工艺矿物学矿物的偏光显微镜鉴定共88页文档
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工艺矿物学知识在有效使用铁矿石方面的应用随着钢铁生产行业的不断发展,地球上的矿石资源越来越少,易选铁矿石日益减少,难选矿石慢慢会成为选矿石的主要研究对象。
工艺矿物学与选矿工艺有着密切的联系,矿石的矿物成分、元素的分布和赋存状态、矿物嵌布特征、粒度大小等是选择合理选矿工艺流程预计选别指标的重要依据。
因此,选矿试验前,必须进行详细的工艺矿物学研究,查清各种元素的状态,才能对症下药,选择合理的工艺流程。
工艺矿物学作为地质、选矿、冶金的一门边缘学科来说,它的任务及其应用范围是比较广泛的,可分为选矿工艺矿物学和冶金工艺矿物学。
对铁矿矿石工艺矿物学的研究涉及的内容有:矿石的化学组成和有益、有害元素的赋存状态和分布;有用矿物和脉石或杂志矿物的嵌布粒度、存在形态,在碎磨过程的解离特性以及矿石或矿物的物化性质等。
综合这些方面的研究,一般能从工艺矿物学角度提出对磨矿细度的选择和工艺流程的制定、合理指标的确定等有指导作用的建议。
含铁矿物种类繁多,目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种,其中常见的有170余种。
但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
其中褐铁矿、菱铁矿等弱磁性含铁矿石为较难选别的铁矿石。
工艺矿物学分析是指导矿物加工试验研究和工业生产的一项基础性工作,对于矿物加工工艺方法的选择、工艺故障的分析和资源综合利用评级等方面具有重要意义。
采用的方法,有透射偏光、反射偏光显微镜鉴定,化学多元素分析、化学物相分析、重力分析、磁力分析、热差分析、红外光谱分析、X衍射结构分析;用电子探针或离子探针进行矿石的微屈化学成分分析;用扫描电子显微镜分析矿物之间的嵌镶关系;用电子显微镜观察超微细矿物的赋存状态并研究其分布规律;用穆斯堡尔仪研究铁的存在形式、价态、占位化学键性质;用中子衍射法进行矿物磁畴结构的测定;用俄歇电子能谱进行矿物表面状态分析以及用图象分析进行矿物粒度的测定等。
工艺矿物学知识在有效使用铁矿石方面的应用随着钢铁生产行业的不断发展,地球上的矿石资源越来越少,易选铁矿石日益减少,难选矿石慢慢会成为选矿石的主要研究对象。
工艺矿物学与选矿工艺有着密切的联系,矿石的矿物成分、元素的分布和赋存状态、矿物嵌布特征、粒度大小等是选择合理选矿工艺流程预计选别指标的重要依据。
因此,选矿试验前,必须进行详细的工艺矿物学研究,查清各种元素的状态,才能对症下药,选择合理的工艺流程。
工艺矿物学作为地质、选矿、冶金的一门边缘学科来说,它的任务及其应用范围是比较广泛的,可分为选矿工艺矿物学和冶金工艺矿物学。
对铁矿矿石工艺矿物学的研究涉及的内容有:矿石的化学组成和有益、有害元素的赋存状态和分布;有用矿物和脉石或杂志矿物的嵌布粒度、存在形态,在碎磨过程的解离特性以及矿石或矿物的物化性质等。
综合这些方面的研究,一般能从工艺矿物学角度提出对磨矿细度的选择和工艺流程的制定、合理指标的确定等有指导作用的建议。
含铁矿物种类繁多,目前已发现的铁矿物和含铁矿物约300余种,其中常见的有170余种。
但在当前技术条件下,具有工业利用价值的主要是磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿和菱铁矿等。
其中褐铁矿、菱铁矿等弱磁性含铁矿石为较难选别的铁矿石。
工艺矿物学分析是指导矿物加工试验研究和工业生产的一项基础性工作,对于矿物加工工艺方法的选择、工艺故障的分析和资源综合利用评级等方面具有重要意义。
采用的方法,有透射偏光、反射偏光显微镜鉴定,化学多元素分析、化学物相分析、重力分析、磁力分析、热差分析、红外光谱分析、X衍射结构分析;用电子探针或离子探针进行矿石的微屈化学成分分析;用扫描电子显微镜分析矿物之间的嵌镶关系;用电子显微镜观察超微细矿物的赋存状态并研究其分布规律;用穆斯堡尔仪研究铁的存在形式、价态、占位化学键性质;用中子衍射法进行矿物磁畴结构的测定;用俄歇电子能谱进行矿物表面状态分析以及用图象分析进行矿物粒度的测定等。
偏光显微镜在岩矿鉴定工作中的使用技巧和方法
偏光显微镜是一种常用的显微镜,它可以用来鉴定和研究岩石结构和化学组成,为内部构造及其成因分析提供重要信息。
偏光显微镜的使用技巧和方法有很多,主要有以下几点:
1、准备显微镜和样品:准备好偏光显微镜,确保偏光显微镜的物镜清晰可见,然后从样品中搜集样本。
2、静态显微镜观察:将样品放在偏光显微镜上,通过改变照射光的方向和颜色,进行静态观察。
判断岩石的晶体形状,晶形,晶界宽度和光反射吸收等。
3、钻孔显微镜观察:首先根据样品自身特性钻取小孔,再将磨碎的岩石粉末取出,在偏光显微镜下观察。
以此可以获取到晶间空隙的尺寸变化,晶粒的内部构造和晶粒的组合多样性等信息。
4、化学分析:对岩石样品进行水解或用其它方法提取里面的晶体,使用电子显微镜或X射线物相聚焦技术,确定岩石中物质含量和元素成分,区分各种晶体材料。
5、透射电子显微镜观察:通过将偏光显微镜结合电子显微镜技术,可以清晰地观测到岩石中微小元素的表面结构,有利于更准确地鉴定岩石结构。
总之,偏光显微镜是一种重要的矿物鉴定显微镜,它能够发挥重要作用,帮助我们准确鉴定岩石的结构,物质含量和元素成份,帮助我们更准确地探讨岩石的组成成分及其成因,从而为我们更多的实际应用提供支撑。
第六章矿物的偏光图一、聚敛光下偏光图的基本概念前面几章介绍了金属矿物的垂立入射、垂直反射光下研究的情况,本章再介绍一下金属矿物在斜入射、斜反射下研究的光学效应。
考虑到地质类专业的需要和当前教学实验室的条件,本教程只对聚敛偏光下光学效应最基本的原理和主要光学现象作简要的阐述。
关于详细的测量方法和测定结果可参阅有关专门著作和参考书。
众所周知,非均质透明矿物于透射偏光显微镜下在直射正交偏光条件下显示全视域均匀的干涉色,在聚敛正交偏光条件下则显示不均匀的干涉图(高重折率一轴晶矿物在消光位呈带彩色环带的黑十字,二轴晶矿物呈更复杂的干涉偏光图)。
强双反射非均质不透明矿物于反射矿相显微镜下在直射正交偏光条件下显示全视域均匀亮度和偏光色,在聚敛正交偏光条件下则显示亮度和颜色不均匀的偏光图。
与透明矿物的聚敛偏光图可以区分二轴晶矿物的正、负光性相似,不透明矿物的聚敛偏光图可以提供更多的光性鉴定特征鉴别矿物(如鉴别软猛矿和硬锰矿——软锰矿的正交聚敛偏光双曲线暗带偏光图暗带凹部显蓝色、凸部显红色;而硬锰矿则是凹部显红色、凸部显蓝色。
再如一般光学性质很相似的金、银碲化物类矿物也可用聚敛偏光图加以区别)。
因此,不透明矿物在聚敛光下的偏光图具有实际意义,它受到不少矿相学家的重视。
对其复杂的形成机理,已有一些专著的论文在理论上作了比较深入的探讨和基本的论述。
二、聚敛光下偏光图的形成机理(一)反射旋转及其色散在矿相显微镜下,物镜产生—束圆锥形入射光。
光线投射到矿物光片表面再反射出去。
物镜中心(即视域中心)的光线为垂直入射、垂直反射。
物镜(视域)其他位置则系成各种不同角度的斜入射、斜反射。
入射光和反射光组成的面为“入射面”,入射面与光片表面垂直。
入射面中与光片表面垂直的线为“入射法线”,入射光与入射法线所夹的角度即为光线的“入射角”。
按物理光学定律,入射角与反射角相等。
斜入射光为平面偏光时,斜反射光的振动面(图5-1的R线)将与原入射光的振动面(图5-1的东西向的P线)不同,此即为“反射旋转”。
偏光显微镜下的矿物光学性质及鉴定方法简述非均质体矿物在偏光显微镜下的鉴定程序(1)在偏光显微镜下,对整个岩石薄片,按从左到右。
从上到下的顺序对所要鉴定的鉴定的矿物扫描一遍,初步了解矿物的晶形、解理、颜色、多色性、干涉性、干涉色、消光类型、双晶、轴性等特征,以确定需要鉴定描述的内容(2)选择垂直OA切面,该切面的特征是单偏光镜下无多色性,即使是有色矿物也无多色性,正交偏光镜下全消光,锥偏光镜下垂直OA切面干涉图。
选好切面后,首先在锥偏光镜下确定矿物的轴性和光性符号,若为二轴晶,估计出2V大小;然后在单偏光镜下观测No(一轴晶)或Nm(二轴晶)的突起等级以确定折射率大小范围,若为有色矿物,在测定No Nm的颜色(3)选择平行OA(一轴晶)或平行OAP(二轴晶)切面,此种切面的特征是单偏光镜下无色矿物闪突起最明显,有色矿物多色性最明显,正交偏光镜下干涉色最高,锥偏光镜下为闪图。
选好切面后,在轴性已知时,首先在锥偏光镜下测定光性符号,然后退出锥偏光镜光系统,在相应的光路系统下测定其他光学性质。
(4)选择垂直解理面的切面,确定解理的完善程度。
如具有两组解理,选择同时垂直两组解理面的切面,测定解理夹角。
(5)选择垂直解理面的切面,测定消光角的公式。
单斜晶系矿物一般选择平行OAP切面进行测定,三斜晶系矿物要具体矿物而定。
(6)对一向延长或二向延长的矿物,要一向延长切面,测定延性符号。
(7)若矿物具有双晶,要确定其双晶类型。
在矿物颗粒较好的情况下,选择垂直双晶结合面的切面,尽量确定出双晶面、双晶轴的名称和双晶率。
(8)观察其他特征,如矿物所含包裹体特征,此生变化产物(9)归纳奠定结果,查有关光性鉴定图表,尽可能定出矿物种属和亚种名称,画出光性方位图,写出鉴定报告简述透明矿物光学性质的描述内容和顺序矿物光学性质的描述顺序和鉴定顺序不同。
鉴定顺序一般是在锥偏光镜下选好定向向切面后,先测定锥偏光镜下的光学性质,然后返回到正交偏光镜和单偏光镜下测定其他光学性质;而光学性质的描述一般是按单偏光镜下光性、正交偏光显微镜下光性、锥偏光镜下光性的顺序进行。
偏光显微镜下透明矿物的鉴定偏光显微镜下透明矿物的鉴定2010年12月31日岩石磨成厚约0.03mm 的薄片,置于偏光显微镜下观察,我们可以发现有的矿物是透明的(绝大多数硅酸盐、碳酸盐矿物和部分氧化物),有的矿物是不透明的(金属硫化物及部分氧化物)。
鉴定不透明矿物需要反光显微镜,将在本书的下篇介绍,这里只介绍透明矿物在偏光显微镜下的鉴定方法。
偏光显微镜下鉴定矿物,分为单偏光、正交偏光、聚敛光下观察三个步骤,其原理在晶体光学中有详尽的论述,这里只介绍和岩石薄片观察描述有关的部分,而形成这些光性特征的光学原理就不详细说明。
单偏光镜下观察1 晶形晶形对识别典型的表现有良好晶面的矿物很有用。
如石榴子石在薄片中常为自形的六边形,白榴石常呈八边形,磷灰石横断面常为六边形而纵断面为柱状,榍石常为菱形,白云石常为信封状,电气石横断面呈弧状三角形而纵断面为柱状,锆石常常呈四方柱状或两端为锥形的长柱状。
需要注意的是,由于薄片切面的随机性,上述矿物的斜切面也可以表现为其他的形状,如石榴石和白榴石还可以出现正方形、长方形甚至三角形的晶形,磷灰石也可以表现为正方形或长方形晶形。
2 解理和裂理某些解理特征明显的矿物,能根据其解理很快确定,如云母具有一组细密、平直而不间断的解理,角闪石的两组解理以56 度相交,辉石、红柱石、方柱石的两组解理近于正交。
但与解理斜交的切面上所表现的角度要比其最大交角要小。
具两组解理的矿物,在其纵断面上只表现一组解理,如角闪石、辉石在薄片中经常只出现一组解理。
由于切面的限制,具有三6组以上解理的矿物在薄片上常常只显示一组或两组解理,甚至表现出没有解理。
如方解石和白云石有三组解理,但在薄片中一般只能看到两组。
裂理和解理很相似,但它们的成因不同,薄片中的特征也有所不同。
解理往往是沿着矿物晶体中面网间化学键力最弱的方向产生,而裂理面一般是沿双晶结合面或某种细微包裹体的夹层而产生;在形态上,裂理的宽度也明显比解理大,而且大多数情况也没有解理平直。