Учебно-методический комплекс дисциплины «Лабораторные методы исследования полезных ископаемых» для студентов специальности/ образовательной программы

жүктеу 1,43 Mb.

бет	6/47
Дата	20.11.2023
өлшемі	1,43 Mb.
	#44385
түрі	Учебно-методический комплекс

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 47

УМКД нов ЛАБ методы 2019

Текущий контроль (аудиторные занятия):

1.1

Лекции

1.2

Прак./Семин. занятия

1.3

Лабораторные занятия

1.4

Самостоятельная работа

Рубежный контроль:

2.1

Контрольная работа/ Коллоквиум/ Тест

Итоговый контроль

3.1

Экзамен

***

* - текущий контроль на аудиторных занятиях
** - рубежный контроль
*** - промежуточная аттестация (итоговый контроль)

После окончания академического периода проводится промежуточная аттестация в форме сдачи экзамена. Обучающиеся, не имеющие положительной оценки рейтинга допуска, не допускаются к экзамену. Экзамен оценивается по 100 балльной шкале. После завершения экзамена обучающемуся выставляется итоговая оценка согласно шкале оценок (см. след. табл.). Итоговая оценка по дисциплине (модулю) включает оценки текущего контроля успеваемости (рейтинга допуска) и итогового контроля (экзамена). В итоговой оценке доля оценки текущего контроля успеваемости составляет 60%, а доля оценки экзамена 40%.

Итоговая оценка вычисляется по формуле автоматически из оценок введенных преподавателем дисциплины (модуля) или офисом Регистратора в электронный журнал и заносится в зачетную книжку.
Обучающийся, получивший на экзамене оценку «неудовлетворительно» (FX или F), допускается к пересдаче экзамена по учебной дисциплине (модулю) не более двух раз. В случае получения в третий раз оценки «неудовлетворительно» (FX или F), обучающийся отчисляется из университета и теряет возможность записываться на данную дисциплину (модуль) повторно.

Шкала оценок учебных достижений обучающихся

Оценка по буквенной системе	Оценка по традиционной системе	Оценка в баллах	В процентах, %
А	Отлично	4,0	95-100
А-	Отлично	3,67	90-94
В+	Хорошо	3,33	85-89
В		3,0	80-84
В-		2,67	75-79
С+		2,33	70-74
С	Удовлетворительно	2,0	65-69
С-		1,67	60-64
D+		1,33	55-59
D		1,0	50-54
FX	Неудовлетворительно	0,5	25-49
F	Неудовлетворительно	0	0-24

ВЫПИСКА
из «Правил организации учебного процесса по кредитной технологии обучения» (приказ №563 от 12 октяюря 2018 года Министерства образования и науки Республики Казахстан)
Параграф 2. Учебный процесс по КТО
36. Учебные достижения (знания, умения, навыки и компетенции) обучающихся оцениваются в баллах по 100-бальной шкале, соответствующих принятой в международной практике буквенной системе с цифровым эквивалентом (положительные оценки, по мере убывания, от "А" до "D", и "неудовлетворительно" – "FХ", "F",) и оценкам по традиционной системе.
В случае получения оценки "неудовлетворительно" соответствующая знаку "FХ" обучающийся имеет возможность пересдать итоговый контроль без повторного прохождения программы учебной дисциплины/модуля.
В случае получения оценки "неудовлетворительно" соответствующая знаку "F" обучающийся повторно записывается на данную учебную дисциплину/модуль, посещает все виды учебных занятий, выполняет все виды учебной работы согласно программе и пересдает итоговый контроль.
2. КАРТА УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ ДИСЦИПЛИНЫ

№	Название учебной, учебно-методической, научной и др. литературы, электронных учебников	Кол. экземпляров	Кол. студентов	Обеспеченность в %
	Вахромеев С.А. Руководство по минераграфии. М. 1950. – 198 с.	2
	Волынский И.С. Определение рудных минералов под микроскопом. М.: Недра, 1966. – 349 с.	2
	Исаенко М.П., Боришанская С.С., Афанасьева Е.Л. Определитель глав-нейших минералов руд в отраженном свете. М.: Недра, 1986. – 382 с.	2
	Крейг Дж., Воган Д. Рудная микроскопия и рудная петрография. М.: Мир, 1983. – 424 с.	1
	Юджин Н., Кэмерон. Рудная микроскопия М.: Мир, 1966. – 308 с. Юджин Н., Кэмерон. Рудная микроскопия М.: Мир, 1966. – 308 с.	2
	Юшко С.А. Методы лабораторного исследования руд. М.: Недра, 1984. – 390 с.	2
	Исаенко М.П. Определитель текстур и структур руд. М.: Недра, 1964. – 155 с.	3
	Баймаханова Г.А., Муратов Э.М. Лабораторные методы исследования по-лезных ископаемых. Учебник. Алматы, 2009. – 656 с.	1
	Старостин В.И., Игнатов П.А. Геология полезных ископаемых. М.: фонд Мир, 2006. – 511 с.	2
	Бетехтин А.Г. Текстуры и структуры руд. М.: 1958. – 433 с.	2
	Станкеев Е.А. Генетическая минералогия. М.: Недра, 1986. – 272 с.	1
	Гинзбург А.И. Методы минералогических исследований. Справочник. М.: Недра, 1985. – 480 с.	1

3. МУЛЬТИМЕДИЙНОЕ СОПРОВОЖДЕНИЕ (обучающие и контролирующие компьютерные программы, слайды, видеофайлы, аудиофайлы и т.п.)
1. Изготовление полированных шлифов – операции шлифовки, доводки и собственно полировки
2. Изучение отражательной способности рудных минералов по коллекционным минералам.
3. Определение цвета рудных минералов в отраженном свете по коллекционным минералам.
4. Изучение явления двуотражения и анизотропии рудных минералов по коллекционным минералам.
5. Изучение физических свойств рудных минералов (твердости, магнитности и др.).
4. ЛЕКЦИОННЫЙ КОМПЛЕКС
1-МОДУЛЬ: Лабораторные исследование рудных минералов

1.ТЕМА 1. Микроскопический метод исследования руд в отраженном свете.

План лекционного занятия
1. Минеральное сырье,
2. Полезный компонент
3. Руда, месторождение полезных ископаемых, минераграфия.

Минеральное сырье (полезное ископаемое) – природное или техногенное минеральное образование, которое в сыром или переработанном виде может быть использовано в практической деятельности человека. Примеры: в сыром виде мы потребляем подземную воду, соответствующую по своим параметрам питьевой, или используем современные суглинки для строительства; во многих случаях необходимо обогащать минеральную массу, подвергая ее иногда доста-точно сложным процессам концентрирования полезных компонентов (гравита-ционная, магнитная сепарация, флотация) и др. Виды минерального сырья вы-деляются по различным позициям. Выделяют следующие полезные ископае-мые: металлические и неметаллические; твердые, жидкие и газообразные; по-роды, минералы и элементы; стратегические и другие. Выделяют от 160 до 400 разновидностей минерального сырья. Количество минерального сырья в недрах называется его запасами.
Полезный компонент – горная порода, минерал, химическое соединение или элемент, которые являются предметом добычи и промышленного исполь-зования.
Руда - представляет собой минеральный агрегат, в котором содержание ценного компонента (или компонентов) достаточно для промышленного извле-чения. Руды могут быть моно-и поликомпонентными (комплексными). Они также могут иметь в своем составе технологически вредные примеси или эко-номически полезные примеси, содержать ядовитые вещества или быть относи-тельно экологически «чистыми».
Промышленный концентрат (промышленный продукт) - продукт перера-ботки и обогащения руды, который является предметом поставки для дальней-шего использования в промышленности.
Хвосты – отходы переработки и обогащения руды.
Месторождение полезных ископаемых - природное или техногенное скопление минерального сырья, которое по своим качествам, количественным,горнотехническим, географо-экономическим и геоэкологическим параметрам соответствует условиям его рентабельной разработки.
Рудные месторождения подразделяются на месторождения черных, лег-ких, цветных, редких, радиоактивных и благородных металлов, а также рассе-янных и редкоземельных элементов.

К нерудным месторождениям относятся месторождения химического, агрономического, металлургического, технического и строительного минераль-ного сырья.

Месторождения горючих полезных ископаемых принято разделять на ме-
сторождения нефти, горючих газов, углей, горючих сланцев и торфа.
Гидроминеральные месторождения разделяют на подземные воды пить-
евые, технические, бальнеологические, или минеральные, и нефтяные, содер-жащие ценные элементы в количестве, достаточном для их извлечения (бром, иод, бор, радий и др.).
Микроскопический метод исследования металлов впервые был применен

1831 году в г. Златоусте горным инженером П.П. Аносовым, который с по-мощью микроскопа открыл тайну строения «булата» и наладил производство высококачественных клинков.

1868 году на Обуховском заводе Д.К. Чернов открыл критические точ-ки превращения стали, установил связь превращений со структурой металла и положил основы науки металлографии, из которой и развилась позднее минера-графия.
Два столетия назад геолог Е.Д. Стратанович по инициативе Е.С. Федоро-ва разработал на Турьинских рудниках метод макроскопического изучения от-шлифованных и покрытых лаком образцов руд, что позволило ему осветить процессы оруденения.
Впервые в бывшем СССР минераграфический метод был рекомендован профессором К.И. Висконтом, который в «Рудном вестнике» за 1918 год помес-тил статью «О методе металлографического анализа непрозрачных рудных ми-нералов». С 1922 по 1924 г. с минераграфией начали знакомить студентов Ле-нинградского горного института и Московской горной академии. В 1929 г. профессором Н.А. Шадлуном и другими были начаты учебные занятия по ми-нераграфии в Уральском политехническом институте.
1930 г. вышло краткое руководство с определителем по минераграфии «Микроскопическое исследование руд в отраженном свете», написанное Ф.И. Абрамовым.
1933 г. была напечатана книга А.Г. Бетехтина и Л.В. Радугиной «Опре-деление рудных минералов под микроскопом».
1934 г. появилась книга С.А. Юшко «Методы изучения руд в отражен-ном свете» Она включает, кроме краткой методической части и таблиц, описа-ние структур руд и основы количественного минералогического анализа. В 1949 г. вышло второе издание данной работы, дополненное и переработанное.
Ряд теоретических вопросов в связи с изучением оптических явлений в отраженном свете разобран в работе Ж. Орселя «Измерение отражательной способности рудных минералов при помощи фотоэлементов и в книге Ф. Ринне М. Берек «Оптические исследования при помощи поляризационного микро-скопа».
1934 и 1937 годах в печати выходят работы А.Г. Бетехтина «О тексту-рах и структурах руд» и разбираются процессы формирования текстур и струк-тур руд. В 1958 году под редакцией А.Г. Бетехтина выходит книга «Текстуры и структуры руд».
1937 г. И.С. Волынский предложил определитель рудных минералов при минераграфических исследованиях.
1941 г. вышла книга А.А. Глаголева «Геометрические методы количе-ственного анализа агрегатов под микроскопом».
1947-1949 гг. опубликована работа И.С. Волынского в трех томах «Оп-ределитель рудных минералов под микроскопом». В 1966 г. эти тома были до-полнены и переизданы.
Пионерами в развитии рудной микроскопии в США были У. Кемпбелл и К.У. Найт, У.Л. Уайтхед, Ф.Н. Гилд, И.С. Бастин, У.М. Дэви, К.М. Фарнхем и Дж. Мердоч. За пределами США аналогичные работы проводились Б. Грани-гом, Г. Шнейдерхеном, П. Рамдором и Р.У. Ван дер Вином. Многие исследова-тели внесли свой вклад в развитие аппаратуры и методики в отраженном свете. Особого упоминания заслуживают американские ученые И.С. Сэмпсон, М.Н. Шорт, Л.К. Грейтон, И.И. Фэрбенкс, Х.И. Мак-Кинстри, Дж.У. Вандервильт, а также ученые других стран: Л. Капдеком, И. Томсон, Р. Галопин, Дж.А. Дэнн, А.Ф. Халлимонд и др. Теория оптики развивалась главным образом под влия-нием идей П. Друде, Ж. Орсела, Ф.И. Райта и М. Берека.
1964 г. вышла книга М.П. Исаенко «Определитель текстур и структур руд». В более поздних изданиях (1984 и 1986 г.г.) опубликованы книга С.А. Юшко «Методы лабораторного исследования руд» и М.П. Исаенко и др. «Оп-ределитель главнейших минералов руд в отраженном свете» и другие.
Минераграфия - это метод микроскопического изучения в отраженном свете полированных образцов рудных или вообще непрозрачных минералов. С помощью этого метода может быть установлен минералогический состав руды (качественный и количественный) и выяснены ее структурные особенности.
Минераграфия тесно связана с минералогией и с учением о полезных ис-копаемых. Знание минералогии необходимо для успешного прохождения курса минераграфии. С помощью минераграфического метода определяются микро-скопические зерна минералов, недоступные для определения с помощью дру-гих макроскопических методов.
Особенно велико значение минераграфии в изучении рудных месторож-дений. Минераграфические исследования помогают устанавливать веществен-ный состав руд и выяснить закономерности изменения его в различных участ-ках рудного тела. Изучение структурных особенностей руд дает указания на
последовательность минералообразования. Наряду с петрографическими и гео-логическими исследованиями, позволяют выяснить генетический тип месторо-ждения и тем самым подойти к правильной оценке последнего и к выбору наи-более эффективных методов ведения геологоразведочных работ.
Минераграфия имеет исключительно большое значение для механическо-го обогащения руд и вообще их технологической переработки. Обогатитель должен знать качественный и количественный минералогический состав, раз-меры зерен и характер их срастания как для исходной руды и концентратов, так

для хвостов и промежуточных продуктов. Эти данные позволяют установить требуемую крупность дробления, облегчают выбор метода обогащения и по-зволяют контролировать ход его процесса.

Минералогические исследования руд месторождений различных полез-
ных ископаемых сводятся к решению следующих основных задач: 1) исследо-вание минерального состава руд; 2) выделение типов руд и слагающих параге-нетических минеральных ассоциаций; 3) размещение типов руд, выявление зо-нальности; 4) изучение главных рудообразующих минералов, их типоморфных особенностей и форм вхождения в них элементов-примесей; 5) для ценных компонентов выявляются закономерности их распределения и формы нахож-дения; 6) изучение текстур и структур руд; 7) составление схемы процесса ми-нералообразования и выявление условий формирования месторождения; 8) оценка обогатимости руд по данным минералогических исследований.
Для решения выше перечисленных задач в процессе проведения разве-дочных работ или эксплуатации месторождения отбираются специальные про-бы с целью определения содержания ценных элементов или для исследования вещественного состава руды и ее технологических свойств. В зависимости от назначения различают следующие пробы: химические, минералогические и технологические. Химические пробы предназначаются для определения хими-ческого состава руды и содержания в ней полезных компонентов с помощью химического, спектрального и других анализов. Минералогические пробы - к ним относятся штуфные образцы, полированные и прозрачные шлифы, предна-значенные для качественной характеристики руды. Для количественной харак-теристики руды отбираются минералогические пробы. Последние подвергают-ся измельчению с целью проведения гранулометрического анализа; разделяют-ся различными методами сепарации, в том числе под бинокуляром. Выделен-ные мономинеральные пробы анализируются с целью установления в них глав-ных элементов-примесей. Технологические пробы служат для определения тех-нологических свойств полезного ископаемого, качественных и количественных показателей процесса обогащения руд и переработки концентратов.
Как и любая методика, рудная микроскопия наиболее эффективна в соче-тании с другими методами, среди которых при определении рудных минералов особенно важны спектрографические, химические, рентгеноструктурные и та-кие современные методы, как микрорентгеноспектральный микроанализ, элек-тронная микроскопия и другие. Различные методы, дополняющие друг друга,являются необходимым оснащением современного исследователя руд и рудных минералов.

1 осн.[с. 5-7]; 3 осн. [с. 5-7]; 5 осн. [с.11-13]; 6 осн. [с. 4-10]; 7 доп. [с. 31-37]

Контрольные вопросы:

Ученые, вложившие вклад в равитие минераграфии.
Определение понятия минераграфия.
Перечислите основные задачи, решаемые с помощью рудной микро-

скопии.
ТЕМА 2. Оптические свойства рудных минералов при одном николе.
План лекционного занятия
1. Отражение рудных минералов
2. Цвет рудного минерала

Отражение - свойство полированной поверхности минерала отражать определенное количество падающего на него света. Отражение минерала, именуемое в просторечии «яркостью» является фундаментальным свойст-вом. Оно может быть точно измерено с помощью специального приспособ-ления к стандартному микроскопу для отраженного света. Выражается от-ражение в процентах. Хотя глаз не может измерить точно величину от-ражения, тем не менее наблюдателю легко визуально расположить ми-нералы шлифа в порядке возрастания этой величины. Если имеется один или два просто диагностируемых минерала, отражение которых легко установить (например, магнетит R %~ 20, пирит R %~ 55, галенит R %~ 43), то имея даже небольшой опыт, можно оценить отражение неизвестных минералов путем сравнения их с «минералами-эталонами». Рудные минералы сильно отражают свет и выглядят в поли-рованном шлифе светлыми, яркими. Жильные минералы слабо отражают свет и кажутся поэтому серыми, темно-серыми. Яркость рудных минералов полированном шлифе неодинакова. Наиболее яркими, блестящими выгля-дят самородные металлы, арсениды, антимониды, теллуриды с R ≥60 %; ме-нее яркими, но очень светлыми — сульфиды с R = 30—60%; светло-серыми и серыми — оксиды с R= 10—30%; темно-серыми — нерудные минералы (силикаты, окислы, карбонаты, сульфаты), у них очень низкое отражение (у кварца R = 4 %). воздухе отражение минерала наблюдают при небольших увеличени-ях и небольшие различия, едва заметные в воздухе, часто усиливаются в мас-ляной иммерсии. Для качественной оценки рекомендуются иммерсионные объективы слабых увеличений.
Ошибки при оценке отражения могут быть обусловлены многими при-чинами. К важнейшим из них относятся следующие:
1.Плохая полировка минерала. При большом числе трещин, цара-пин, выбоин и пор на полированной поверхности минералы будут казаться менее отражающими (например у гидроксидов марганца, железа и т.д.). По этому выбирают в шлифе зерна без трещин и царапин, устанавливают их в поле зрения и сравнивают с эталоном.
2.Цвет также может вызвать затруднения, поскольку он возника-ет для наблюдателя в результате того, что глаз отбирает определенные интервалы длин волн, различающиеся по отражению. Для преодоления этой трудности следует ввести светофильтр, чтобы ограничить свет, па-дающий на шлиф узким интервалом длин волн. Например для халькопи-рита – желтый, для ковеллина – синий и т.д. У минерала R будет выше с тем светофильтром окраска которого близка в окраске минерала и наоборот.
3.Отражение анизотропных минералов изменяется с ориентировкой зерен, поэтому величину R необходимо оценивать на наиболее ярких и свет-лых зернах.
4.Для некоторых минералов изменения величины R обусловлены изменениями их химического состава – изоморфными примесями химиче-ских элементов ( например для сфалерита).
Двуотражение является одним из характерных свойств минерала и обозначается символом ∆R. Диагностическое значение исключительно ве-лико. Кубические минералы при любой ориентировке их зерен не меняют своего отражения и цвета во время вращения столика микроскопа. Большин-ство минералов других сингоний обнаруживают изменения отражения или цвета (или обоих вместе), когда их сечения определенной ориентировки вращаются. Изменение отражения, являющееся свойством минерала, назы-вается двуотражением, а свойство изменять цвет (или оттенок) - плеохроиз-мом отражения. Однако изметричные (базальные) сечения гексагональных и тетрагональных кристаллов не обнаруживают ни одного их этих свойств и ведут себя как кубические минералы.
Мерой двуотражения служит разница между максимальным и минимальным значениями отражения, выраженными в процентах (∆R R_g—Rр).
Например, абсолютное значение ∆R молибденита 44—15 = 29%; ан-
тимонита 44—30 = 14%; графита 23—4=19%; ковеллина 20—5=15%,
кальцита 6—2 = 4 % и т. д.
По интенсивности проявления двуотражения выделяют три уровня: сильное, слабое и очень слабое. Сильным двуотражением обладают графит, молибденит, ковеллин, пиролюзит, марказит, антимонит, халькофанит, валле-риит. Несколько меньшим двуотражением обладают ильменит, пироотин, ни-келин, кубанит, висмутин, бертьерит. Сильное двуотражение может на - блюдаться в од ном монозерне минерала в воздухе с объективами ма - лого увеличения (4,7; 9) и характеризуется различной яркостью, реже цвет-ным эффектом. Например, у молибденита эффект двуотражения выражается изменении яркости зерен минерала при вращении столика микроскопа от белого, светло-серого до серого тона, у ковеллина цветной эффект двуот-ражения — цвет его изменяется от светло-голубовато-серого до темно-синего с нежным сиреневым оттенком. Слабое двуотражение имеют гематит, арсенопирит, энаргит, саффлорит, раммельсбергит, леллингит. Слабое двуот-ражение едва заметно в изолированных зернах, но отчетливо видно в окру-жении изотропных минералов. К минералам, имеющим очень слабое дву-отражение относятся халькопирит, халькозин, аргентит, кобальтин, бур-нонит, маухерит. Очень слабое двуотражение почти не видно при вращении предметного столика даже в контакте с изотропными минералами.
Следует отметить, что каждый анизотропный минерал имеет одну плоскость, параллельно которой двуотражение отсутствует, и одну или больше кристаллографических плоскостей, параллельно которым двуотра-жение максимально. Например, в сечениях кристаллов средней сингонии, перпендикулярных оси с, двуотражение отсутствует, а в срезах, параллель-ных оси с, двуотражение максимально. Именно по этой причине необходи-мо проводить наблюдение двуотражения на разноориентированных зернах.
В таблице 1 приведены примеры минералов, обладающие плеохроизмом отра-жения и двуотражения.
Таблица 1
Минералы, обнаруживающие плеохроизм отражения (в воздухе) и двуотражения

		Двуотражение
Минерал	Изменение цвета (более темный — более светлый)	(~R% при λ 546 нм;

Ковеллин	Темно-синий — голубовато-белый	\|7—24
Молибденит	Беловато-серый — белый	19—39
Висмутин	Беловато-серый — желтовато-белый	38—45
Пирротин	Розовато-коричневый — коричневато-желтый	34—40
Никелин	Розовато-коричневый — голубовато-белый	47—52
Кубанит	Розовато-коричневый — светло-желтый	35—40
Валлериит	Коричневато-серый — кремово-желтый	14—22
Миллерит	Желтый — светло-желтый	50—50
Графит	Коричневато-серый — серовато-черный	7—18

Цвет рудного минерала в отраженном свете – одно из наиболее харак-терных и ярких свойств. Однако цвет одного и того же минерала, приводи-мый разными наблюдателями редко совпадает. Определение цвета пред-ставляет большую трудность для начинающего исследователя. Точность ви-зуального определения цвета минерала приобретается после значительной практики и требует очень опытного глаза. Чем больше работает исследова-тель с аншлифами, тем лучший он диагност. Каждый наблюдатель должен давать собственное описание цвета минерала. Глаз человека обладает большой чувствительностью к очень слабым различиям цвета и яркости двух объектов, расположенных рядом.
На практике широко используют такие субъективные характеристики, как цветовой фон, насыщенность и светлота. Во-вторых, цвет минерала за-висит от его окружения. Так, например, халькопирит кажется отчетливо желтым при сравнении его с белыми минералами или серыми минералами,тогда как рядом с самородным золотом он приобретает зеленовато-желтый оттенок. Такое явление взаимной интерференции означает, что очень важно минерал понаблюдать в различных ассоциациях. В связи с этим цвета мине-ралов лучше описывать в сравнении с другими минералами, с которыми они часто ассоциируются. Для каждого наблюдателя важно составить свои соб-ственные описания цветов, так как в различных микроскопах они воспри-нимаются по-разному. На цвет также оказывает влияние побежалость, на-пример борнит может выглядеть не розовато-коричневатым, а темным с фиолетовым оттенком.
По цвету рудные минералы в отраженном свете делятся на две груп-пы: 1) бесцветные и слабоокрашенные; 2) ясноокрашенные. К бесцветным относится подавляющая масса рудных минералов. Цвет их белый, светло-серый и серый. Эталонами бесцветных минералов являются следующие: гале-нит - белый; сфалерит - серый; шеелит - темно-серый; кварц - темно-темно-серый. Слабоокрашенные минералы - это бесцветные минералы со слабыми оттенками бледных пастельных тонов: голубоватые, желтоватые, розоватые, коричневатые, зеленоватые. Оттенок цвета минерала определяется на фоне галенита или в масле. Слабоокрашенные минералы меньше распространены, чем бесцветные.
Группа ясноокрашенных, или цветных, минералов самая небольшая. Цвет ясноокрашенных минералов легко устанавливается под микроскопом. Выделяются минералы желтого, розового и синего цвета. Эталонами ясноо-крашенных минералов являются: халькопирит - желтый; борнит свежеотпо-лированный - розовый; ковеллин - синий.

осн. [с.38-52], 2 осн.[с. 7-12,], 3 осн. [с. 54-60], 4 осн.[с. 48-51], 5 осн. [с.88-93], 8 осн. [с.208-217]

Контрольные вопросы:

Назовите основные ошибки, которые следует учитывать при оценке отражения минерала.
Цвет рудных минералов. На фоне какого минерала опеделяются оттенки слабоокрашенных минералов?
Назовите минералы, обладающие плеохроизмом двуотражения.

ТЕМА 3. Оптические свойства рудных минералов в скрещенных николях.

План лекционного занятия
1.Анизотропия минерала
2.Минералы, обладающие внутренними рефлексами

Анизотропия минерала – если полированный шлиф рудного минерала кубической сингонии поместить на столик микроскопа и скрестить николи, то можно наблюдать одно из следующих явлений: 1) минерал становится со-вершенно темным, и полная темнота сохраняется при повороте столика на 360° или 2) минерал очень слабо освещен, но эта освещенность не изменя-ется по интенсивности и цвету при аналогичном вращении столика. Такие минералы называются изотропными.Минералы, кристаллизующиеся в других, чем кубическая, сингониях, не будут оставаться неизменными при вращении столика в основном при любой ориентировке полированной поверхности. Такие минералы называ-ются анизотропными. Если николи точно скрещены, то при вращении сто-лика на 360° у анизотропных минералов четыре раза возникает максималь-ная темнота (положения погасания). Эти положения сменяются чередую-щимися через каждые 90° четырьмя положениями максимального просвет-ления, которые лежат под углом 45° к положениям погасания. Некоторые рудные минералы кубической сингонии (например, кобальтин и борнит) час-то слабоанизотропны. Это аномальная анизотропия.
Анизотропные минералы при скрещенных николях обнаруживают из-менение цвета или яркости при вращении столика микроскопа. Эффект ани-зотропии следует наблюдать без светофильтра синего цвета, наблюдение анизотропии и внутренних рефлексов при скрещенных николях следует производить при включенной призме рефлектора. Для одних минералов ха-рактерно прямое погасание (мелонит, висмутин, никелин, энаргит и др.), а для других - косое (люцонит, фаматинит, вольфрамит, малахит и др.). Неко-торые минералы сопровождаются цветным эффектом анизотропии.Поляризационные окраски, наблюдаемые в анизотропном минерале при скрещенных николях, обусловлены главным образом дисперсией двуотражения. Их можно обнаружить как в воздухе, так и в масле. При этом в масле они лучше выражены. Окраска проявляется при строго скрещенных николях и наиболее ярком освещении. Например, у ковеллина цвет изменяется от красного до сине-го, арсенопирита от голубоватого до розового, пирротина от желтого до фиоле-тового и т. д. Цветные эффекты анизотропии различны в зависимости от сече-ния зерен и полноты скрещивания николей.
У минералов с бесцветным эффектом анизотропии при скрещенных ни-колях с вращением столика микроскопа изменяется яркость. В результате минералы становятся серыми, светло-серыми (например, вольфрамит, киноварь, рутил, ильменит, гематит). Для минералов гексагональной, тетрагональ-ной, ромбической, моноклинной, триклинной сингоний большинство сечений анизотропно, однако некоторые сечения будут казаться полностью изотроп-ными. Поэтому наблюдение эффекта анизотропии всегда необходимо произ-водить на нескольких зернах минерала. У большинства полупрозрачных и прозрачных минералов эффект анизотропии слишком слаб, за исключением некоторых карбонатов, и максируется внутренними рефлексами. При скрещенных николях у некоторых минералов отчетливо проявляется двойниковое и зональное строение.
По интенсивности эффекта поляризации анизотропные минералы разде-ляются на три группы: сильно анизотропные, отчетливо анизотропные, слабо анизотропные.
Сильно анизотропные минералы - эффект анизотропии заметен в монокристаллах при вращении столика микроскопа (молибденит, графит, ан-тимонит, ковеллин, пирротин и др.).
От ч е т л и в о а н и з о т р о п н ы е м и н е р а л ы - э ф ф е кт анизотропии наблюдается в агрегате разноориентированных зерен (вольфрамит, киноварь, буланжерит, касситерит, ильменит).
С л а б о а н и з о т р о п н ы е м ин е р а л ы - п о к а з ы ва ют э ф фект анизо
тропии только в агрегате разноориентированных зерен, особенно при налюдении в иммерсии (халькопирит, бурнонит).
При изучении эффекта поляризации рудных минералов необходимо про-верить скрещенность николей с помощью сильно анизотропного минерала (например, антимонита), для чего шлиф с таким минералом ставится на сто-лик микроскопа, включается анализатор, затем, вращая поляризатор, доби-ваются более отчетливого эффекта анизотропии этого минерала. После про-верки скрещенности николей ставят на столик микроскопа шлиф с испытуе-мым минералом и при одном поляризаторе, без светофильтра дневного света, проверяют правильность установки шлифа в горизонтальном положении, при вращении столика микроскопа на 180°. Шлиф установлен правильно, если при повороте столика на 180° не произошло заметного изменения в осве-щенности всего поля зрения. Затем включают анализатор и определяют эф-фект поляризации.
Внутренние рефлексы – если минерал имеет небольшой коэффициент поглощения, то падающий свет частично проникает внутрь и возвращается обратно, отразившись от трещинок, включений или плоскостей спайности в виде рассеянного света. Это и есть внутренние рефлексы, которые можно ис-пользовать для диагностики, поскольку они имеются лишь у небольшого числа рудных минералов. В таблице приведены примеры минералов, имею-щие внутренние рефлексы.

Различают цветовые рефлексы (красные, коричневые, желтые, зеленые, синие, оранжевые) и бесцветные. Цвет внутренних рефлексов имеет важ-ное диагностическое значение. Например для киновари характерны красные внутренние рефлексы, касситерита - желтовато-коричневые, желтые, редко красные и т. д. Цвет внутренних рефлексов сходен с цветом минерала, на-блюдаемым макроскопически в штуфах, или с цветом его черты на фарфоро-вой пластинке.

Для выявления внутренних рефлексов применяют такие методы: скре-щенные николи, косое освещение, наблюдение цвета порошка минерала и на-блюдение с масляной иммерсией. Внутренние рефлексы выявляются тем лучше, чем больше увеличение объектива и особенно с иммерсионными объ-ективами. Некоторые зерна рудообразующего минерала не обнаруживают внутренних рефлексов, и в этом случае требуются поиски по всему шлифу.
Бесцветные внутренние рефлексы встречаются главным образом у не-рудных прозрачных минералов с R ≈ 5—10%. Внутренние рефлексы наблю-даются в группе полупрозрачных и прозрачных минералов с R <44 %.
У прозрачных и полупрозрачных минералов в полированных шлифах наблюдают внутренние рефлексы при полностью скрещенных николях с объ-ективами 9^х, 40^х и сильным освещением. При этом просматриваются мно-гие зерна минерала. Внутренние рефлексы минерала в шлифе определяют также в косом свете сбоку. Для этого вынимают лампочку из осветителя и на-правляют свет сбоку на полированный шлиф.
Внутренние рефлексы у полупрозрачных минералов слабо выражены и наблюдаются с трудом. Однако их можно выявить в порошке, полученном при царапании полированной поверхности; порошок изучают в скрещен-ных николях, в косом свете или в масляной иммерсии.
Число внутренних рефлексов зависит от состава минерала. Например,

маложелезистом сфалерите они многочисленны; в сильножелезистом, а также в сфалерите с включениями халькопирита и пирротина - редки или совсем отсутствуют.

По интенсивности проявления внутренних рефлексов минералы разде-ляются на три группы: 1) внутренние рефлексы отсутствуют - главным обра-зом группа непрозрачных рудных минералов с R >44%; 2) слабые внутренние рефлексы - группа полупрозрачных рудных минералов с R ≈10-44% (вольфрамит, гематит, теннантит, хромит и др.); наблюдаются в порошке ми-нерала или в иммерсии при скрещенных николях с объективами 9^х, 40^х и сильном освещении; порошок минерала изучают на поверхности шлифа; 3) сильные внутренние рефлексы - группа полупрозрачных минералов R ≈18-30% и прозрачных - R <18% (киноварь, куприт, аурипигмент, реальгар, гринокит, сфалерит, малахит, гётит, азурит, кальцит и др.); сильные внутренние рефлексы наблюдаются или в скрещенных николях с объекти-вами 9^х, или под бинокуляром, или в косом свете. Хорошо видны рефлек-сы в плохо приготовленных шлифах.

осн. [с.53-62], 2 осн.[с. 13-14,], 3 осн. [с. 60-65], 4 осн.[с. 51-54], 5 осн. [с.93-114], 8 осн. [с.217-235]

Контрольные вопросы:

1.Какие сечения для минералов средних сингоний будут казаться изотропными.
2.Назовите методы наблюдения внутренних рефлексов у рудных минералов и причины, влияющие на их изменение.
3.Назовите минералы, для которых характерны внутренние рефлексы.
ТЕМА 4. Физические свойства рудных минералов и методы их изучения.
План лекционного занятия

Форма кристаллов и минеральных зерен в шлифе.
Внутреннее строение минеральных индивидов
Твердость рудных минералов
Магнитность рудных минералов

жүктеу 1,43 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 47