Минераграфические методы анализа в проходящ свете. 2 страница

Основными методами, используемыми при лабораторных иссле­дованиях нерудных полезных ископаемых, являются макроскопичес­кое изучение, физические, экологические, механические и термические испытания, термический анализ, испытания на морозостойкость и обогатимость, химический, минералого-петрографический и литологический анализы. Последние три вида исследования выполняются в соответствующих специализированных лабораториях.

В ходе лабораторных исследований определяются физико-механические и эколого-технологические свойства: щебня (гравия) для обычного бетона, дорожно-строительных работ и путевого балласта; известняков (доломитов) для производства строительной извести, флюсующихся добавок и цемента; гипсового камня, глиногипсов и талька; глин (огнеупорных, тугоплавких, кирпичных, керамзитовых, цементных, аглопоритовых и др.); глин и цементов для изготовления буровых глинистых и цементных (тампонажных) растворов; песков, используемых для строительных и дорожно-строительных работ, изготовления силикатного кирпича и производства стекла; формовочных песков и глин; минеральных пигментов (охры, мумия, сурика, умбры и др.); каолинов и пегматитов для производства керамических изделий; вермикулита сырого и вспученного; асбестовых руд; естественного камня.

ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ АНАЛИЗ. Люминесценцией наз свечение,испускаемое холодным вещ-вом под влиянием внешнего воздействия:при нагревании,под влиянием давления,реже при растворении,при облучении ультрафиолетовым,катодными,рентгеновскими или другими коротковолновыми лучами.Различ-т 2вида люминесценции:флюоресценция–люминесценция,прекращающаяся сразу после удал-я источника возбуждения;и фосфоритизация–люминесценция, продолжаю-щаяся после удал-я источника возбужд-я

ммм

МАГНИТНЫЕ МЕТОДЫ СЕПАРАЦИИ. С помощью магнитных методов решатся многие технологические задачи в различных отраслях народного хозяйства. В обогащении полезных ископаемых магнитные методы являются основной для получения концентратов черных и редких металлов, широко применяются они при переработке руд цветных и благородных металлов, угля, алмазов и многих других ископаемых. Как известно, при этом решаются задачи не только извлечения ценных минералов, но и очистка их от магнитных примесей, регенерации магнитных суспензий при гравитационном обогащении, удаления металлолома и т. д.

Сепарация в магнитном поле основана, главным образом, на различии в магнитных свойствах разделяемых минералов. Однако минералы при перемещении в магнитном поле сепаратора подвергаются воздействию не только магнитных, но и механических сил.

Для того чтобы разделить смесь минералов, различающихся по магнитным свойствам, должны одновременно соблюдаться следующие условия:

а) магнитная сила, действующая на сильно магнитные минералы, должна быть равна или больше равнодействующей всех механических сил, действующих на эти минералы в направлении, противоположном магнитной силе;

б) магнитная сила, действующая на слабо магнитные минералы, должна быть меньше равнодействующей всех механических сил, действующих на эти минералы.

Серийно выпускаются сепараторы двух типов: электромагнитные и с постоянными магнитами. Несмотря на конструктивные отличия магнитных систем и других узлов, все сепараторы делятся на две группы:

1) сепараторы со слабым магнитным полем (напряженность магнитного поля от 70 до 120 кА/м и сила поля от 3·105 до 6·105 кА2/м3), предназначенные для выделения из руд сильномагнитных минералов;

2) сепараторы с сильным магнитным полем (напряженность магнитного поля от 800 до 1600 кА/м и сила поля от 3·107 до 1210·107 кА2/м3), предназначенные для выделения из руд слабомагнитных минералов. Сепарация может осуществляться в воздушной или водной среде и магнитные сепараторы, в свою очередь, подразделяются на сухие и мокрые.

В зависимости от направления движения продуктов относительно друг друга различают сепараторы с прямоточной, противоточной и полу-противоточной ваннами. По конструктивному исполнению основного рабочего органа и виду среды, в которой происходит разделение, сепараторы делятся на:

барабанные для мокрой сепарации, барабанные для сухой сепарации, валковые для мокрой сепарации, валковые для сухой сепарации, дисковые для сухой сепарации.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ УГЛЕЙ. (петрографическ,хим.и физ.)-включ-т различный комплекс характеристик в зависимости от задач исследования.При любой направленности последних 1-ым этапом явл углепетрографическое и частично физ. изучение,по данным которых вместе с результатами техническ и элементарного анализа устанавливаются степень углефикации и генетическ тип угля.Эти данные ориентируют относительно возможностей промышл-го использов-я угля и определяют круг необходимых М.и.у. Для бурых и низших стадий камен углей опред-т теплоту сгорания, выход и состав продуктов полукоксования,а в случае землистых бурых углей-также выход и состав монтанвоска. Для каменных углей-от газовых до отощенно-спекающихся—опред-ся спекаемость,вспучиваемость, пластометрическ показатели,св-ва кокса.Для тощих углей,полуантрацитов и антрацитов основные технологические характеристики-теплота сгорания и электропроводность (для антрацитов) Теоретические исслед-я угольного вещ-ва пров-ся методами углепетрографии, углехимии и физики. В части хим. помимо основных перечисленных выше показателей для бурых углей включ-ся определение содер. и хар-ка гуминовых кислот и остаточного угля, для бурых и каменных углей- определ-е функциональных гр.,группового состава, изучение с помощью различных орг, растворителей и при разл. температурах, с помощью гидролитического расщепления; примен-ся хар-ка углей методами рентгеноскопии, инфракрасной и ультрафиолетовой спектроскопии, люминесцентного анализа,электронной микроскопии,парамагнитного и ядерно-магнитного резонанса,термографии,окисления и гидрогенизации.Перечисленные хим. и физ. М. и.у. позволяют осветить молекулярную структуру угольного вещества. Испытания на угле.Проводя реакции восстановления на угле,можно получить метал­лические корольки и шлаки,при реакциях окисления-хар-ные для некоторых металлов налеты окислов

МЕТОДЫ КАЧЕСТВЕННОГО АНАЛИЗА МИНЕРАЛОВ. Методы качественного анализа минералов характеризуются пределами обнаружения, т.е. наименьшей массой (абсолютный предел) или наименьшей концентрацией (относительный предел) искомого компонента. Для химических методов эти показатели обычно не ниже соответственно 1 мкг и 10-6%, а при использовании радиоактивационных методов соответственно 10-12г и 10-10%. Качественный анализ может быть основной целью исследования или первым этапом при количественном анализе объектов неизвестного состава.

Качественный анализ в геологии проводится после петрографических исследований осадочных пород, для корреляции геологических разрезов, выяснения геохимических условий образования пород, характера (щёлочно-кислотный или окислительно-восстановительный) процессов в массиве, закономерностей распределения слагающих элементов горной породы, минерализации подземных и поверхностных вод, для экспресс-анализа газа в скважинах, в предварительных исследованиях горной массы при выборе способа обогащения и т.д.

КАЧЕСТВЕННЫЙ АНАЛИЗ (а. qualitative analysis; н. qualitative Analyse; ф. analyse qualitative; и. analisis cualitativo) — обнаружение (идентификация) компонентов (химических элементов, молекул соединений, ионов одного химического состава, но разной зарядности, минералов и др.) в анализируемых веществах или их смесях.Элементный качественный анализ можно проводить химическими методами с использованием реакций обнаружения, характерных для неорганических ионов в растворах или для атомов органических соединений, после разложения последних до устойчивых неорганических продуктов. Эти реакции обычно сопровождаются изменением окраски раствора, образованием осадков или выделением газообразных продуктов. При полном качественном анализе неорганических веществ с помощью химических реакций из смеси последовательно выделяют небольшие группы ионов (т.н. аналитические группы элементов), после чего проводят реакции обнаружения. В дробном качественном анализе каждый элемент определяют непосредственно в смеси по специфической реакции, физические методы анализа, главным образом эмиссионный спектральный, активационный, рентгеноспектральный, масс-спектральный, позволяют обнаружить ряд элементов после проведения небольшого числа операций. Возможно комбинирование физических методов с предварительной химической обработкой. В молекулярном качественном анализе наибольшее значение имеют инфракрасная спектроскопия и ядерный магнитный резонанс. Используют также химические методы и методы, основанные на измерении таких физических характеристик вещества, как, например, плотность, растворимость, температуры плавления и кипения. Для фазового качественного анализа применяются рентгеновский структурный анализ и термогравиметрия (особенно при анализе минералов). Часто фазы сначала выделяют химическим и электрохимическим растворением. Основной метод изотопного качественного анализа — масс-спектрометрия. Для ускорения идентификации компонентов при обработке результатов анализа часто используют ЭВМ.

МЕТОДЫ РЕНТГЕНОСПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА. В связи с быстрым развитием электроники, эффективной и устойчивой регистрации различного рода излучений, в том числе и рентгеновских спектров малой интенсивности, появилась возможность применить рентгеноспектральный анализ для изучения химического состава различных материалов.

Преимущества методов рентгеноспектрального анализа перед другими заключается в том, что эти методы однообразны и в некотором смысле универсальны. Если разработан метод определения одного элемента, то и для других он может быть применен без существенной доработки. Это позволяет наиболее полно инструментализировать, механизировать и, наконец, автоматизировать аналитический процесс.

Рентгеноспектральный метод позволяет анализировать материалы, находящиеся в различных агрегатных состояниях - твердые, жидкие, газообразные и даже готовые детали без их разрушения.

Метод рентгеноспектрального анализа является экспрессным, что позволяет не только своевременно контролировать технологические процессы, но и осуществлять управление ими (например, непрерывный и экспресс-анализ состава шихты в цементной и металлургической промышленности, контроль процесса на обогатительных предприятиях).

По точности и чувствительности рентгеноспектральный метод во многих случаях вполне сравним с другими аналитическими методами. Эти обстоятельства побудили аналитиков всего мира снова проявить интерес к рентгеноспектральным аналитическим методам в самых разнообразных областях науки и техники, в том числе и для определения химического состава минерального сырья.

МЕТОДЫ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА. физический метод определения химич состава веществ,основанный на использовании спектров электромагнитного излучения, поглощения,отражения или люминесценции.В зависимости от того,определяется атомный или молекулярный состав,различают спектральный анализ атомный и молекулярный.Спектральн анализ подразделяется также на качественный и количественный.Первый проводится путём сравнения спектра образца со спектрами известных веществ.Второй основан на измерении интенсивности излучения(величины поглощения,отражения и т.д.)на длинах волн, принадлежащих определяемым атомам или молекулам,и последующем вычислении по их значениям концентраций.Среди методов спектральн анализа-атомно-абсорбционный анализ,атомно-флуоресцентный анализ, лазерный спектральный анализ,метод рентгеновской флуоресценции,атомный эмиссионный и др.Используют их в горном деле и геологии для установления хим состава горн пород,руд,мин-ов,технологических проб в процессе их обогащения и переработки,в геохимич исследованиях.атомный эмиссионный спектральн анализ примен-ся на всех стадиях поисковых и разведочных работ,при изучении мест-й,в минералогических исследованиях для определения свыше 70 эл-тов при содержаниях от 10-6-10-5% до десятка % с возможностью одновременного определ-я в каждой пробе до 40 элементов. Рентгеновская флуоресценция исп-ся для определ-я элементов (с атомным номером более 10)при концентрациях от 10-4% до десятков %, обладает высокой воспроизводимостью.В геологии нефтей при изучении их состава,исследовании мин-ов и шлифов,выяснении природы окраски и т.д.эффективно примен-ся молекулярный спектральн анализ

МИНЕРАГРАФИЧЕСКИЙ МЕТОД ИССЛЕДОВАНИЯ. Минераграфические исследования руд под микроскопом проводят в отраженном свете,объектом исследований явл руда в виде аншлифа.Определение рудн мин-ов производится с помощью следующих диагностических признаков:отражательная способность и двуотражение, цвет, внутренние рефлексы,отношение к поляризованному свету,твердость,магнитность,электропроводность, химическ признаки. Отражательная способность хар-ет степень отражения света,падающего на полированную поверхность мин-ла,и позволяет все рудные мин-лы разбить на 3группы. К 1ой группе отнесены мин-лы, отражательная способность которых больше,чем у галенита. 2ая группа объединяет мин-лы,отражательная способность которых равна или ниже,чем у галенита,но не выше,чем у сфалерита; к 3ей группе отнесены мин-лы,с отражательной способностью равной или меньшей сфалерита.Отражательная способность изотропных мин-ов имеет одно значение и не зависит от разрезов кристаллических зерен минерал в шлифе.Свойство мин-ла отражать от своей полированной поверхности свет определенной интенсивности зависит от показателя преломления и показателя поглощения мин-ла. Отражательная способность изотропных мин-ов имеет одно значение;для минералов одноосных—два значения: наибольшее и наименьшее.У двуосных мин-ов появляется еще и среднее значение показателя отражения.Поэтому для характеристики отражательной способности анизотропного мин-ла необходимо определять его наибольшую,наименьшую и среднюю отражательную способность.Двуотражение определяют в поляризованном отраженном свете при одном поляризаторе. При этом для одноосных мин-ов часто можно подойти к определению оптического знака мин-ла.По степени проявления двуотражения мин-лы делятся на 2группы: 1)сильно двуотражающис(двуотражение выявляется отчетливо) и 2)слабо двуотражающие (двуотражение можно наблюдать только с помощью иммерсионного объектива).

Определение внутренних рефлексов.При изучении прозрачных и полупрозрачных мин-ов в отраженном свете при скрещенных николях одновременно улавливаются лучи,отраженные от полированной поверхности мин-ла,и лучи,отразившиеся изнутри мин-ла.Характер этих двух типов лучей легко установить,если постепенно поворачивать анализатор от 0°до 90°.Свет,отраженный от полированной поверхности,постепенно гасится анализатором, в то время как лучи света,отразившиеся от включений(непрозрачного мин-ла,трещин спайности или пузырька воздуха) мин-ла,не гасятся.При этом отчетливо будет выявлена их окраска.Это явление особенно ясно наблюдается у изотропных(прозрачных или полупрозрачных)мин-ов.Внутр рефлексы лучше наблюдать в косом свете,т.е. когда свет от источника направлен непосредственно на полированную поверхность мин-ла.При косом освещении шлифа лучи,падающие наклонно, встретив на своем пути полированное сечение непрозрачного мин-ла,отразятся в сторону и непопадут в глаз наблюдателя,поэтому такие мин-лы в косом свете будут совершенно темными.Лучи света,падающие на полированную поверх-сть прозрачного или полупрозрачн мин-ла,частично проникнут в глубь мин-ла.Если на пути этих лучей встретились включения непрозрачного мин-ла,трещина спайности или пузырек воздуха,они отразятся от них и попадут в глаз наблюдателя.Окраска их будет соответствовать окраске прозрачного мин-ла в проходящем свете.Цвет порошка мин-ла соответствует цвету его внутр-х рефлексов.Применение иммерсии позволяет отчетливо наблюдать внутрен рефлексы даже у полупрозрачных мин-ов (гётита,ильменита, вольфрамита и др).У мелких зерен(менее 0,5 мм)и у малопрозрачных мин-ов внутр рефлексы даже с применением иммерсии не всегда можно выявить. В таких случаях нужно применять ультраопак или спец-ные объективы для работы в темном поле.

МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. Минералогич анализ явл самостоятельным разделом лабораторн исследований,имеющим свой метод и объект исследования.Области его применения разнообразны.Метод включ фракционирование материала проб по некоторым свойствам,качественное определение(диагностику)мин-ов и установление их кол-ва,основанное на визуальном(глазомерном)определении или на более точных методах.Объекты исследования-природные или техногенные смеси мин-ов.Важнейшее требование концентрирования тяжелых мин-ов при минералогическ анализе-минимальная величина потерь,поскольку в задачи анализа входит количественная оценка содержаний этих минералов.Минерал анализ отражает количественные взаимоотношения между мин-ми пробы,характерные св-ва и отличия самих мин-ов,включает широкий круг вопросов.Его успешное выполнение предусматривает использование хим методов для диагностики (пленочные,капельные, порошковые реакции),для очистки зерен и других целей; физических-для правильного выполнения и разработки новых способов фракционирования по магнитным, электрическим,плотностным и другим св-вам;оптических- для диагностики; математической статистики-для обработки результатов и т.д.Для проведения минералог-го анализа исследователь должен знать широкий комплекс мин-ов,их св-ва,изменчивость признаков,минеральные ассоциации,коренные источники,типы срастания и другие признаки

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ. Форма является наиболее трудно определимой характеристикой любой частицы. Трудности морфометрического анализа связаны главным образом с отсутствием единых четких критериев оценки формы неправильных трехмерных обломков.

В настоящее время разработано много различных способов количественной оценки отдельных параметров, каждый из которых характеризует форму обломочной частицы, но недостаточен для однозначного описания формы частицы в целом. В результате общая задача морфометрии — количественная оценка формы как единого свойства обломочных частиц распадается на ряд частных задач, решение которых отнюдь не означает, что общая задача решена удовлетворительно. При этом понятие формы обломочных частиц нередко подменяется подчиненными ему понятиями значительно меньшего объема (округленность, эллиптичность, сферичность, изометричность и т. д.), которыми оно не исчерпывается. Доводом в пользу такого узкого подхода к проблеме изучения формы обломочных частиц обычно служит утверждение о большей информативности некоторых частных признаков формы (например, округленности) по сравнению с формой «вообще».

Методы морфометрического анализа подразделяются на: 1) визуальную оценку формы обломочных частиц; 2) оценку формы частиц в плоскости проекции (в том числе оптические и телевизионно-оптические); 3) трехмерную оценку формы частиц, основанную на прямых измерениях длины их осей; 4) исследование формы частиц по их способности к перекатыванию.

Наиболее распространенным методом морфометрического анализа является метод визуальной оценки формы обломочных частиц, основанный на сравнении с набором стандартов. Существуют и другие способы визуальной оценки формы обломочных частиц (метод Уоделла и др.).

Наиболее распространенной является пятибалльная шкала Рассела и Тейлора, в которой совершенно неокатанные остроугольные зерна обозначаются баллом 0, сохранившие первоначальную форму и имеющие лишь слегка сглаженные ребра — баллом 1, частицы со сглаженными углами, но еще заметными прямолинейными гранями — баллом 2, хорошо скатанные, сохранившие лишь следы первоначальной огранки — баллом 3, идеально скатанные — баллом 4.

Методы оценки формы обломочных частиц в плоскости проекции применяются для количественной характеристики формы частиц.

Методы трехмерных оценок формы обломочных частиц, основанные на прямых измерениях длины их осей, также очень трудоемки.

Более перспективным представляется изучение формы обломочных частиц по их способности к перекатыванию, основанные на косвенных оценках формы частиц по длине их пробега на наклонной плоскости при разных углах ее наклона.

Вибрационный сепаратор К-1780 обеспечивает разделение обломочных частиц по их форме на 14 фракций. Исходная навеска 5 г. Продольный угол наклона рабочей деки вибрационного сепаратора 7°, поперечный угол ее наклона — 3°. Частота колебаний 50 Гц, амплитуда колебаний 0,414 мм. Радиус кривизны вогнутой поверхности деки 6 000 мм. Результаты анализа выражаются в объемных долях. Полученные экспериментальным путем значения коэффициентов вариации составляют 2 — 7 % (в среднем 4,3 %). Время одного анализа, включая взвешивание выделенных морфометрических фракций, не превышает 15 мин.

ооо

ОБЩАЯ СХЕМА ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. В процессе поисков и разведки геологи получают навыки, необходимые для визуального определения типов (сортов) руд при документации горных выработок и керна скважин. Большую помощь в этом может оказать хорошо составленная эталонная коллекция образцов руд месторождения по типам (иногда по сортам). Рассмотрим виды лабораторных исследований для реше­ния геологических задач по комплексному изучению вещественного состава минерального сырья стадии предварительной разведки па примере месторо­ждений железных руд.

Обработка проб железных руд производится путем последовательного измельчения и сокращения по схеме, основанной по формуле Г. О. Чечотта: Q=kd²", где Q — надежная масса сокращенной пробы, кг; d — диаметр наи­больших частиц, мм; к — коэффициент, зависящий от степени равномерно­сти оруденепия. Обычно для железорудных месторождений применяется к 0,1 — 0,2. Величина к может быть определена экспериментально.

При современной технике измельчения нередко оказывается, что истира­ние всей породы до тонкого порошка — способ более быстрый, экономич­ный и, более надежен, чем стадийное дробление и сокращение пробы.

Выбор методов (геологических, геофизических) опробования произво­дится исходя из конкретных геологических особенностей месторождения. Для рядового опробования могут использоваться при соответствующем обосновании данные, полученные геофизическими методами (магнитными, ядерно-геофизическими).

Принятый метод опробования должен обеспечивать наибольшую досто­верность результатов при достаточной производительности и экономичичности. В случае применения нескольких методов опробования их необходимо сопоставлять по точности и достоверности результатов.

Технологические свойства руд, изучают в лабораторных и полупромыш­ленных условиях, при этом используются минералого-технологические, ма­лые технологические, лабораторные, укрупненно-лабораторные и полупро­мышленные пробы. При наличии опыта промышленной переработки для легкообогатимых руд допускается использование схем обогащения принятых на аналогичных объектах, подтвержденных результатами лабораторных иссле­дований. Для труднообогатимых или новых типов руд, опыт переработки ко­торых отсутствует, технологические исследования руд (а в случае необходи­мости и продуктов обогащения) должны проводиться по специальным про­граммам, согласованным с заинтересованными организациями.

Для попутных компонентов в соответствии с «Требованиями к комплекс­ному изучению месторождений и подсчету запасов попутных полезных ис­копаемых и компонентов» необходимо выяснить формы нахождения и ба­ланс их распределения в продуктах обогащения руд, а также установить ус­ловия, возможность и экономическую целесообразность их извлечения.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НЕРУДНЫХ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ. общие сведения лабораторных исследований нерудных полезных ископаемых

заключаются в определении физико-механических и технологических свойств нерудных пи, что дает возможность классифицировать гп, установить изменения качества по мощности и простиранию. Основными методами, используемыми при ЛИ нерудных пи является макроскопическое изучение, физические, химические, экологические, механические и термические имспытания. Термический анализ испытания на морозостойкость и обогатимость, х-ий, минералопетрографический и литологический анализ.

Объем работы по физико-механическим и технологическим испытаниям пи зависит от стадии разведки и категории подсчитываемых запасов. Испытание нерудных пи позволяет определить классификацию гп по категории крепости, прочности, декоративные свойста пород, абразивнотсть, влажность, водопоглощение, предел прочности при сжатии и изгибе, пористость, дробимость, зернистость, истирание, сопротивление удару, содержание органической примеси.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТВЕРДОСТИ МИНЕРАЛОВ. твердость минералов обычно определяется методом царапания и измеряется по шкале Мооса. Эта шкала не является совершенной т к интервалы между ее ступенями не равнозначны.

Твердость минерала часто не однозначна по разным направлениям, т.е является величиной векториальной.

В минераграфии твердость определяется методами:

1 по характеру полированной поверхности

2 по рельефу, распознаваемому по светлой линии

3 по абразивным штрихам

4 металлическими иглами

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРЕННИХ РЕФЛЕКСОВ. Внутренние рефлексы. У прозрачных и полупрозрачных минералов при скрещенных николях или косом освещении иногда наблюдаются своеобразные световые блики – внутренние рефлексы. Они обусловлены тем, что падающий свет проходит вглубь прозрачного минерала и испытывает отражение под другими углами от трещин или иных дефектов внутри минерала. При этом первоначальное направление колебаний света может измениться (особенно это характерно для оптически активных минералов, таких, как кварц, киноварь) и часть света пройдет через анализатор. Внутренние рефлексы имеют яркую окраску в красноватых, коричневатых, оранжевых, реже зеленых и синих тонах. У нерудных минералов обычно наблюдаются бесцветные внутренние рефлексы. Поскольку внутренние рефлексы обнаруживаются лишь у ограниченного числа рудных минералов, то они имеют диагностическое значение. Внутренние рефлексы отсутствуют у минералов со значениями R > 44 %.

С физической точки зрения цвет внутренних рефлексов характеризует начало края поглощения, т. е. ту область спектра, где прозрачность минерала резко падает, а значения R соответственно сильно возрастают. Фотометрические исследования внутренних рефлексов позволяют приближенно оценить ширину запрещенной зоны рудного минерала – одну из фундаментальных констант твердых тел.

Для наблюдения внутренних рефлексов нужно установить один из объективов с большой апертурой (увеличение 21х, 40х, и более), включить анализатор и наиболее сильное освещение, ввести призму в опак-иллюминаторе. Наиболее характерные места проявления внутренних рефлексов – плоскости спайности, косые трещины и сколы в минералах. Вдоль них чаще всего возникают условия для образования внутренних рефлексов. Внутренние рефлексы отчетливо наблюдаются в порошке минерала, который можно получить, сделав ямку концом стальной иглы. В осколках вокруг ямки внутренние рефлексы проявляются отчетливо. Порошок следует рассматривать при большом увеличении.

Яркие внутренние рефлексы имеют минералы: малахит – Cu2CO2(OH)2, азурит – Cu3(CO3)2(OH)2, аурипигмент – As2S3, сфалерит –ZnS, касситерит –SnO2, киноварь – HgS, куприт – Cu2O, гематит – Fe2O3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАГНИТНОСТИ МИНЕРАЛОВ. Для определения магнитных свойств требуется сильный, лучше всего подковообразной формы магнит. Магнитность минерала определяется по его порошку. Обломок минерала разбиваем молотком до порошкообразного состояния, пересыпаем его на чистую бумагу, а затем наблюдаем, притягиваются ли зерна минерала к магниту. Порошок всегда должен быть холодным, а поверхность магнита чистой, так как, если магнит чем-то испачкан, то порошок может на него налипнуть, а это создает ложное впечатление магнитности минерала. Для получения более уверенного результата необходимо магнит поместить под бумагу и наблюдать за движением порошка при перемещении магнита вперед-назад. В случае магнитности минерала в порошке наблюдается движение («роение»).
Из минералов, приведенных в настоящем определите собственно магнитными являются магнетит и пирротин. Порошок, полученный из этих минералов, всегда притягивается к магниту.
Многие минералы, однако, становятся магнитными после прокаливания. При этом надо помнить, что после прокаливания происходят химические изменения минерала а поэтому его обломок уже не может быть использован для дальнейших испытаний. Если в определителе не даны особые указания, то прокаливание всегда надо производить в восстановительном (светящемся) пламени лучше всего помещая обломок на пластинку древесного угля, но можно и держа его пинцетом.
Основательное прокаливание занимает довольно много времени. При непродолжительном прокаливании восстановительные реакции коснутся только поверхности обломка, а поэтому после раздробления минерала и его охлаждения магнитом притягиваются лишь частицы, находившиеся на поверхности минерала. Если есть подозрение, что магнитом притянуты лишь зерна магнитной примеси в минерале (обычно это одно или два зернышка), то необходимо их рассмотреть через лупу, сравнивая с зернами основного минерала.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТРАЖАТЕЛЬНОЙ СПОСОБНОСТИ МИНЕРАЛОВ. Отражательная способность характеризует степень отражения света, падающего на полированную поверхность минерала, и позволяет все рудные минералы разбить на три группы. К первой группе отнесены минералы, отражательная способность которых больше, чем у галенита. Вторая группа объединяет минералы, отражательная способность которых равна или ниже, чем у галенита, но не выше, чем у сфалерита; к третьей группе отнесены минералы, с отражательной способностью равной или меньшей сфалерита.

Дата добавления: 2015-04-24