關(guān)于礦石鑒定中反光顯微鏡的重要價(jià)值探討

何凌峰

（廣東省地質(zhì)局第五地質(zhì)大隊(duì)，廣東 肇慶 526000）

前言

反光顯微鏡是礦石鑒定中比較常用的設(shè)備，其一般用在不透明的金屬礦石的鑒定中，具有不錯(cuò)的應(yīng)用效果。反光顯微鏡的種類也有很多種，各具特點(diǎn)，能夠?qū)ΦV石粒度、結(jié)構(gòu)和成分等實(shí)現(xiàn)有效的測(cè)定，其對(duì)礦石鑒定活動(dòng)具有重要的價(jià)值，而反光顯微鏡具有怎樣的應(yīng)用效果以及其在礦石鑒定中具有怎樣的價(jià)值，就是本文主要研究的內(nèi)容。

1.反光顯微鏡概述

反光顯微鏡是礦石選礦中的重要設(shè)備，主要有機(jī)械系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)以及光源系統(tǒng)等部分組成。在進(jìn)行選礦中，大部分的礦石都是在可見光中呈現(xiàn)透明的，而大部分金屬礦物則不透明，在透明礦石的鑒定與研究中，按照透明礦石晶體的光學(xué)原理使用偏光顯微鏡來研究是作為合適的，而在進(jìn)行不透明的金屬礦石鑒定與研究中則反光顯微鏡的應(yīng)用最為廣泛。借助反光顯微鏡進(jìn)行礦石的鑒定中，需要先把礦石磨制為光片，并放置在鏡下，其光源會(huì)經(jīng)過照明器中的反射器把光線朝下反射于礦石的光片表面中，后從光片的表面向上反射于目鏡中，就可以對(duì)不透明金屬礦物的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行觀察和鑒定，其能夠觀察金屬礦物晶體諸多方面的狀態(tài)，比如結(jié)晶形態(tài)、裂理和解理、共生關(guān)系、反射色、反射率以及均質(zhì)性與非均質(zhì)性等[1]。

反光顯微鏡結(jié)構(gòu)圖

2.礦石鑒定中反光顯微鏡的價(jià)值

根據(jù)金屬礦物的光學(xué)性質(zhì)，通過反光顯微鏡來進(jìn)行礦石的鑒定逐漸得到了廣泛的應(yīng)用。大部分礦石是由多種礦物通過緊密連生而形成的礦石混合物，于手標(biāo)本上進(jìn)行鑒別是比較困難的，而借助反光顯微鏡就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦石礦物鑒定、粒度的測(cè)定、解離度的測(cè)定、共生關(guān)系與成礦順序以及礦石結(jié)構(gòu)等的分析，這為礦石種類鑒定、成礦環(huán)境分析、價(jià)值礦物分布規(guī)律的研究以及后續(xù)選礦與利用等奠定了良好的基礎(chǔ)。

3.反光顯微鏡應(yīng)用的主要檢測(cè)項(xiàng)目

3.1 反射率檢測(cè)

在反光顯微鏡下，垂直入射的光在經(jīng)過礦物光面的反射后，反射光強(qiáng)和原入射的光強(qiáng)比率就是反射率。礦石反射率會(huì)隨著入射光波長而發(fā)生變化，在國際的礦物學(xué)礦相學(xué)的委員會(huì)中，就統(tǒng)一規(guī)定了470/546/589/650毫微米長度綠、籃、橙以及紅色的單光測(cè)定波長作為波長鑒定的放射率。在反射率測(cè)定中，早期主要使用光學(xué)法，而目前光電法的使用比較多，光學(xué)法主要是通過光學(xué)儀器產(chǎn)生礦物反光的強(qiáng)度和標(biāo)準(zhǔn)的物質(zhì)反光強(qiáng)度進(jìn)行比較，后對(duì)儀器進(jìn)行調(diào)節(jié)來判斷出兩者強(qiáng)度相同的儀器具有的指數(shù)來計(jì)算出礦物反射率。由于光學(xué)法的使用，需要測(cè)定人員通過對(duì)其強(qiáng)度觀察，由于受到視覺觀察靈敏度的影響，這往往使用光學(xué)法中的視測(cè)對(duì)比法，把預(yù)測(cè)的礦物和標(biāo)準(zhǔn)的礦物光片相連的部分相接在一起并壓平，使用反光顯微鏡在同一個(gè)視閾中來對(duì)兩種礦物進(jìn)行觀察，來對(duì)他們的光亮程度進(jìn)行比較，較亮的發(fā)射率就比較高，而較暗的則說明其反射率比較低。經(jīng)過礦石反射率檢測(cè)多年經(jīng)驗(yàn)，相關(guān)學(xué)者也是將礦石反射率合理劃分為了5個(gè)等級(jí)，分別為反射率超過黃鐵礦（R＞53%）、反射率在黃鐵礦與方鉛礦間（53%＞R＞43%）、反射率在方鉛礦與黝銅礦間（43%＞R＞31%）、反射率在黝銅礦與閃鋅礦間（31%＞R＞19%）和反射率小于閃鋅礦（R＜19%）[2]。

3.2 反射色檢測(cè)

礦物反射色主要是指礦物的光片于反光顯微鏡的直射光下顯示出的顏色，其和天然的礦物于普通的光線下（從各種不同的方向向礦物進(jìn)行射向），通過肉眼所觀察到的礦物顏色是有很大的區(qū)別的，它是將人工方式所打磨好礦物的光面放置在反光顯微鏡下，通過顯微鏡的光線直射所產(chǎn)生懸著性的反射作用而具有的礦物表色。礦物反射色一般可以分作無色類、微弱色類、顯著色類等5種。不同的金屬礦物也具有不同的反射色，這主要是由于其內(nèi)部金屬含量的不同造成的，比如，自然金的反射色為金黃色，并且具有十分明亮和刺眼的金屬反光效果，銀金礦的反射色為淡黃色或乳黃色，并且具有十分明亮和刺眼的金屬反光效果，黃鐵礦的反射色為金黃色，具有明亮和刺眼的金屬反光效果，但其明亮度要低于自然金與銀金礦。閃鋅礦和磁鐵礦具有灰色的反射色，并有相近的比較暗的金屬反光效果，但磁鐵礦的灰色反射色中略帶有棕紅色的光澤。正是由于不同金屬礦物具有不同的反射色，通過反光顯微鏡就能夠?qū)ζ溥M(jìn)行有效的測(cè)定。

3.3 雙反射檢測(cè)

礦物雙反射以及反射的多色性是于單偏光條件下所觀察到的光學(xué)現(xiàn)象，如果轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡物臺(tái)來改變其礦物方位，在一些礦物切面就會(huì)觀察到其亮度的變化，這就是礦物雙反射，而如果轉(zhuǎn)動(dòng)顯微鏡的物臺(tái)，看到了礦物的反射色存在變化時(shí)，就是礦物反射的多色性。由于礦物雙反射以及反射的多色性都是跟隨非均質(zhì)的礦物方位的改變，而顯示出反射率和反射色變化，因此要求在反光顯微鏡的單偏光環(huán)境中進(jìn)行觀察。通過不斷的進(jìn)行物臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)，來對(duì)礦物單個(gè)顆粒或集合體的亮度與顏色變化進(jìn)行觀察和預(yù)測(cè)，就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)礦物雙反射以及反射的多色性測(cè)定，因?yàn)槎囝w粒的集合體內(nèi)不同顆粒具有不同的方位，則不同的粒徑間也存在不同的反色率以及反射色，其亮度與顏色差異就能夠通過反光顯微鏡同一視閾進(jìn)行同時(shí)顯示，但單個(gè)顆粒顏色與亮度差異則需要通過轉(zhuǎn)動(dòng)物臺(tái)來改變晶粒的方位，在不同的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行顯示。礦物的雙反射以及反射的多色性也具有明確的視測(cè)等級(jí)，一般可分作單個(gè)晶體的特別顯著、單個(gè)晶體的清楚可見、多顆粒性集合體的清楚可見、多顆粒性集合體的隱弱可見以及多顆粒性集合體于浸油處理后也不能顯示亮度與顏色差異等5種。如果使用一般實(shí)驗(yàn)室的教學(xué)條件，來粗略對(duì)視測(cè)等級(jí)進(jìn)行分級(jí)的話，就可以將其分成可見的雙反射以及未見的雙反射等兩種情況[3]。

3.4 均質(zhì)性和非均質(zhì)性檢測(cè)

礦物均質(zhì)性以及非均質(zhì)性是于正交的偏光下對(duì)礦物光學(xué)的性質(zhì)進(jìn)行觀察，從而對(duì)礦物的均質(zhì)性和非均質(zhì)性進(jìn)行判斷。礦物的均質(zhì)性以及非均質(zhì)性也具有相應(yīng)視測(cè)的等級(jí)，在一般的生產(chǎn)中，所使用的高質(zhì)量反光顯微鏡能夠劃分成非均質(zhì)性的特別強(qiáng)、十分顯著、十分清晰以及微弱等4種等級(jí)，而在教學(xué)中一般可以分成強(qiáng)非均質(zhì)性以及弱非均質(zhì)性2種等級(jí)。均質(zhì)性和非均質(zhì)性的觀察法主要可以分為嚴(yán)格的正交偏光法、不完全的正交偏光法以及油浸法等3種，嚴(yán)格的正交偏光法，以銅藍(lán)和輝鉬礦等的4個(gè)45°的位置偏光色實(shí)現(xiàn)完全的相同，也就實(shí)現(xiàn)了前和上偏光鏡的嚴(yán)格正交，其對(duì)較強(qiáng)非均質(zhì)性的礦物，具有的合成平面的偏光以及橢圓偏光在經(jīng)過上偏光鏡光量是比較大的，因此進(jìn)行物臺(tái)旋轉(zhuǎn)其暗亮的變化是比較顯著的，但是對(duì)于一些比較弱的非均質(zhì)性礦物來說，由于其經(jīng)過上偏光鏡光量是比較大的，因此通過對(duì)物臺(tái)的旋轉(zhuǎn)其暗亮的變化并不是十分明顯；不完全的正交偏光法，主要是把上偏的光鏡進(jìn)行1-3°角度的偏離來增加其上偏光鏡光量的通過量，從而使礦物的非均質(zhì)性更加的明顯和清晰，尤其是對(duì)于礦物的顏色效應(yīng)來說更加的顯著，很多于嚴(yán)格的正交偏光中所顯示不清的非均質(zhì)性效應(yīng)，在不完全的正交偏光條件下這可以得到清晰的顯示；油浸法，于嚴(yán)格的正交偏光法、不完全的正交偏光法條件下，還存在對(duì)礦物的非均質(zhì)性觀察不清的情況，這就需要在這兩種方法的基礎(chǔ)上，再通過油浸鏡頭來對(duì)放置在浸油體內(nèi)的礦物光片進(jìn)行觀察，來判斷其具有的非均質(zhì)性效應(yīng)[4]。

4.結(jié)語

綜上所述，在不透明金屬類的礦石鑒定和研究中，反光顯微鏡的應(yīng)用最為合適，能夠有效實(shí)現(xiàn)對(duì)不透明金屬類的礦石多種參數(shù)的測(cè)定，確定金屬礦物種類，對(duì)礦石鑒定的發(fā)展具有重要的價(jià)值和意義。本文主要針對(duì)反光顯微鏡在礦石的反射率、反射色、雙反射以及均質(zhì)性和非均質(zhì)性等方面的應(yīng)用進(jìn)行了討論，充分對(duì)反光顯微鏡價(jià)值的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述，也顯示出了其對(duì)礦石鑒定發(fā)展的重要意義。由于反光顯微鏡是一種精密的光學(xué)儀器，為了充分發(fā)揮其在礦石鑒定中的設(shè)備和技術(shù)效果，還需要加強(qiáng)對(duì)此設(shè)備的規(guī)范使用，保護(hù)其工作性能，還要注重對(duì)此儀器應(yīng)用方法的繼續(xù)研究，使其更好的服務(wù)于礦石鑒定。