关于矿石鉴定中反光显微镜的重要价值探讨

何凌峰

（广东省地质局第五地质大队，广东 肇庆 526000）

前言

反光显微镜是矿石鉴定中比较常用的设备，其一般用在不透明的金属矿石的鉴定中，具有不错的应用效果。反光显微镜的种类也有很多种，各具特点，能够对矿石粒度、结构和成分等实现有效的测定，其对矿石鉴定活动具有重要的价值，而反光显微镜具有怎样的应用效果以及其在矿石鉴定中具有怎样的价值，就是本文主要研究的内容。

1.反光显微镜概述

反光显微镜是矿石选矿中的重要设备，主要有机械系统、光学系统以及光源系统等部分组成。在进行选矿中，大部分的矿石都是在可见光中呈现透明的，而大部分金属矿物则不透明，在透明矿石的鉴定与研究中，按照透明矿石晶体的光学原理使用偏光显微镜来研究是作为合适的，而在进行不透明的金属矿石鉴定与研究中则反光显微镜的应用最为广泛。借助反光显微镜进行矿石的鉴定中，需要先把矿石磨制为光片，并放置在镜下，其光源会经过照明器中的反射器把光线朝下反射于矿石的光片表面中，后从光片的表面向上反射于目镜中，就可以对不透明金属矿物的光学性质进行观察和鉴定，其能够观察金属矿物晶体诸多方面的状态，比如结晶形态、裂理和解理、共生关系、反射色、反射率以及均质性与非均质性等[1]。

反光显微镜结构图

2.矿石鉴定中反光显微镜的价值

根据金属矿物的光学性质，通过反光显微镜来进行矿石的鉴定逐渐得到了广泛的应用。大部分矿石是由多种矿物通过紧密连生而形成的矿石混合物，于手标本上进行鉴别是比较困难的，而借助反光显微镜就能够实现对矿石矿物鉴定、粒度的测定、解离度的测定、共生关系与成矿顺序以及矿石结构等的分析，这为矿石种类鉴定、成矿环境分析、价值矿物分布规律的研究以及后续选矿与利用等奠定了良好的基础。

3.反光显微镜应用的主要检测项目

3.1 反射率检测

在反光显微镜下，垂直入射的光在经过矿物光面的反射后，反射光强和原入射的光强比率就是反射率。矿石反射率会随着入射光波长而发生变化，在国际的矿物学矿相学的委员会中，就统一规定了470/546/589/650毫微米长度绿、篮、橙以及红色的单光测定波长作为波长鉴定的放射率。在反射率测定中，早期主要使用光学法，而目前光电法的使用比较多，光学法主要是通过光学仪器产生矿物反光的强度和标准的物质反光强度进行比较，后对仪器进行调节来判断出两者强度相同的仪器具有的指数来计算出矿物反射率。由于光学法的使用，需要测定人员通过对其强度观察，由于受到视觉观察灵敏度的影响，这往往使用光学法中的视测对比法，把预测的矿物和标准的矿物光片相连的部分相接在一起并压平，使用反光显微镜在同一个视阈中来对两种矿物进行观察，来对他们的光亮程度进行比较，较亮的发射率就比较高，而较暗的则说明其反射率比较低。经过矿石反射率检测多年经验，相关学者也是将矿石反射率合理划分为了5个等级，分别为反射率超过黄铁矿（R＞53%）、反射率在黄铁矿与方铅矿间（53%＞R＞43%）、反射率在方铅矿与黝铜矿间（43%＞R＞31%）、反射率在黝铜矿与闪锌矿间（31%＞R＞19%）和反射率小于闪锌矿（R＜19%）[2]。

3.2 反射色检测

矿物反射色主要是指矿物的光片于反光显微镜的直射光下显示出的颜色，其和天然的矿物于普通的光线下（从各种不同的方向向矿物进行射向），通过肉眼所观察到的矿物颜色是有很大的区别的，它是将人工方式所打磨好矿物的光面放置在反光显微镜下，通过显微镜的光线直射所产生悬着性的反射作用而具有的矿物表色。矿物反射色一般可以分作无色类、微弱色类、显著色类等5种。不同的金属矿物也具有不同的反射色，这主要是由于其内部金属含量的不同造成的，比如，自然金的反射色为金黄色，并且具有十分明亮和刺眼的金属反光效果，银金矿的反射色为淡黄色或乳黄色，并且具有十分明亮和刺眼的金属反光效果，黄铁矿的反射色为金黄色，具有明亮和刺眼的金属反光效果，但其明亮度要低于自然金与银金矿。闪锌矿和磁铁矿具有灰色的反射色，并有相近的比较暗的金属反光效果，但磁铁矿的灰色反射色中略带有棕红色的光泽。正是由于不同金属矿物具有不同的反射色，通过反光显微镜就能够对其进行有效的测定。

3.3 双反射检测

矿物双反射以及反射的多色性是于单偏光条件下所观察到的光学现象，如果转动显微镜物台来改变其矿物方位，在一些矿物切面就会观察到其亮度的变化，这就是矿物双反射，而如果转动显微镜的物台，看到了矿物的反射色存在变化时，就是矿物反射的多色性。由于矿物双反射以及反射的多色性都是跟随非均质的矿物方位的改变，而显示出反射率和反射色变化，因此要求在反光显微镜的单偏光环境中进行观察。通过不断的进行物台的转动，来对矿物单个颗粒或集合体的亮度与颜色变化进行观察和预测，就能够实现对矿物双反射以及反射的多色性测定，因为多颗粒的集合体内不同颗粒具有不同的方位，则不同的粒径间也存在不同的反色率以及反射色，其亮度与颜色差异就能够通过反光显微镜同一视阈进行同时显示，但单个颗粒颜色与亮度差异则需要通过转动物台来改变晶粒的方位，在不同的时间内进行显示。矿物的双反射以及反射的多色性也具有明确的视测等级，一般可分作单个晶体的特别显著、单个晶体的清楚可见、多颗粒性集合体的清楚可见、多颗粒性集合体的隐弱可见以及多颗粒性集合体于浸油处理后也不能显示亮度与颜色差异等5种。如果使用一般实验室的教学条件，来粗略对视测等级进行分级的话，就可以将其分成可见的双反射以及未见的双反射等两种情况[3]。

3.4 均质性和非均质性检测

矿物均质性以及非均质性是于正交的偏光下对矿物光学的性质进行观察，从而对矿物的均质性和非均质性进行判断。矿物的均质性以及非均质性也具有相应视测的等级，在一般的生产中，所使用的高质量反光显微镜能够划分成非均质性的特别强、十分显著、十分清晰以及微弱等4种等级，而在教学中一般可以分成强非均质性以及弱非均质性2种等级。均质性和非均质性的观察法主要可以分为严格的正交偏光法、不完全的正交偏光法以及油浸法等3种，严格的正交偏光法，以铜蓝和辉钼矿等的4个45°的位置偏光色实现完全的相同，也就实现了前和上偏光镜的严格正交，其对较强非均质性的矿物，具有的合成平面的偏光以及椭圆偏光在经过上偏光镜光量是比较大的，因此进行物台旋转其暗亮的变化是比较显著的，但是对于一些比较弱的非均质性矿物来说，由于其经过上偏光镜光量是比较大的，因此通过对物台的旋转其暗亮的变化并不是十分明显；不完全的正交偏光法，主要是把上偏的光镜进行1-3°角度的偏离来增加其上偏光镜光量的通过量，从而使矿物的非均质性更加的明显和清晰，尤其是对于矿物的颜色效应来说更加的显著，很多于严格的正交偏光中所显示不清的非均质性效应，在不完全的正交偏光条件下这可以得到清晰的显示；油浸法，于严格的正交偏光法、不完全的正交偏光法条件下，还存在对矿物的非均质性观察不清的情况，这就需要在这两种方法的基础上，再通过油浸镜头来对放置在浸油体内的矿物光片进行观察，来判断其具有的非均质性效应[4]。

4.结语

综上所述，在不透明金属类的矿石鉴定和研究中，反光显微镜的应用最为合适，能够有效实现对不透明金属类的矿石多种参数的测定，确定金属矿物种类，对矿石鉴定的发展具有重要的价值和意义。本文主要针对反光显微镜在矿石的反射率、反射色、双反射以及均质性和非均质性等方面的应用进行了讨论，充分对反光显微镜价值的实现进行了阐述，也显示出了其对矿石鉴定发展的重要意义。由于反光显微镜是一种精密的光学仪器，为了充分发挥其在矿石鉴定中的设备和技术效果，还需要加强对此设备的规范使用，保护其工作性能，还要注重对此仪器应用方法的继续研究，使其更好的服务于矿石鉴定。