Программа и методические указания к лабораторным занятиям по минераграфии

М И Н И СТ Е РСТ В О О Б Щ Е Г О И П РО Ф Е ССИ О Н А Л Ь Н О Г О О Б РА З О В А Н И Я РО ССИ Й СК О Й Ф Е ДЕ РА ЦИ И В О РО Н Е Ж СК И Й Г О СУДА РСТ В Е Н Н Ы Й УН И В Е РСИ Т Е Т Г Е О Л О Г И ЧЕ СК И Й Ф А К УЛ Ь Т Е Т К а ф едр а п ол ез н ы х ископ а ем ы х и н едр оп ол ьз ов а н ия

П РО Г РА М М А И М Е Т О ДИ ЧЕ СК И Е УК А З А Н И Я к лабораторным занятиям помине раграфии (дл я ст уден т ов дн ев н ого и з а очн ого от дел ен ий геол огического ф а кул ьт ет а )

Сос тав ите ль: доц . И .К .К ов аль

В ороне ж 2002г.

2 К о валь И .К . П ро грам м а и м ето ди чески е указ ан и я к лабо рато рн ы м з ан яти ям по м и н ераграфи и (для студен то в дн евн о го и з ао чн о го о тделен и й гео ло ги ческо го факуль тета ВГУ ).- Во ро н еж : ВГУ, 2002. – 25 стр. В рабо те при во ди тся про грам м а о дн о го и з лабо рато рн ы х м ето до в и з учен и я руд – м и н ераграфи и . И з лагаю тся о сн о вы м ето ди ки и сследо ван и я, характери з ую тся требо ван и я, предъявляем ы е к качеству препарато в и аппаратуры , н ео бхо ди м ы е для по лучен и я прави ль н ы х рез уль тато в. Даю тся м ето ди чески е реко м ен даци и по о пределен и ю фи з и чески х ди агн о сти чески х при з н ако в рудн ы х м и н ерало в, перечен ь предуп реж даю щи х м ер, по з во ляю щи х и з беж ать о ши бо к при о пределен и и . П ри во ди тся о пи сан и е важ н ейши х м и кро хи м и чески х реакци й н а н аи бо лее часто встречаю щи еся рудо о браз ую щи е элем ен ты . В раз деле «С труктуры руд» характери з ую тся о сн о вн ы е м о рфо ген ети чески е груп пы структур и м о рфо ло ги чески е ти пы , вы деляем ы е в каж до й группе. П о каз ан о , како е з н ачен и е и м еет и з учен и е структур руд для вы ясн ен и я усло ви й о браз о ван и я м есто ро ж ден и я, как и з учен и е структурн ы х о со бен н о стей руд по з во ляет реши ть м н о ги е во про сы рудо о браз о ван и я. П ечатается п о решен и ю н аучн о -м ето ди ческо го со вета гео ло ги ческо го факуль тета Во ро н еж ско го го сударствен н о го ун и верси тета.

3 В В Е ДЕ Н И Е Раци о н аль н о е и спо ль з о ван и е м и н ераль н ы х ресурсо в является важ н ейшей з адачей гео ло ги ческо й н ауки и практи ки . П о лн о е и спо ль з о ван и е ко м плексн ы х руд и эффекти вн о е и з влечен и е и з н и х цен н ы х ко м по н ен то в о сн о вы вается н а деталь н о м и сследо ван и и и х веществен н о го со става, ко то ро е про во ди тся н а всех стади ях гео ло ги чески х рабо т. П ри и з учен и и руд при м ен яю тся раз н о о браз н ы е со врем ен н ы е м ето ды и сследо ван и я, по з во ляю щи е в ко м плексе и з учать м и н ералы . Одн и м и з тради ци о н н ы х ши ро ко и спо ль з уем ы х м ето до в является м ето д рудн о й м и кро ско пи и . С его по м о щь ю п ро и з во ди тся ди агн о сти ка м и н ерало в, вы являю тся и х вз аи м о о тн о шен и я. Н аряду с о пределен и ем м и н ерало в н е м ен ь шее з н ачен и е и м еет и з учен и е текстур и структур руд. Э ти о со бен н о сти руд о траж аю т усло ви я про цессо в рудо о браз о ван и я, а такж е по следо ватель н о сть кри сталли з аци и м и н ерало в. Рудн ая м и кро ско пи я дает сведен и я, ко то ры е в з н ачи тель н о й степен и спо со бствую т раз ви ти ю представлен и й о ген ез и се руд, раз решаю т м н о ги е во про сы рудо о браз о ван и я. С о врем ен н ы й ан али з ген ез и са руд уж е н ем ы сли м без лабо рато рн ы х и сследо ван и й рудо о браз ую щи х м и н ерало в и и х ассо ци аци й. К ак эффекти вн о е средство рудн ая м и кро ско пи я н ашла сво е п ри м ен ен и е и при о бо гащен и и руд. I. П РО Г РА М М А М и н ераграфи я и ее по ло ж ен и е среди други х н аук. З адачи , решаем ы е м и н ераграфи ей. Области при м ен ен и я м и н ераграфи чески х и сследо ван и й. З н ачен и е м и н ераграфи и как м ето да и з учен и я веществен н о го со става руд. К ратки е сведен и я о б и сто ри и раз ви ти я м и н ераграфи и . Обз о р ли тературы по м и н ераграфи и (о течествен н о й и з арубеж н о й). З н ачен и е рабо т русски х учен ы х. А ппаратура. Рудн ы е м и кро ско пы (М и н -6, М и н -9, П о лам -312, м и кро ско п сравн ен и я, о пак-и ллю м и н ато ры - при з м ати чески е и пласти н ко вы е, о свети тели ,н або р о бъекти во в и о куляро в,и м м ерси о н н ы е о бъекти вы ). П ри го то влен и е препарата для н аблю ден и я. М о н ти ро вка ан шли фо в. П рави ла хран ен и я и о бращен и я с ан шли фам и . Осн о вн ы е требо ван и я, предъявляем ы е к качеству по ли ро ван н ы х шли фо в. И з го то влен и е ан шли фо в. Операци и по п о дго то вке руды , шли фо вке, до во дке и по ли ро вке. А браз и вн ы е м атери алы . Б ез рель ефн ы е ан шли фы . П ро з рачн о -п о ли ро ван н ы е шли фы . И з го то влен и е ан шли фо в и з дро блен о го рудн о го м атери ала. 1. ДИ А ГН ОС Т И Ч Е С К И Е П РИ З Н А К И РУДН Ы Х М И Н Е РА Л ОВ В П ОЛ И РОВА Н Н Ы Х Ш Л И Ф А Х . 1. Ди агн о сти чески е при з н аки рудн ы х м и н ерало в в о траж ен н о м свете. С пеци фи ка м и н ераграфи чески х м ето до в и сследо ван и я м и н ерало в, и х о тли чи е о т петро графи чески х м ето до в.

4 сво йства

2. Ф и з и чески е ди агн о сти чески е м и н ерало в (о пти чески е, м ехан и чески е). 2.1. Отраж атель н ая спо со бн о сть . С ущн о сть явлен и я. Ф акто ры , вли яю щи е н а рез уль таты и з м ерен и я. М ето ды о пределен и я (о бъекти вн ы е и субъекти вн ы е). А ппаратура (м и кро ско п сравн ен и я, м и кро фо то м етры ). Э тало н ы для и з м ерен и я - гален и т, сфалери т. С и стем ати ка м и н ерало в п о о траж атель н о й спо со бн о сти . П ро см о тр ко ллекци й м и н ерало в с раз н ы м и по каз ателям и о траж ен и я. С равн ен и е с этало н ам и , м о н ти руя н а о дн о й пласти н ке и н а м и кро ско пе сравн ен и я. 2.2. Двуо траж ен и е. С ущн о сть явлен и я. Усло ви я н аблю ден и я. Ц вето во й эффект двуо траж ен и я. 2.3. Ц вет. С во ео браз и е о краски м и н ерало в в о траж ен н о м свете и фи з и чески й см ы слэто го явлен и я. У сло ви я, вли яю щи е н а во спри яти е цвета рудн ы хм и н ерало в. М ето ды о п ределен и я цвета. П ро см о тр м и н ерало в - этало н о в цвета: гален и та, тетраэдри та, сфалери та, кварца, пи ри та, халь ко п и ри та, пи рро ти н а, бо рн и та, ко велли н а. С равн ен и е о красо к м и н ерало в в ассо ци аци ях: гален и т - блеклая руда, сфалери т - блеклая руда, пи ри т – арсен о пи ри т, пи рро ти н - пен тлан ди т, м агн ети т - сфалери т и др. 2.4. И сследо ван и е в по ляри з о ван н о м свете при скрещен н ы х н и ко лях. М и н ералы и з о тро пн ы е и ан и з о тро пн ы е. У сло ви я н аблю ден и я. Ц ветн о й эффект ан и з о тро пи и . Во з м о ж н ы е о ши бки при н аблю ден и и и м ето ды и х устран ен и я. П ро см о тр м и н ерало в си ль н о ан и з о тро п н ы х, слабо ан и з о тро пн ы х и и з о тро пн ы х. 2.5. Вн утрен н и е рефлексы . У сло ви я н аблю ден и я. Ц вета вн утрен н и х рефлексо в и цвет по ро шка. З ави си м о сть вн утрен н и х рефлексо в о т о траж атель н о й спо со бн о сти . Н аблю ден и е вн утрен н и х рефлексо в у м алахи та, аз ури та, аури пи гм ен та, реаль гара, ки н о вари , гем ати та, сфалери та, гети та, во ль фрам и та и касси тери та. 2.6. Т вердо сть . М ето ды о пределен и я: с по м о щь ю м еталли чески х и гл (сталь н о й и м едн о й), по характеру по ли ро ван н о й по верхн о сти , по рель ефу, по абраз и вн ы м штри хам , м и н ералам шкалы М о о са. И з м ерен и е м и кро твердо сти с по м о щь ю м и кро твердо м етра П М Т -3. 2.7. М агн и тн о сть . М ето ды о пределен и я (и спы тан и е м агн и тн о й стрелко й, м ето д м агн и тн о го по ро шка). 3. Х и м и чески е ди агн о сти чески е при з н аки рудн ы х м и н ерало в. Ди агн о сти ческо е травлен и е. С тан дартн ы й н або р реакти во в. Т ехн и ка травлен и я. Рез уль таты травлен и я. И сто чн и ки о ши бо к и м ето ды и х предупреж ден и я. Т равлен и е гален и та, ан ти м о н и та. М и кро хи м и чески е и спы тан и я. Реакти вы – раство ри тели и про яви тели . М ето ды про веден и я реакци й: н а ан шли фах, н а п редм етн о м стекле, н а фи ль тро валь н о й бум аге, м ето до м о тпечатко в. Н аблю ден и е рез уль тато в и сп ы тан и й. П ри м еры о тдель н ы х реакци й н а чи сты х раство рах: реакци и н а ци н к, ко баль т, м едь ; н а м и н ералах: гален и те (реакци я н а сви н ец), ан ти м о н и те (реакци я н а сурь м у). 4. Определи тель н ы е табли цы м и н ерало в. С ам о сто ятель н о е о пределен и е м и н ерало в в по ли ро ван н ы х шли фах с по м о щь ю табли ц. 5. К о ли чествен н ы й м и н ерало ги чески й ан али з . М ето ды и з м ерен и я раз м еро в м и н ераль н ы х з ерен . Окуляр – м и кро м етр и его градуи ро вка с по м о щь ю о бъект – м и кро м етра.

5 со держ ан и я м и н ерало в в ан шли фах:

Определен и е о тн о си тель н о го план и м етри чески й, ли н ейн ы й и то чечн ы й. 6. Т екстуры и структуры руд. П ри н ци п класси фи каци и структур и текстур руд (по А .Г.Б етехти н у, по М .П .И саен ко ). С труктуры руд. Главн ейши е усло ви я о браз о ван и я раз ли чн ы х структур. Х арактери сти ка о тдель н ы х ти по в структур. С труктуры о тло ж ен и я (кри сталли з аци и ), расп ада тверды х раство ро в, раскри сталли з аци и ко лло и до в, структуры з ам ещен и я (ко рро з и о н н ы е), структуры давлен и я. М ето ды и з учен и я структур руд в по ли ро ван н ы х шли фах. С труктурн о е травлен и е. С по со бы н аблю ден и я дво йн и ко в, спайн о сти . 7. П о следо ватель н о сть вы делен и я рудо о браз ую щи х м и н ерало в. К ри тери и о пределен и я по следо ватель н о сти кри сталли з аци и м и н ерало в – ко рро з и я, пересечен и е, цем ен таци я, степен ь и ди о м о рфи з м а, структуры распада тверды х раство ро в и др. М етакри сталлы и и х при з н аки . П ри н ци п со ставлен и я схем по следо ватель н о сти кри сталли з аци и м и н ерало в. М и н ераль н ы е ассо ци аци и . Э тапы и стади и м и н ерали з аци и . Ген ераци и м и н ерало в. 8. П лан по лн о го о пи сан и я ан шли фа. С ам о сто ятель н о е о пи сан и е ко н тро ль н о го ан шли фа с о пи сан и ем м и н ераль н о го со става, структуры , по следо ватель н о сти м и н ерало о браз о ван и я. II. М Е Т О ДИ ЧЕ СК И Е УК А З А Н И Я 1. О бщ иес в е де ния опре паратах для наблю де ния и аппарату ре . П о ли ро ван н ы й шли фп редставляет со бо йз еркаль н ую пло ско сть , по лучаем ую в рез уль тате шли фо вки и по ли ро вки куска руды . И з го то влен и е по ли ро ван н ы х шли фо в – важ н ая часть м ето да рудн о й м и кро ско пи и для по лучен и я хо ро ши х рез уль тато в при и сследо ван и ях, в пло хо п ри го то влен н ы х шли фах м н о ги е важ н ы е о со бен н о сти н е ви дн ы . Весь про цесс и з го то влен и я по ли ро ван н о го шли фа раз би вается н а н еско ль ко этапо в: распи ло вка о браз ца для по лучен и я н а н ем пло ско сти , шли фо вка по лучен н о й пло ско сти для по дго то вки к по ли ро вке и по ли ро вка. К рупн о сть абраз и вн о го по ро шка убы вает с перехо до м о т каж до го этапа к по следую щем у. Ш ли фо вка, даж е сам ая то н кая, н е и склю чает п о явлен и я рель ефа в шли фе руды , со сто ящей и з м и н ерало в раз н о й твердо сти , о н и спо ль з уется в ди агн о сти чески х целях, н о сли шко м рез ки й рель еф м ешает н аблю ден и ю и м о ж ет при вести к о ши бкам . С уществует м ето д и з го то влен и я по ли ро ван н ы х шли фо в н а авто м ати чески х стан ках, о н и п о чти н е о бн аруж и ваю т рель еф, н о в н ашей стран е это т спо со б до по следн его врем ен и в м ассо во й практи ке н е и спо ль з о вался. К ачество и сследо ван и я руд в бо ль шо й степен и з ави си т о т качества по ли ро ван н ы х шли фо в. К по ли ро ван н о м у шли фу предъявляю тся следую щи е о сн о вн ы е требо ван и я: • по верхн о сть шли фа до лж н а бы ть гладко й, з еркаль н о й; • характер по ли ро вки до лж ен бы ть о ди н ако вы м как в цен траль н о й части шли фа, так и н а краях его ;

6 • пусто ты , по ры вы краши ван и я до пускаю тся в м ало й степен и ли шь для н еко то ры х тверды х и хрупки х м и н ерало в (касси тери т, пи ри т и др.) и ли для м ягки х, о бладаю щи х со вершен н о й спайн о сть ю (н апри м ер, гален и т), м и н ералы н е до лж н ы и м еть грубы х царапи н , м ешаю щи х н аблю ден и ю ; • рель ефн е до лж ен бы ть рез ки м ; • раз м ер пло щади по ли ро ван н о го шли фа о т 1 х 1см до 2 х 2 см , то лщи н а шли фа н е до лж н а превы шать 1 – 1,5 см . Для о пределен и я про з рачн ы х м и н ерало в в о траж ен н о м свете при хо ди тся про во ди ть ко м плексн ы е и сследо ван и я м ето дам и про хо дящего и о траж ен н о го света, для это го и з го тавли ваю тся ко м би н и ро ван н ы е про з рачн о -по ли ро ван н ы е шли фы , то есть о бы чн ы е то н ки е шли фы , о тп о ли ро ван н ы е с о дн о й сто ро н ы . Для про веден и я и сследо ван и я н ео бхо ди м рудн ы й м и кро ско п (М и н -9 и ли П о лам р -311, П о лам р -312). Опти чески е детали рудн о го м и кро ско па – о паки ллю м и н ато р (служ и т для про веден и я н аблю ден и й в о траж ен н о м свете), о бъекти в, о куляр, ан али з ато р, п о ляри з ато р, апертурн ая ди афрагм а (регули рует ко н трастн о сть и з о браж ен и я), ди афрагм а по ля з рен и я. С реди о куляро в н аи бо лее распро стран ен ы 6х, 7,5х, 8х, 10х и ли 12х. Окуляры до лж н ы и м еть крест н и тей. П ри специ аль н ы х и сследо ван и ях п ри м ен яю тся и м м ерси о н н ы е о бъекти вы для уси лен и я ко н трасто в в о траж атель н о й спо со бн о сти раз ли чн ы х м и н ерало в, о н и о со бен н о цен н ы , ко гда о пти чески е при з н аки про являю тся у м и н ерало в слабо , н о рез ко уси ли ваю тся в и м м ерси о н н о м м асле, вм есто ко то ро го м о ж н о и спо ль з о вать гли цери н и ли кедро во е м асло . П ри н аблю ден и и по ли ро ван н о го шли фа з ерн а и други е детали о бъекта (про ж и лки , трещи н ы , по ры и т.п.) м о гут бы ть и з м ерен ы , для это го н уж н о про вести градуи ро вку м и кро ско па. И з м ерен и я о существляю тся шкало й о куляра и вы раж аю тся чи сло м делен и й это й шкалы . Для о цен ки и з м ерен н ы х вели чи н в до лях м и лли м етра н ео бхо ди м о предвари тель н о о предели ть цен у делен и я о кулярн о й шкалы в до лях м и лли м етра, и эта о цен ка до лж н а бы ть про и з веден а для раз н ы х увели чен и й каж до го м и кро ско па и н ди ви дуаль н о с по м о щь ю о бъект-м и кро м етра и н аз ы вается градуи ро вко й м и кро ско па. Для это го о куляр 7хсо шкало й вставляется в тубус. Объект-м и кро м етр устан авли вается н а сто ли к м и кро ско па, и м и кро ско п фо куси руется н а рез ко е и з о браж ен и е штри хо в о бъект-м и кро м етра. З атем о бъектм и кро м етр по во рачи вается так, что бы его штри хи бы ли параллель н ы штри хам шкалы о куляра. Оди н и з штри хо в о бъект-м и кро м етра со вм ещается с о дн и м и з штри хо в о кулярн о й шкалы , по сле чего о пределяется, ско ль ко делен и й о бъектм и кро м етра уклады вается в како м -ли бо вы бран н о м ко ли честве делен и й шкалы о куляра. Ц ен а делен и я о куляра (Е ) о пределяется по фо рм уле E =

Z ⋅T A

Z - чи сло делен и й о бъект-м и кро м етра; Т - цен а делен и я о бъект-м и кро м етра; А - чи сло делен и й о куляра м и кро ско па. П ри м ер Z=21 делен и ю о бъект-м и кро м етра со о тветствует А =71 делен и й о кулярн о й шкалы ; Т =0,01м м (о бы чн ая цен а делен и я о бъект-м и кро м етра),

, где

Т о гда E =

21 ⋅ 0,01 = 0,0029 мм . 71

7

Для о пределен и я н еко то ры х о пти чески х при з н ако в (о траж ен и е, цвет) н ео бхо ди м о сравн ен и е с этало н ам и . Э та рабо та про во ди тся н а сравн и тель н о м м и кро ско пе (кам ера И н о стран цева). Э то м и кро ско п с двум я о бъекти вам и , по д о дн и м по м ещается для н аблю ден и я и з вестн ы й м и н ерал (этало н ), п о д други м – и сследуем ы й. Освещен и е о т двух и сто чн и ко в света уравн и вается по и н тен си вн о сти . И з о браж ен и е каж до го о бъекта про екти руется н а со о тветствую щую п о ло ви н у по ля з рен и я о бщего о куляра, через ко то ры й ведется н аблю ден и е. 2. Ре коме ндац ии поопре де ле нию физиче с ких диагнос тиче с ких признаков ру дных мине ралов Л ю бо е и сследо ван и е руд в о траж ен н о м свете н ачи н ается с ди агн о сти ки м и н ерало в п о со во купн о сти сво йств, вы явлен н ы х по д м и кро ско п о м . Отраж атель н ая спо со бн о сть – это сво йство рудн ы х м и н ерало в о траж ать то и ли и н о е ко ли чество падаю щего н а н и х света. Отраж атель н ая спо со бн о сть по ддается то чн о м у и з м ерен и ю н а специ аль н ы х при бо рах – м и кро фо то м етрахи вы раж ается о тн о шен и ем и н тен си вн о сти света, о траж ен н о го з еркаль н о й по верхн о сть ю м и н ерала к и н тен си вн о сти света, падаю щего н а эту по верхн о сть . R=

Ir Ii

,где

Ir - и н тен си вн о сть света, о траж ен н о го м и н ерало м ;

Ii - и н тен си вн о сть света, падаю щего н а м и н ерало т и сто чн и ка; R - ко эффи ци ен т о траж ен и я. R - вели чи н а о тн о си тель н ая и вы раж ается в про цен тах (если и н тен си вн о сть падаю щего света при н и м ать з а 100%). Ч и слен н ы е з н ачен и я о траж атель н о й спо со бн о сти п о ло ж ен ы И .С .Во лы н ски м в о сн о ву си стем ати ки м и н ерало в, п ри веден н о й в о предели тель н о й табли це, в ко то рую вклю чен о 180 н аз ван и й м и н ерало в, расп о ло ж ен н ы х в п о следо ватель н о сти убы ваю щи х з н ачен и й [3]. Одн ако в ши ро ко й практи ке м и н ерало ги чески х и сследо ван и й и спо ль з ую тся сравн и тель н ы е м ето ды и з м ерен и й п утем сравн ен и я с этало н ам и . Вы бо р этало н о в о каз ы вает о чен ь существен н о е вли ян и е н а то чн о сть и з м ерен и й. К о м и сси ей по рудн о й м и кро ско пи и при м еж дун аро дн о й м и н ерало ги ческо й ассо ци аци и в качестве о сн о вн ы х этало н о в реко м ен дую тся алм аз , си н тети чески й ко рун д, м еталли чески й крем н и й, плати н а, алю м и н и й, ртуть . Л ОМ О вы пускалдва ви да о браз цо в сравн ен и я (этало н о в): первы й – н або р и з шести пласти н , и з го то влен н ы х и з о пределен н ы х со рто в о пти чески х стеко л. Друго й ти п этало н о в представляет н ан есен н ую н а н ейтраль н о е стекло п лен ку плати н ы раз ли чн о й пло тн о сти , з аклеен н ую сверху стекло м . К о ли чествен н о е о пределен и е вели чи н ы R п редставляет то н кую и трудо ем кую о п ераци ю , тем бо лее что то ль ко н ем н о ги е лабо рато ри и распо лагаю т н ео бхо ди м ы м для и з м ерен и я о бо рудо ван и ем и м атери алам и . П о это м у при м ассо вы х и з м ерен и ях о траж атель н о й спо со бн о сти до пусти м о и сп о ль з о вать в качестве этало н о в рядо вы е и з о тро пн ы е м и н ералы . И .С .Во лы н ски й реко м ен дует и спо ль з о вать и з о тро пн ы е м и н ералы – гален и т и сфалери т. П ри ви з уаль н о й о цен ке о траж атель н о й сп о со бн о сти о пределяется н е то чн ая ци фро вая характери сти ка ее (что н ево з -

8 м о ж н о без и з м ерен и й), а во з м о ж н о бо лее о гран и чен н ы й участо к си стем ати ки , в ко то ро м до лж ен н ахо ди ть ся и з учаем ы й м и н ерал. У ан и з о тро п н ы х м и н ерало в и н тен си вн о сть о траж ен и я при вращен и и сто ли ка и з м ен яется. Э то явлен и е н аблю дается при о дн о м н и ко ле и н аз ы вается двуо траж ен и ем . З н ачен и е си лы двуо траж ен и я м о ж н о о цен и ть качествен н о путем про сто го ви з уаль н о го н аблю ден и я и ко ли чествен н о путем и з м ерен и я. В о бщем , и н тен си вн о сть двуо траж ен и я в м и н ералах о бы чн о о чен ь н евели ка, и ли шь для н ем н о ги х си ль н о двуо траж аю щи х м и н ерало в н аблю ден и е это го явлен и я во з м о ж н о (ко велли н , графи т, м о ли бден и т, ан ти м о н и т). П ри и з учен и и двуо траж ен и я следует по м н и ть , что чело вечески й глаз бо лее чувстви телен к ко н трастам , по это м у н ео бхо ди м о держ ать в по ле з рен и я гран и цы з ерен , леж ащи х рядо м , н аблю ден и е про и з во ди ть в агрегатах м елки х з ерен . К ро м е то го , двуо траж ен и е является фун кци ей кри сталло графи ческо й о ри ен ти ро вки , и в каж до м ан и з о тро пн о м м и н ерале и м еется по крайн ей м ере о дн а кри сталло графи ческая пло ско сть , параллель н о ко то ро й двуо траж ен и е о тсутствует. В связ и с эти м н аблю ден и е до лж н о про во ди ть ся н а н еско ль ки х з ерн ах каж до го ан и з о тро пн о го м и н ерала. Ц вет рудн ы х м и н ерало в в о траж ен н о м свете – о дн о и з н аи бо лее характерн ы х и по лез н ы х сво йств, н о его о цен ка представляет бо ль шую трудн о сть для н ачи н аю щи х. П о давляю щее бо ль ши н ство м и н ерало в в о траж ен н о м свете вы гляди т по чти бесцветн ы м и с бледн ы м и н ео пределен н ы м и о ттен кам и ро з о вато го , ж елто го , з елен о го и го лубо го цвето в. М ен ь шая - о бладает о пределен н ы м и цветам и , главн ы м о браз о м бледн ы х пастель н ы х то н о в. Во сп ри яти е цвето во го о ттен ка н ахо ди тся по д вли ян и ем о круж аю щей среды и о чен ь субъекти вн о . Ч увстви тель н о сть чело веческо го глаз а к слабы м раз ли чи ям в цвете бы стро по вы шается с практи ко й, и цвето вы е ко н трасты , ко то ры е сн ачала н ез ам етн ы , стан о вятся со вершен н о о тчетли вы м и по м ере при о бретен и я даж е н ебо ль шо го о пы та. Н о по ка н ет тако го о пы та н ео бхо ди м о ко н тро ли ро вать прави ль н о сть о пределен и я н а м и кро ско пе сравн ен и я. С ледую щи й и з о пти чески х при з н ако в – ан и з о тро пи я. Рудн ы й м и кро ско п сн абж ен по ляри з ато ро м и ан али з ато ро м . Э то по з во ляет ан али з и ро вать про явлен и е о пти ческо й ан и з о тро п и и м и н ерало в при скрещен н ы х н и ко лях. Е сли н и ко ли то чн о скрещен ы , то п ри вращен и и сто ли ка н а 360о у ан и з о тро пн ы х м и н ерало в четы ре раз а во з н и кает по гасан и е и сто ль ко ж е про светлен и е, при чем у о дн и х м и н ерало в и з м ен яется ли шь и н тен си вн о сть о свещен и я, у други х и з м ен яется цвет, при чем и н о гда цвето вы е эффекты о чен ь краси вы . Для н еко то ры х м и н ерало в о н и характерн ы и ши ро ко при м ен яю тся в целях ди агн о сти ки . Для бо лее уверен н о го распо з н аван и я слабы х эффекто в следует по во з м о ж н о сти увели чи ть и н тен си вн о сть падаю щего света, и спо ль з о вать и м м ерси ю и про во ди ть н аблю ден и я в агрегатах дез о ри ен ти ро ван н ы х з ерен (сечен и й) м и н ерало в. П о ско ль ку ан и з о тро пи я з ави си т о т кри сталло графи ческо й о ри ен ти ро вки , о н а про является н е во всех сечен и ях ан и з о тро п н о го м и н ерала. С ледо ватель н о , студен т до лж ен и з учи ть н еско ль ко з ерен м и н ерала, преж де чем реши ть – является ли м и н ерал и з о тро пн ы м и ли ан и з о тро пн ы м и о бладает о н си ль н о й и ли слабо й ан и з о тро пи ей. К ро м е то го , н а практи ке по ло ж ен и ем н е впо лн е скрещен н ы х н и ко лей

9 слабо го эффекта ан и з о тро пи и , н ез а-

такж е по ль з ую тся для н аблю ден и я м етн о го при стро го скрещен н ы х н и ко лях. С и ль н о е вли ян и е н а явлен и е ан и з о тро пи и о каз ы ваю т дефекты по ли ро вки и устан о вки ан шли фа. Дефекты по ли ро вки м о гут сн и з и ть эффект ан и з о тро пи и до тако й степен и , что м и н ералы о тчетли во ан и з о тро пн ы е, н о о бладаю щи е шеро хо вато й по верхн о сть ю (тверды е - м арказ и т, м ягки е - сам о ро дн ы й ви см ут) м о гут бы ть при н яты з а о чен ь слабо ан и з о тро пн ы е и ли даж е и з о тро пн ы е. П араллель н ы е то н ки е штри хи , во з н и каю щи е в про цессе по ли ро вки м ягки х м и н ерало в, н ао бо ро т, со з даю т при вращен и и сто ли ка ло ж н о е впечатлен и е ан и з о тро пи и . Н еп рави ль н ая устан о вка ан шли фа (слабо е о ткло н ен и е пло ско сти о т н о рм аль н о го по ло ж ен и я) при во ди т к то м у, что о свещен н о сть и з о тро пн ы х м и н ерало в и з м ен яется при вращен и и сто ли ка, в рез уль тате и з о тро пн ы й м и н ерал м о ж ет бы ть при н ят з а ан и з о тро пн ы й. Т аки м о браз о м , степен ь п ро явлен и я эффекто в ан и з о тро пи и з ави си т н е то ль ко о т кри сталло о пти чески х сво йств м и н ерала, н о и о т усло ви й н аблю ден и я. Раз н о о браз и е м н о ги х о сло ж н яю щи х о бсто ятель ств при во ди т к бо ль ши м з атрудн ен и ям , по это м у это т ди агн о сти чески й при з н ак характери з уется ли шь качествен н о . Вн утрен н и е рефлексы – о ди н и з о пти чески х ди агн о сти чески х при з н ако в, н о н аблю даю тся о н и н е у всех рудн ы х м и н ерало в, а то ль ко у про з рачн ы х и по лупро з рачн ы х. С вет про н и кает вн утрь м и н ераль н о й части цы и о траж ается з атем о братн о . Рудн ы е м и н ералы о бладаю т раз н о й степ ен ь ю про з рачн о сти , ко то рая н ахо ди тся в о братн о й з ави си м о сти о т о траж атель н о й спо со бн о сти . Н аблю ден и е про и з во ди тся в усло ви ях ко со го о свещен и я. У бо ль ши н ства рудн ы х м и н ерало в это т ди агн о сти чески й п ри з н ак п ро является чрез вы чайн о слабо , по это м у при н аблю ден и и вн утрен н и х рефлексо в н уж н о п о ль з о вать ся до стато чн о си ль н о й лам по чко й. Н есм о тря н а это дан н ы й спо со б м ало эффекти вен . Б о лее со вершен н ы м сп о со бо м является н аблю ден и е при скрещен н ы х н и ко лях. Дан н ы й м ето д рез уль тати вен при бо ль ши х увели чен и ях и лучше в и м м ерси и . Во и з беж ан и е о ши бо чн ы х о пределен и й вн утрен н и х рефлексо в, ко гда о н и про являю тся слабо и то ль ко в п о ро шке, следует н аблю дать в еди н и чн ы х и з о ли ро ван н ы х про свечи ваю щи х части цах. Ц вет вн утрен н и х рефлексо в слабо п ро свечи ваю щи х рудн ы х м и н ерало в в бо ль ши н стве случаев красн ы й и ли буры й. И н о гда со вершен н о п ро з рачн ы е м и н ералы каж утся о крашен н ы м и в ярки е радуж н ы е цвета – это рез уль тат раз ло ж ен и я пучка белы х лучей и и х н е следует см еши вать с цвето м вн утрен н и х рефлексо в. П ри по лучен и и по ро шка н уж н о следи ть з а чи сто то й и глы и о стерегать ся з ахвата со седн и х м и н ерало в. Н ако н ец, следует и м еть в ви ду, что н а вн утрен н и е рефлексы вли яет и з м ен ен и е в со ставе м и н ерала. Так, вн утрен н и е рефлексы о бы чн ы в м ало ж елез и сто м сфалери те и в то ж е врем я редки и ли со всем о тсутствую т в си ль н о ж елез и сто м сфалери те и в сфалери те с вклю чен и ям и халь ко пи ри та и ли п и рро ти н а. Т вердо сть при о пределен и и рудн ы х м и н ерало в по д м и кро ско п о м является о дн и м и з н аи бо лее н адеж н ы х ди агн о сти чески х при з н ако в. В по следн и е го ды ши ро ко е при м ен ен и е н ашли м ето ды и з м ерен и я твердо сти н а специ аль н ы х при бо рах (м и кро твердо м етрах путем вдавли ван и я алм аз н о й пи рам и дки ). Для качествен н о й

10 о цен ки твердо сти н аи бо ль шее распро стран ен и е по лучи л спо со б царапан и я и глам и (сталь н о й и м едн о й). Дво йн и ки . Дво йн и ко во е стро ен и е з ерен м о ж ет бы ть перви чн ы м - дво йн и ки ро ста (н а про травлен н о й по ли ро ван н о й п о верхн о сти о н и вы ступаю т в ви де уз ки х и ши ро ки х пласти н о к) и вто ри чн ы м – дво йн и ки превращен и я и давлен и я м и н ерала. П о ли си н тети чески е дво йн и ки давлен и я во з н и каю т в з ерн ах при ди н ам о м етам о рфи з м е. В м и н ераграфи и н аблю ден и е дво йн и ко в часто и спо ль з уется в качестве ко н тро ль н о го м ето да о п ределен и я. Н аглядн ы е при м еры по ли си н тети чески х дво йн и ко в представлен ы ан ти м о н и то м , м арказ и то м , м о ли бден и то м , дж ем со н и то м и др., у бурн о н и та про являю тся решетчаты е дво йн и ки . В групп е и з о тро пн ы х м и н ерало в по ли си н тети чески е дво йн и ки си стем ати чески н аблю даю тся у сфалери та, н о о н и о бн аруж и ваю тся в рез уль тате структурн о го травлен и я. С пайн о сть о блегчает о пределен и е м и н ерало в, н о н есо вершен ство м ето до в о пти ческо го ан али з а в о траж ен н о м свете о гран и чи вает ди агн о сти ческо е з н ачен и е это го сво йства и делает его вто ро степен н ы м . С пайн о сть в п о ли ро ван н о м шли фе про является о бы чн о си стем о й п араллель н ы х прям о ли н ейн ы х трещи н о к, секущи х з ерн о м и н ерала в о дн о м и ли н еско ль ки х н аправлен и ях. С леды спайн о сти в о траж ен н о м свете про являю тся в ви де черн ы х ли н и й. П ри со вершен н о й спайн о сти в н еско ль ки х н ап равлен и ях в по ли ро ван н о м шли фе м о ж ет про и схо ди ть вы краши ван и е части ц. Э то явлен и е н аблю дается у н еко то ры х м и н ерало в куби ческо й си н го н и и (гален и т, в м ен ь шей степен и сфалери т, м агн ети т). Вы краши ваю щи еся части цы в сечен и и пло ско сть ю шли фа и м ею т фо рм у треуго ль н и ко в. З н ачи тель н о реж е н еко то ры е легко дефо рм и рую щи еся чешуйчаты е и ли табли тчаты е м и н ералы о бладаю т и з о гн уты м и следам и спайн о сти , н о и в это м случае п араллель н о сть н аправлен и й трещи н о к стро го вы держ и вается (м о ли бден и т, графи т, аури пи гм ен т). М агн и тн о сть . Рез ко вы раж ен н ы м и м агн и тн ы м и сво йствам и о бладает о гран и чен н о е чи сло м и н ерало в. Н аи бо лее про сты м спо со бо м про верки м агн и тн ы х сво йств в по ли ро ван н ы х шли фах является и спы тан и е н а о бы кн о вен н о й м агн и тн о й стрелке. 3.М е тодиче с киеу казания поопре де ле нию химиче с ких диагнос тиче ских признаков ру дных мине ралов Ди агн о сти ческо е травлен и е - хи м и ческо е во з действи е н а по ли ро ван н ую по верхн о сть м и н ерало в и ее и з м ен ен и е. П ро и з во ди тся это во з действи е рядо м реакти во в стан дартн о го н або ра. И сследуем ы й по ли ро ван н ы й шли ф до лж ен бы ть тщатель н о о чи щен , устан о влен н а сто ли к м и кро ско па, и и з учаем ы й м и н ерал по м ещается в цен тр п о ля з рен и я. Реакти в и з капель н и цы перен о си тся н а по верхн о сть м и н ерала с по м о щь ю плати н о во й про во ло ки с петлей н а ко н це (d 0,32м м ), впаян н о й в стеклян н ую трубку. П етля с со держ ащейся в н ей каплей реакти ва вво ди тся м еж ду о бъекти во м и и сследуем ы м м и н ерало м и о пускается до со при ко сн о вен и я с з ерн о м . Врем я реакци и 1м и н . Е сли з а это врем я н и каки х и з м ен ен и й н е н аблю дается, реакци я счи тается о три цатель н о й. К апля до лж н а по падать н а еди н и чн о е з ерн о , что бы н е до пусти ть во з н и кн о вен и е электри ческо й п ары м еж ду раз ли чн ы м и м и н ералам и , ко -

11 то ро е м о ж ет и з м ен и ть характер травлен и я м и н ерала. Раз н ы м и авто рам и реко м ен дую тся раз ли чн ы е при ем ы н ало ж ен и я кап ель . П ри о тсутстви и плати н о во й про во ло ки м о ж н о при го то ви ть бум аж н ую пи петку с п о м о щь ю н о ж н и ци з фи ль тро валь н о й, н о лучше о бы чн о й бум аги . Реакти в до стается и з флако н а пало чко й-капель н и цей, кап ля по м ещается н а ко н чи к бум аж н о й стрелки и о сто ро ж н о о пускается н а шли ф. Общи е требо ван и я: трави ть следует при н ебо ль шо м увели чен и и (о бъекти в 4,7х), капля до лж н а бы ть м и н и м аль н о го раз м ера и н е до лж н а вы хо ди ть з а пределы ко н туро в и сследуем о го м и н ерала, капля реакти ва н е до лж н а вы сы хать н а ан шли фе. П о о ко н чан и и травлен и я и до вы сы хан и я капля сн и м ается фи ль тро валь н о й бум аго й. П ри травлен и и следует и м еть в ви ду, что травлен и е о дн о го и то го ж е м и н ерала н е всегда дает о ди н рез уль тат. Э то з ави си т о т ряда при чи н : • раство ри м о сть н еко то ры х м и н ерало в н епо сто ян н а вследстви е н епо сто ян ства хи м и ческо го со става; • н е всегда удается со з дать стан дартн ы е усло ви я травлен и я; • расп ро стран ен и е капель н а со седн и е м и н ералы . М и кро хи м и чески е реакци и про во дятся в сам о м ко н це рабо ты по о пределен и ю м и н ерало в и при н адлеж ат к чи слу н адеж н ы х м ето до в и х ди агн о сти ки . Н и ж е при во ди тся о пи сан и е реко м ен дуем ы х реакци й н а н аи бо лее часто встречаю щи еся рудо о браз ую щи е элем ен ты . Ж елез о . П о чти все м и н ералы ж елез а раство ри м ы в ко н цен три ро ван н ы х ки сло тах. Реакци ю м о ж н о про вести н а фи ль тро валь н о й бум аге: и спы туем ы й раство р (аз о тн о ки слы й и ли со лян о ки слы й), про яви тель – ж елтая К 4Fe(CN)6 и ли красн ая К 3Fe(CN)6 кро вян ая со ль , по лучается си н ее о краши ван и е вследстви е о браз о ван и я берли н ско й лаз ури . К о баль т. Все м и н ералы ко баль та до во ль н о легко раство ри м ы в аз о тн о й и со лян о й ки сло тах. Э ффекти вн а реакци я капель н о го ан али з а н а фи ль тро валь н о й бум аге: и спы туем ы й раство р и красн ая кро вян ая со ль 5%, в при сутстви и ко баль та о браз уется красн о -буро е о краши ван и е, н е и з м ен яю щееся в о тли чи е о т м арган ца по д действи ем К ОН 5%. М арган ец. П о чти все м и н ералы м арган ца раство ри м ы в ко н цен три ро ван н ы х Н NO 3 и HCI ки сло тах; для про веден и я реакци и н а фи ль тро валь н о й бум аге н ео бхо ди м о к и спы туем о м у раство ру при бави ть красн ую кро вян ую со ль , в при сутстви и м арган ца о браз уется ки рпи чн о -красн ая о краска. П о следн яя в о тли чи е о т ко баль та стан о ви тся тем н о ко ри чн ево й о т при бавлен и я К ОН . Н ан о си тся К ОН н а середи н у капли , что бы и з м ен ен и я о краски бы ли бо лее рез ко з ам етн ы . М едь . Все м и н ералы м еди раство ри м ы в ко н цен три ро ван н о й Н NO3. М и кро хи м и ческую реакци ю н а фи ль тро валь н о й бум аге реко м ен дуется про вести с ж елто й кро вян о й со ль ю – о браз уется ро з о во -ко ри чн ево е о краши ван и е, при это м м ешает и з бы то к ж елез а, в тако м случае м о ж н о в качестве п ро яви теля и спо ль з о вать рубеан о вую ки сло ту и ам м и ак 10%, в рез уль тате н аблю дается серо -з елен о е о краши ван и е.

12 М о ли бден . Главн ая м асса м и н ерало в м о ли бден а раство ри м а в ко н цен три ро ван н ы х Н NO3 и HCI. М и кро хи м и ческую реакци ю следует п ро вести с ж елто й кро вян о й со ль ю , в при сутстви и м о ли бден а о браз уется ко ри чн ево е о краши ван и е. М ы шь як. Реко м ен дуется реакци я кри сталло ско пи ческо го ан али з а. М и н ерал н а ан шли фе трави тся HNO 3 (ко н цен три ро ван н о й), н а травлен о е м есто по м ещается сухая со ль (по ро шо к) м о ли бден о во ки сло го ам м о н и я (NH4)2MoO4. Ч ерез 1 -2 м и н уты о браз уется ж елты й кри сталли чески й о садо к. Н и кель . П о чти все м и н ералы н и келя раство ри м ы в HNO 3 (1 : 1) и HCI (1: 1). Э ффекти вн а реакци я капель н о го ан али з а н а фи ль тро валь н о й бум аге. В качестве про яви теля и спо ль з уется дем и ти лгли о кси м и ам м и ак NH4OH 10%, по является м али н о во -ро з о во е пятн о и ли ко ль цо . Оло во . В касси тери те о ло во о ткры ваю т следую щи м о браз о м . Н а м и н ерал н ан о си тся капля HCI (1:1 и ли ко н цен три ро ван н ая) и п о кры вается по ро шко м м еталли ческо го ци н ка. Образ уется плен ка м еталли ческо го о ло ва, ко то рая по сле про м ы ван и я во до й про является бо лее рез ко (реакци я о ло вян н о го з еркала). П лен ку м еталли ческо го о ло ва лучше н аблю дать в ко со м свете; м и н ерал в это м м есте теряет вн утрен н и е рефлексы и стан о ви тся н еп ро з рачн ы м . С ви н ец. Все м и н ералы сви н ца раство ри м ы в HNO 3 и HCI. Реко м ен дуется реакци я кри сталло ско пи ческо го ан али з а. М и н ерал трави тся HNO3, капля сн и м ается фи ль тро валь н о й бум аго й. Н а травлен о е м есто при ли вается капля KJ 5%, о браз ую тся ж елты е кри сталлы йо ди сто го сви н ца. Э ту реакци ю м о ж н о вы по лн и ть н а предм етн о м стекле. С еребро . Реакци я кап ель н о го ан али з а н а фи ль тро валь н о й бум аге. K 2CrO4 20% + и спы туем ы й раство р (аз о тн о ки слы й) + ам м и ак (раство р в цен тре з адерж ать ) + уксусн ая ки сло та, о браз уется ко ри чн ево -красн о е пятн о хро м о во ки сло го серебра. С урь м а. Все м и н ералы сурь м ы раство ри м ы в HNO3 (ко н цен три ро ван н о й). Реко м ен дую тся реакци и кри сталло ско пи ческо го ан али з а: п ри травлен и и ан ти м о н и та К ОН 20% о браз уется о ран ж ево -красн ы й о садо к сурь м ян о й о кси суль фо со ли ; м и н ералтравят HNO3, каплю сн и м аю т фи ль тро валь н о й бум аго й, н а травлен о е м есто по м ещаю т каплю HCI 1:1, с двух сто ро н капли вво дят кри сталли ки KJ и CsCl. Образ уется красн ы й кри сталли чески й о садо к ко м плексн о й со ли . Э ту реакци ю удо бн ее сделать н а предм етн о м стекле. Ц и н к. Все м и н ералы ци н ка раство ри м ы в HNO 3 и HCl. П ло хо раство ряется сфалери т, о дн ако если к раство ри телю до бави ть н еско ль ко кап ель Н 2О2 10%, сфалери т раство ряется хо ро шо . П о сле это го м о ж н о про вести реакци и капель н о го ан али з а н а фи ль тро валь н о й бум аге: и спы туем ы й раство р (со лян о ки слы й и ли аз о тн о ки слы й) и красн ая кро вян ая со ль . В при сутстви и ци н ка о браз уется о ран ж ево -ж елто е о краши ван и е. М ешаю т С о , М n, Fе; и спы туем ы й раство р + Cu(NO)3 0,1% (в цен тре капли ) + ртутн о -ро дан о вая со ль (о бвести во круг кап ли ). В при сутстви и ци н ка о браз уется си н ефи о лето во е ко ль цо .

13 4. Стру кту ры ру д С труктуры крупн о з ерн и сты х агрегато в о пределяю т н ево о руж ен н ы м глаз о м в штуфах, керн ах. С труктуры средн ез ерн и сты х и м елко з ерн и сты х агрегато в о пределяю тся то ль ко по д м и кро ско по м . П о д м и кро ско по м и з учаю тся фо рм а и стро ен и е з ерен рудн ы х м и н ерало в в о траж ен н о м свете у си ль н о ан и з о тро пн ы х, а такж е с по м о щь ю структурн о го травлен и я (у и з о тро пн ы х и слабо ан и з о тро пн ы х). Ф о рм а, раз м еры и стро ен и е части ц ко лло и дн о го вещества и з учаю тся по д электро н н ы м м и кро ско по м . П ри структурн о м травлен и и вы являю тся таки е о со бен н о сти стро ен и я ан и з о тро пн ы х м и н ерало в, как з о н аль н о сть ро ста, дво йн и ки , структуры , во з н и кши е при дефо рм аци ях. Т равлен и е и з о тро пн ы х м и н ерало в по м о гает вы яви ть м н о го чи слен н ы е о со бен н о сти , ко то ры е н е ви дн ы н а свеж ей по верхн о сти . П ри про веден и и структурн ы х и сследо ван и й н ео бхо ди м о о пределять фо рм ы з ерен рудн ы х м и н ерало в, ко то ры е з ави сят о т усло ви й рудо о браз о ван и я. М и н ераль н ы е з ерн а по фо рм е и усло ви ям о браз о ван и я раз деляю тся н а м о рфо ген ети чески е группы . К р ис т алличес кие зер на о браз ую тся при кри сталли з аци и руд и з расп лаво в и раство ро в. К ор р озионны е зер на – скелеты , рели кты о браз ую тся при раз ъедан и и ран н и х м и н ерало в п о з дн и м и . С келетн ы е фо рм ы о браз ую тся такж е в стесн ен н ы хусло ви ях ро ста в про цессе о тло ж ен и я м и н ерало в и з вяз ки х раство ро в, при м етасо м ати ческо м з ам ещен и и . В эти х усло ви ях в рез уль тате н еравн о м ерн о го пи тан и я в скелетн ы х кри сталлах растут главн ы м о браз о м верши н ы и ребра. М ет ас омат ичес кие зер на о браз ую тся при м етасо м ати ческо м з ам ещен и и по ро д и руд раство рам и . К р ис т аллоблас т ы фо рм и рую тся при перекри сталли з аци и и раскри сталли з аци и м и н ераль н о го вещества в твердо м со сто ян и и . К лас т ичес кие зер на – о бло м ки и о ско лки з ерен о браз ую тся в про цессе дро блен и я и см яти я м и н ерало в. П о фо рм е м и н ераль н ы е з ерн а бы ваю т и ди о м о рфн ы м и – естествен н ы е кри сталлы , о гран и чен н ы е кри сталли чески м и гран ям и . З ерн а н еправи ль н о й фо рм ы , раз ви вши еся в о гран и чен н о м про стран стве и стесн ен н ы е в сво ем ро сте вы делен и ям и то го ж е и ли други х м и н ерало в, н аз ы ваю тся алло три о м о рфн ы м и и ли ксен о м о рфн ы м и . Все м н о го о браз и е кри сталли чески х фо рм м о ж ет бы ть грубо по драз делен о н а две групп ы по фо рм е и х сечен и я: и з о м етри чн ы е (пи ри т, м агн ети т, сфалери т, реж е касси тери т) и удли н ен н ы е – это все при з м ати чески е (ан ти м о н и т, арсен о пи ри т), и го ль чаты е (дж ем со н и т, рути л) и пласти н чаты е (гем ати т, м о ли бден и т) кри сталлы , в пло ско сти шли фа эти сечен и я и м ею т рез ко н ео ди н ако вы е и з м ерен и я в дли н у и ши ри н у. П о вн утрен н ем у стро ен и ю м и н ераль н ы е з ерн а раз деляю тся н а две груп пы : з ерн а с о дн о ро дн ы м стро ен и ем и з ерн а с н ео дн о ро дн ы м стро ен и ем , среди ко то -

14 ры х раз ли чаю т з ерн а с з о н аль н ы м , секто ри аль н ы м , дво йн и ко вы м стро ен и ем . З о н ы ро ста в з ерн е п ро являю тся в ви де з о н аль н о сти о краски , з о н аль н о сти травлен и я. З о н аль н о е стро ен и е з ерен сви детель ствует о пери о ди ческо м и з м ен ен и и усло ви й и х ро ста, н ап ри м ер, н а переры вы при ро сте кри сталло в. З о н аль н о е стро ен и е характерн о для м н о ги х м и н ерало в, а для н еко то ры х (шм аль ти н , герсдо рфи т, касси тери т, арсен о пи ри т) эта о со бен н о сть стро ен и я является по сто ян н о й и м о ж ет бы ть и спо ль з о ван а как ди агн о сти чески й п ри з н ак. П ро цессы ди н ам о м етам о рфи з м а легко раз рушаю т п ерви чн о е з о н аль н о е стро ен и е з ерн а. В кри сталло бластах встречею тся рели кты з о н аль н о го стро ен и я. С труктуры руд при н ято раз делять н а пер вичны е и вт ор ичны е (см . табли цу). П ерви чн ы е структуры о браз ую тся при о тло ж ен и и и п ерео тло ж ен и и м и н ераль н о го вещества в о пределен н ы х фи з и ко -хи м и чески х и гео ло ги чески х усло ви ях. Т аки е структуры н аблю даю тся в экз о ген н ы х и в эн до ген н ы х м есто ро ж ден и ях. Вто ри чн ы е структуры о браз ую тся п о сле о тло ж ен и я руд в рез уль тате и х и з м ен ен и я в про цессе дро блен и я, см яти я, перекри сталли з аци и (в о сн о вн о м , это руды м есто ро ж ден и й м етам о рфо ген н ы х и вы ветри ван и я). С реди перви чн ы х и вто ри чн ы х структур руд вы деляю тся 6 м о рфо ген ети чески х групп: з ерн и сты е, ко рро з и о н н ы е, м етаз ерн и сты е, ко лло и дн ы е, кри сталло бласти чески е и класти чески е. 4.1 П е рв ичныес тру кту ры. З ерн и сты е и ли кри сталли чески -з ерн и сты е структуры характерн ы для руд, о браз о вавши хся при кри сталли з аци и расплаво в и во дн ы х раство ро в. В з ави си м о сти о т фо рм ы , раз м ера и характера срастан и й кри сталли чески х з ерен вы деляю тся раз н о о браз н ы е м о рфо ло ги чески е ти пы з ерн и сты х структур (ри с.1*). И ди о м о рфн о з ерн и стая структура н аблю дается в м и н ераль н ы х агрегатах, бо ль ши н ство з ерен ко то ры х и м ею т прави ль н ы е п ри сущи е и м фо рм ы . Т акая структура сви детель ствует о б о браз о ван и и руд в о ткры ты х пусто тах, трещи н ах. Ги пи ди о м о рфн о з ерн и стая структура характерн а для руд с хо ро шо раз ви то й по следо ватель н о сть ю о браз о ван и я, при это м ран ее о браз о вавши еся м и н ералы и м ею т прави ль н ы е (и ди о м о рфн ы е) о чертан и я, а по з дн ее – н еправи ль н ы е. Е сли ран ее о браз о ван н ы й м и н ерал о тли чается бо ль ши м и раз м ерам и , то такая раз н о ви дн о сть н аз ы вается по рфи ро ви дн о й. Е сли м елки е и ди о м о рфн ы е з ерн а ран ее вы дели вшего ся м и н ерала о браз ую т вро стки в друго м , то это - по йки ли то вая структура. Е ще о дн а раз н о ви дн о сть ги пи ди о м о рфн о з ерн и сто й структуры – си деро н и то вая. Он а характерн а для руд то ль ко м агм ати ческо го ген ез и са (ли кваци о н н ы х и по з дн ем агм ати чески х). В это м случае н ерудн ы е м и н ералы (о ли ви н , пи ро ксен ы ) кри сталли з о вали сь ран ее и и м ею т прави ль н ы е фо рм ы , а рудн ы е (м агн ети т, и ль м ен и т, пи рро ти н , халь ко пи ри т и пен тлан ди т) по з дн ее и характери з ую тся н еправи ль н ы м и о чертан и ям и . * и ллю страци и структур з аи м ство ван ы и з учебн и ка С .А .Ю шко [8].

15

16

17

18 Ри с.1. К ри сталли чески з ерн и сты е структуры : 1гребен чатая, 2- ги пи ди о м о рфн о з ерн и стая (си деро н и то вая), 3- п о йки ли то вая, 4алло три о м о рфн о з ерн и стая, 5- графи ческая, 6- субграфи ческая. А лло три о м о рфн о з ерн и стая структура во з н и кает в рудахпри о дн о врем ен н о й кри сталли з аци и рудн ы х м и н ерало в, фо рм ы эти х м и н ерало в н еправи ль н ы е, алло три о м о рфн ы е. Раз н о ви дн о стям и алло три о м о рфн о з ерн и сто й структуры являю тся графи ческая (встречается редко ) и субграфи ческая. В по следн ем случае о дн о го и з м и н ерало в з н ачи тель н о м ен ь ше, и его вы делен и я и м ею т ви д вро стко в, н апо м и н аю щи х по фо рм е и распо ло ж ен и ю структуру пи сь м ен н о го гран и та. К о рро з и о н н ы е структуры фо рм и рую тся в м и н ераль н о м агрегате при раз ъедан и и кри сталло в ран ее вы дели вши хся м и н ерало в в рез уль тате и з м ен ен и я усло ви й в про цессе м и н ерало о браз о ван и я. М и н ералы , вы дели вши еся по з ж е, з апо лн яю т трещи н ы и по ло сти раз ъедан и я, а такж е цем ен ти рую т и х. Х арактерн ы м и при з н акам и ко рро з и о н н ы х структур являю тся з аз убрен н ы е гран и цы м еж ду ран н и м и и по з дн и м и м и н ералам и . П о м ере увели чен и я и н тен си вн о сти про цессо в ко рро з и и в рудах раз ви ваю тся структуры раз ъедан и я, скелетн ая и рели кто вая (ри с.2). К о рро з и о н н ы е структуры и граю т бо ль шую ро ль при о пределен и и по следо ватель н о сти вы делен и я м и н ерало в. М етаз ерн и сты е структуры (ри с.3) характери з ую тся м и н ераль н ы м и з ерн ам и , о браз о вавши м и ся в про цессе ро ста в твердо й среде в рез уль тате з ам ещен и я по ро д, руд и м и н ерало в. Т аки е о браз о ван и я раз деляю тся н а м етакри сталлы и м етаз ерн а н еправи ль н о й фо рм ы . В эти х м и н ералах всегда при сутствую т в ви де при м еси рели кто вы е элем ен ты , з аи м ство ван н ы е и з з ам ещаем ы х м и н ерало в. Ф о рм а и раз м еры м етакри сталло в з ави сят о т стро ен и я и со става з ам ещаем о й п о ро ды . В про цессе ро ста м етакри сталло в о дн и м и н ералы легче по ддаю тся з ам ещен и ю , други е – трудн ее. Раз дро блен н ы е и см яты е м и н ералы бо лее и н тен си вн о з ам ещаю тся, встречаю тся м етакри сталлы , вы тян уты е вдо ль трещи н о к спайн о сти и ли дро блен и я, часто м етакри сталлы группи рую тся бли з про ж и лко в, а такж е п о гран и цам з ерен . М етакри сталлы и м етаз ерн а о тли чаю тся з о н аль н ы м , секто ри аль н ы м , дво йн и ко вы м и си то о браз н ы м стро ен и ем . З о н аль н о е и си то о браз н о е стро ен и е з ерен является ти п о м о рфн ы м для дан н ы х структур. С и то о браз н о е стро ен и е м етакри сталло в и м етаз ерен о бусло влен о вклю чен и ям и о круж аю щи х м и н ерало в, з ахвачен н ы х и м и при ро сте. И з м етаз ерн и сты х структур н аи бо лее ши ро ко в м етасо м ати чески х рудах расп ро стран ен ы и ди о м о рфн о м етаз ерн и стая, алло три о м о рфн о м етаз ерн и стая и по рфи ро м етаз ерн и стая. К о лло и дн ы е структуры н аблю даю тся в агрегатах, сло ж ен н ы х м ель чайши м и части цам и вели чи н о й о т 0,002 до 0,0002м м . Ф о рм а таки х части ц н е ви дн а в о бы чн о м м и кро ско пе, а раз ли чается ли шь в электро н н о м м и кро ско пе. М о рфо ло ги чески м и ти пам и ко лло и дн ы х структур являю тся гелевая – это о дн о ро дн о е стро ен и е ко лло и дн о го вещества с трещи н ам и усы хан и я и ко лло м о рфн ая, характери з ую шаяся ко н цен три чески -з о н аль н ы м стро ен и ем . М н о ги е и сследо ватели терм и н ко лло м о рфн ая при м ен яю т как при о пи сан и и структур, так и

19

Ри с. 2. К о рро з и о н н ы е структуры : 1,2 – раз ъедан и я, 3 – скелетн ая, 4 - рели кто вая. текстур руд. К о лло и дн ы е структуры о браз ую тся при о тло ж ен и и м и н ераль н ы х агрегато в и з ко лло и дн ы х и ли и сти н н ы х раство ро в в о со бы х фи з и ко -хи м и чески х усло ви ях - при рез ко м паден и и тем пературы и давлен и я, при пересы щен и и и перео хлаж ден и и раство ро в.

20

Ри с. 3. С труктуры м етаз ерн и сты е: 1,2 – и ди о м о рфн о м етаз ерн и стая, 3 – алло три о м о рфн о м етаз ерн и стая. 4.2 В торичныес тру кту ры К ри сталло бласти чески е структуры характерн ы для м и н ераль н ы х агрегато в, о браз ую щи хся в п ро цессе перекри сталли з аци и и раскри сталли з аци и м и н ераль н о го вещества в твердо м со сто ян и и при и з м ен ен и и фи з и ко -хи м и чески х усло ви й среды . Он и по драз деляю тся н а по дгруппы – со бствен н о кри сталло бласти чески е, м етако лло и дн ы е и распада тверды х раство ро в.

21 С о бствен н о кри сталло бласти чески е структуры фо рм и рую тся в про цессе перекри сталли з аци и з ерн и сты х агрегато в. Гран и цы м еж ду кри сталло бластам и всегда ро вн ы е, без следо в ко рро з и и . П ро цессу перекри сталли з аци и о со бен н о легко по двергаю тся м и н ералы н и з ко й и средн ей твердо сти . В это й по дгруп пе вы деляю тся следую щи е м о рфо ло ги чески е ви ды структур: и ди о м о рфн о бласти ческая, алло три о м о рфн о бласти ческая, ги пи ди о м о рфн о бласти ческая и по рфи ро ви дн о бласти ческая (ри с. 4).

Ри с. 4. К ри сталло бласти чески е структуры : 1 - ги пи ди о м о рфн о бласти ческая, 2 – алло три о м о рфн о бласти ческая. М етако лло и дн ы е структуры (ри с.5) о браз ую тся при раскри сталли з аци и м и н ераль н о го вещества в твердо м со сто ян и и . Осн о вн ы м и м о рфо ло ги чески м и ви дам и м етако лло и дн ы х структур являю тся ради аль н о -лучи стая и ли сферо ли то вая (о н а раз ви вается по гелево й) и м етако лло и дн о -ко лло м о рфн ая (п о перви чн о й ко лло м о рфн о й). С труктуры распада тверды х раство ро в н аблю даю тся в сло ж н ы х по со ставу м и н ералах – тверды х раство рах. Т аки е м и н ералы при по н и ж ен и и тем пературы стан о вятся н еусто йчи вы м и и распадаю тся н а бо лее про сты е хи м и чески е со еди н ен и я: м агн ети т-и ль м ен и т, пи рро ти н -пен тлан ди т, сфалери тхаль ко пи ри т,халь ко пи ри т-кубан и т, бо рн и т-халь ко п и ри т, бо рн и т-халь ко з и н , плати н а-и ри ди й, халь ко пи ри т-блеклая руда, хро м и т-и ль м ен и т. Х арактерн ы е м о рфо ло ги чески е ти пы структур расп ада твердо го распада– эм уль си о н н ая, пласти н чатая, решетчатая, петель чатая, плам ен еви дн ая (ри с. 6). К атакласти чески е и класти чески е структуры характери з ую тся класти чески м и з ерн ам и , о бло м кам и , ко то ры е о браз ую тся п ри дро блен и и и см яти и м и н ерало в по д вли ян и ем м етам о рфи з м а и ли вы ветри ван и я. Е сли класти чески е з ерн а н е распадаю тся, а раз делен ы трещи н ам и дро блен и я, то это катакласти чески е структуры , о н и раз ви ваю тся в м и н ераль н о м агрегате по сле его о тло ж ен и я.

22

.

Ри с.5. С труктуры м етако лло и дн ы е: 1- ради аль н о лучи стая (сферо ли то вая), 2 – ко лло м о рфн о -м етако лло и дн ая. Для катакласти чески х структур характерн ы о стро уго ль н о сть и раз н о агрегатн о сть м и н ерало в, слагаю щи х м и н ераль н ы й агрегат (ри с.7). С реди катакласти чески х структур вы деляю тся следую щи е м о рфо ло ги чески е ви ды : раз дро блен н ая, гран о класти ческая, то н ко класти ческая, по рфи ро класти ческая. М ягки е м и н ералы по д действи ем давлен и я по двергаю тся пласти ческо й дефо рм аци и , в рез уль тате о браз ую тся структуры см яти я. К атакласти чески е структуры являю тся ти пи чн о вто ри чн ы м и структурам и . Е сли класти чески е з ерн а распадаю тся , перен о сятся и вн о вь о тлагаю тся в ви де о катан н ы х, по луо катан н ы х и ли о стро уго ль н ы х о бло м ко в, то таки е структуры н аз ы ваю тся класти чески м и , о н и фо рм и рую тся о дн о врем ен н о с м и н ераль н ы м агрегато м . С реди класти чески х структур ши ро ко распро стран ен ы о бло м о чн ы е: псефи то вая, псам м и то вая, алевро ли то вая, пели то вая. Э ти терм и н ы з аи м ство ван ы и з о садо чн о й п етро графи и и о тн о сятся к перви чн ы м структурам . К атакласти чески е и класти чески е структуры и м ею т схо дн ы е м о рфо ло ги чески е о со бен н о сти . В эти х структурах класти чески е з ерн а представляю т со бо й о бло м ки , н о характер и х расп о ло ж ен и я раз ли чен : в катакласти чески х структурах о бло м ки м и н ерало в н ахо дятся в перво н ачаль н о м по ло ж ен и и и н е сцем ен ти ро ван ы.

23

Ри с. 7. С труктуры дро блен и я и см яти я: 1 – пласти н чатая, 2 - катакласти ческая. 4.3 З наче ниеизу че ния с тру кту рру д для у с танов ле ния пос ле дов ате льнос ти в ыде ле ния мине ралов И з учен и е вз аи м о о тн о шен и й м еж ду м и н ералам и по з во ляет устан о ви ть о дн о врем ен н о е, п о следо ватель н о е и перекры ваю щее и х вы делен и е. З ерн а м и н ерало в, вы деляю щи хся о дн о врем ен н о при кри сталли з аци и раство ро в о браз ую т и ди о м о рфн о з ерн и стую , гребен чатую и алло три о м о рфн о з ерн и стую структуру.Гелевая и скры то кри сталли ческая структуры – н адеж н о е до каз атель ство о дн о врем ен н о го вы делен и я м и н ерало в. Одн о з н ачн ы м до каз атель ство м о дн о врем ен н о го вы делен и я м и н ерало в такж е служ ат структуры распада тверды х раство ро в. П ри устан о влен и и по следо ватель н о сти вы делен и я м и н ерало в в ассо ци аци и до лж н ы учи ты вать ся следую щи е главн ейши е при з н аки : • фо рм а м и н ераль н о го з ерн а – и ди о м о рфн ая, ги пи ди о м о рфн ая, алло три о м о рфн ая; • ко рро з и я (раз ъедан и е) о дн о го м и н ерала други м ; • цем ен таци я трещи н о к о дн о го м и н ерала други м . Х арактерн ы м и структурам и , указ ы ваю щи м и н а по следо ватель н о сть вы делен и я м и н ерало в, являю тся ги пи ди о м о рфн о з ерн и стая, си деро н и то вая, скелетн ая, рели кто вая. С труктуры руд м о гут бы ть и спо ль з о ван ы для о п ределен и я фи з и ко хи м и чески х усло ви й о тло ж ен и я руд. Т ак, структуры распада твердо го раство ра и м ею т бо ль шо е з н ачен и е для о п ределен и я терм о ди н ам и чески х усло ви й рудо о браз о ван и я, о н и н аи бо лее деталь н о и з учен ы . К ро м е то го , превращен и я м и н ерало в о дн о й кри сталло графи ческо й м о ди фи каци и в другую , явлен и я перекри сталли з аци и такж е м о гут бы ть и спо ль з о ван ы в качестве гео ло ги чески х терм о м етро в (халь ко з и н ро м би чески й п ри тем пературе м ен ее 103о , а бо лее - гексаго н аль н ы й, арген ти т куби чески й и м о н о кли н н ы й с то чко й и н верси и 179о и др.).

24 5. П лан опис ания анш лифа • • • •

Опи сан и е ан шли фа про во ди тся по следую щей схем е: н аз ван и е руды по со ставу рудн ы х м и н ерало в; со держ ан и я рудн ы х м и н ерало в в про цен тах; структура руды (перви чн ая, вто ри чн ая) с характери сти ко й по следо ватель н о сти вы делен и я м и н ерало в; о пи сан и е каж до го рудн о го м и н ерала до лж н о со держ ать следую щую и н фо рм аци ю – фо рм а з ерен , и х раз м еры , характер распределен и я в руде, вз аи м о о тн о шен и я с други м и м и н ералам и , о пти чески е при з н аки (о траж атель н ая сп о со бн о сть , двуо траж ен и е, цвет, вн утрен н и е рефлексы , ан и з о тро п и я), про чи е фи з и чески е сво йства (твердо сть , м агн и тн о сть ), рез уль таты ди агн о сти ческо го травлен и я, спо со б про веден и я м и кро хи м и ческо й реакци и и ее рез уль тат, по дтверж даю щи й прави ль н о сть о пределен и я. Л и тература

1.А вдо н и н В.В., С ергеев Н .Е . Т екстуры и структуры руд. М .: И з д-во М ГУ, 1998. 2.Б етехти н А .Г. Т екстуры и структуры руд. М .: ГН Т И ,1958. 3.Во лы н ски й И .С . Определен и е рудн ы х м и н ерало в по д м и кро ско по м . М .: Н едра,1966. 4.И саен ко М .П .Определи тель текстур и структур руд. М .: Н едра,1975. 5.И саен ко М .П ., Б о ри шан ская С .С ., А фан ась ева Е .Л . Оп редели тель главн ейши х м и н ерало в руд в о траж ен н о м свете. М .: Н едра,1978. 6.И саен ко М .П ., А фан ась ева Е .Л . Л або рато рн ы е м ето ды и сследо ван и я руд. М .: Н едра, 1992. 7.Т алды ки н И .С . и др. А тлас структур и текстур руд. М .: Го сгео ли з дат,1954. 8.Ю шко С .А . М ето ды лабо рато рн о го и сследо ван и я руд. М .: Н едра, 4-е и з д. 1971, 5-е и з д. 1984.

25 СО ДЕ РЖ А Н И Е Введен и е … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … ..3 I. П ро грам м а… … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … .… … … … … .3 II. М ето ди чески е указ ан и я … … … … … … … … … … … … … .… … … … … … .… 5 1.Общи е сведен и я о препаратах для н аблю ден и я и аппаратуре… … … … .… .5 2.Реко м ен даци и по о пределен и ю фи з и чески х ди агн о сти чески х п ри з н ако в рудн ы х м и н ерало в… … … … .… … … … … … … … … … … ..… … … … … … ..… ...7 3.М ето ди чески е указ ан и я по о пределен и ю хи м и чески х ди агн о сти чески х при з н ако в рудн ы х м и н ерало в … … … … … … … … … … … … … … … ......… … … … 10 4. С труктуры руд … … … … … … … … … … … … … … … … … … ..… ...… … … ....13 4.1 П ерви чн ы е структуры … … … … … … … … … … .… … … … ...… … ...… 14 4.2 Вто ри чн ы е структуры … … … … … … … … … … .… ...… … … … … ...… 17 4.3 З н ачен и е и з учен и я структур руд для устан о влен и я п о следо ватель н о сти вы делен и я м и н ерало в… … … … … … … … … … … … … … … .… ...… … .… ...18 5. П лан о пи сан и я ан шли фа … … … … … … … … … … … … … .… … … … … … … 18 Л и тература… … … … … … … … … … … … … … … ..… … … … … … … … … … … ..19 С о стави тель К о валь И ри н а К о н стан ти н о вн а Редакто р Т и хо м и ро ва О.А .

26

Ри с. 6. С труктуры расп ада твердо го раство ра: 1 – петель чатая, 2 – плам ен еви дн ая, 3 – решетчатая, 4 – эм уль си о н н ая, 5 – з о н аль н ая.

27

К ласси фи каци я структур руд. П о М . П .И саен ко

Табли ца

П ерви чн ы е структуры

Вто ри чн ы е структуры К ри сталло бласти чески е

З ерн и сты е

К о рро з и о н н ые

И ди о м о фн о з ерн и с тая

Раз ъедан ия

И ди о м о рфн о м етаз ерн и стая

Гребен чатая

С келетн а я

А лло три о м о рфн о -м етаз ерн и стая

Рели кто в ая

Ги пи ди о м о рфн о м етаз ерн и стая

Ради аль н о лучи стая А лло три о м о рфн о з ерн и стая Ги пи ди о м о рфн о з е рн и стая С и деро н и то вая П о рфи ро ви дн ая П о йки ли то вая

М етаз ерн и сты е

С кры то м етаз ерн и стая

К о лло и дн ы е

Гелевая С кры то кри сталли ческа я К о н цен три ч ески з о н аль н ая

К атакласти че ски е и класти чески е

С о бствен н о кри сталло бласти че ски е

М етако лло и дн ы е

Расп ада тверды храство ро в

И ди о м о рфн о бласти ческая

Ради аль н о л учи стая

Э м уль си о н н а я

Раз дро блен н а я

Ги п и ди о м о рфн о бласти ческая

Во ло кн и ста я

П ласти н чатая

Гран о класти ч еская

П о рфи ро бласти чес кая

С кры то бласти ческа я

П етель чатая

П о йки ло бласти ческая

П о рфи ро м етаз ер н и стая

Гран о бласти ческая

П о йки ло м етаз ер н и стая

Ори ен ти ро ван н о б ласти ческая

С кры то кри сталли ч еская

* В о садо чн ы хм есто ро ж ден и яхп ерви чн ая структура.

Решетчатая П лам ен еви дн ая Графи ческая и субграфи ческая

П о рфи ро класти ческая Ори ен ти ро ван н о класти ческ ая С м яти я Расщеплен и я Обло м о чн ая*