易被误会为黄金,因此被称为愚人金(Fool's Gold); 黄铜矿为炼铜的主要原料。
关于黄铜矿反光镜下特征和黄铜矿的表面反光会形成什么光泽的介绍到此就结束了,不知道你从中找到你需要的信息了吗 ?如果你还想了解更多这方面的信息,记得收藏关注本站。