反射率与反射色PPT课件.ppt

1n n第五章第五章 矿物的反射率及反射色矿物的反射率及反射色n n第一节第一节 矿物的反射率矿物的反射率n n一、反射率的基本概念一、反射率的基本概念n n金属矿物的反射率是鉴定金属矿物最重要的光学数据金属矿物的反射率是鉴定金属矿物最重要的光学数据所谓反射率系指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面所谓反射率系指在矿相显微镜下垂直入射光经矿物光面反射后的反射光强反射后的反射光强( (I Ir r) )与原入射光与原入射光( (I Ii i) )的比率的比率( (R R) )而言，而言，即：即：n nR R 100100 n n由由FresnelFresnel公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：公式可以推导出透明矿物的反射率公式为：n nR R *2n n式中式中R R为矿物的折射率，为矿物的折射率，n n1 1为传播光波之介质为传播光波之介质( (如空气、如空气、浸油等浸油等) )的射折率的射折率n n当介质为空气时，透明矿物的反射率则为：当介质为空气时，透明矿物的反射率则为：n nR R*3n n矿物的反射率随入射光的光波长度而变化矿物的反射率随入射光的光波长度而变化如自然金、金银矿和。

如自然金、金银矿和自然银都是在不同波长单色光下测定的反射率数值有较大的变化自然银都是在不同波长单色光下测定的反射率数值有较大的变化n n国际矿物学协会矿相学委员会国际矿物学协会矿相学委员会(IMA(IMACOM)COM)统一规定以统一规定以470470、546546、589589和和650nm650nm波长的蓝、绿、橙和红色单色光入射光测定的反射率波长的蓝、绿、橙和红色单色光入射光测定的反射率为鉴定矿物的特征波长反射率为鉴定矿物的特征波长反射率n n由表由表2-32-3可以看出，由可以看出，由470470和和546nm546nm波长测得的波长测得的R R470470和和R R546546对于准确对于准确鉴定自然金鉴定自然金自然银类质同象系列矿物的合金量具有重要的实用自然银类质同象系列矿物的合金量具有重要的实用意义n n表表2 23 3矿物的反射率随入射光波长不同的变化矿物的反射率随入射光波长不同的变化含金量(%)R470(%)R546(%)自然金含银自然金含银自然金银金矿银金矿银金矿金银矿自然银100908580706050036.443.550.956.066.875.181.592.471.877.983.188.288.089.494.5*4n n二、反射率的形成机理二、反射率的形成机理 n n光线照射矿物光面即产生透过、吸收、折射、反射等光光线照射矿物光面即产生透过、吸收、折射、反射等光学现象。

但不同的矿物发生的这些光学现象取决于矿物学现象但不同的矿物发生的这些光学现象取决于矿物的化学成分和晶体结构的不同，而很重要的取决于的化学成分和晶体结构的不同，而很重要的取决于“ “矿矿物化学键物化学键” ”的特点n n离子链、共价键或分子键矿物中电子是围绕着离子固定离子链、共价键或分子键矿物中电子是围绕着离子固定在一定的晶格位置上绝大部分可见光进入矿物透射，在一定的晶格位置上绝大部分可见光进入矿物透射，只有很小一部分可见光被吸收且反射光很弱，这些矿物只有很小一部分可见光被吸收且反射光很弱，这些矿物的反射率很低的反射率很低( (一般低于一般低于1212) )n n金属键的矿物，可见光撞击到金属键或部分金属键矿物金属键的矿物，可见光撞击到金属键或部分金属键矿物表面可激发其基态电子到一定的激发态，可见光或者被表面可激发其基态电子到一定的激发态，可见光或者被吸收，大部分能量当激发态电子重返基态时再发射出来吸收，大部分能量当激发态电子重返基态时再发射出来成为较强的反射光因之这些矿物的反射率较高成为较强的反射光因之这些矿物的反射率较高( (一般一般高于高于4040) )5n n三、反射率的研究意义三、反射率的研究意义n n反射率乃金属矿物的最重要鉴定特征，不但对于鉴定金属矿物的反射率乃金属矿物的最重要鉴定特征，不但对于鉴定金属矿物的矿物种具有重要意义，而且对于鉴定矿物的矿物种具有重要意义，而且对于鉴定矿物的“ “变种变种” ”、“ “异种异种” ”以至以至矿物的矿物的“ “多型多型” ”也具有实际价值。

如闪锌矿、铁闪锌矿、汞闪锌矿也具有实际价值如闪锌矿、铁闪锌矿、汞闪锌矿等变种可由其反射率的差异等变种可由其反射率的差异( (表表2-4)2-4)加以鉴别；磁黄铁矿的不同加以鉴别；磁黄铁矿的不同异种异种( (六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿六方磁黄铁矿和单斜磁黄铁矿) )具有不同的反射率数值具有不同的反射率数值( (表表2 2-5)-5)二层型多型辉钼矿二层型多型辉钼矿(2H-MoS(2H-MoS2 2) )的反射率明显地高于三层型多的反射率明显地高于三层型多型辉钼矿型辉钼矿(3R-MoS(3R-MoS2 2)()(表表2-6)2-6)在单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%）460540580660闪锌矿(含Fe0.28%)铁闪锌矿(含Fe14.28%)汞闪锌矿(含Hg达38%)16.918.619.816.117.518.015.917.117.215.516.917.2*6n n反射率对于金属矿物的标型性研究具有实用意义在一定的地质反射率对于金属矿物的标型性研究具有实用意义在一定的地质条件和物理条件和物理化学条件下形成的金属矿物具有特定的化学成分、化学条件下形成的金属矿物具有特定的化学成分、晶体结构、物理性质以至形态和包裹体特征。

晶体结构、物理性质以至形态和包裹体特征n n如岩浆成因的磁铁矿在化学成分上以如岩浆成因的磁铁矿在化学成分上以TiOTiO2 2含量高含量高( (系磁铁矿系磁铁矿- -钛铁钛铁晶石固溶体晶石固溶体) )为特征，热液成因的磁铁矿较富含为特征，热液成因的磁铁矿较富含MgO(MgO(系磁铁矿系磁铁矿- -镁镁铁矿固溶体铁矿固溶体) )，区域变质磁铁矿则以质地纯净为特点，区域变质磁铁矿则以质地纯净为特点( (接近纯磁铁接近纯磁铁矿矿) )以上化学成分的特点反映在磁铁矿的反射率方面则具有表以上化学成分的特点反映在磁铁矿的反射率方面则具有表2 2-7-7所示的特征所示的特征n n总之，准确地测定金属矿物的反射率，乃是矿相学一项基本的、总之，准确地测定金属矿物的反射率，乃是矿相学一项基本的、重要的任务重要的任务n n 表表2-52-5磁黄铁矿不同异种的反射率特征磁黄铁矿不同异种的反射率特征 在单色光（波长单位为nm）下的平均反射率R（%）470546589650六方磁黄铁矿-FenSn+133.636.638.340.6单斜磁黄铁矿-FenSn+132.337.539.842.2*7n n表表2-62-6辉钼矿不同辉钼矿不同“ “多型多型” ”的反射率特征的反射率特征在单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%）4605405806602H-MoS2Ro56.246.644.64.50Re25.621.420.519.62R-MoS2Ro47.539.537.638.2Re19.918.217.818.1表2-7不同成因类型铁矿床中磁铁矿的反射特征在单色光（波长单位为nm）下的反射率R（%）480550580640岩浆矿床磁铁矿热液矿床磁铁矿区域变质磁铁矿16.619.219.217.019.221.117.219.122.016.118.720.5*8n n现将常见的几十种金属矿物现将常见的几十种金属矿物( (包括三种非金属矿物包括三种非金属矿物) )的四种规定波长之反射率的四种规定波长之反射率数据列出数据列出( (表表2-8)2-8)供参考。

供参考n n表表2-82-8常见金属矿物在不同单色光（波长单位为常见金属矿物在不同单色光（波长单位为nmnm）下的反射率）下的反射率R R（%）470546589850自然银92.294.395.194.8自然金38.577.885.590.0自然铋62.566.768.871.2自然铜52.960.787.094.8毒砂48.755.351.953.750.954.449.553.7黄铁矿45.652.053.454.3白铁矿43.150.647.456.348.354.647.853.7红砷镍矿38.546.848.952.954.456.959.662.4镍黄铁矿40.547.850.042.3辉铋矿39.648.938.548.838.147.937.646.6方铅矿46.342.742.241.7黄铜矿31.042.544.745.8紫硫镍矿38.342.344.142.3方黄铜矿30.132.237.840.340.042.442.444.4磁黄铁矿30.835.534.839.936.941.639.5一43.3软锰矿30.539.929.040.028.139.327.538.1辉铜矿35.536.732.533.430.531.828.730.2黝铜矿31.632.231.830.2*9螺状硫银矿32.534.030.331.329.029.828.320.0钡硬锰矿28.736.926.436.925.231.224.529.7砷黝铜矿31.530.029.828.8辉钼矿22.046.919.840.419.238.818.940.0赤铁矿27.432.626.031.025.329.623.126.3辰砂27.429.925.029.324.528.223.926.6黝(黄)锡矿25.125.727.227.827.127.727.027.4赤铜矿30.931.126.426.624.625.123.023.4硫砷铜矿26.028.825.128.424.628.325.628.2蓝辉铜矿27.223.121.018.3硫锰矿24.422.822.321.9斑铜矿17.820.122.426.0磁铁矿20.220.020.820.7钛铁矿15.520.515.820.116.420.217.120.4闪锌矿17.716.616.416.1黑钨矿15.516.615.016.214.715.914.615.8针铁矿15.318.114.216.514.315.513.114.8铜蓝13.429.17.223.74.221.25.923.0石墨6.616.16.817.47.018.17.319.3锡石12.012.811.512.411.312.211.212.2方解石4.03.04.06.04.06.04.06.0石英4.54.54.54.5萤石3.03.03.03.0*10n n四、反射率的测定方法四、反射率的测定方法n n1 1、“ “反射率的光学测定方法反射率的光学测定方法” ”是应用光学仪器对矿物反是应用光学仪器对矿物反光强度与标准物质的反光强度比较，调节仪器并凭借观光强度与标准物质的反光强度比较，调节仪器并凭借观察者视觉，判断找出二者强度相等的仪器指数以计算矿察者视觉，判断找出二者强度相等的仪器指数以计算矿物的反射率。

物的反射率n n2 2、“ “光电法光电法” ”是应用光电原理、利用同一光源使矿物反是应用光电原理、利用同一光源使矿物反光强度与另一已知强度的标准物质比较找出二者强度的光强度与另一已知强度的标准物质比较找出二者强度的比例以计算矿物的反射率比例以计算矿物的反射率 n n3 3、视测对比法是将欲测矿物与标准矿物两个光片毗连、视测对比法是将欲测矿物与标准矿物两个光片毗连镶接在一起压平镶接在一起压平( (垫用胶泥垫用胶泥) )，在矿相显微镜同一视域中，在矿相显微镜同一视域中看到两种矿物看到两种矿物( (在视域中成倒像在视域中成倒像) )以比较其光亮程度，较以比较其光亮程度，较亮者反射率较高，较暗者反射率较低亮者反射率较高，较暗者反射率较低n n这需要进行长期训练视觉能力，并适应各种显微镜条件这需要进行长期训练视觉能力，并适应各种显微镜条件，这种方法操作简便，是通用。