一、矿物的反射率与双反射
(一)反射率与双反射的概念
反射率是表示矿物磨光面反光能力的参数,用符号R表示,它是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 = Ir/Ii×100%
反射率与矿物的折射率(N)及吸收系数(k)之间存在下列关系:
(N-n)2+K2
R = ————————
(N+n)2+K2
式中,n为传播光波之介质的折射率,介质通常为空气或浸油。以空气为介质时,其折射率n=1,上式成为:
(N-1)2+K2
R = ————————
(N+1)2+K2
对于透明矿物,其吸收系数K=0,故公式简化为:
(N-n)2
R = —————
(N+n)2
对于不透明矿物,R、N和K三者之间存在下列关系:当K<0.5时,R主要取决于N;K=0.5~2.0时,只同时取决于N和K;当K>2.0时,及主要取决于K,此时R都大于38%。
反射率是矿物本身固有的属性,不同的矿物具有不同的反射率值(见下表),如白光下自然银的反射率为95%,而萤石的反射率仅为3%,两者相差30多倍。可见,反射率是鉴定矿物(尤其是透明度低的矿物)的重要特征。
几种矿物的反射率 | |||||
矿物名称 | 蓝 光 | 绿 光 | 黄 光 | 红 光 | 白 光 |
(470nm) | (546nm) | (589nm) | (650nm) | ||
自然银 | 92.2 | 94.3 | 95.1 | 94.8 | 95 |
黄铁矿 | 45.6 | 52 | 53.4 | 54.3 | 53 |
方铅矿 | 46.3 | 42.7 | 42.2 | 41.7 | 43 |
黝铜矿 | 31.6 | 32.2 | 31.8 | 30.2 | 30 |
闪锌矿 | 17.7 | 16.6 | 16.4 | 16.1 | 17 |
萤 石 | 3 | 3 | 3 | 3 | 3 |
属于高级晶族的等轴晶系矿物只有1个反射率值,其他晶系的矿物反射率随晶体方向而变化,当旋转物台时,表现为矿物亮度的改变,这种反射率随方向而变化的现象称为矿物的双反射。属于中级晶族的四方晶系、三方晶系和六方晶系的矿物有2个主反射率Ro和Re,而属于低级晶族的三斜晶系、单斜晶系和斜方晶系的矿物有3个主反射率Rg、Rm和Rp
(二)反射率与双反射的测定
测定矿物反射率的方法较多,归纳起来,可分为光学法和光电法两大类,前者以视测对比法用得最广,后者以光电倍增管法最为有效。
1.视测对比法
视测对比法是在显微镜下用肉眼观察未知矿物的亮度,并与已知反射率的矿物进行比较的方法。通常用黄铁矿、方铅矿、黝铜矿和闪锌矿4种矿物作标准,将欲测矿物与标准矿物安装在同一载玻片上,使两者尽量靠近,以便在同一视域中看到互为倒像的2个矿物,比较其亮度,便可知道欲测矿物的反射率是比标准矿物高还是低。显然,这是一种定性至半定量的方法,欲测矿物与标准矿物反射率相差较大时,很容易判断两者反射率的高低。当欲测矿物无法与标准矿物在同一视域出现时,可借助“视觉暂留”来进行比较,即先看一种矿物,以眼睛视觉保存其亮度的印象,与第2种出现在视域中的矿物亮度对比。
利用4种标准矿物,可将各种欲测矿物的反射率分为以下5级:
A反射率高于黄铁矿的矿物(R>53%)
B 反射率介于黄铁矿和方铅矿之间的矿物(53%>R>43%)
C 反射率介于方铅矿和黝铜矿之间的矿物(43%>R>30%)
D 反射率介于黝铜矿和闪锌矿之间的矿物(30%>R>17%)
E 反射率低于闪锌矿的矿物(R<17%)
这种方法除显微镜外不需专门的仪器设备,简便易行,快速有效,故在实际工作中被广泛采用。
矿物的双反射仍在单偏光镜下观察。对于同种矿物的集合体,要仔细观察不同颗粒的亮度变化,判断是否有亮度差异;对于单个颗粒,则要旋转物台,看其亮度是否有变化。观察结果可分为3级:明显、可见和无。
2.光电倍增管法
光电倍增管法利用光电效应测定矿物的反射率。物质在光的作用下发射电子的现象即光电效应,此时物质释放出的电子称为光电子,它在电场中形成的电流称为光电流。光电倍增管由阳极、阴极和多个“二次发射靶屏极”组成。光线照射阴极发出光电子,多次落入“二次发射靶屏”上,产生二次电子,使光电流放大几百万倍。在阳极,输出电流被灵敏检流计测定。光电效应的基本定律表明,在单位时间和单位面积内,受光照射物质释放出的电子数与入射光的强度成正比。因此,只要分别测取标样与欲测矿物的光电流强度,就可根据标样的反射率计算出欲测矿物的反射率。当前使用的光电倍增管测微光度计带有微处理机,可直接读数和打印结果。
使用光电倍增管测微光度计测定矿物的反射率时,只要标样正确、光片质量好、安装水平、控制温差、避免震动以及精确准焦等,就能达到很高的灵敏度。所以,该方法被国际矿相学委员会规定为定量测定矿物反射率的标准。
(三)影响反射率和双反射的因素
以下因素会影响反射率和双反射的正确测定,必须注意。
(1)光源光源强度及入射光波长对反射率影响很大。光源越强,反射率就越高;波长改变,反射率也随之改变(见上表)。可见,测定反射率时,对标样和欲测矿物要保持相同的测试条件。
(2)光片光片表面磨光质量要高,做到无擦痕、麻点或氧化膜等,否则会降低矿物的反射率。此外,光片必须严格压平,若光片表面与入射光不垂直,则会影响反射光的方向,降低矿物的反射率。
(3)其他因素浸没介质、放大倍数、焦距、内反射及温差等因素均能影响反射率的高低。[next]
二、矿物的反射色与反射多色性
(一)反射色与反射多色性的概念
矿物光片在单偏光镜下呈现的颜色称为矿物的反射色。反射色随矿物方位而变化的现象称为反射多色性。反射色与肉眼观察矿物标本时的颜色有所不同,它是由矿物磨光面对镜下光线直射时的选择性反射作用造成的“表色”。当矿物光面对白色入射光中各波长的光近似等量反射时,这些矿物的反射色就呈现白色至灰色;当矿物对某一波长的光反射较强时,反射色就呈该波长的颜色。如方铅矿对白色入射光近似等量反射,故方铅矿的反射色为白色;而黄铜矿对黄色波段的光反射强烈,故反射色呈黄色。
矿物的反射色可用反射率色散曲线来解释。反射率色散是指矿物反射率随入射光波长不同而异的现象。以波长为横坐标,反射率值为纵坐标,即可作出反射率色散曲线图(见下图)。从图可知,自然铜的反射率色散曲线在黄、橙和红波段急剧上升,故反射色呈这3种颜色的综合色;黄铁矿的色散曲线则在黄和橙波段明显上升,故呈淡黄色。
(二)反射色与反射多色性的测定
反射色和反射多色性的测定,有镜下肉眼观察和仪器测量2种测定方法,相应有定性描述和定量记录2种表示方法。
定性描述是将肉眼观察到的颜色用文字描述的办法记录下来,如方铅矿的反射色描述为“白色”,黄铁矿为“淡黄色”等。对于反射多色性,可分为“明显、可见和无”3级,其中前2个级别应尽可能描述颜色的变化情况,如毒砂的反射多色定性可描述为:可见(微蓝-淡桔色)。由于颜色的过渡类型多,而且描述起来常是因人而异,所以仅靠视觉来区别以及用词汇来表达是很困难的。
为了克服以上困难,可应用色度学的原理和方法,用数字来定量表示矿物的反射色。在色度学中,用色调、纯度和亮度3个要素来表示颜色。色调也称色相,是指颜色的种类,可用反射光的主波长(λd)表示,它与反射率色散曲线主峰的波长值相当。纯度也称饱和度,用符号Pe表示,指颜色的纯粹程度,可用色光与白光的比例来定量,纯光谱色最大为1(100%),随颜色变淡纯度值逐渐变小,直至纯白色时纯度为零。亮度也称明度,是指颜色的明亮程度,用绿光下矿物的反射率(Rvis)表示。[next]
一些矿物的反射色颜色指数 | |||||
矿物名称 | Rvis | x | y | λd | Pe |
自然金 | 75.3 | 0.4 | 0.398 | 578 | 0.399 |
自然铜 | 64.9 | 0.392 | 0.358 | 588 | 0.251 |
黄铁矿 | 53.9 | 0.352 | 0.359 | 574 | 0.132 |
方铅矿 | 43.2 | 0.352 | 0.324 | 473 | 0.037 |
黝铜矿 | 31.4 | 0.332 | 0.336 | 516 | 0.005 |
磁铁矿 | 20.4 | 0.333 | 0.334 | 557 | 0.001 |
闪锌矿 | 16.7 | 0.324 | 0.325 | 478 | 0.038 |
矿物的反射色可用色调(λd)、纯度(Pe)、亮度(Rvis)以及色度坐标(x,y)来表示,它们统称为颜色指数,上表列出了一些矿物的颜色指数,其中Rvis需要测定,λd和Pe可在国际照度委员会规定的XYZ系统标准色度图上求得。色度坐标x和y由下式计算:
x=X/(X+Y+Z)
y=Y/(X+Y+Z)
式中X代表红色, Y为绿色, Z为蓝色,即所谓的三原色。可见光谱中任何色光都可由这3种色光按一定的比例混合而成,若三原色的光按等量混合即为白光。
(三)影响反射色和反射多色性的因素
(1)光源光源的强度与色调能影响矿物的反射色。当光源较弱时,反射色会偏黄。
为了滤去光源中多余的黄光,显微镜上配备有蓝色滤色片。调节光源时,以方铅矿的白
色作为标准。
(2)光片与测定反射率时对光片的要求类似,光片的磨光质量要高,安装必须正确。当光片表面存在氧化膜时,会出现各种彩色,故光片必须保持新鲜和清洁的表面。
(3)周围矿物的影响矿物的反射色是指一种矿物单独出现时的反射光颜色。当2种或多种不同颜色的矿物出现在一起时,就会干扰人的视觉,称为视觉色变效应。如黄铁矿在镜下单独出现时呈淡黄色,若和白色的方铅矿在一起时,黄色就更明显;若黄铁矿与铜黄色的黄铜矿或金黄色的自然金共生时,黄色特征就变得不明显,甚至被误认为是白色。可见,观测不同矿物集合体的反射色时要注意视觉色变效应。
三、矿物的内反射
(一)内反射的概念
当光线照射到具有一定透明度的矿物光片表面时,除反射光外,有一部分光线能折射透入矿物内部,若遇到矿物内部的某些界面(如解理、裂隙、空洞、晶粒、包裹体等),光线可以被反射出来或散射开,这种现象称为矿物的内反射。如果反射出来的光线没有色散现象,则仍为白光,如发生色散,则可显示颜色,称为内反射色。内反射也即光线在矿物内部发生的反射,所呈现的内反射色是矿物的体色,而前述的反射色是矿物的表色。体色和表色互为补色,互补明显程度与矿物的透明度密切相关。
透明矿物可使大量的光线透过,反射光极弱。因此,反射色多为灰色!灰黑色,所带色调很弱,即颜色的纯度很小。由于透射光量大,内反射现象很明显,若色散显著,还可呈现强烈的内反射色,如孔雀石呈现鲜艳的翠绿色、蓝铜矿呈现特征的蓝色等。透明矿物反射色与内反射色的互补现象一般不明显,肉眼观察矿物的颜色与内反射色相同或相近。[next]
半透明矿物的透射光和反射光都较强,所以内反射色和反射色都比较强烈,两者的互补关系较明显。肉眼观察矿物的颜色与内反射色或反射色都不一致,它是内反射色和反射色的综合色。如赤铁矿肉眼观察一般为褐红色,反射色为灰白色微带蓝色色调,内反射色则为深红色,三者都不一样。
不透明矿物不允许光线透过、故不发生内反射现象。如黄铁矿、黄铜矿和方铅矿等金属矿物均无内反射。
由于矿物的透明度与反射率有密切联系,所以内反射现象与反射率之间的关系也十分明显。一般说来,矿物的反射率越高,内反射现象就越不明显。
(二)内反射的测定
测定内反射常用斜照法和正交偏光法2种。测定结果可分为“明显、可见和无”3个级别。对于有内反射的矿物,还应进一步观察和描述内反射色,用括号表示之。如辰砂的内反射现象可记录为:明显(朱红色)。
1.斜照法
将光源从侧面斜照在光片表面上,使反射光线对称倾斜反射而不进入物镜(下图)。当光线斜射到透明或半透明矿物表面时,除被斜反射掉一部分外,其余光线透入矿物内部,遇到倾斜度合适的界面,又从矿物内部反射出来进入物镜,使显微镜视域呈现一定的亮度,并具有透明的视感,即内反射现象。如带有某种颜色则表示矿物有内反射色。
用斜照法观测矿物的内反射现象灵敏度较低,只能观测到内反射很显著的矿物的内反射现象。因此,不要以为斜照时镜下呈黑色的矿物就肯定无内反射。为了提高观测效果,可用斜照光观察矿物的粉末,因为粉末的透光性比块状矿物好。矿物粉末可用钢针或金刚石笔在镜下刻划光片表面而获取。
2.正交偏光法
该方法是在正交偏光下观察矿物的内反射现象。入射平面直线偏光被矿物表面反射时,反射光基本上是直线偏光,从而不能通过上偏光镜,视域呈黑暗状态。但是,射入矿物内部的直线偏光发生反射时的情况就不一样了,因它们被矿物内部的界面反射出来的光波常呈椭圆偏光或发生反射旋转,即一部分内反射光能透过上偏光镜,使视域呈现一定的亮度,这就是正交偏光下的内反射现象。
在正交镜下观察矿物的粉末效果更好。对于内反射现象很微弱的矿物,还可用浸油作介质,观察矿物的粉末,这是观测内反射最有效的方法,因为矿物在浸油中反射率会大大降低,透入矿物粉末内部的光量大为增加,使内反射现象更易显现。
(三)影响内反射测定的因素
(1)光源 由于内反射光相对较弱,故需要用强光源作入射光。光源要用白光,以便观测到正确的内反射色。
(2)入射角 斜照法观察矿物的内反射时,入射角以30˚~45˚为宜。观察时,应变换入射光的入射角和方向,以寻求有利的反射角,增加进入物镜的光量,加强镜下的透明视感。[next]
(3)磨料 要避免将堆积在矿物光片裂隙和凹坑中的磨料颜色误认为是矿物的内反射色。
(4)干涉现象 白光倾斜射入石英和方解石等无色透明矿物后,可能会像射入三棱镜似的发生色散,产生干涉现象,使矿物内部显示“彩色”,不要将这种内反射强烈但无内反射色的现象误认为彩色内反射色。
(5)物镜倍数 斜照法只能用低倍物镜或中倍物镜,因高倍物镜工作距离太短,不允许光线按适宜角度照射到光片表面。相反,正交偏光法最好是用高倍物镜,因为透过高倍物镜的光线聚敛作用强,成为各种方向和入射角的斜照光,使矿物显现内反射的机会增大。
(6)非均质性和偏光色 均质矿物任何方向都可用正交偏光法观察内反射,但非均质矿物在正交镜下显非均质性和偏光色,故应在消光位才能正确观察内反射。要区别内反射色和偏光色,只需旋转物台,当改变矿物方位时,内反射色基本不发生变化,而偏光色会发生明显的变化。
四、矿物的硬度
矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用力的能力。根据机械作用力的类型,矿物的硬度可分为3种情况,即刻划硬度、抗磨硬度和抗压硬度。
(一)刻划硬度
矿物抵抗刻划作用力的能力称为刻划硬度。显微镜下测定矿物刻划硬度方法简便,用钢针(缝纫针)和铜针(用纯铜电线磨制)作工具,刻划矿物的表面,其结果分为3级:
(1)高硬度矿物 用钢针刻不动的矿物,如黄铁矿、赤铁矿等。
(2)中硬度矿物 用钢针能刻动,但铜针刻不动。如黄铜矿、闪锌矿等。
(3)低硬度矿物用钢针刻得动的矿物,如方铅矿、辉钼矿等。
镜下刻划矿物在低倍或中倍物镜下进行,金属针与光片表面成30˚~45˚角度较合适。刻划时从左向右划动,不能太用力。刻划后观察光片表面是否留下刻痕。要避免将光片表面被刻动的尘土、污垢、氧化膜或金属针本身的粉末误认为刻痕。
(二)抗磨硬度
矿物抵抗研磨作用力的能力称为抗磨硬度。镜下观测抗磨硬度仅是比较相邻矿物硬度的相对高低,而不能对矿物硬度进行定量或分级。制好的光片尽管肉眼看来很平滑,但在显微镜下仍可表现出高低不平。光片在研磨和抛光过程中,软矿物易磨损而相对凹下,硬矿物不易磨损而相对凸出,使毗连的软、硬矿物之间形成一个斜面(下图)。图中的箭头线表示反射光线,在平面部位反射光都垂直向上,但斜面上的光线则向低硬度矿物的方向反射,使得正对矿物交界线的位置显得黑暗,而在交界线外围,由于光线重叠而显得更为明亮,产生一条“亮线”。当提升显微镜筒或下降载物台时,物镜焦点由图中B的位置升到A的位置,亮线便向低硬度矿物的方向移动。如下降镜筒或上升物台时,物镜焦点也下降,亮线就向高硬度矿物方向移动。从而能比较毗连两矿物硬度的相对高低。
垂直入射光线在不同突起矿物光面的反射示意图[next]
在操作过程中,如亮线不明显,可适当缩小视野光圈,来提高亮线的清晰度。观察亮线移动时,宜采用提升镜筒或下降物台的方法,因采用下降镜筒或上升物台容易将物镜撞在光片上。
(三)抗压硬度
矿物抵抗压入作用力的能力称为抗压硬度。抗压硬度用显微硬度仪测定,硬度仪上安有用硬质合金或金刚石制成的“压头”。外加一定负荷时,可使压头在矿物表面压出压痕。根据负荷和压痕的大小,即可计算出矿物的抗压硬度。
维克压头(a)和诺普压头(b)及其相应的压痕示意图
当前,最常用的抗压硬度是维克(Vicker)硬度,其次是诺普(Knoop)硬度。
维克硬度所用的压头为金刚石正方形锥体,各锥面角为136˚(上图a)。维克硬度值(Hv)以负荷除以压痕的表面积计算,其公式是:
P
HV = ———————————
d2/[2sin(136o/2)]
=1.854p/d2
式中 p——负荷重,kg;
d——正方形压痕的对角线长度,mm.
诺普硬度所用的压头为金刚石菱形锥体,锥体两相邻面之间的夹角分别为130˚和172.5˚,压痕为长的菱形(上图b)、诺芦硬度值(Hk)的计算公式为:
P
HK = ———————————————————
1/2cot[1/2(172.5o)]tan(130o)d2
= 14.229p/d2
式中 P——负荷重,kg;
d——长菱形压痕的长对角线长度,mm.
新型的显微硬度仪配有电脑,可直接显示测定结果。[next]
五、矿物的结构
矿物的结构是指矿物晶粒的外部形态特征及内部显微结构,如晶形、解理、双晶和内部环带等,它们均具有鉴定意义。
(一)晶形
由于晶体内的质点排列是遵循某种规律的,所以,理想的晶体都具有固定的一种或几种形态。晶体的天然几何多面体外形称为晶形。由于受形成条件的限制,一些晶体的形态是不规则的,称为他形晶;晶体的部分形态不规则,而另一部分形态规则时,称为半自形晶;形态规则的晶体称为自形晶。自形晶晶体对镜下鉴定矿物具有一定的作用,但要注意,镜下见到的晶体形态是沿晶体某个方向切出的平面,而不是天然晶面的形态。如立方体晶形的黄铁矿,其天然晶面为正方形,但切面形态除了正方形外,还可以呈长方形、三角形和梯形等(见下图)。因此,观察光片时要注意联想,恢复出乎面形态所代表的立体晶形。
(二)解理
矿物在外力作用下沿晶格中一定方向发生破裂的固有性质称为解理,沿解理裂开的平面叫解理面。解理是由晶体内部结构决定的,同种晶体具有相同类型的解理。矿物学中把同一方向的解理叫做一组。有的矿物只有一组解理,有的具有多组解理。因此,解理可作为鉴定矿物的辅助特征。
根据解理产生的难易程度,可将它们分为5级,从易到难,依次称为极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理。显微镜下一般只能观察到极完全解理和完全解理,通常需要浸蚀光片后才易观察,采用不完全磨光的光片也有利于解理的显现。
有些矿物的解理具有特殊的鉴定意义,如方铅矿的{100}三组解理常相交成三角形,在研磨过程中,解理交汇处易剥落成三角形孔穴,在镜下表现为“黑三角”孔,具有特征
(三)双晶
2个或多个同种晶体按一定的对称规律形成的规则连生体,称为双晶。根据双晶个体连生的方式,可将双晶分为两大类。晶体的个体相互穿插而形成的双晶称为穿插双晶;如果双晶个体互不穿插,只是以简单的平面相接触而连生在一起,则称为接触双晶。接触双晶可进一步分为简单接触双晶、聚片双晶和环状双晶等类型。
双晶中,相邻2个单晶的相应晶面和晶棱通常互不平行。因此,在正交偏光镜下或通过浸蚀后,由于各个单晶的方位不同,消光方位和接受浸蚀的程度也不相同,可出现明暗相间的现象。
(四)环带
有些矿物的晶粒内部,沿晶面方向有一系列环状的纹线和条带,这些环带表现为反射率、反射色、硬度、化学组分、杂质包裹体和孔隙度等方面存在的差异,具有一定的鉴定意义。如含钴和镍的黄铁矿常呈现带浅玫瑰色(含钴)和带紫色(含镍)色调的环带与黄白色(无杂质)的环带交互出现。
矿物晶粒内部的环带结构主要是在矿物形成过程中,由于介质的组分和所在的环境变化而产生的。具体地说,环带结构可由熔体或溶液的结晶以及胶体物质重结晶形成。
六、矿物的浸蚀鉴定
(一)浸蚀鉴定的概念
浸蚀鉴定是指利用某些化学试剂浸蚀矿物磨光面,根据浸蚀反应来鉴定矿物的一种方法。浸蚀反应根据其结果的不同可分为两大类:试剂不与矿物发生反应时称为负反应,试剂与矿物发生某种反应时称为正反应。正反应有以下不同表现:
(1)显结构 试剂溶解掉光片表面的非晶质薄膜,使光片显现出原来被掩盖的解理纹、裂纹、双晶纹、晶粒内部环带结构及晶粒界线等。这种现象统称为“显结构”。
(2)染黑 矿物表面被试剂浸蚀后,变得粗糙不平,入射光反射时成为散射光,浸蚀区在镜下变成灰黑至黑色。这种现象称为“染黑”。
(3)染色 当试剂在溶解矿物的同时,因化学反应产生沉淀物,以带色薄膜的形式留在浸蚀部位。这种现象称为“染色”,如染蓝、染黄等。[next]
(4)晕色 如沉淀物为五色透明的细小晶体,可使光波反射时产生各种干涉色,犹如彩虹。这种现象称为晕色。
(5)晕圈 试剂滴在矿物光面上,有时在液滴四周产生色变,称为“晕圈”或“薰污”。这种现象是由试剂液滴向外发散的气体导致的,属于一种比较特殊的浸蚀反应现象。
(6)发泡 试剂与矿物发生化学反应,产生气体逸出的现象称为“发泡”,或叫“起泡”。
此外,当试剂液滴四周不显“晕圈”,而凝聚有微细的水珠时称为“汗圈”。这种现象属于负反应。
(二)浸蚀鉴定的试剂、用具及操作
浸蚀鉴定一般使用6种标准试剂,它们是1:1HNO3、1:HCI、20%KCN、20%FeCl3、5%HgCl2和40%KOH。必要时,还可采用3%H2O2和王水(3份浓HCL和1份浓HNO3)。注意以上试剂中,KCN有剧毒。
浸蚀鉴定的用具很简单,主要是盛试剂的小瓶、滴管、白金丝滴棒和滤纸等。
浸蚀鉴定按下列步骤操作:
(1)将光片擦净,置于镜下。用低倍或中倍物镜寻找到欲鉴定的矿物颗粒。
(2)用滴管将试剂滴在用蒸馏水冲洗过的白金丝滴棒的端头,再将试剂送到矿物表面。
(3)在1min内观察试剂与矿物的反应情况。
(4)1min后,立即用蒸馏水洗浸蚀区,用滤纸吸干洗液,再观察有无显结构、染黑、染色、晕色、晕圈等现象。
(三)影响浸蚀鉴定的因素
为了得到正确的鉴定结果,需要注意下列影响因素:
(1)光片光面表面必须清洁,没有油污、尘埃或胶泥等污物,保证试剂与矿物直接反应。
(2)试剂 KCN、FeCl3、HCl2以及KOH易蒸发,并产生沉淀物,在镜下会产生彩色,不要误认为是正反应。只要用蒸馏水冲洗,这些沉淀物薄膜即可消失。
(3)电化学作用当矿物颗粒较小、一滴试剂滴在2种矿物上时,因电位差产生电流,可使其中一种矿物的反应加强,而另一种矿物的反应减弱。所以,浸蚀鉴定要选择大于试剂液滴的矿物颗粒。
(4)杂质和裂缝被试矿物产生的发泡等正反应呈面状均匀出现,如反应呈线状出现,多半是由杂质细脉或裂隙中的物质引起的,要注意区别。此外,矿物中类质同象混入物也4影响浸蚀鉴定的结果。
(5)矿石成因同种矿物,经受的地质作用不同,浸蚀反应可能也会出现差异。如原生矿石中的黄铜矿和黝铜矿与硝酸作用为负反应,但氧化矿石中的黄铜矿和黝铜矿常与硝酸作用显正反应。
七、矿物的其他鉴定特征
(一)磁性
磁性是金属矿物的一个重要性质,它是磁选分离矿物的依据。然而,在显微镜下利用磁性鉴定矿物具有很大的局限性,通常只有辅助鉴定意义。
镜下测定磁性有2种方法。一种是在测定刻划硬度时,对于刻下来的粉末,用磁化后的钢针检测其是否有磁性。注意磁化钢针不能直接接触粉末,而是让针尖挨近粉末,观察粉末是否自动跳到磁针上。如针尖直接碰触粉末,因粉末细小,由于吸附作用可将无磁性的粉末粘到针尖上。另一种测定磁性的方法是用一枚大头针,将其圆头吸在磁铁上并垂直磁铁平面,手持磁铁将大头针针尖挨近欲测矿物,若矿物有磁性,则针尖就会偏向该矿物。这种方法对于弱磁性矿物灵敏度较低。
(二)导电性
导电性是指矿物传导电流的能力。在镜下检测矿物的导电性只能在较大的颗粒上进行。其方法是使用万能表或欧姆表,在表笔上安上尖针,测试矿物表面的电阻。两表笔的距离以1mm为宜。要注意,不能将表笔放在2种矿物或被裂隙分隔的2个颗粒上,否则检测结果不正确。
根据电阻的大小,可将矿物的导电性分为3类。电阻小于10-6Ω的是强导电性矿物(如红砷镍矿),电阻为10-6-10-2Ω时为弱导电性矿物(如方铅矿),电阻大于10-2Ω为不导电矿物(如闪锌矿)。
(三)脆性和塑性
在外力作用下,矿物发生破碎和变形的性能称为脆性和塑性。脆性矿物受压后易破碎,在镜下表现为压碎结构,如黄铁矿常呈压碎结构。刻划脆性矿物时,产生毛糙的刻痕和粒状粉末,粉末呈弹跳式蹦离矿物,刻痕两侧不发生塑性隆起。塑性矿物受压不易破碎,而是发生变形,在镜下表现为揉皱结构,如方铅矿常呈揉皱结构,可见到一排排弯曲的黑三角孔。刻划塑性矿物时,粉末极少,即使有也不呈等轴粒状,而是呈片状或条状,粉末脱离矿物时没有弹跳感。留下的刻痕较光滑,两侧因塑性变形而微微隆起。
有人建议以测量维氏硬度值时开始产生裂隙的最小负荷来划分矿物的脆性与塑性,也有人提出以产生第1条裂纹时压痕对角线长度的倒数作为度量矿物脆性和塑性的标准。