ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ
ЦЕНТР ДИСТАНЦИОННОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Л.Д. ОНИКИЕНКО, С.А.МАЛЮТИН, А.И. БОБКОВ
ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ
Учебное пособие
Допущено У МО геологических вузов Российской Федерации по образованию
в области прикладной геологии для студентов высших учебных заведений,
обучающихся по специальности 130301«Геологическая съемка, поиски и раз-
ведка месторождений полезных ископаемых»
Москва 2008 г.
2
УДК 553.08
Оникиенко Л.Д., Малютин С.А., Бобков А.И.
Лабораторные методы исследования полезных ископаемых. Учебное
пособие. - М.: Р1ТРУ, 2008, 107 с., ил. 30, библиогр. список: 10 найм.
Авторы настоящей работы имеют большой опыт преподавания
дисциплины «Лабораторные методы исследования полезных ископаемых» в
Российском государственном геологоразведочном университете. Пособие
облегчит усвоение материала и даст возможность студентам самостоятельно
проводить диагностику наиболее распространенных рудообразующих
минералов в отраженном поляризованном свете.
Пособие рекомендуется студентам дистанционного, очно-заочного и
заочного обучения.
3
Оглавление
Предисловие ............................................................................................4
Введение........................................................................................        4
Изучение минералов в отраженном свете. ...............................................л,................6
Аппаратура и методика исследований................................„..........................„..........6
Изготовление полированных шлифов (амшлифов)................... ......_..................   _........6
Рудные поляризационные микроскопы..............„............................„.......................9
Краткие сведения о современных микроскопах иностранного производства................................9
Отечественные поляризационные микроскопы.........„...............—______________________________«____9
Устройство микроскопа ПОЛАМ Р-312................................................................10
Подготовка микроскопа ПОЛАМ Р-312 к работе...................._..................................14
Устройство рудною микроскопа МИН-9................................................„............  15
Подготовка микроскопа МИН-9 к работе..............................................................19
Центрирование объективов.......................................................................... 20
Центрирование обьектива. Вариант 1........................... «...........«.—...............«....21
1 Центрирование объектива. Вариант 2...........................................................  21
Разрешающая способность оптической системы. Применение иммерсии в рудпой микроскопии...................23
Д1 агностики рудообразующих минералов......................................................__.......   26
Взаимодействие света с рудообразующими минералами........................................  «.......26
Оптические свойства рудообразующих минералов.......................................................34
Цвет, цветовые оттенки......................................   _	____ «___________________________35
Отражение, спектры отражения и цвета минералов...............................................    38
Анизотропия, цветные эффекты анизотропии......................................................  .44
Условия наблюдения анизотропии и цветной анизотропии ..............._...........   «..........47
Двуотражение, плеохроизм.....................................................................    48
Условия наблюдения двуотражения.............................................................  50
Внутренние рефлексы. Радужные эффекты........................................—................   51
Относительный рельеф, микротвердость минералов............................«..............«.......61
Методика определения минералов......................................................................   63
Коллекция минералов...........„...................	- «...........—.«...«..............—63
Минералы-эталоны....................._...........................................................      64
Последовательность работы..............................................................................65
Диагностические таблицы...................................—.....—.........................  —..........66
Электронные версии диагностических таблиц........................................................67
Работа с диагностическими таблицами в Excel...................................................67
Работа с диагностическими таблицами в Access............................................      68
Определение размеров минеральных индивидов, расчет увеличений......................................    70
Аналитические методы исследования минералов.............................................................75
Электронно-зондовый микрорентгеноспектральный анализ----------------... -.........—«...—...........    75
Рантгеноструктурный анализ..........................................................................   77
Спектрометрические методы определения содержаний элементов в породах и рудах.........................  78
Пробирный анализ содержания благородных металлов в рудах.............................................  79
Атомно абсорбционный анализ минерального вещества (атомио-абсорбционная спектрометрия).................80
Термический анализ минерального вещества ............................................................  82
Изотопный анализ в геологии...........................  —.......................................       83
Рекомендуемая литература .........................................—«......................  «......   108
ПРИЛОЖЕНИЯ............................................................................................ 93
Диагностические свойства рудообразующих минералов...................*.—...........«................... 93
Таблица для определения диагностических свойств рудообразующих минералов.................,.............94
4
Предисловие
Настоящее пособие написано преподавателями кафедры геологии полез-
ных ископаемых РГГРУ, имеющими большой опыт преподавания дисциплины
«Лабораторные методы исследования полезных ископаемых». Рекомендуется
студентам дистанционного, очно-заочного и заочного обучения.
Учебное пособие составлено с использованием ранее вышедших учебни-
ков и учебных пособий, атласов рудообразующих минералов, диагностических
таблиц, созданных отечественными и зарубежными авторами в разные годы.
Иллюстрации, приведенные в пособии, в основном выполнены авторами и
лишь отчасти заимствованы из опубликованных работ.
Введение
Современные методы исследования вещественного состава полезных ис-
копаемых позволяют решать различные геологические задачи. С их помощью
устанавливается химический состав, диагностируются рудообразующие мине-
ралы, изучаются типоморфные особенности минеральных образований, описы-
ваются и анализируются текстурно-структурные особенности, выясняются по-
следовательность и условия образования минеральных ассоциаций, намечается
стадийность рудного процесса и, как следствие, определяются генетический тип
и формационная принадлежность оруденения. Решаются вопросы технологии
извлечения полезных компонентов из сложных по составу, комплексных много-
компонентных минеральных образований.
Лабораторное изучение минерального состава полезных ископаемых про-
водится практически на всех стадиях геологоразведочных работ.
Целью изучения дисциплины «Лабораторные методы исследования по-
лезных ископаемых» является подготовка специалистов, владеющих навыками
самостоятельного изучения различных видов минерального сырья, вовлекаемого
в переработку и дальнейшее использование.
5
Задачей дисциплины является овладение студентами современными мето-
дами лабораторного исследования вещественного состава полезных ископае-
мых, выработка навыков самостоятельной диагностики рудообразуюших мине-
ралов в отраженном и проходящем поляризованном свете.
Многие минералы, слагающие руды металлических и неметаллических
полезных ископаемых, непрозрачны для проходящего света, или слабо прозрач-
ны. Поэтому их изучение с помощью петрографических методов невозможно.
Изучение непрозрачных минералов проводится в отраженном свете с по-
мощью метода, получившего название «рудная микроскопия». В отраженном
поляризованном свете осуществляется диагностика рудообразующих минера-
лов. Выявляется морфология выделений минералов, характер взаимных сраста-
ний. Оптическое изучение минералов не всегда позволяет точно диагностиро-
вать минерал. В этом случае, исследователь может воспользоваться другими
аналитическими методами: электронно-микрозондовым, рентгено-структурным,
термическим и т.д. В любом случае, прибегая к помощи точных аналитических
методов исследования, необходимо начинать работу с изучения рудообразую-
щих минералов в отраженном поляризованном свете.
В настоящем пособии излагаются сведения о характере взаимодействия
электромагнитного излучения с минералами, объясняется устройство рудных
поляризационных микроскопов, приводятся основные диагностические призна-
ки изучаемых минералов и методы их определения; показаны приемы работы с
диагностическими и описательными таблицами, даны правила оформления по-
лученных результатов, а также сведения о наиболее распространенных аналити-
ческих методах изучения минерального вещества, позволяющих точно диагно-
стировать рудные образования.
6
Изучение минералов в отраженном свете
Аппаратура и методика исследований
Изготовление полированных шлифов (аншлифов)
Надежное определение оптических свойств минералов в отраженном свете
становится возможным, если свет отражается шот очень ровной, гладкой, зер-
кальной поверхности шлифа. Для создания такой поверхности существуют спе-
циальные методы обработки образцов. Изготовление полированных шлифов
(аншлифов) осуществляется в специальных лабораториях опытными мастерами
с использованием соответствующих станков и материалов.
Исследователь передает в шлифовальную лабораторию небольшие образ-
цы руды, обычно с обозначенной для полирования поверхностью Качество по-
лировки контролируется мастером путем просмотра аншлифов под микроско-
пом (рнс. 1,2). На поверхности минералов не должно быть большого количества
грубых царапин, выбоин, грязных пленок. Рельеф шлифа не должен быть слиш-
ком грубым. Вместе с тем надо иметь в виду, что идеально гладкой поверхности
всех присутствующих в шлифе минералов добиться невозможно. Наиболее
твердые минералы будут немного выступать, мягкие наоборот, будут выполиро-
ваны. Мягкие минералы часто имеют на своей поверхности различно ориенти-
рованные тонкие царапины, минералы с совершенной спайностью имеют де-
фекты полировки в местах пересечения трещинок спайности. Все перечислен-
ные особенности, постоянно присутствуя в одних и тех же минералах, служат
как бы дополнительными диагностическими признаками и должны учитываться
при работе в отраженном свете.
Изготовление аншлифов иногда проводится из раздробленного окислен-
ного материала (шлихи, монофракции, окисленные порошкообразные руды).
7
Рис. 1. Плохо отполированный аншлиф руды, состоящей из пир-
ротина (1), пентландита (2) и магнетита (3). Наибольшее количе-
ство дефектов полировки на поверхности пентландита, обладаю-
щего совершенной спайностью. Аншлиф. Ув. 100х
Рис. 2. Хорошо отполированный аншлиф руды, состоящей из арсе-
нопирита (I), касситерита (2) и кварца (3). Аншлиф. Ув. 120х
7
Рис. 1. Плохо отполированный аншлиф руды, состоящей из пир-
ротина (1), пентландита (2) и магнетита (3). Наибольшее количе-
ство дефектов полировки на поверхности пентландита, обладаю-
щего совершенной спайностью. Аншлиф. Ув. 100х
Рис. 2. Хорошо отполированный аншлиф руды, состоящей из арсе-
нопирита (1), касситерита (2) н кварца (3). Аншлиф. Ув. 120х
8
В этом случае мастером проводится подготовительная работа по изготовлению
брикетов, содержащих включения рудных минералов.
Изучение рудных минералов и одновременно сопутствующих прозрачных
минералов может осуществляться в специально изготовленных прозрачно-
полированных шлифах. Сопутствующие минералы удобно изучать в прозрач-
ных шлифах, изготовленных из второй половинки образца, распиленного алмаз-
ной пилой для получения аншлифа.
Полированные шлифы, долго хранящиеся в лаборатории, могут покрыться
пленками окисления, может пройти светотравление (самородное серебро), в свя-
зи с чем необходимо перед началом работы хорошо почистить аншлиф на спе-
циальных кругах, покрытых сукном, с использованием соответствующих паст.
Чистку следует проводить только на влажной поверхности сукна, иначе полиро-
ванная поверхность будет испорчена. От пыли и грязи аншлифы очищают очень
мягким материалом путем непродолжительного притирания. Это делают каж-
дый раз перед установкой аншлифа на предметное стекло с пластилином и далее
на столик микроскопа.
9
Рудные поляризационные микроскопы
Краткие сведения о современных микроскопах иностранного производ-
ства
В зарубежной практике оптических исследований широко используются
микроскопы, разработанные компанией Карл Цейс. К ним относятся исследова-
тельские и универсальные микроскопы проходящего и отраженного света серии
Axiolmager, пришедшие на смену известным микроскопам серии Axioskop 2 н
Axioplan 2 imager.
Отечественные поляризационные микроскопы
Изучение рудообразующих минералов в отраженном поляризованном
свете проводится с использованием наиболее распространенных универсальных
рудных микроскопов серии ПОЛАМ.
Используется микроскоп ПОЛАМ Р-311, имеющий монокулярную насад-
ку для окуляра и микроскоп ПОЛАМ Р-312, снабженный тринокулярной насад-
кой, позволяющей производить фотографирование аншлифов. В настоящее вре-
мя в ВУЗах и геологических организациях продолжает эксплуатироваться мик-
роскоп МИН-9, снятый с производства, но вполне пригодный для минераграфи-
ческих исследований.
На рабочем месте исследователя устанавливаются: микроскоп, трансфор-
матор, подключающийся к электросети, пресс для монтирования полированных
шлифов на предметном стекле с пластилином, коробка с объективами и окуля-
рами, ткань для очистки аншлифов от пыли и грязи.
Аншлифы на воздухе могут покрываться пленками окисления. Для устра-
нения налета необходимо иметь в лаборатории станок с вращающимся полиро-
вальным кругом. На поверхность круга наносится прочное сукно. Сукно должно
быть влажным. С помощью специальных паст проводится чистка или дог.олн-
ровка аншлифов. После работы на круге аншлиф споласкивается водой и проти-
рается фильтровальной бумагой. Аншлиф устанавливается на стекло с помощью
пластилина и выравнивается прессом для придания строго горизонтального по-
ложения полированной поверхности.
10
Устройство микроскопа ПОЛАМ Р-312
Микроскоп ПОЛАМ Р-312 (рис. 3) предназначен для работы, как в отра-
женном, так и в проходящем поляризованном свете. Иначе говоря, с помощью
данного микроскопа можно изучать как полированные, так и прозрачные шли-
фы, используя при этом поляризованный свет. Оптическая схема микроскопа
показана на рис. 4.
Устройство ОПОС-1 (осветитель поляризационный отраженного света),
позволяющее получать отраженный свет, является одним из главнейших узлов
микроскопа. В торцевой части осветителя находится специальная лампа марки
РН8-20 (20 Вт), которая включается в сеть через трансформатор. В осветителе
находятся линза-конденсор, собирающая расходящийся от лампы свет в узкий
горизонтально ориентированный пучок. Из конденсора свет направляется в по-
ляризатор, роль которого в данном микроскопе выполняет призма Николя. По-
ляризатор свободно вращается в своей обойме на пути хода луча. В осветителе
имеются две диафрагмы. Первая по ходу луча диафрагма - апертурная, вторая -
полевая. Апертурная диафрагма в затянутом положении снижает освещенность
объекта, что позволяет выявить рельеф изображения. Полевая диафрагма в затя-
нутом положении уменьшает диаметр поля зрения, тем самым позволяет оста-
вить для наблюдения лишь небольшой его участок. Свет, идущий в осветителе
горизонтально, рефлектором переводится в вертикальное положение. Делается
это для освещения объекта исследования, находящегося на столике микроскопа.
Отклоняющее устройство - рефлектор - состоит из двух самостоятельных час-
тей: призмы, расположенной слева, и пластинки, расположенной справа от на-
блюдателя. В ход лучей может быть введена либо призма, либо пластинка. Оба
рефлектора могут быть выведены из системы, что необходимо при исследовани-
ях в проходящем свете.
11
Рис. 3. Общий вид микроскопа ПОЛАМ Р-312
12
Рис. 4. Оптическая схема микроскопа ПОЛАМ Р-312
1 - осветитель, 2 - сменные объективы, 3 - тубус, 4 - монокулярная насадка, 5 - промежуточ-
ный тубус, 6 - тринокулярная насадка, 7 - осветительная лампа, 8 - коллекторная линза, 9 -
ирисовая апертурная диафрагма, 10 и 11 - линзы осветителя, 12 - отражательная пластина, 13
- отражательная призма, 14 - ирисовая диафрагма поля зрения, 15 - исследуемый объект, 16 и
17 - окуляры, 18 - поляризатор (призма Николя), 19 - поляфильтр-анализатор, 20 н 21 - тубус-
ные линзы, 22 - линза Бертрана, 23 - вводимая кварцевая пластинка, 24 - вводимые свето-
фильтры, 25 - матовое стекло, вводимое в осветитель, 26 - светофильтры, вводимые в освети-
тель, 27 - кольцевые диафрагмы по Шахту, 28 - пластина Накамуры, 29 - теплофильтр, 30 -
призма монокулярной насадки, 31 - призма тринокулярной насадки. 32 - светоделительиый
призменный блок, 33 - диафрагма поля зрения при коноскопических исследованиях, 34 - го-
мал (фотоокуляр), 35 - фотопленка в фотокамере, 36 - точечная диафрагма для фото-
графирования в коноскопии, 37 - конденсор проходящего света, 38 - зеркало, 39 - осветитель
проходящего света
13
Призменный рефлектор создает яркий пучок света, хорошо освещающий объ-
ект. Однако этот пучок света направлен на объект под небольшим углом («косой
свет»). Призменный рефлектор удобен в работе при объективах средней силы
увеличения - 9х и 21х. При объективах малой силы, увеличением 4,7х, или боль-
шой силы, увеличением 40х, надо пользоваться пластинковым рефлектором.
Пластинковый рефлектор перекрывает весь пучок света, отраженный от
объекта. Прн этом наблюдатель видит объект менее освещенным, чем с приз-
менным рефлектором. Однако свет при пластинковом рефлекторе идет от объ-
екта строго вертикально, в связи с чем не возникает грубого рельефа в шлифах.
Осветитель ОПОС-1 монтируется на штативе микроскопа. Снизу у осве-
тителя имеется щипцовое устройство для зажима обоймы рабочих объективов.
На штативе выше осветителя находится тубус микроскопа, в который
вмонтирован вращающийся анализатор, представляющий собой пленочный по-
ляроид. В тубусе имеется прорезь для компенсатора, которая в обычном состоя-
нии должна быть закрыта специальным кольцом во избежание запыления рабо-
чих поверхностей микроскопа внутри тубуса.
Микроскоп ПОЛАМ Р-312 снабжен бинокулярной насадкой для удобного
наблюдения объекта и специальным устройством для фотографирования, пред-
ставляющим собой тринокулярную насадку и пленочную фотокамеру для фото-
графирования. В отличие от микроскопа ПОЛАМ Р-311 в нем имеется промежу-
точный тубус, в котором смонтирован поворотный анализатор и фокусируемая
линза Бертрана. Линза Бертрана, включенная в ход лучей, создает вместе с ту-
бусными линзами изображение выходного зрачка в фокальной плоскости окуля-
ра. Между тубусными линзами в ход лучей может быть введена кварцевая пла-
стинка или интерференционные светофильтры.
14
Комплект объективов для отраженного света в микроскопе ПОЛАМ Р-312
такой же, как и в микроскопе ПОЛАМ Р-311.
Увеличение окуляров 6,3х и 10х.
Увеличение промежуточного тубуса 1,2х.
Диапазон увеличений микроскопа от 35,5х до 1140х.
Обе модели микроскопов ПОЛАМ Р-311 и ПОЛАМ Р-312 имеют штативы по-
вышенной жесткости и перемещающийся вращающийся предметный столик.
Удобным в работе микроскопа ПОЛАМ Р-312 является то, что диафрагмы - по-
левая и апертурная - хорошо центрируются специальными винтами. Под столи-
ком микроскопа располагаются устройства, позволяющие вести работу в прохо-
дящем свете: поляризатор и осветитель.
Подготовка микроскопа ПОЛАМ Р-312 к работе
1.	Подключить осветитель ОПОС-1 для отраженного света к трансформатору.
2.	Включить трансформатор в сеть.
3.	Включить тумблер трансформатора и вращением рукоятки трансформатора
добиться нормального накала лампы.
4.	Вращая поляризатор за оправу, совместить деление «0» его шкалы с индек-
сом на корпусе теплового радиатора. Шкалу анализатора установить на деле-
ние «9». Это положение поляризатора и анализатора соответствует работе без
анализатора. При этом направления колебаний света, пропускаемого поляри-
затором, будет совпадать с горизонтальной нитью перекрестия окуляра, ус-
тановленного в тубусе микроскопа
5.	Ввести в ход лучей отражательную призму (рукоятка слева).
6.	Установить на предметный столик микроскопа полированный шлиф изо-
тропного минерала (например, галенит).
7.	Установить окуляр 10х, объектив 40x0,65.
8.	Сфокусировать микроскоп, получив четкое изображение.
15
9 Вращая поляризатор за оправу, совместить деление «О» его шкалы с индек-
сом на корпусе теплового радиатора.
10.	Включить в ход лучей анализатор с помощью его рукоятки. Риска на руко-
ятке анализатора должна совпасть с риской на кольце промежуточного тубу-
са (включенное положение).
11.	Вращением кольца промежуточного тубуса установить шкалу анализатора
на деление «9», которое соответствует скрещенному положению его с поля-
ризатором. Закрепить положение кольца тубуса тормозной рукояткой.
12.	Включить линзу Бертрана и увидеть картину гашения в виде половины тон-
ко очерченного креста. Если вместо призмы включить пластинку, будет на-
блюдаться целый тонко очерченный крест. Если включить, линзу Бертрана и
удалить объектив, будут наблюдаться аналогичные картинки.
13.	Выключить лннзу Бертрана и анализатор.
Микроскоп подготовлен к работе в отраженном поляризованном свете.
Устройство рудного микроскопа МИН-9
Микроскоп МИН-9 предназначен для исследования рудообразующих ми-
нералов как в отраженном поляризованном, так и в проходящем поляризован-
ном свете. Общий вид микроскопа приведен на рис. 5. Устройство осветителя,
называемого опак-иллюминатором, показано на рис. 6. Ход лучей через оптиче-
скую систему микроскопа приведен на рис. 7. В комплект микроскопа входят
семь объективов и четыре окуляра, а также трансформатор и пресс для установ-
ки шлифов. Для подготовки микроскопа к работе необходимо детально ознако-
миться с его устройством, рассмотреть строение опак-иллюминатора и просле-
дить ход лучей в оптической системе микроскопа. Отклоняющими рефлектора-
ми для горизонтально идущего луча в опаке ОИ-12 могут быть прямоугольная
призма (рис. 7) или стеклянная пластинка (рис. 7). Призма, отклоняя свет
из горизонтального в вертикальное направление,
14
Комплект объективов для отраженного света в микроскопе ПОЛАМ Р-312
такой же, как и в микроскопе ПОЛАМ Р-311.
Увеличение окуляров 6,3х и 10х.
Увеличение промежуточного тубуса 1,2х.
Диапазон увеличений микроскопа от 35,5х до 1140х.
Обе модели микроскопов ПОЛАМ Р-311 и ПОЛАМ Р-312 имеют штативы по-
вышенной жесткости и перемещающийся вращающийся предметный столик.
Удобным в работе микроскопа ПОЛАМ Р-312 является то, что диафрагмы - по-
левая и апертурная — хорошо центрируются специальными винтами. Под столи-
ком микроскопа располагаются устройства, позволяющие вести работу в прохо-
дящем свете: поляризатор и осветитель.
Подготовка микроскопа ПОЛАМ Р-312 к работе
1.	Подключить осветитель ОПОС-1 для отраженного света к трансформатору.
2.	Включить трансформатор в сеть.
3.	Включить тумблер трансформатора и вращением рукоятки трансформатора
добиться нормального накала лампы.
4.	Вращая поляризатор за оправу, совместить деление «0» его шкалы с индек-
сом на корпусе теплового радиатора. Шкалу анализатора установить на деле-
ние «9», Это положение поляризатора и анализатора соответствует работе без
анализатора. При этом направления колебаний света, пропускаемого поляри-
затором, будет совпадать с горизонтальной нитью перекрестия окуляра, ус-
тановленного в тубусе микроскопа.
5.	Ввести в ход лучей отражательную призму (рукоятка слева).
6.	Установить на предметный столик микроскопа полированный шлиф изо-
тропного минерала (например, галенит).
7.	Установить окуляр 10х, объектив 40x0,65.
8.	Сфокусировать микроскоп, получив четкое изображение.
16
Рис. 5. Общий вид рудного микроскопа МИН-9
1 - тубус микроскопа с вмонтированными в нем салазками с голубым свето-
фильтром и плёночным анализатором, 2 - наклонная насадка на тубус с отвер-
стием для окуляра, 3 - окуляр, 4 - осветительное устройство ОЙ-12 - опак-
иллюминатор, ь подвешенное снизу к тубусу микроскопа (детали строения по-
казаны на рис. 6}, 5 - винт грубой наводки на резкость, 6 - винт точной наводки
на резкость получаемого изображения, 7 - столик микроскопа для установки
полированного шлифа, 8 - зеркало для освещения объекта при работе в прохо-
дящем свете, 9 - пленочный поляризатор для работы в проходящем свете
17
Рис. 6. Строение осветительного устройства ОИ-12 (опак-иллюминатор) для
рудного микроскопа МИН-9
1 - патрон лампочки, 2 - стопорный винт лампочки, 3 - юстировочный винт для
центрирования лампочки, 4 - обойма линзы коллектора, собирающего свет в уз-
кий пучок, 5 - прорезь для светофильтра, 6 - винт, скрепляющий осветительную
часть опак-иллюминатора с оптической, 7 - ручка вращающегося поляризатора
(призма Николя), 8 - ручка апертурной диафрагмы (снижает освещенность поля
зрения), 9 - ручка полевой диафрагмы (уменьшает диаметр поля зрения), 10 -
корпус опак-иллюминатора с встроенным в нем устройством, отклоняющим
свет из горизонтального в вертикальное направление (призмой или пластинкой,
их положение показано на рис. 3), 11 - винт, регулирующий включение призмы
(левое положение) или пластинки (правое положение), 12 - объектив, 13 - щип-
цовое устойство для установки объектива, 14 - съемные центрировочные винты
17
Рис. 6. Строение осветительного устройства ОИ-12 (опак-иллюминатор) для
рудного микроскопа МИН-9
1 - патрон лампочки, 2 - стопорный винт лампочки, 3 - юстировочный винт для
центрирования лампочки, 4 - обойма линзы коллектора, собирающего свет в уз-
кий пучок, 5 - прорезь для светофильтра, 6 - винт, скрепляющий осветительную
часть опак-иллюминатора с оптической, 7 - ручка вращающегося поляризатора
(призма Николя), 8 - ручка апертурной диафрагмы (снижает освещенность поля
зрения), 9 - ручка полевой диафрагмы (уменьшает диаметр поля зрения), 10 -
корпус опак-иллюминатора с встроенным в нем устройством, отклоняющим
свет из горизонтального в вертикальное направление (призмой или пластинкой,
их положение показано на рис. 3), 11 - винт, регулирующий включение призмы
(левое положение) или пластинки (правое положение), 12 - объектив, 13 - щип-
цовое устойство для установки объектива, 14 - съемные центрировочные винты
18
Рис. 7 (а, 6). Ход лучей света через оптическую систему рудного микроскопа
МИН-9
С - источник света,
П - поляризатор (призма Николя),
Р - рефлекторы - прямоугольная призма (рис. а) и стеклянная пластинка
(рис. 6),
ОБ - объектив,
ОК - окуляр,
1ПП - полированный шлиф
19
создает косое освещение аншлифа, но не снижает яркость получаемого изо-
бражения.
Стеклянная пластинка, отклоняя свет, создает вертикально падающий
луч, но приводит к уменьшению яркости изображения. Связано это с особен-
ностями установки рефлекторов: призма занимает только половину трубки
опака, отраженный свет проходит, минуя призму. Стеклянная пластинка за-
нимает все сечение трубки опака, отраженный свет проходит через пластин-
ку, яркость изображения снижается.
Подготовка микроскопа МИН-9 к работе
1)	Установить в верхней наклонной насадке микроскопа окуляр с увеличе-
нием 10х
2)	Установить объектив с увеличением 4,7х, зажав его щипцовым устройст-
вом.
3)	Подключить осветитель ОИ-12 для отраженного света к трансформатору.
4)	Включить трансформатор в сеть.
5)	Установить аншлиф на предметном стекле с помощью пластилина.
6)	Прессом придать аншлифу строго горизонтальное положение.
7)	У становить аншлиф на столике микроскопа
8)	Включить тумблер трансформатора и вращением рукоятки по часовой
стрелке добиться нормального накала лампы.
9)	Выключить анализатор путем перемещения салазок в тубусе микроскопа
вправо, включив тем самым голубой светофильтр.
10)	Открыть полевую диафра1му (ближайшая к тубусу), находящуюся в
опак-ил люминаторе.
11)	Открыть апертурную диафрагму, находящуюся в опак-иллюминаторе.
12)	Навести на резкость изображение с помощью грубого винта и отрегули-
ровать резкость микромстренным винтом.
13)	Проверить положение винта установки отклоняющей свет призмы - при-
дать крайнее левое положение.
20
14)	Отцентрировать лампу накаливания юстировочными винтами.
15)	Закрепить положение лампы стопорным винтом.
16)	Поворачивая столик микроскопа на 360° убедиться в равномерной осве-
щенности поля зрения.
В том случае, если поле зрения освещено неравномерно, следует проверить:
-	горизонтальность установки аншлифа
-	устойчивую установку объектива в щипцовом устройстве
-	правильную центрировку лампы
Необходимо также убедиться, что исследования начаты с использованием
изотропного минерала (лучше галенита).
Центрирование объективов
Каждый объектив имеет специальную оправу, в которой находятся два
винта, служащие для центрировки объектива относительно оптической оси
микроскопа. Каждый из винтов заканчивается во внутренней части объектива
маленьким кулачком, упирающимся в коническое приспособление на опак-
иллюминаторе. Действуя обоими винтами, можно перемещать объектив, до-
биваясь его правильного положения. Для облегчения работы на малые винты
объектива одеваются специальные центрировочные винты, хранящиеся
обычно отдельно. Ниже приводятся практические советы по проведению
центрирования объективов.
Заметное зерно малых размеров устанавливается в центре поля зрения.
Если выбранная точка наблюдения при повороте столика микроскопа поки-
даем поле зрения, объектив ие отцентрирован. Прежде всего, следует убе-
диться в хорошей фиксации объектива в щипцовом устройстве опака.
21
Центрирование объектива. Вариант 1
Вращая столик микроскопа, определяют положение центра ок-
ружности, которую стремится описать выбранное зерно (рис. 8а). Ос-
тавляют зерно в центре поля зрения. Центрировочными винтами пере-
мещают зерно до края поля зрения в направлении, противоположном
найденному центру (рис. 86). Не трогая винтов, руками перемещают
аншлиф так, чтобы зерно снова оказалось в центре поля зрения. Вращая
столик микроскопа, определяют, какую окружность описывает зерно.
Если оно по-прежнему уходит из поля зрения, выше описанная операция
повторяется несколько раз. Если зерно стало описывать малую окруж-
ность, действуют по второму варианту.
Центрирование объектива. Вариант 2
Зерно описывает окружность, но остается в поле зрения. Объектив
отцентрирован плохо. Поставив выбранную точку в центр поля зрения,
надо поворотом столика переместить ее в диаметрально противополож-
ное положение (рис. 9а). Затем центрировочными винтами переместить
зерно ближе к центру, но только на половину расстояния (рис. 96). Да-
лее, не трогая винтов, руками установить аншлиф так, чтобы зерио сно-
ва было в центре поля зрения. Такую операцию можно повторить не-
сколько раз. Объектив хорошо отцентрирован, если при повороте столи-
ка микроскопа выбранное зерно остается в центре поля зрения.
Перемещение выбранной точки можно производить сразу двумя
винтами, но можно перемещать зерно, действуя попеременно то одним,
то другим винтом. В том случае, если перемещения не происходит, надо
поменять накладные винты, так как возможно изнашивание их рабочих
поверхностей.
22
Рис. 8а. Определение центра
предполагаемой окружности
(С) поворотом столика микро-
скопа на 360°.
Рнс. 86. Перемещение центри-
ровочными винтами зерна от
предполагаемого центра (С) до
края поля зрения. Возвращение
зерна руками в центр поля зрения.
Рис. 9а. Установка зерна в
диаметрально противопо-
ложное положение враще-
нием столика микроскопа на
180°.
Рис. 96. Перемещение центри-
ровочными винтами зерна в
точку С.
23
Разрешающая способность оптической системы. Приме-
нение иммерсии в рудной микроскопии
Качество изображения, полученного в микроскопе, определяется чет-
костью выявления деталей объекта - так называемой разрешающей способ-
ностью оптической системы. Под этим термином понимаются наименьшие
расстояния между двумя точками, которые еще могут быть видимы раздель-
но. При данных условиях наблюдения, чем меньше это расстояние и чем
меньшая деталь объекта может быть разрешена, тем больше разрешающая
способность данной оптической системы.
Глаз человека при нормальной остроте зрения может видеть раздельно
обьекты при расстоянии между ними не менее 0,08 мм. Эта величина называ-
ется разрешающей способностью глаза. В микроскопе минимальное разре-
шаемое расстояние (d) колеблется в пределах 2,5-0,2 мкм и зависит от длины
волны падающего света (Л) и апертуры объектива (А). В переводе с латин-
ского слово апертура означает отверстие. Численно апертура выражается
следующей формулой
А = Nsina,
где N - показатель преломления среды, в которой производятся наблюдения,
a - половина угла между крайними лучами конического светового пучка,
входящего в оптическую систему (рис. 10).
Показатели А (апертура), X (длина волны падающего света) и d (мини-
мальное разрешаемое расстояние связаны формулой)
d = X/A.
Разрешающая способность системы тем лучше, чем меньше d, то есть
расстояние между видимыми отдельно точками. При неизменной длине
волны падающего света показатель d будет уменьшаться с увеличением
значения А.
24
Объектив
Фронтальная линза
объектива
Рис. 10. Ход крайних лучей света, отраженных от объекта наблюдения.
Угловая апертура - угол между крайними лучами конического светового
пучка, входящего в оптическую систему (2а)
Объект наблюдения
(аншлиф)
25
Для увеличения апертуры, то есть улучшения разрешающей
способности оптической ситемы можно использовать среду с большим
показателем преломления, чем 1, так как А = N sina.
Показатель преломления воздуха равен 1, показатель преломления гли-
церина -1,5. Для наблюдения в глицерине, масле, в других средах, называе-
мых иммерсионными, используются специальные объективы. Около фрон-
тальной линзы таких объективов присутствует черная каемка.
На корпусе каждого объектива указаны его собственное увеличение и
апертура. Общее увеличение микроскопа вычисляется как произведение уве-
личений объектива и окуляра.
Все объективы, входящие в комплект микроскопов ПОЛАМ Р-312, Р-
311 и МИН-9 являются ахроматическими, то есть изображения, получаемые с
их помощью, не будут сопровождаться возникновением цветных кайм вокруг
наиболее ярких частей изображения (отсутствует хроматическая аберрация).
Четкость выявления деталей изучаемого объекта определяется качест-
вом объектива и показателем преломления среды, в которой проводятся на-
блюдения. Роль окуляра сводится только к дополнительному увеличению
изображения.
Обычные наблюдения оптических свойств минералов проводятся с
объективами, пригодными для работы в воздушной среде. Характеристика
объективов и окуляров приводится в таблицах (таблицы 1,2).
Таблица 1
Характеристика объективов
Объективы	Собственное увеличение	Численная апертура	Объективы	Собственное увеличение	Численная апертура
4.7x0,11	4,7	0,11	30x0,65	30	0,65
9x0,20	9	0,20	40x0,65	40	0,65
11x0,25	11	0,25	95x1,25	95	1,25
21x0,40	21	0,40			
Примечание. Сухие объективы-4,7; 9; 21; иммерсионные - II; 30; 95
26
Таблица 2
Характеристика окуляров
Окуляр	Уве- личе- ние	Линейное поле зре- НИЯ, мм	Общее увеличение с объективами						
			4,7	9	11	21	30	40	95
Гюйгенса	7	18	32,9	63	77	147	210	280	665
Гюйгенса	10	14	47	90	ПО	210	300	400	950
Симмет- ричный	15	12	70,5	135	165 *	315	450	600	1425
Компенса- ционный	15	11	70,5	135	165	315	450	600	1425
Диагностика рудообразующих минералов
Взаимодействие сиета с рудообразующими минералами
Явления взаимодействия световой волны с полированной поверхно-
стью минералов изучаются с помощью специальных рудных микроскопов.
Результаты взаимодействия электромагнитного излучения с различными по
составу и строению минералами описываются такими оптическими явления-
ми как яркость минералов или их отражательная способность, цвета минера-
лов или их цветовые отгенки, изменения цвета у анизотропных минералов
или плеохроизм и т.д.
г
Особенности взаимодействия электромагнитного излучения с электро-
нами атомов описываются с помощью трех теоретических положений кван-
товой физики:
27
-	теории энергетического поля кристаллов;
-	теории молекулярных орбиталей;
-	зонной теории твердого тела.
Пребывание электронов в той или иной точке электромагнитного обла-
ка в твердом веществе определяется характером общего энергетического по-
ля кристаллической решетки, само поле имеет собственную энергетическую
периодичность. Известно, что в отдельных изолированных атомах электроны
располагаются в строгом соответствии с энергетически разрешенными их со-
стояниями, то есть на энергетически выгодных расстояниях от ядра, на орби-
талях, возможных для атомов одного вида или одного химического элемента.
Вещества, состоящие из многих атомов, обладают различными типами
кристаллических решеток - ионной, ковалентной, металлической. Согласно
современным представлениям квантовой физики, все электроны таких ве-
ществ делятся на две группы. Первая группа - электроны, заполняющие
внутренние электронные оболочки, близкие к ядру, полностью заполненные
электронами и составляющие с ядром как бы одно целое - «атомный остов».
Вторую группу составляют электроны внешних уровней.
Электроны, входящие в состав «остовов», тесно связаны с ядром, экра-
нируют заряд ядра, но мало алияют на характер связей между атомами в хи-
мических соединениях. Внешние электроны, напротив, определяют характер
такой связи. Свободными эти электроны можно считать только условно. Они
взаимодействую с решеткой кристалла, то есть с «атомными остовами», но
по-разному в веществах различного химического состава и строения.
В отличие от изолированных атомов, вещества, представляющие собой
химические соединения, имеют сложное строение электронных орбиталей.
При взаимодействии большого количества атомов происходит взаим-
ное влияние их энергетических уровней, исходные уровни расщепляются в
полосы или зоны, имеющие свои энергетические границы.
На рис. 11 показано положение трёх зон, возникающих в кристаллах:
внутренней, заполненной полностью электронами, валентной - частично за-
28
полненной электронами, и зоны проводимости - зоны, где электроны могут
находиться в относительно свободном состоянии.
Физические, в том числе оптические свойства веществ определяются,
главным образом, свойствами электронов наружной валентной зоны - тем,
могут ли эти электроны быть возбуждены и перемещены в зону проводимо-
сти.
Как видно на рис. 11, положение этих зон различно для металлов, с од
ной стороны, и для проводников и диэлектриков - с другой.
Валентная зона и зона проводимости у металлов энергетически пере-
крываются, а у диэлектриков эти зоны находятся на значительном энергети-
ческом расстоянии (ДЕ). Преодолеть такую зону, называемую «запрещенной
зоной» электрон может только при воздействии на него определенной энер-
гии.
Прозрачными, таким образом, являются вещества, у которых велика
запрещенная зона, энергия световой волны недостаточна для возбуждения
электрона валентной зоны. Световая волна проходит через прозрачное веще-
ство, мало взаимодействуя с валентными электронами. Оптическая прозрач-
ность подразумевает, что ширина энергетического зазора в кристалле боль-
ше, чем энергия светового кванта.
Иначе дело обстоит с непрозрачными минералами. Электроны под воз-
действием электромагнитных волн могут быть возбуждены и переведены на
более высокие энергетические уровни, в зону проводимости.
Возбуждение электронов сопровождается поглощением световой вол-
ны. При высоком показателе поглощения наблюдается и высокое отражение
вследствие возвращения и перевозбуждения электронов в исходном состоя-
нии.
29
ЗОНЫ ПЕРЕКРЫВАЮТСЯ
ЗОНЫ НЕ ПЕРЕКРЫВАЮТСЯ
Металлы
Диэлектрики
ИЛИ
полупроводники
Рис. 11. Положение зоны проводимости (I), валентной зоны (П) и внут-
ренней заполненной зоны (Ш) в различных веществах: А - в металлах,
Б - в диэлектриках или полупроводниках. АЕ - запрещенная зона, ис-
числяемая в электрон-вольтах
30
Характер взаимодействия света с минералами различного состава и
строения находится в прямой зависимости от «эффективного» количества
свободных, то есть делокализированных электронов внешних зон. Наличие
таких «свободных» электронов обусловливает физические свойства веществ:
электропроводность, металлический блеск, прозрачность или непрозрачность
минеральной среды.
Результатом такого взаимодействия являются и оптические свойства
минералов, наблюдаемые в отраженном свете: показатель отражения, цвета и
цветовые оттенки минералов и др.	•
Количество свободных электронов различно в химических веществах,
относимых к трем разновидностям: металлам, полупроводникам и неметал-
лам или диэлектрикам. Наибольшее количество делокализированных элек-
тронов характерно для веществ, обладающих металлическими свойствами,
наименьшее — для неметаллов.
Итак, в соответствии с законами физики, характер возбуждения элек-
тронов или, иначе говоря, характер взаимодействия или не взаимодействия
электронов наружных зон со световой волной, обусловлен так называемой
шириной запрещенной зоны в энергетической системе данного вещества.
Запрещенной зоной в зонной теории кристаллов называют расстояние
между энергетически различными уровнями в кристаллах. Исчисляется ве-
личина запрещенной зоны в электрон-вольтах (ДЕ).
Ширина запрещенной зоны вещества не является неизменной характе-
ристикой, она меняется в зависимости от химического состава минерала, от
присутствия в нем примесей. Так, например, сфалерит ZnS (клейофан) имеет
ширину запрещенной зоны, исчисляемую в 3,7 эВ. Присутствие в нем приме-
си железа (Zn,Fe)S (марматит) снижает ширину запрещенной зоны сфалерита
до 2,3 эВ. Происходит уменьшение прозрачности сфалерита в зависимости от
присутствия в нем примеси железа.
31
прозрачности сфалерита в зависимости от присутствия в нем примеси
железа.
Характер интенсивности отражения минералов с разной шириной
запрещенной зоны, исчисляемой в электрон-вольтах, приведен в таблице 3.
Основной показатель взаимодействия света с минеральным веществом
носит название показатель отражения R или просто отражение, численно он
равен отношению интенсивности света отраженного (Jt) к интенсивности
света падающего (J„), выраженному в процентах.
R=Jt/J0 100%.
Интенсивность света отраженного всегда ниже интенсивности света
падающего, так как происходит поглощение энергии или частичная
абсорбция излучения. Коэффициент поглощения (К) связан с коэффициентом
отражения (R) и показателем преломления среды (п) (формула Бера):
(п-1)2 + К2
R== ------------
(п+1)2 + К2
Соотношение названных показателей справедливо для прозрачных и
полупрозрачных сред, то есть для диэлектриков и полупроводников.
Для веществ, имеющих хорошо выраженные металлические свойства,
формула Бера утрачивает свое значение, так как показатели преломления
таких сред фактически не существуют, поскольку вещества не прозрачны.
Расчет показателя отражения по формуле Бера не производится.
Коэффициент отражения может быть рассчитан с использованием
экспериментально полученных данных на специальных установках —
микроспектрофотометрах.
Характер взаимодействия светового излучения с электронами атомов
зависит от химического состава вещества и его структурных особенностей,
32
модействия излучения с веществом, меняется в соответствии с изменением
длины волны посылаемого на минерал луча. Такая зависимость может быть
показана на графиках в виде кривых дисперсии отражения. Для изотропных
минералов существует лишь один вид таких кривых.
Для анизотропных минералов можно изучить характер спектров отра-
жения, в связи с чем появятся разные дисперсионные кривые, характери-
зующие динамику возбуждения электронов при взаимодействии их с излуче-
нием различной длины волны.
Молибденит M0S2 - минерал с отчетливо выраженной анизотропией
оптических свойств. В результате изучения спектров отражения молибденита
можно получить кривые дисперсии отражения в его кристаллах (рис. 12).
Максимумы отражения на кривых дисперсии будут соответствовать опреде-
ленным энергетическим уровням, в рамках которых происходит возбуждение
электронов при взаимодействии их с волной определенной длины.
Для молибденита выделяются следующие максимумы отражения:
I - 200 Нм (5,39 эВ), II - 280 Нм (4,43 эВ), III - 420 Нм (2,95 эВ), IV - 480 Нм
(2,58 эВ), V - 600 Нм (2,07 эВ), VI - 700 Нм (1,82 эВ).
Профиль кривых отражения выражает энергетическую структуру зон,
возникающих в кристаллах. Такие зоны индивидуальны для каждого мине-
рального вещества. Динамика возбуждения электронов связана с шириной
энергетических зон и расстояниями между ними.
Рис. 12. Построение схемы энергетических уровней по спектрам от-
ражения на примере молибденита. Максимумам отражения соответ-
ствуют энергетические уровни: I - 200 нм - 5,39 эВ; П - 280 нм - 4,43
эВ; Ш - 420 нм - 2,95 эВ; V - 600 нм - 2,07 эВ; VI - 700 нм -1,82 эВ
34
Зависимость интенсивности отражения минералов
от ширины запрещенной зоны, исчисляемой в эВ.
Таблица 3
Ширина запрещенной зоны, эВ	Интенсивность отражения при X- 598 щи, R%	Внешний вид минералов в штуфах
Более 4	До 10	Прозрачные
3-4	До 20	Алмазный блеск
1-3	До 30	Интенсивная окраска
оз	30-45 •	Металлический блеск
Менее 0,3	45-95	Полная непрозрачность, металлический блеск
Оптические свойства рудообразующих минералов
В настоящем пособии рассмотрены главные диагностические признаки
непрозрачных и полупрозрачных минералов. К числу этих признаков отно-
сятся цвет и цветовые оттенки, отражательная способность, двуотражение,
плеохроизм, анизотропия и цветные эффекты анизотропии, внутренние реф-
лексы и радужные эффекты, относительный рельеф, микротвердость, а также
особенности морфологии минеральных образований, их внутреннее строе-
ние.
В процессе детального минераграфического изучения минералов в от-
раженном свете можно достаточно точно определить минеральный вид, вы-
явить характер минеральных срастаний, установить особенности условий об-
разования отдельных индивидов и агрегатов. Ниже приведены описания
главных диагностических свойств минералов и охарактеризованы условия их
наблюдения.
35
Цвет, цветовые оттенки
Оптические свойства, в том числе цвет и цветовые оттенки, определя-
ются составом и структурой минералов, а также условиями наблюдений. В
отраженном свете цвета рудообразующих минералов иногда выглядят не-
сколько иначе, чем в штуфных образцах. Например, цвет сфалерита в образ-
це может быть светло- или темно-коричиевым, в отраженном свете цвет сфа-
лерита — серый. Цвет магнетита в штуфном образце черный, в отраженном
свете - серый с коричневатым оттенком. Киноварь в образце имеет красный
цвет и серый - в отраженном свете. Таким образом, определяя цвет минера-
лов в аншлифах, необходимо учитывать возможные расхождения в оценке
цвета и цветовых оттенков при различных условиях наблюдения.
Минералы, изучаемые в отраженном свете, можно условно разделить
на две группы: ясно окрашенные и бесцветные. К ясно окрашенным относят-
ся, например, золото (желтое) (рис. 13), халькопирит (желтый), пирротин
(кремовый), халькозин (голубой), ковеллин (синий), никел ин (розовый) и др.
К условно бесцветным минералам относятся белые и серые минералы.
При этом они могут быть как без цветовых оттенков: галенит - белый, сфале-
рит -серый, так и с цветовыми оттенками: например, пирит - белый с желто-
ватым оттенком, магнетит - серый с коричневатым оттенком.
Цвет и цветовые оттенки в отраженном свете у одного и того же мине-
рала мшут закономерно изменяться, если изучаемый минерал обладает ани-
зотропией оптических свойств. Такое явление называется плеохроизмом.
Изучение цвета и цветовых оттенков проводится без анализатора. При
этом поверхность аншлифа должна быть хорошо очищена от возможных по-
верхностных пленок, так как некоторые минералы заметно меняют свой цвет
при воздушном окислении. Так, борнит имеет розовый цвет в свежеизготов-
ленных аншлифах и буровато-сиреневый в шлифах, полежавших на воздухе
непродолжительное время.
36
Рис. 13. Включения золота (ярко-желтое, ясно окрашенное) в пирите (белое
желтым оттенком). Кварц (темно-серое). Аншлиф. Ув. 150х
Рис. 14. Спектры отражения пирита (1), марказита (2), арсенопирита (3),
галенита(4)
37
Самородное серебро, испытывая светотравление, становится тусклым, се-
рым, тогда как в свежеполированном виде оно ярко-белое.
Цветовые оттенки минералов воспринимаются исследователями по-
разному в зависимости от того, с каким рудообразующим минералом сосед-
ствует изучаемый минерал. Например, слабый коричневатый оттенок магне-
тита становится незаметным, если рядом находится ясно окрашенный кремо-
вый пирротин. Прикрыв полевую диафрагму микроскопа и оставив в поле
зрения один магнетит, можно установить воздействие на глаз наблюдателя
ясно окрашенного минерала. Слабый оттенок изучаемого минерала в этом
случае становится более заметным.
Восприятие цвета минерала в отраженном свете начинается с опреде-
ления его цвета. Наблюдатель видит минерал белым, серым, желтым, желто-
ватым, розовым и т.д. Для определения цвета необходимо воспользоваться
эталонами. В качестве эталона белого, без цветовых оттенков минерала вы-
бран галенит. Сравнивая другие минералы с галенитом можно уверенно го-
ворить о характере окраски светлых, но ясно окрашенных или светлых, но
имеющих слабые оттенки минералов.
Вторым эталоном цвета является сфалерит. Цвет его серый, без цвето-
вых оттенков. Со сфалеритом удобно сравнивать тусклые минералы, напри-
мер, хромит, вольфрамит, касситерит и др.
Определение цвета и цветовых оттенков минералов требует выработки
определенного навыка для начинающего исследователя. В связи с этим необ-
ходимо начинать работу, имея в своем распоряжении эталонный аншлиф с
галенитом и сфалеритом. Меняя несколько раз на столике микроскопа ан-
шлифы с эталонными и определяемыми минералами можно в итоге убедить-
ся в наличии или отсутствии цвета и цветовых оттенков у определяемого ми-
нерала.
38
Характер освещения сильно влияет на восприятие цвета глазом иссле-
дователя. Поле зрения должно быть хорошо и равномерно освещено. Разные
минералы необходимо сравнивать при одних и тех же условиях освещенно-
сти. В качестве примера цвета и цветовые оттенки ряда минералов в отра-
женном свете (без анализатора) приведены ниже.
Галенит - белый, сфалерит - серый, золото - ярко-желтое, халькопирит
- желтый, пирит - белый с желтым оттенком, арсенопирит - белый со сла-
бым розоватым оттенком, борнит - (свежеполированный) - розовый, блеклая
руда (теннантит и тетраэдрит) - светло-серая, магнетит - серый с коричнева-
тым оттенком.
Зависимость цвета от яркости минерала или его отражательной способ-
ности рассматривается в разделе «Отражение». Изменение цвета и цветовых
оттенков анизотропных минералов рассматривается в разделе «Двуотраже-
ние». Самыми темными, темно-серыми в отраженном свете выглядят неруд-
ные минералы - жильные и породообразующие - кварц, карбонаты, слюды,
полевые шпаты, пироксены. Абсолютно черные участки в аншлифе пред-
ставляют собой дефекты полировки - выбоины, ямки выкрашивания, цара-
пины, т.е. минералами такие участки не являются.
Отражение, спектры отражения я цвета минералов
Количество отраженного от поверхности минерала света, его интен-
сивность, зависит, с одной стороны от химического состава минерала и его
структуры, а с другой - от длины волны падающего на минерал света.
В основе классификации электромагнитного излучения лежит длина
волны, выраженная в микрометрах (мкм), 1 мкм = IO'6 м чаще длина волны
выражается в нанометрах (нм), 1 нм = 10 s м. Видимое излучение заключено в
интервале 0,38 - 0,78 мкм или интервале 380 - 780 нм. Большие длины волн
соответствуют инфракрасной, а меньшие — ультрафиолетовой области спек-
тра.
39
Соотношения показателя отражения (R), показателя преломления (п) и
показателя поглощения (К) в выше приведенной формуле Бера справедливы
для прозрачных минералов. Для непрозрачных сред формула Бера утрачивает
свое значение, так как показатели К и п в таких веществах экспериментально
не определяются.
Коэффициент отражения R, таким образом, для основной массы руд-
ных минералов по формуле Бера рассчитан быть не может. Его определение
проводится с использованием данных, полученных экспериментально с по-
мощью приборов - микроспектрофотометров. Их устройство описано во
многих изданиях. С помощью названных приборов устанавливаются значе-
ния R минерала при освещении его монохроматическим светом. Выясняется
характер изменчивости отражения минерала в зависимости от длины волны
падающего света (рис. 14,15).
Построение графиков в системе координат R %, >. нм позволяют на-
глядно увидеть дисперсию отражения для каждого изученного минерала.
Изотропные минералы характеризуются одной дисперсионной кривой, ани-
зотропные - двумя. На рис. 14 приведены спектры отражения пирита, марка-
зита, арсенопирита и галенита. Для изотропных пирита и галенита приведено
по одной кривой дисперсии, а для анизотропных марказита и арсенопирита -
по две кривых дисперсии, так как измерение отражения этих минералов сде-
лано как в наиболее яркой позиции кристалла - по R], так и в наиболее туск-
лой по R2.
Оптические одноосные кристаллы (гексагональные и тетрагональные)
имеют два значения отражения: R,, и R,, двуосные кристаллы (ромбические,
моноклинные и триклинные) теоретически обладают тремя значениями от-
ражения: Re, Rp, Rm (большим, малым и средним), но реально в условиях от-
раженного света для всех анизотропных кристаллов возможно выделение
только двух значений отражения - наибольшего, обозначаемого символом
R1 и наименьшего, обозначаемого символом R2. Связано это с тем, что глав-
40
Рис. 15. Спектры отражения серебра (1) и золота (2)
41
показатели отражения определяются лишь при наличии строго ориентиро-
ванных сечений или путем статистических измерений R для большого числа
разно ориентированных сечений.
Форма кривой дисперсии, ее «подъем» в области «красных» или «си-
них» частей спектра определяет также цвет минерала или его цветовой отте-
нок в отраженном свете. Так на рисунке 15 виден резкий подъем показателя
отражения золота в области длинных волн - 600-700 нм, соответствующих
желто-красной части видимого спектра. Цвет золота обычно насыщенный
желтый. Серебро имеет белый цвет с очень слабым желтоватым оттенком,
что характеризуется положением спектра отражения..слабый .родт.ем в пра^
вой части - в области длинных волн.
Цвет и цветовые оттенки минерала, таким образом, тесно связаны с его
отражением, с характером изменения отражения при воздействии минерал
светового излучения с разной длиной волны и разной Энергией излучения
(рис. 16).	,
: ’'<), пиртт
Качественное определение отражения минералов проводится1 с помо-
щью специально подобранных эталонов. К ним относятся распространенные
минералы, кристаллизующиеся в кубической сингонии, т.е. изотропные, час-
то совдеес^но,встречающиеся: галенит (R - 44%), сфалерит (R - 18%), пирит
(R - 54%) (рис. 17). К числу эталонов относится также кварц (R-4%), кри-
сталлизуется он в тригональной сингонии, является анизотропным минера-
лом в проходящем свете, но в отраженном свете выглядит изотропным.
Исследователь сравнивает яркость определяемого минерала с назвал^
ными эталонами, устанавливая тем самым группу, в которую войдет изучав-
- !’х’	V—
мый минерал: низкоотражающие (Км<КсфаЯерИт1)> среднеотражающие
(К™ига>Км>В«фалч>и1а), ИЛИ высокоотражающие минералы (R„>Rme„ma).
Очень яркие минералы будут иметь отражение больше R„„p„Ia.
Большое количество рудообразующих минералов хорошо изучено, их
свойства в отраженном свете сведены в диагностические таблицы.
42
Рис. 16. Рудообразующие минералы, резко отличающиеся по отражательной
способности: арсенопирит (1) - R-53%, касситерит (2) - R-13%, кварц (3) -R-
4,5%. Аншлиф. Ув. 100х
43
Рис. 17. Галенит (1) с большим количеством дефектов полировки в виде
"треугольников выкрашивания1' по спайности, выбоин и царапин (черное).
2 - сфалерит. Отражение галенита (44%) - много выше отражения сфалерита
(18%). Аншлиф. Ув. 100х
44
Сравнение с эталонами для определения показателя отражения требует
определенного навыка. Исследователь поочередно, несколько раз просматри-
рает минералы-эталоны, а затем диагностируемый минерал и делает вывод об
относительной величине R. Например, магнетит Fe3Oz имеет серый цвет с ко-
ричневатым оттенком, отражение магнетита много ниже отражения галенита,
но выше, чем у сфалерита. Сравнивая магнетит с эталонами, можно сделать
следующую запись:
В том случае, когда минерал анизотропен, отражение минерала меняет-
ся в одном и том же кристалле в зависимости от ориентировки его по отно-
шению к плоскости поляризации падающего света. Определение отражения
минерала проводится с учетом этого явления. Определение показателя отра-
жения для анизотропных минералов описано в разделе «двуотражение».
Анизотропии, цветные эффекты анизотропии
Поляризационный микроскоп отличается от обычного биологического
микроскопа наличием устройства, преобразующего обыкновенный свет в
плоскополяризованный. Таким устройством в рудных микроскопах, также
как и в петрографических, является призма Николя.
Призма Николя называется поляризатором, она пропускает световые
волны в определенной плоскости, называемой плоскостью колебаний или
плоскостью поляризации.
Кроме поляризатора в рудных микроскопах присутствует пленочный
анализатор - устройство, пропускающее свет также только в одной плоско-
сти.
Если установить анализатор так, чтобы плоскость его колебаний была
расположена под углом 90 к плоскости колебаний поляризатора, свет через
такую оптическую систему пропущен не будет. Такое положение поляриза-
тора и анализатора называется скрещенным. Пленочный анализатор в руд-
45
ных микроскопах является специально изготовленным оптическим устройст-
вом - поляроидом. Он представляет собой поливиниловую пленку, покрытую
слоем мельчайших параллельно ориентированных кристалликов, обладаю-
щих способностью поляризовать свет и почти полностью поглощать колеба-
ния поляризованных лучей. Пленочный анализатор традиционно также назы-
вают николем.
Рудные микроскопы предназначены для работы в отраженном свете, в
связи с этим, поляризатор устанавливается на пути падающего на минерал
луча, а анализатор - на пути луча, отраженного от поверхности минерала.
С помощью анализатора изучается характер поляризации света прозрачными
(проходящий свет) и непрозрачными (отраженный свет) веществами.
С помощью анализатора мы определяем, поляризован свет или нет и,
если поляризован, устанавливаем положение плоскости колебаний такого
поляризованного света. Николи считаются скрещенными при взаимно пер-
пендикулярном положении плоскостей колебания поляризатора и анализато-
ра. Если аншлифа на столике нет и никели скрещены, поле зрения остается
темным.
Исследования минералов можно, таким образом, проводить в различ-
ных условиях: без анализатора, только с одним поляризатором, то есть с
включенным анализатором.
Исследование минералов в сходящемся свете в данном пособии не рас-
<Э*ЖРрИВаетх*.
Оптическая анизотропия связана с анизотропией строения кристалли-
ческой решетки минералов. Наблюдения в скрещенных никелях начинающе-
му исследователю надо начинать с изучения изотропного минерала. Устано-
вив его на столик микроскопа, осветив поляризованным светом и включив
при этом анализатор, мы будем наблюдать следующие явления. Плоскополя-
ризованная волна, отразившись от изотропной среды, сохранит плоскость
колебаний без изменения. Поле зрения останется, таким образом, темным
46
при любых поворотах столика микроскопа. Все сечения кристаллов кубиче-
ской сингонии при скрещенных николях находятся постоянно в положении
погасания. Они не просветляются при повороте зерен на вращающемся сто-
лике микроскопа.
Если свет отражается от анизотропного минерала, возникают различ-
ные явления поворота плоскости поляризации, что приводит к пропусканию
света анализатором только при определенной ориентировке минерального
зерна. При повороте столика микроскопа будут наблюдаться явления погаса-
ния и просветления минерала при несовпадении или совпадении плоскостей
поляризации отраженного от минерала света и плоскости поляризации ана-
лизатора. Явление погасания и просветления будут наблюдаться четыре раза
при повороте столика на 360, но интенсивность просветления и возникаю-
щие при этом цветовые эффекты анизотропии будут зависеть от химического
состава анизотропного минерала, его кристаллической структуры, сингонии
и оптической ориентировки сечений, наблюдаемых в отраженном свете.
Минералы средних и низших сингоний могут вести себя при скрещен-
ных николях по-разному. Прн повороте столика на 360° могут быть установ-
лены положения погасания и просветления минерала, происходящие с раз-
личной интенсивностью. Различают слабую анизотропию Аь отчетливую А2
и сильную Аз. Для некоторых минералов характерна очень сильная, ано-
мальная анизотропия. В этом случае наблюдается резкий переход от очень
темного состояния в положении погасания до сверкающего, яркого в поло-
жении просветления.
Для некоторых минералов характерно изменение цвета или цветовых
оттенков в положении просветления и угасания. Такое явление получило на-
звание цветная анизотропия.
Пример. Минерал ковеллин CuS обладает аномальными цветными эф-
фектами анизотропии. В скрещенных николях ои меняет цвет от густо-
синего, почти черного, до ярко-красного.
47
Такие явление, как двуотражение и анизотропия связаны между собой
следующим образом. Все сильно анизотропные минералы обычно обладают
двуотражением, заметно анизотропные могут иметь очень слабое двуотраже-
ние. У слабо анизотропных минералов двуотражение обычно не устанавлива-
ется. Исследователь в этом случае говорит о его отсутствии.
Условия наблюдения анизотропии и цветной анизотропии
Освещение должно быть сильным. Анизотропия наблюдается при
включенном анализаторе, и при положении ручки поляризатора в положении
«О», что соответствует условиям полностью скрещенных никелей. Столик
микроскопа поворачивают на 360° и отмечают наличие просветлений и пога-
саний зерна, а также интенсивность этого явления.
Чтобы установить присутствие цветных эффектов анизотропии, лучше
слегка повернуть ручку поляризатора от положения «0» вверх или вниз, то
есть получить неполностью скрещенные николи. При повороте столика мик-
роскопа в моменты просветления и угасания кристалла можно увидеть изме-
нение цвета зерна, то есть установить цветную анизотропию.
Следует отметить, что не для всех минералов средних и низших синго-
ний устанавливается явление анизотропии. Связано это с малой разрешаю-
щей способностью оптической системы. В связи с этим исследователь на-
блюдает среду как изотропную. Вместе с тем некоторые минералы кубиче-
ской сингонии обнаруживают в скрещенных николях неполное погасание,
что приводит к возникновению явления, называемого псевдоанизотропией. К
таким минералам относится, например, золото. В скрещенных николях от-
четливо видно просветление и угасание его кристаллов, хотя золото кристал-
лизуется в кубической сингонии. Иногда такое явление наблюдается и у пи-
рита.
Сильно анизотропным минералом, имеющим сильное двуотражение,
является молибденит MoS2. Цвет его в яркой позиции по Ri - белый, в туск-
лой позиции по R2 - светло-серый. Поворачивая столик микроскопа, можно
48
убедиться в изменении яркости кристаллов, то есть в наличии двуотражения,
а в скрещенных николях - в наличии анизотропии.
Цветные эффекты анизотропии лучше наблюдать, изучая оптические
свойства арсенопирита. Этот минерал без анализатора выглядит белым со
слабым розоватым оттенком. В скрещенных николях кристаллы арсенопири-
та обнаруживают отчетливую анизотропию и изменение цвета кристаллов от
розового до голубого.
Двуотражение, плеохроизм
Рудообразующие минералы, также как и породообразующие, делятся
на оптически изотропные и оптически анизотропные.
К оптически изотропным относятся минералы кубической сингонии, к
анизотропным - минералы средних (тригональной, тетрагональной, гексаго-
нальной) н низших (ромбической, моноклинной, триклинной) сингоний.
Схема внутреннего строения минералов кубической сингонии характе-
ризуется равенством параметров элементарной ячейки по трем кристалло-
графическим осям ax=ay=az, что и предопределяет равные оптические свойст-
ва кристаллов такого типа.
Яркость минерала кубической сингонии или его отражательная спо-
собность R для любого сечения кристалла одного минерального вида будет
величиной постоянной.
Величина отражения меняется только с изменением химического со-
става различных минеральных видов.
Из курса кристаллооптики известно, что оптическая индикатриса кри-
сталлов кубической сингонии имеет форму шара с радиусом, пропорцио-
нальным величине показателя преломления, являющегося постоянной вели-
чиной.
49
Подобно показателю преломления, показатель отражения R является
для кристаллов кубической сингонии также постоянной величиной для ми-
нералов одного вида.
Иначе обстоит дело с минералами средних и низших сингоний. Важ-
нейшим свойством оптически анизотропной среды является способность по-
ляризовать свет - разлагать свет на две волны, электромагнитные колебания
которых совершаются в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с раз-
личными скоростями. Отраженный от поверхности минерала свет, также как
и прошедший через минерал, является поляризованным. Эффект разложения
одного луча на два в кристаллооптике назван двойным лучепреломлением
или двупреломлением.
Дня непрозрачных анизотропных минералов характерно свойство, на-
зываемое двуотражением. В зависимости от ориентировки кристалла по от-
ношению к падающему поляризованному свету меняется яркость минерала
или его отражательная способность.
Точно соотнести показатель отражения минерала с положением осей
оптической индикатрисы в наблюдаемом непрозрачном кристалле в отра-
женном свете практически невозможно. В связи с этим условно принято наи-
более высокое отражение кристалла обозначать символом Rb наименьшее -
символом R2.
Разница в значениях R( и R2 получила название двуотражение AR. Это
явление может быть слабым, едва заметным, может быть сильным, аномаль-
ным. Для определения двуотражения необходимо проводить наблюдения в
кристаллах, имеющих самую различную ориентировку в шлифе, то есть про-
сматривать значительное количество индивидов. Для кристаллов средних
сингоний характерно присутствие сечений, перпендикулярных оптической
оси и третьей кристаллографической оси С. В таких сечениях двуотражение
отсутствует. Наилучший результат при изучении двуотражения получают
при просмотре сростков различно ориентированных кристаллов.
50
Условия наблюдения двуотражения
Изучение двуотражения проводится без анализатора. Аншлифы долж-
ны быть хорошо отполированы н очищены от поверхностных пленок. Осве-
щение минералов должно быть достаточно ярким.
Минералы, обладающие слабым двуотражением, можно изучать с им-
мерсионными объективами, помещая между шлифом и объективом жидкость
с большим, чем у воздуха показателем преломления. Таким веществом может
быть кедровое масло или обыкновенный глицерин. Объективы для работы с
иммерсионными жидкостями имеют черный ободок у фронтальной линзы.
Некоторые анизотропные минералы имеют столь слабое двуотражение,
что приходится говорить о том, что оно отсутствует, то есть не наблюдается
даже в иммерсии. Такое явление характерно для очень слабо анизотропных
сред.
Изменение отражения иногда сопровождается и изменением цвета или
цветовых оттенков минерала. Кроме двуотражения, таким образом, появля-
ется еще н свойство, называемое плеохроизмом. Исследователь должен оха-
рактеризовать, как меняются цветовые оттенки по R) и по R2.
В результате без анализатора необходимо определить присутствие или
отсутствие двуотражения AR, его интенсивность, а также отсутствие или на-
личие плеохроизма и, если он есть, характер изменения цвета и цветовых от-
тенков по R, и R2.
Пример. Анизотропный минерал ковеллин CuS обладает двуотражени-
ем и отчетливым плеохроизмом от синего до серо-голубого цвета (рис. 18).
Определение отражения минералов, имеющих двуотражеиие, прово-
дится следующим образом. Сравнивают с эталоном отражение кристалла в
его яркой позиции - R| и затем в его тусклой позиции - R2. Например, мине-
рал молибденит MoS2, кристаллизующийся в гексагональной сингонии, име-
51
ет белый цвет по Ri и светло-серый по R2. R| молибденита больше R галенита,
R2 молибденита меньше, чем R галенита, но выше R сфалерита. Запись может
быть сделана так:
RlMoa>Rr
К>К-2мол>Ксф
Надо иметь в виду, что в любых диагностических таблицах минералы
помещаются в соответствии с их наибольшим показателем отражения — R|.
Так, молибденит в таблице будет помещен с максимальным показателем от-
ражения R| = 46%, тогда как минимальное значение R2= 23%.
Внутренние рефлексы. Радужные эффекты
Внутренними рефлексами называются множественные нерегулярные
отражения света от внутренних зон кристаллов, трещин, сколов, границ раз-
дела и т.д.
Характерны внутренние рефлексы для полупрозрачных минералов. На-
блюдаются они в скрещенных николях. Цвет их соответствует цвету в шту-
фе. Например, цвет киновари в штуфе — красный, в отраженном свете без
анализатора - серый, а в скрещенных николях в кристаллах киновари будут
наблюдаться яркие красные блики - внутренние рефлексы.
Для наблюдения внутренних рефлексов используются большие увели-
чения, объективы 21х или 40х. наиболее четко внутренние рефлексы видны
при работе с иммерсионными объективами (объективы с черной каемкой у
фронтальной линзы).
Внутренние рефлексы могут иметь различную интенсивность. В доста-
точно прозрачных средах они множественные, хорошо наблюдаемые, в ма-
52
непрозрачных минералах они наблюдаются в виде единичных световых бли-
ков вблизи границ зерен, около трещин, сколов.
С изменением химического состава цвет и интенсивность внутренних
рефлексов меняется. Примером может служить сфалерит. Его разновидность
- клейофан ZnS имеет бесцветные, желтые, коричневые множественные реф-
лексы (рис. 19), вторая его разновидность - марматит (Zn, Fe)S обладает
красными, редкими, точечными световыми бликами.
Наблюдение внутренних рефлексов лучше проводить в достаточно
крупных кристаллах. Очень мелкие кристаллы, размером в сотые доли мм и
менее, могут окрашивать вмещающий их прозрачный минерал в собственные
цвета, если находятся в таком минерале в большом количестве. Например,
дисперсные включения гематита в кварце придают последнему красноватый
оттенок, как в штуфе, так и в аншлифе - в скрещенных николях.
В плохо отполированных шлифах на поверхности минералов может
присутствовать тонкий порошок, размещающийся по границам зерен, в тре-
щинках и царапинах.
Для малопрозрачных минералов цвет такого порошка может быть ис-
пользован как дополнительный диагностический признак.
Минералы, имеющие высокое отражение, выше галенита, практически
непрозрачны. Внутренние рефлексы у таких минералов отсутствуют. Нет
внутренних рефлексов и у ясно окрашенных минералов (халькопирит, пирро-
тин, никелин).
Минералы с отражением меньше галенита могут обладать внутренними
рефлексами, но их определение может представлять некоторые трудности. В
связи с этим в определительных таблицах указываются условия наблюдения,
например, рефлексы видны только в иммерсии.
Для точного определения цвета и интенсивности внутренних рефлексов
важно иметь чистую, хорошо отполированную поверхность минералов, так
как неопытный исследователь может спутать цветные блики, возникающие в
пленках на грязной поверхности шлифа, с внутренними рефлексами.
53
Для контроля ситуации следует, выключив анализатор, проверить, чему
соответствуют наблюдаемые в скрещенных николях цветные рефлексы.
я
Рис. 18. Мелкозернистый агрегат ковеллина. Присутствуют отчетливо выра-
женное двуотражение и плеохроизм от светло-голубого до серовато-синего.
Без анализатора. Темное - нерудные минералы. Ув. 150
Рис. 19. Кристалл сфалерита (клейофан) с сильными внутренними желтыми
и коричневатыми рефлексами. Николи скрещены. Ув. 100х
55
Внутренние рефлексы минералов
Таблица 4
Название минера- ла, химическая формула	Внутренние рефлексы		
	Цвета	Интенсивность	Условия наблю- дения
Сфалерит- клейофан ZnS	бесцветные, жел- тые, коричневатые	интенсивные	и воздухе
Сфалерит- марматит (Zn, Fe)S	красные, бурова- то-красные	точечные, ред- кие	в воздухе
Киноварь HgS	ярко-красные	интенсивные	в воздухе
Касситерит SnO2	бурые, желтые	интенсивные	в воздухе
Гематит Fe2O3	красные	точечные	в иммерсии
Вольфрамит- гюбнерит Mn(WO4)	красные	точечные	в воздухе
Вольфрамит- ферберит Fe(WO4)	красные, бурые	точечные	в иммерсии
Грязные пятна, пленки, ворсинки необходимо удалить с поверхности
минерала и наблюдения продолжить. В т аблице 4 приведены некоторые ми-
нералы, обладающие внутренними рефлексами различной окраски и интен-
сивности, и указаны условия их наблюдения (рис. 20,21,22,23).
Изучение внутренних рефлексов лучше начинать с киновари. Ее кри-
сталлы обнаруживают красные блики даже при малых увеличениях - 4,7х
или 9х.
Киноварь - анизотропный минерал, иногда сильные внутренние реф-
лексы даже мешают наблюдению анизотропии (рис. 24, 25, 26, 27). Начи-
нающие исследователи могут спутать внутренние рефлексы с радужными
эффектами, возникающими в прозрачных минералах
Рис. 20. Киноварь в срастании с карбонатом. Кристаллы киновари обнару-
живают сильные сплошные красные рефлексы, карбонат - желтые. Николи
скрещены. Ув. 100
Рис. 21. Срастания антимонита с отчетливо выраженным двойниковым
строением и киновари, обнаруживающей анизотропию и красные внутрен-
ние рефлексы. Николи скрещены. У в. 100х
57
Рис. 22. Гринокит CdS с очень сильными желтыми внутренними рефлекса-
ми. Николи скрещены. Ув. 150
Рис. 23. Кристаллы касситерита, обнаруживающие отчетливую анизотропию,
двойниковое строение и сильные внутренние рефлексы - коричневатые и
желтые. Розовато-белое - арсенопирит. Николи скрещены. Ув. 100х
58
Рис. 24. Хорошо образованный кристалл арсенопирита (I) в массе пирротина
(2), по которому развивается гель-пирит в срастании с марказитом (3) Ан-
шлиф. Ув. 100х
59
Относительный рельеф
Рнс. 25. Зерна пирита (белое) с высоким рельефом, окруженные заметной те-
невой каемкой в агрегате, состоящем из блеклой руды, халькопирита и кар-
боната (светло- и темно-серое). Черное - дефекты полировки. Аншлиф. Ув.
150
60
Рис. 26. Включения золота (ясно окрашенное, желтое, рельеф низкий) и пи-
рита (белое.с желтым оттенком, рельеф высокий) в кварце (темно-серое).
На границе раздела золото-пирит - отчетливая теневая каемка. Аншлиф.
Ув.150х
•с %
Рис. 27. Характерные срастания самородного висмута (розовый, рельеф
низкий) с саффлоритом (белое, рельеф высокий). Темное - кварц. Аншлиф.
Ув. 100х
«1
в связи с расщеплением белого света на его монохроматические составляю-
щие - блики красного, зеленого, синего цвета, кучно располагающиеся в оп-
ределенных зонах прозрачного минерала. Такие разноцветные блики особен-
но характерны для кварца, но могут присутствовать и в других прозрачных
минералах. Основное отличие радужных эффектов от внутренних рефлексов
- присутствие разноцветных бликов в одном и том же кристалле минерала.
Наблюдение радужных эффектов лучше провести в кварце. В скрещен-
ных николях даже при небольших увеличениях можно увидеть красивые све-
тящиеся огоньки в его кристаллах.
Относительный рельеф, микротвердость минералов
В процессе изготовления полированных шлифов мастер стремится по-
лучить гладкую, зеркальную поверхность образца. Рассматривая аншлиф под
микроскопом, можно увидеть, однако, некоторые различия в рельефе, полу-
ченном после полировки. Более твердые минералы несколько возвышаются
над мягкими. Границы твердых минералов очерчены разной по ширине тене-
вой каемкой. Тень отбрасывают твердые минералы на соседние - более мяг-
кие. Чем больше разница в рельефе минералов, тем шире теневая каемка. На-
пример, соседствующие галенит PbS и сфалерит ZnS заметно отличаются по
рельефу так как твердость первого 2,5 а второго 3,5-4. Теневая каемка на гра-
нице будет не резкой, однако хорошо виден эффект «высокого» сфалерита и
«Низкого» галенита на контакте этих минералов.
Если минералы близки по твердости, границы раздела будут очень тон-
кие, практически без теневой каемки.
В неясных случаях для определения относительного рельефа можио
включить апертурную диафрагму, снизив тем самым освещенность поля зре-
ния и усилив рельеф шлифа.
62
Опускать или поднимать тубус микроскопа при этом не следует. Надо
внимательно посмотреть границы минералов, слегка поворачивая столик
микроскопа.
Тень, отбрасываемая «высоким» минералом - это реальная тень, созда-
ваемая источником света - лампой и выступающей поверхностью твердого
минерала. При повороте столика конфигурация тени несколько меняется, но
направление падения тени сохраняется.
Относительный рельеф наблюдают без анализатора. В ход лучей дол-
жен быть включен призменный рефлектор (смотреть раздел «устройство
микроскопов»), так как в этом случае изучение шлифа происходит в «косом»
свете, падающем под некоторым углом к плоскости шлифа. Пластинковый
рефлектор как бы убирает рельеф, падение света при его включении близкое
к вертикальному, а поэтому рельеф практически отсутствует.
Точное определение твердости минералов, называемое микротвердо-
стью, проводится с использованием специальных приборов - микротвердо-
метров.
Их устройство и порядок работы приводятся в специальной литературе.
Для большинства известных рудообразующих минералов изучение микро-
твердости проведено, и эти данные можно найти в любых описательных или
графических таблицах. Определение микротвердости проводится методом
вдавливания алмазной пирамидки в полированную поверхность минерала.
Размер полученного отпечатка свидетельствует о характере твердости мине-
ралов. Измерив диагонали отпечатка, можно рассчитать мнкротвердость в
кгс/мм2 (килограмм-сила на мм2). Значения микротвердости обозначаются
буквой Н.
Многие минералы обладают анизотропией твердости. Ее величина ме-
няется в зависимости от ориетировки кристалла по отношению к направле-
нию прилагаемой нагрузки.
Изменение микротвердости связано также с изменением физических
свойств кристаллов, сформировавшихся в различных геологических услови-
63
ях. Так, метаколлоидные выделения пирита обладают меньшей микротвердо-
стью, чем кристаллы пирита, возникшие в процессе метасоматоза.
В связи с вышеперечисленными особенностями минералов величины
микротвердости приводятся в таблицах и справочниках в виде меняющихся в
определенных интервалах значений. Например, микротвердость пирита ко-
леблется в пределах 965-1750 кгс/мм2, микротвердость антимонита меняется
от 65 до 153 кгс/мм2.
Соотношение микротвердости рудообразующих минералов с их твер-
достью по шкале Мооса и характером относительного рельефа примерно
следующие (табл. 5):
Таблица 5
Соотношение микротвердости, твердости и относительного рельефа
Микротвердость, Н (кгс/мм2)	Твердость по шкале Мооса	Относительный рельеф
0-100	0-3	низкий
100-500	3-5	средний
500-1500	5-10	высокий
Характер рельефа минералов, обладающих различной твердостью и
различным относительным рельефом, приведен на рисунках 24,25,26,27.
Методика определения минералов
Коллекция минералов
Для получения навыков самостоятельной диагностики минералов в от-
раженном свете необходимо провести следующую подготовительную работу:
подобрать или изготовить аншлифы, содержащие известные распространен-
ные, но отличающиеся по своим свойствам минералы.
64
В такую коллекцию должны войти обязательно эталоны: галенит, сфа-
лерит, пирит, кварц. Кроме них на начальном этапе работы можно выбрать
для диагностики следующие минералы: халькопирит, арсенопирит, молибде-
нит, антимонит, киноварь, вольфрамит, борнит, блеклую руду, магнетит, ге-
матит.
Если ряд минералов из названных выше отсутствует в собранной кол-
лекции, работу можно проводить с использованием даже ограниченного на-
бора минералов.
Исследование надо начинать с полированного шлифа полиметалличе-
ской руды, в которой присутствует галенит, сфалерит и кварц. В такой руде
могут быть также пирит, халькопирит, другие минералы, но внимание надо
сосредоточить на диагностических свойствах эталонов.
Минералы-эталоны
Галенит PbS, кубическая сингония.
Цвет белый (эталон). Отражение R = 44% (эталон). Изотропен. Внутренние
рефлексы отсутствуют. Рельеф низкий. Твердость 2,5. Присутствуют дефек-
ты полировки в виде черных «треугольников выкрашивания» и разноориен-
тированных царапин (рис. 17). Формы выделения - часто агрегаты непра-
вильной формы. Границы кристаллов невидны, «заполированы». Галенит
часто ассоциирует со сфалеритом. Сфалерит рядом с галенитом серый, отра-
жение его много ниже (R=18%); рельеф галенита ниже рельефа сфалерита.
Сфалерит ZnS, кубическая сингония.
Цвет серый (эталон). Отражение R=18% (эталон). Изотропен. Присутствуют
внутренние рефлексы. Цвет рефлексов меняется от желтоватых множествен-
ных у клейофана (ZnS) до красных редких точечных у марматита (Zn, Fe)S.
По цвету внутренних рефлексов вышеназванные разновидности сфалерита
надежно отличаются. Рельеф средний. Твердость 3,5-4, выше галенита.
65
В сфалерите часто присутствуют мелкие округлые и неправильной формы
включения халькопирита (CuFeSj) - продукты распада твердого раствора
сфалерит-халькопирит.
Пирит FeS2> кубическая сингония.
Цвет желтовато-белый, соломенно-желтый. Отражение R=54% (эталон). Изо-
тропен. Внутренних рефлексов нет. Рельеф высокий. Твердость 5-5,5. Хоро-
шо полируется, ио могут быть дефекты полировки из-за хрупкости минерала.
Формы выделения - агрегаты изометричных зерен, кристаллы, сфероиды.
Кварц SiO2, тригональная сингония.
Цвет темно-серый. Отражение R=4% (эталон). В отраженном свете анизотро-
пия не обнаруживается, кажется изотропным. Рельеф высокий, твердость 7,
полируется хорошо.
Формы выделения разнообразны: от хорошо образованных кристаллов
до выделений неправильной формы. Для кварца характерны радужные эф-
фекты.
Последовательность работы
Определение свойств рудообразующих минералов можно проводить в
следующей последовательности, выделив четыре этапа наблюдений.
Первый этап заключается в определении форм выделений выбранного
для диагностики минерала. Это могут быть правильные кристаллы, зерна не-
правильной формы, колломорфные агрегаты, пластинчатые или игольчатые
образования, сфероиды и т.д. Необходимо просмотреть различные участки
аншлифа и выявить характерные формы выделений.
Второй этап: изучение оптических свойств минералов без анализатора:
- определяется цвет и цветовые оттенки;
-	изучается отражение в сравнении с эталонами. При наличии сильного дву-
отражения с эталонами сравниваются отдельно наиболее яркие - Ri и наибо-
лее тусклые - R2 положения кристаллов;
66
-	определяется относительный рельеф в сравнении с присутствующими в
шлифе другими минеральными образованиями;
-	отмечается характер полированной поверхности минерала (царапины, вы-
боины) н отсутствие или наличие включений (часто это продукты распада
твердого раствора);
На третьем этапе работы наблюдения проводятся в скрещенных ннко-
лях:
-	определяется отсутствие или наличие анизотропия, изменение цвета в
скрещенных николях - цветная анизотропия.
-	выявляются внутренние рефлексы, их цвет, интенсивность.
-	для низкоотражающих минералов устанавливается присутствие или отсут-
ствие радужных эффектов.
Четвертый этап наблюдений проводится только для анизотропных ми-
нералов.
После обнаружения в скрещенных николях анизотропии надо выклю-
чить анализатор и определить присутствие или отсутствие у минерала двуот-
ражения. Оно может быть сильным, отчетливым, очень слабым или даже от-
сутствовать у слабо анизотропных минералов. Двуотражение иногда сопро-
вождается изменением цвета или цветовых оттенков по R, илн R2 - то есть
плеохроизмом.
Диагностические таблицы
Для точного определения минерала следует воспользоваться специаль-
ными диагностическими таблицами. Построены такие таблицы по-разному.
Таблица 1 (см. приложение) составлена в следующих координатах: по
оси ординат отложены величины R (в %), по оси абсцисс - величины твердо-
сти по шкале Мооса и микротвердости минералов (Н кгс/мм2) в логарифми-
ческом масштабе.
В таблице 1 положение минерала определяется величиной наибольшего зна-
чения его отражения (R|) и средней величиной его микротвердости.
67
Данная таблица позволяет выделить группы минералов высокоотража-
ЮЩИХ (К-М-^К-галенита)’ СреднеОТраЖЭЮЩИХ СК-галенита^К-м^^сфалерита) НИЗКООТра-
жающих. (ИлКИ^фалерцта). Вместе с тем, можно выделить минералы, имеющие
разный характер рельефа, а значит, твердости и микротвердости.
Минералы, имеющие твердость от 0 до 3 по шкале Мооса обладают
низким рельефом (микротвердость Н - до 100 кгс/мм2), минералы с твердо-
стью от 3 до 5 имеют средний рельеф (Н - от 100 до 500 кгс/мм2) и минералы,
имеющие твердость более 5, обладают высоким рельефом (Н - от 500 до 1500
кгс/мм2).
Определив отражение минерала в сравнении с эталонами и характер
относительного рельефа, можно с помощью таблицы 1 выделить целую
группу минералов, обладающих близкими свойствами.
Дальнейшая диагностика минерала проводится с помощью базы дан-
ных «Диагностические свойства рудообразующих минералов в отраженном
свете» (таблица 2). Таблицы 1, 2 приводятся в настоящем пособии в виде
приложений.
Электронные версии диагностических таблиц
Диагностические таблицы представляют собой большие массивы дан-
ных, работа с которыми сопряжена со значительными затратами времени и
усилий. Компьютерные технологии позволяют сделать работу с диагностиче-
скими таблицами гораздо более легкой, эффективной и приятной. На этом
пути открываются новые возможности в решении, как традиционных задач,
так и новых. Управлять большими массивами данных позволяют специаль-
ные программы, предназначенные для работы с базами данных. Большие
возможности в связи с этим представляют такие приложения Microsoft, как
Excel и Access. Принципы работы с диагностическими таблицами в этих
приложениях освещаются ниже.
Работа с диагностическими таблицами в Excel
Н.ч „е;	..-pa-
ss
J'"'a 'В* Excel имеются-средства для обработки массивов данных, так назы-
ваемые функции списка. Списком в нашем случае является список минера-
лов, в котором указаны названия, химические формулы и диагностические
свойства. Функции списка Excel значительно облегчают выполнение рутин-
ных операций по сортировке данных и поиску нужной информации. Пре-
имущество Excel при выполнении данных операций заключается в возмож-
ности иЧ'Комбинирования с другими функциями программы. Например, сна-
чала можно задать поиск определенных значений в списке, а затем включить
эти значения в вычисленийилисоздать иа их основе диаграмму.
1 ' не
- Диалоговое окно формы данных, позволяющее вводить и обрабатывать
информацию, значительно упрощает работу со списками. В окне формы дан-
ных можно вести поиск информации, дополнять список новыми записями,
Удалял. ненужнее, а также редактировать имеющиеся сведения. Необходи-
мость сЬртироВки записей в списках возникает при выполнении различных
л-ектш л л v ’	' >‘е: ’• > сил -
задач, решаемых в ходё’работы с диагностическими таблицами.
Работа сдиагностическими таблицами a Access
Работа с диагностическими таблицами в Access является особенно эф-
фективной. Существенно сокращается время поиска и обработки необходи-
мой информации. Для этого необходимо создать реляционную базу данных.
Для создания базы данных и управления хранением и обработкой дан-
ных целесообразно использовать систему управления базами данных (СУБД)
Access, в которой база данных представляет собой единый файл с расшире-
69
нием MDB. На рынке настольных систем управления базами данных прило-
жение Microsoft Access является наиболее распространенным продуктом.
Благодаря уникальному сочетанию функций эта программа удовлетворяет
требованиям, как рядовых пользователей, так и профессиональных разработ-
чиков. Последние версии Microsoft Access имеют превосходный интерфейс,
мощные функции обработки запросов, высокоэффективные средства управ-
ления данными н защиты информации.
Реляционная база данных представляет собой набор связанных таблиц,
запросов, форм, отчетов и некоторых других компонентов.
В реляционных базах данных вся информация хранится в виде таблиц.
Каждая строка таблицы представляет собой запись, а столбец - поле. Запись
содержит набор данных об одном объекте, например, минерале, а поле - од-
нородные данные обо всех объектах, например, об отражательной способно-
сти минералов. Столбцы таблицы можно фиксировать, скрывать ненужные в
данное время, менять местами. Данные, содержащиеся в одном или несколь-
ких столбцах можно сортировать, отбирать из них только удовлетворяющие
одному или нескольким условиям (фильтровать). Запись может содержать
данные различных типов - числовые, текстовые двух видов (до 255 симво-
лов) и до 64 кб (поле МЕМО), рисунки (диаграммы, фотографии и т. п.).
Запросам присущ обширный круг функций. В первую очередь они
предназначены для отбора данных на основании критериев. Благодаря запро-
сам можно в любой момент выбрать из базы данных необходимую информа-
70
цию, например минералы с отражательной способностью выше, чем у гале-
нита.
Отчеты служат для отображения итоговых данных из таблиц и запро-
сов в удобном для просмотра виде. В Access существуют разнообразные спо-
собы оформления отчетов.
Access позволяет строить реляционные базы данных, отдельные табли-
цы которых могут быть связаны между собой. При наличии связи между таб-
лицами Access автоматически выбирает связанные данные из таблип в отче-
тах, запросах и формах.
Страницы представляют собой специальный тип Web-страниц, пред-
назначенных для просмотра данных и работы через Internet. Их можно ис-
пользовать при заочной форме обучения и при самостоятельной работе сту-
дентов вне лаборатории.
Определение размеров минеральных индивидов, расчет увели-
чений
Для приблизительной оценки размеров минеральных образований
можно воспользоваться системой, включающей окуляр 10х и объектив 9х.
диаметр поля зрения в этой системе составляет примерно 2 мм. Оценив, ка-
кую часть поля зрения занимает выбранное зерно, можно приблизительно
узнать его размеры.
Точные определения размеров индивидов и агрегатов проводятся сле-
дующим образом.
Необходимо включить в систему микроскопа окуляр, в фокальной
плоскости которого будет находиться мерная линейка с известной ценой ка-
ждого деления в миллиметрах. Тогда, зная, какое количество делений соот-
71
ветствует, например, длине индивида и зная цену деления линейки в мм,
можно узнать истинный размер индивида путем перемножения названных
величин.
Снабженным мерной линейкой в комплекте микроскопа МИН-9 явля-
ется окуляр 7х. Работая с разными объективами при данном окуляре 7х, мы
будем получать разные увеличения изучаемых индивидов. В связи с этим не-
обходимо до начала измерений индивидов установить цену деления в мил-
лиметрах каждого малого деления на мерной линейке окуляра 7х при разных
объективах, например 4,7; 9; 21 н др.
Для этого используется устройство, которое называется объект-
микрометром. Оно представляет собой маленькую металлическую пластинку
с вмонтированным стеклышком, на котором выгравирована линейка длиной
1 мм. Малое деление этой линейки составляет, таким образом, 0,01 мм. Объ-
ект-микрометр находится в коробке с объективами в специальной пластмас-
совой емкости.
Установив объект-микрометр на столик микроскопа, включив окуляр 7х
и один из объективов, например 21х, надо совместить начальные риски обеих
линеек так, как это показано на рисунке 28. Отметив затем следующую точку
полного совпадения рисок на линейках, надо подсчитать количество малых
делений иа объект-микрометре и соответственно количество делений в объ-
ективе 7х до места совпадения.
Зная цену деления линейки объект-микрометра, можно определить рас-
стояние в миллиметрах до места совпадения рисок.
Разделив полученное расстояние на количество делений в окулярной
линейке, получим цену деления в миллиметрах линейки окуляра 7х при вы-
бранном нами для работы объективе 21х.
Аналогичную операцию можно провести с использованием других ра-
бочих объективов.
Усредненные цифры цены деления линейки окуляра 7х при разных
объективах приводятся в таблице 6.
72
Таблица 6
Цена деления окулярной линейки
Тип объектива	Увеличение объектива	Цена деления линейки окуля- ра 7х, мм
Ахроматический сухой	4,7	0,0357
Тоже	9	0,0118
Тоже	21	0,0075
То же	40	0,0042
Ахроматический, масляная иммер- сия (МИ)	11	0,0148
То же	30	0,0055
Для определения размеров кристалла надо рассчитать, какое количест-
во малых делений окулярной линейки 7х придется на его диаметр. В соответ-
ствии с выбранным для работы объективом по таблице 7 надо определить
цену малого деления линейки в миллиметрах. Перемножив число делений на
цену деления, мы узнаем истинный размер выбранного индивида (рис. 29).
Оформляя результаты проведенных исследований, студенты часто допускают
ошибки в определении увеличений, проставляемых под фотографиями и за-
рисовками. Нередко перемножается увеличение объектива на увеличение
окуляра, и полученная цифра проставляется как увеличение изображенного
на бумаге объекта. Например, использован объектив 9х и окуляр Юх. Наблю-
даемое под микроскопом изображение увеличено в 90 раз. Однако, при изго-
товлении фотографии или в процессе зарисовки объект может быть еще уве-
личен, причем значительно.
73
Измерив зерно на рисунке или фотографии и разделив полученную
цифру на истинный размер, установленный под микроскопом, получим то
увеличение, которое следует привести в подрисуночной надписи при оформ-
лении курсовых и дипломных работ (рис. 30).
Рис.28. В поле зрения микро-
скопа две мерные линейки: 1
- объект микрометра с ценой
деления 0,01 мм и 2 - окуляра
Т при объективе 21х.
Расчет цены деления окуляр-
ной линейки:
а) 0,01 мм х 20 дел - 0,2 мм;
б) 0,2 мм ; 30 дел = 0,007 мм
Рис. 30. Зарисовка зерна,
имеющего истинный размер
0,2 мм. На рисунке размер
зерна составил 25 мм. Увели-
чение: 25 мм ; 0,2 мм = 125х.
Рис. 29. Определение размера
минерального индивида при ра-
боте с окуляром 7х и объекти-
вом 21х. Цена деления окуляр-
ной линейки 0,0075 мм. Коли-
чество делений - 27. Истинный
размер индивида 0,0075 мм х 27
= 0,2 мм.
75
Аналитические методы исследования минералов
Точная диагностика некоторых минеральных видов невозможна с ис-
пользованием одного метода рудной микроскопии. Связано это с малыми
размерами индивидов, их дисперсным состоянием в руде или породе, рых-
лым или пористым строением исследуемой пробы, очень низким содержани-
ем вещества в изучаемом материале и т.д. В связи с этим исследователь мо-
жет продолжить диагностику минералов с использованием современных, вы-
сокоточных аналитических методов изучения минерального вещества. Ниже
приводится краткое описание некоторых видов анализа.
Электронно-зондоеый микрорентгеноспектральный анализ
Области применения микрозондового анализа следующие. Качествен-
ное и количественное определение элементов, слагающих минеральные ин-
дивиды. Выявление внутреннего • строения минеральных зерен и особенно-
стей распределения в иих химических элементов. Выявление в минералах
элементов-примесей и особенностей их распределения в зернах.
Метод позволяет проводить прицельный анализ минералов в шлифах
под непосредственным контролем оптического микроскопа, входящего в кон-
струкцию рентгеновского микроанализатора (микрозонда). Метод неразру-
шающий - после проведения анализа исследуемые минеральные зерна в пре-
паратах сохраняют первоначальную форму и исходный состав, их можно изу-
чать другими методами.
С помощью зовда возможно качественное и количественное определение
элементов с порядковыми номерами от 4 (бор) до 92 (уран). Метод локаль-
ный - возможен анализ вещества объемом в несколько кубических микромет-
ров. Относительная чувствительность колеблется в пределах 0.1-0.001% и за-
висит от определяемого элемента и условий анализа. Воспроизводимость ре-
зультатов составляет 1-2%.
76
В основу микрорентгеноспектрального анализа положен эффект возбу-
ждения в исследуемом веществе характеристического рентгеновского излуче-
ния под воздействием сфокусированного электронного пучка с ускоряющим
напряжением 5-50 кэВ. Попадая в исследуемую точку вещества, пучок стре-
мится к удалению электронов с внутренних электронных уровней за пре-
делы атомов и переходу электронов на освободившиеся вакансии с уровней
меиьшей энергии. Этот процесс сопровождается характеристическим рентге-
новским излучением. Длина волны линии спектра этого излучения является
характеристикой порядкового номера элемента. Замерив длину волны, можно
определить порядковый номер элемента, т.е< провести его идентификацию.
Интенсивность излучения на определенной длине спектра зависит от содер-
жания элемента. Измерив длину, интенсивность, можно рассчитать процентное
содержание элемента в анализируемом веществе. Работа проводится с исполь-
зованием эталонов.
Взаимодействие электронного пучка с веществом приводит не только
к появлению характеристического рентгеновского излучения. В результате
упругого столкновения элементов часть электронов отклоняется от своего
первоначального направления вплоть до выхода из образца без потери или с
частичной потерей энергии. Такие электроны получили название обратно-
рассеяные. Используя обратно-рассеяные электроны, можно получить важ-
ную информацию о форме минеральных зерен и их составе. В настоящее
время в лабораториях страны наиболее распространены микрозонды типа
МАР (Россия), Camebax (Франция), JXL (Япония), Cambridje (Великобрита-
ния).
Микрорентгеноспектральный анализ используется для диагностики
минералов обычно в сочетании с рентгеноструктурным анализом. Узнав хи-
мический состав минерала, а затем и параметры его кристаллической решет-
ки, можно точно определить минеральный вид вещества.
п
Рентгеноструктурный енализ
Содержание анализа в полной мере отражает его название: анализ
структуры вещества с помощью рентгеновских лучей. Принципиальная воз-
можность анализа определяется соизмеримостью длин волн рентгеновского
излучения и размеров атомов, иоиов и межатомных расстояний, имеющий
порядок 0,1-0,3 нм. Рентгеноструктурный анализ применяется при исследо-
вании твердых веществ, обладающих кристаллической структурой, характе-
ризующихся упорядоченным подчиняющимся строгим закономерностям
расположением в пространстве входящих в их состав строительных единиц, в
роли которых выступают атомы, ионы, молекулы, комплексы. Основная за-
кономерность - повторяемость с определенным периодом (период идентич-
ности) в трех направлениях элементарного объема, отражающего всю сущ-
ность кристаллической структуры каждого вещества - его симметрию и эле-
ментный состав. Период повторяемости в пространственном расположении
атомов, атомных плоскостей (плоскостей более или меиее плотно заселенных
атомами, ионами) делает кристаллическое вещество дифракционной решет-
кой для рентгеновских лучей. Явление дифракции рентгеновских лучей и
лежат в основе рентгеноструктурного анализа кристаллических веществ.
Определение кристаллической структуры минерала или синтетической
фазы - основная задача реитгеноструктурного анализа. Установить кристал-
лическую структуру минерала - это значит дать полную характеристику ее
элементарной ячейки (элемента повторяемости): определить ее сингонию,
пространственную группу симметрии, которой подчинено расположение
атомов, ионов в элементарной ячейки, ее размеры (линейные н угловые па-
раметры), координаты атомов в ячейке, межатомные расстояния.
Кристаллическая структура характеризуется также набором межпло-
скостных расстояний и относительных интенсивностей отражений рентге-
новских лучей каждой системой параллельных атомных плоскостей, т.е.
78
плоскостей, более или менее плотно заселенных атомами, расстояния между
которыми являются межплоскостными расстояниями.
Индивидуальность кристаллической структуры и ее характеристик для
каждого минерального вида обеспечивает решение обратной задачи: диагно-
стику минерального вида, его разновидности (и химического соединения) по
экспериментально найденным структурным характеристикам анализируемой
фазы.
Роль рентгеноструктурного анализа особенно возрастает при диагно-
стике высокодисперсных фаз, малая величина кристаллитов которых делает
их оптически изотропными, трудно выявляемыми и не диагностируемыми
микроскопически, а также при анализе тончайших минеральных смесей и
взаимных прорастаний.
Спектрометрические методы определения содержаний эле-
ментов в породах и рудах
В настоящее время точные определения содержаний различных эле-
ментов в исходных пробах проводятся с использованием современных при-
боров - спектрометров, имеющих высокую чувствительность и широчайший
диапазон определяемых элементов. Ниже приводится краткая характеристика
некоторых установок, имеющихся в научных геологических организациях
РФ.
Спектрометр масс-спектральный с индуктивно связанной плазмой
Elan-6100 (США). Чувствительность анализов до 10 6 %. Определяется 60
элементов, в том числе золото в твердых веществах. Прибор высоко рентабе-
лен при определении более десяти элементов в пробе.
Спектрометр атомно-эмиссионный с индуктивно снизанной плаз-
мой (США). Чувствительность до 10"4 % в твердых веществах. Определяется
70 элементов, в том числе благородные металлы.
79
Спектрометр рентгеновский волновой (Голландия). Чувствитель-
ность определений от 10J до п-10%. Метод экспрессный. Определяются эле-
менты от углерода до урана, в том числе благородные металлы.
Спектрометр атомно-абсорбпионный (США). Чувствительность оп-
ределений от 10'5 % до п-10 %. Определения возможны для элементов плати-
новой группы, токсичных элементов, цветных металлов.
Пробирный анализ содержания благородных металлов в рудах
Благородные металлы в рудах различного состава и строения могут на-
ходиться в дисперсном состоянии. Размеры выделений часто столь малы, что
приходится прибегать к особым видам лабораторных исследований. Пробир-
ный анализ применяется для избирательного выделения, концентрирования и
определения содержаний в исходной руде золота, серебра, платины и плати-
ноидов. Анализ достаточно трудоемкий, но точный, арбитражный. Анализи-
руются этим методом руды с содержанием металла не менее 1 г/т.
Второе название пробирного анализа - пробирная плавка и купелиро-
вание. Это название отражает этапы выделения благородных металлов из ис-
ходного вещества. Порядок проведения анализа:
-	начальная навеска пробы - 500 г измельчается и сокращается до 25-
100 г;
-	в полученную навеску добавляются флюсы, обеспечивающие легко-
плавкость вещества пробы (бура, сода и др.) и свинец;
-	проводят плавку подготовленной пробы в шамотном тигле при 11100-
1200°С; расплавленный металлический свинец растворяет благородные ме-
таллы с образованием легкоплавких сплавов (веркблея), образующийся сплав
отделяют от шлака;
-	сплав свинца, например, с золотом «купелируется» для удаления
свинца. Реагируя с кислородом воздуха, свинец переходит в оксид свинца
РЬО (глёт);
80
-	далее сплав помещается в специальную чашечку с пористыми стенка-
ми, изготовленную из костяной муки, магнезита или цемента. Купелирование
проводится в печи при t 850-900°С. РЬО поглощается пористым материалом
«купели», благородный металл остается в виде небольшого королька весом
20-40 мг.
После азвешивания королек можно анализировать с помощью различ-
ных методов. Устанавливается содержание в нем золота, серебра или плати-
ны, платиноидов. Золото, например, можно отделить от серебра с помощью
азотной кислоты, серебро в этой кислоте растворяется, а золото - нет.
После всех проведенных операций полученное золото взвешивается, и
расчетным путем определяется содержание золота в исходной руде в грам-
мах на тонну.
Атомно-абсорбционный анализ минерального вещества
(атомно-абсорбционная спектрометрия).
Атомы элементов, находясь в минеральном веществе в невозбужден-
ном энергетическом состоянии, способны поглощать (абсорбировать) энер-
гию, сообщаемую им каким-либо внешним источником (излучателем). Коли-
чество поглощаемой энергии для каждого химического элемента является
постоянной величиной, так как определяется возможными перемещениями
электронов между дискретными энергетическими уровнями.
В результате облучения возникает спектр поглощения электромагнит-
ного излучения, который можно фиксировать, а затем использовать для оп-
ределения присутствия в пробе соответствующего элемента.
Для проведения анализа необходимо перевести используемое вещест-
во, например, золото в парообразное одноатомное состояние, разогревая про-
бу пламенем горелки (ацетиленовой, пропановой и др.). Для проведения ана-
лиза готовят пробу в виде раствора. Для золота это возможно с участием
цианидов. Раствор подается в пламя горелки, где образуется пар. Сквозь пар
81
пробы пропускается электромагнитное излучение от внешнего источника -
лампы с катодом из того материала, спектр которого необходимо получить
(например, золота). Лампа наполняется неоном или аргоном. Корпус лампы
изготовлен из стекла, пропускающего ультрафиолетовое излучение для ли-
ний с длиной волны, меньшей 250 нм. В лампе возбуждают разряд (300 - 400
В и 3 - 30 мА). Ионы инертного газа сталкиваются с атомами металла катода.
Возбуждение от такого столкновения приводит к излучению характеристиче-
ской линии спектра металла. Такое излучение и пропускают сквозь пары
пробы. Позади горелки устанавливают детектор, он фиксирует количество
неабсорбированного излучения, прошедшего сквозь пары пробы, что позво-
ляет установить наличие определяемою элемента и приблизительно - его ко-
личество.
Для определения точного количества вещества в пробе проводится ис-
следование с помощью эталонов, для которых содержание искомого элемен-
та точно известно. Спектр поглощения электромагнитного излучения снима-
ется на пленку. Сравнивая спекгры поглощения пробы со спектрами погло-
щения эталонов, можно провести количественный анализ содержания иско-
мого вещества в пробе.
Описываемый метод удобен при анализе большого количества проб на
один и тот же элемент. Связано это с тем, что одновременно невозможно оп-
ределить спектры поглощения нескольких элементов. Каждый анализ дает
сведения только об одном элементе.
Особенностью метода является необходимость перевода испытуемого
вещества в раствор.
Чувствительность атомно-абсорбционного анализа для некоторых эле-
ментов:
Au-2-lO'5
Ag-4-lO-6
Pt-1-КГ4
82
Атомную абсорбцию можно использовать для определения около 60
элементов (кроме инертных газов, из которых невозможно изготовить мате-
риал катода).
Термический анализ минерального вещества
Термический анализ применяется для диагностики отдельных мине-
ральных видов, присутствующих в породах и рудах преимущественно оса-
дочного генезиса или в рудах, образовавшихся в коре выветривания горных
пород, а также в рудах, измененных в условиях поверхностного окисления.
Наиболее эффективно его использование при анализе вещественного состава
бокситов, глин, карбонатных пород, железных, медных, урановых руд, цео-
литов, природных солей, асбестового сырья и других минеральных образова-
ний.
Термический анализ исследует химические и физико-химические пре-
вращения исходных минералов в процессе их нагревания до t 1000 С. Суще-
ствуют специальные установки, позволяющие проводить анализы и до более
высокой температуры нагревания порядка 1500 С.
Превращения минералов сопровождаются эндо- или экзотермическими
эффектами, фиксируемыми с помощью специальных датчиков. Характер
кривых нагревания специфичен для различных минеральных видов. Анализ
таких кривых путем сравнения с эталонными кривыми позволяет делать за-
ключения о минеральной форме входящих в породу или руду компонентов.
Существует несколько методов термического анализа. Наиболее рас-
пространенным является дифференциальный термический анализ (ДТА), ос-
нованный на изучении разности температур между исследуемым образцом и
каким-либо термоинертным материалом. Нагревание образца и эталона про-
исходит по заданной программе. В результате анализа получается кривая
ДТА. На графике разность температур ДТ обычно откладывается по оси ор-
динат, а время t по оси абсцисс слева направо.
S3
Процессы, которые приводят к изменению вещества по мере его нагре-
вания, могут быть следующие: реакции дегидратации, диссоциации, разло-
жения, окисления, восстановления, испарения, перестройка или разрушение
кристаллической структуры, кипение, плавление, сублимация. Перечислен-
ные процессы сопровождаются выделением или поглощением тепла и вызы-
вают соответственно экзотермические или эндотермические эффекты на кри-
вой ДТА. Принято настраивать аппаратуру ДТА так, чтобы экзотермическая
реакция вызывала отклонение кривой ДТА вверх, а эндотермическая — вниз
от базисной линии.
Анализы проводятся исследователями в специально оборудованных
лабораториях. Материал для изучения должен быть подготовлен в виде тонко
растертого порошка. Наилучший результат можно получить при анализе мо-
нофракций минерального вещества. Количество вещества, необходимое для
точной диагностики, колеблется в пределах нескольких граммов - несколь-
ких микрограммов. Чаще исследуются образцы массой 10-500 мг. Сущест-
вуют атласы эталонных термических кривых, с помощью которых можно
идентифицировать исследуемое вещество.
В настоящее время разработаны и применяются различные приборы
для проведения комплексного термического анализа. Совместно с ДТА наи-
более часто используют метод термогравиметрии (ТГ). Этот метод позволяет
регистрировать массу образца, меняющуюся по мере нагревания исходной
пробы.
Разработаны методы определения меняющегося объема образца, объе-
ма выделяющегося из образца газа, изменения магнитных свойств минералов
и т.д. Для надежной диагностики минералов термический анализ обычно ис-
пользуется в сочетании с рентгеноструктурным, спектральным и другими
видами исследования минералов.
84
Изотопный анализ в геологии
Атомы одного и того же элемента, имеющие одинаковый заряд ядра, но
разные массовые числа, называются изотопами. Ядра этих атомов содержат
одинаковое число протонов, но разное число нейтронов. Каждый изотоп обо-
значается символом соответствующего элемента и характеризуется двумя ве-
личинами: массовым числом (проставляется вверху слева от химического
знака) и порядковым номером элемента (проставляется внизу слева от хими-
ческого знака). Например, изотоп углерода с массовым числом 12 записыва-
ется так: 126С или просто 12С. Такой изотоп может быть назван - "углерод-12"
или нуклид ,2С. Изотопы известны для всех гцгмических элементов.
Химические элементы в большинстве своем состоят из смеси изотопов
с различными атомными массами. Атомные массы элементов, приведенные в
периодической системе Д. И. Менделеева, есть средние массовые числа при-
родных смесей изотопов данного элемента.
Силы, удерживающие протоны и нейтроны в ядре, называются ядер-
ными. Существуют стабильные и нестабильные (радиоактивные) изотопы.
Известно около 300 стабильных изотопов. Они входят в состав химических
элементов с атомными номерами Z с 1 по 83. Исключение составляют техне-
ций (Z = 43) и прометий (Z = 61). Стабильные изотопы существенно влияют
на относительную атомную массу элементов.
Радиоактивные изотопы получены для всех химических элементов. Их
известно более 1500.
Радиоактивные изотопы обладают особенностью, резко отличающей их
от стабильных изотопов. Радиоактивные изотопы элементов в результате
происходящих ядерных реакций, подвергаются распаду с образованием но-
вых химических элементов (изотопов новых химических элементов).
Радиоактивный распад элементов происходит с постоянной скоростью.
Периодом полураспада называется время, в течение которого радиоактивное
вещество уменьшается наполовину.
Периоды полураспада ряда элементов:
232Th = 13,8 млрд лет
238U = 4,53 млрд лет
235U = 4,13 млрд лет
87Rb = 49,9 млрд лет
14С = 5750 лет
40К =1,3 млрд лет
Примеры самопроизвольных ядерных превращений:
238U — 8’Не + 2МРЪ	4°К — е + адАг
235U — 74Не + 207РЬ	10К—»(3 + 4ОСа
232Th — 64Не + 2O8Pb	87Rb -* 3 + 87Sr
Сильно радиоактивные минералы, содержащие более 1% урана или тория:
уранинит - куб. с., UO2 (клевеит, урановая чернь; калломорфные - урановая
смолка, настуран)
монацит - монокл. с. (Ce,La...)PO4
ортит - монокл. с. (Са,Се)2(А1,ре)з81зО12[О,ОН]
циркон - тетрагон, с. ZrSiO4
Слабо радиоактивные:
пирохлор - куб. с. Q4a,Ca)2(Nb,Ti)2O6(F,OH)
ксенотим - тетрагон, с. YPO4
Перечисленные минералы встречаются в гранитах, пегматитах, кварцевых
жилах.
Радиоактивные изотопы широко применяются в научных исследовани-
ях, в том числе для определения абсолютного возраста горных пород и руд.
Раздел геохимии, охватывающий вопросы определения абсолютного
возраста горных пород, называется абсолютная геохронология.
Радиоактивные изотопы широко применяются в научных исследовани-
ях, в том числе для определения абсолютного возраста горных пород и руд в
миллионах и миллиардах лет. Такой раздел геологии называется абсолютная
геохронология.
86
Существуют различные радиохронологические методы определения
изотопного возраста горных пород: аргоновый, стронциевый, радиоуглерод-
ный, свинцовый и другие.
Аргоновый метод (калий - аргоновый)
40К-♦40Аг
(амфиболы, глауконит)
Свинцовый метод
Радиоактивное превращение 238U, 235U и 232Th в стабильные изотопы свинца
20«pb, 207pb> 208pb
Радиоуглеродный метод
|4С - радиоактивный изотоп, образующийся в атмосфере при реакции косми-
ческих частиц с изотопом **N, |4С усваивается тканями растений. Этот метод
используется только для молодых четвертичных отложений.
Для докембрийских пород различных регионов мира имеются много-
численные определения их абсолютного возраста разными методами. Про-
цессы метаморфизма в докембрии проявлялись неоднократно. Поэтому воз-
раст пород и минералов отвечает обычно последней фазе метаморфизма.
(Происходит омоложение истинного возраста первичных пород).
Абсолютный возраст вычисляется по соотношениям содержаний изо-
топов элементов: 20f’Pb/238U; 207Pb/235U; “’Pb/^Pb; 208Pb/232Th; 87Sr / 87Rb.
Стабильные (нерадиоактивные) изотопы не могут быть использованы
для определения абсолютного возраста горных пород, но они являются хо-
рошим инструментом для изучения генетических вопросов в геологии, дтя
решения вопросов геотермометрии, для гидрогеологических исследований и
др. Все эти вопросы рассматриваются в разделе геохимии, который называ-
ется изотопная геология.
87
Разные изотопы одного и того же элемента имеют некоторые различия
в своем поведении при физико-химических превращениях пород и руд. Это
приводит к их фракционированию (разделению) с изменением соотношений
легких и тяжелых разновидностей в тех или иных соединениях. Величина
фракционирования изотопов определяется многими факторами: температур-
ными условиями, характером н скоростью проходящих химических реакций,
окислительно-восстановительными условиями среды минералообразования.
На основе изотопного анализа природных соединений оказалось возможным
реконструировать те процессы, которые имели место в геологическом про-
шлом и определить такие важные параметры, как скорость и температура
проходивших геологических процессов (Э.М. Галимов. Геохимия стабиль-
ных изотопов углерода М., 1970 г).
История развития изотопных методов в геологии невелика. В 30-е годы
XX века было установлено, что изотопный состав различных природных
объектов неодинаков. Изотопное фракционирование происходит в природе в
результате проявления различных геологических процессов: при фракцион-
ной кристаллизации минералов из расплавов, при осаждении из растворов,
при метаморфических преобразованиях пород и руд.
В настоящее время накоплен большой фактический материал по рас-
пространенности в природе изотопов таких элементов, как С, Н, S, О, Pb, Rb,
Sr, н др.
Для серы известны четыре стабильных изотопа, распространенность в
природе которых резко различна: 32S (95,02%), 33S (0,75%), 34S (4,21%), 36S
(0,02%). При исследовании изотопных соотношений серы в сульфидах при-
нимаются во внимание соотношения двух наиболее распространенных нук-
лидов 32S и 34S.
Для углерода характерно присутствие в природе следующих изотопов:
12С , ,3С и |4С (последний изотоп радиоактивный). Для решения различных
геологических задач обычно выясняются соотношения в минералах двух изо-
топов - ,3С и 12С.
ss
Кислород обладает тремя стабильными изотопами: 16О (99,759%), |7О
(0,037%) и 18О (0,204%). Количество нуклида |7О в природе ничтожно мало, в
связи с этим в соединениях определяются соотношения изотопов 18О и ,бО.
Изучение изотопного состава различных элементов в природных со-
единениях проводится с помощью приборов — масс-спектрометров. Масс-
спектрометрия — определение масс ионов какого-либо вещества (отношение
масс ионов к их зарядам). Приборы масс-спектрометры позволяют проводить
разделение в вакууме ионов, имеющих разные массы под воздействием элек-
трических и магнитных полей.
Результаты анализов должны показывать соотношения изотопного со-
става изучаемого образца и принятого эталона, называемого стандартом.
Найденные соотношения обозначают греческой буквой дельта - 3, стоящей
перед символом соответствующего изотопа, например, серы - 834S. Числен-
ные значения приводятся в промиллях и рассчитываются по следующей
формуле:
834S =
345 ,
—образца
—“ стандарта
-1 -1000%,.
Промилле (pro - часть, mille - тысяча) - относительная единица изме-
рения, соответствующая тысячной доле какой-либо величины или десятой
части процента и обозначается знаком %,. 834S показывает разницу в изотоп-
ном составе образца и стандарта. Знак «минус» в полученном значении ука-
зывает на то, что образец содержит меньше 34S, чем стандарт, что он легче
стандарта, знак «плюс» - тяжелее стандарта.
Большое количество экспериментальных исследований позволило ус-
тановить некоторые общие закономерности изотопных соотношений. Так, в
породах осадочного генезиса преобладающим нуклидом является тяжелый
кислород |8О, в то время как в магматических породах установлены его по-
ниженные содержания. Метаморфические породы занимают промежуточное
положение между осадочными и магматическими образованиями, изотопные
89
соотношения в них колеблются в значительных пределах. Интересные дан-
ные получены в результате изучения метеоритного вещества. Оказалось, что
изотопные данные, полученные по кислороду, одинаковы для глубоких зон
земной коры и вещества метеоритов. По имеющимся оценкам средние значе-
ния 3|8О для ультраосновных пород колеблются от +4 до +6%,, для основных
пород - от +6 до +7 %,, и для кислых - от +7 до +12%,. Для осадочных пород
3|8О изменяется от +8 до +30%, со средним значением около +16%,. Степень
обогащенности изотопом |8О образцов производится относительно установ-
ленного стандарта «средняя океаническая вода» (SMOW).
Углерод земной коры обогащен тяжелым изотопом 13С по сравнению с
углеродом железных и каменных метеоритов. Среднее значение 813С для этих
типов метеоритов составляет -22%, относительно стандарта ПДБ. За стандарт
ПДБ принят изотопный состав углерода из мелового белемнита с отношени-
ем 13С/12С равным 88,89. Для земной коры среднее значение 813С оценивается
пределами от -5 до -12%,.
Фракционирование изотопов, то есть преобладающее распределение в
различных природных образованиях с разными массовыми числами, проис-
ходит в результате реакций изотопного обмена. Изотопным обменом считают
любой процесс, в результате которого изменяется распределение изотопов
между различными химическими соединениями, разными фазами или внутри
молекул. Механизм типичных реакций изотопного обмена принципиально не
отличается от механизма обычных химических реакций:
[со“]2'+н2о18 — [со;3]2'+н2о'й
32SQ, + [34SO4]2’ > -> 34SO2 + [32SO4]2.
Константа равновесия изотопно-обменной реакции зависит от темпера-
туры. Теоретически возможно рассчитать величины изотопных эффектов как
функции температуры. Для многих пар соединений такие температуры рас-
считаны, причем в большом интервале температур. Например, по углероду
расчеты выполнены для пар соединений СаСО3 - СН4 и СО2 - СаСО3 в ин-
90
тервале 0 - 700 С. Одним из аспектов применения изотопного анализа, таким
образом, является изотопная геотермометрия. К чувствительным геотермо-
метрам относятся, например, такие пары серосодержащих соединений, как
SO2 — H2S в вулканических газах, SO," - H2S в системах циркулирующих вод
горячих источников, сульфаты-сульфиды, пирит-галенит, сфалерит-галенит,
пирит-халькопирит в рудных месторождениях. Геотермометрия - не единст-
венная область использования изотопного анализа в геологии.
Изотопные соотношения элементов с успехом используются для выяс-
нения генезиса металлических и неметаллических месторождений полезных
ископаемых, например при решении вопроса об источнике углерода для об-
разования алмазов в кимберлитовых телах. Выяснялось, образовались ли ал-
мазы в условиях высоких температур и давлений на значительной глубине
или в приповерхностных физико-химических условиях.
Проводилось сравнительное изучение изотопного состава углерода во
всем комплексе углеродосодержащих объектов кимберлитовых трубок и
вмещающих пород (алмазов, битумов, пропитывающих как кимберлиты, так
и вмещающие породы; вмещающих карбонатных пород, ксенолитов пород в
трубках взрыва и т.д.). В результате исследований было установлено, что уг-
лерод алмазов генетически не связан с поверхностным углеродом. Источни-
ком углерода в этом случае являются глубинные мантийные ультраосновные
породы.
Установлено также, что изотопный состав серы в природных образова-
ниях также непостоянен. Большой разброс значений установлен в сульфидах
гидротермальных и магматических месторождений, значителен разброс и в
сульфидах стратиформных и осадочных образований.
Установлено утяжеление изотопного состава серы при переходе из ба-
зальтовой оболочки земли к гранитной и далее к осадочной.
Анализ стабильных изотопов в метаморфических породах дает важную
информацию об источниках минерального вещества, температуре его обра-
зования, механизме минеральных реакций и др.
91
В настоящее время изотопные данные используются для решения мно-
гих прикладных задач. Например, проводятся режимные наблюдения за из-
менением изотопного состава углекислого газа и метана в скважинах сейсмо-
опасных районов; проводится газо-геохимическая съемка по подпочвенному
воздуху с выяснением природы углекислоты, что важно для картирования
разрывных нарушений, изучаются газопроявления на угольных месторожде-
ниях, что необходимо для профилактики взрывоопасных ситуаций йри под-
земных работах.
92
ПРИЛОЖЕНИЯ
Таблица 1
Диагностические свойства рудообразующих минералов
Таблица для определения диагностических свойств рудообразующих минералов Таблица 2
Название минерала, формула Сингония	1, Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R,7o	1.	Анизотропия 2.	Двуотраженне AR. плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу, 2. Микротвердость Н, кгс/мм, относитель- ный рельеф	Прочие свойства	Минеральные срастания, Распространенность
1	2	3	4	5	6
Акантит A&S Мои.	1. Светло-серый, с голу- бовато-зеленоватым от- тенком 2 33 (Значительно ниже галенита)	1.	А| (А2 в иммерсии) 2.	Нет 3.	Нет	1.2-2,5 2. 20 - 30 (поверхность часто исштрихована)	AgjS известен в двух ви- дах: акав и гит (устойчив ниже 105 град) и арген- тит	Часто замешает аргентит. Мирмикитовые срастания с галенитом, включения в галените, абонирует с ми- нералами Ag
Аргентит AgaS Куб.	1, Светлосерый, с голу- бовато-зеленоватым от- тенком 2 33 (Значительно ниже галенита)	1	.И 2	. Нет З.Нет	1.2-2,5 2. 20 - 30 (исштрихо- ван)	A&S известен в двух ви- дах: аргентит (устойчив выше 105 град.) и акантит	Часто замешает аканмтит. Мирмикитовые срастания с галенитом, включения в галените, ассоцирует с ми- нералами Ag.
Алабандин MnS Куб.	1. Серый 2. 23 (Близкая к сфалери- ту)	1	И 2.	Нет 3.	Коричневые, зелено- ватые, реже чем у сфа- лерита	1.3,5-4 2.140-280	Похож на сфалерит. В контакте с ним значи- тельно светлее	Присутствует в рудах раз- личного генезиса, но в не- больших количествах.
Алтаит РЪТе Куб.	1. Белый, очень яркий 2.70	1.И 2. Нет З.Нет	1.2-3 2.46-60	Рядом с галенитом заме- тен зеленоватый оттенок	Наиболее распространен- ный теллурид.
Англезит PbSO4 Ромб.	1. Серый 2.9	1	.И(А) 2	. Нет 3	, Бесцветные много	1.3 2. (близко к галениту)	Воспринимается как изо- тропный, немного темнее церуссита	Гипергенный. Замещает галенит.
Антимонит Sb2S3 Ромб	1. От белого с зеленова- тым оттенком до светло- серого 2.45-34	1.	Aj (цветная в синева- то-серых, жёлтых, розо- во-коричневых тонах) 2.	Сильное 3.	Нет	1.2-2,5 2.65-153 (рельеф низкий)	Длиннопризматические, игольчатые кристаллы, характерны тонкие двой- ники	Широко распространен в низкотемпературных гид- ротермальных рудах Ас- социирует с киноварью,
Арсенопирит FeAsS Мон	1. Белый, со слабым розо- вато-желтоватым оттен- ком 2. 53 - 52	1. А2 (цветная в голубых, розовых тонах) 2. Слабое (слабый пле- охроизм в голубых, ро- зовых тонах) З.Нет	1. 5,5-6 2.745- 1127	Рядом с пиритом воспри- нимается как чисто бе- лый. Сходен с гудмунди- том, но бледнее розовый оттенок	Широко распространен, часто в высокотемператур- ных гидротермальных об- разованиях.
Название минерала, формула. Сингония	1 .Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение Л, %	1.	Анизотропия 2.	Дзуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу 2. Микротвердость Н, кге/мм1	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Борнит Cu5FeS4 Куб	]. Розовый, на воздухе меняет цвет до буро- фиолетового 2.21	1.	И 2.	Нет 3.	Нет	1.3 2 84 - 133	Возможны пластинчатые и решетчатые срастания с халькопиритом.(Распад твердого раствора)	Известны гипогенные и гипергенные образования.
Браунит Мп2Оэ Тетр.	1. Серый с коричневатым оттенком 2 19	1.А, (Аг) 2. Слабое 3. Бурые только в им- мерсии	1.6-6,5 2. 166-187	Похож на сфалерит, от- личается коричневатым оттенком, анизотропией	Часто в рудах марганца, испытавших метаморфизм, в скарнах
Буланжерит Pb5SbS4 Ромб.	1 Белый, светло-серый, рядом с i-аленитом зеле- новатый, голубоватый 2 44-36	1.	Aj (цветная в желто- вато-коричневых, голу- бовато -зеленоватых, серовато-синих тонах) 2.	Отчетливое до силь- ного 3.	Красные только в им- мерсии	1. 2,5-3 2 110-185	Призматические, иголь- чатые, волокнистые кри- сталлы. Часто субграфн- ческие срастания с гале- нитом Сходен с джемсо- нитом, но сильнее анизо- тропия и двуотражение	Наиболее распространен- ная сурьмяная сульфосоль РЬ в гидротермальных ме- сторождениях.
Бурнонит CuPbSbSj Ромб.	1. Светло-серый с замет- ным голубовато-зелено- ватым оттенком 2. 36-34	1.	А, 2.	Очень слабое 3.	Красные только в им- мерсии	1. 2,5-3 2 166-187	Короткопризматические кристаллы. Характерны «паркетные» полисинте- тические двойники, (от- личие от буланжерита)	Широко распространен в гидротермальных место- рождениях.
Валлериит FeCuS2 Гекс.	1, Серый с коричневатым оттенком 2. 22-14	1.	А3 (очень сильная, цветная в синевато се- рых, белых и коричне- вых тонах) 2.	Очень сильное (пле- охроизм от тёмного до желтовато-коричневого) 3.	Нет	1.2,5 2. 50 - 93	Химический состав силь- но варьирует. Очень по- хож на графит	Встречается совместно с пирротином, халькопири- том, пентландитом, а так- же хромитом, магнетитом, ильваитом.
95
Название минерала, формула Сингония	1.Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу. 2. Микротвердосп» Н, кгс/ммг	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Висмут самородный Bi Триг	1, Кремово-родовый 2. 66-58	1.	А3 2.	Отчетливое 3.	Нет	1. 2 2.13-29	Ксеноморфные выделе- ния, дендриты. От сереб- ра отличается анизотро- пией, Характерные сра- стания с арсенидами Со и Ni	Встречается в грейзеновых скарновых, высокотемпе- ратурных гидротермаль- ных месторождениях. Ти- пичен для месторождений пятмзлементной формации (Ag,Co, Ni, U, Bi)
Висмутин BijSj Ромб.	1. Белый 2.51 -38	1. Aj (цветная в блёклых, желтоватых и коричне- вых тонах) 2. Отчетливое (плеохро- изм очень слабый) З.Нет	1. 2,5-3 2 73- 188	Призматические, иголь- чатые кристаллы, графи- ческие срастания с халь- копиритом,висмутом	Присутствует в грейзено- вых, гидротермальных ме- сторождениях.
Вольфрамит \Fe,Mn)WO4 Мон	1. Серый 2 19-16	1.А2 2. Заметное 3. Красные, в ферберите только в иммерсии	1.5-5,5 2.390-415	Дликнопризматические, таблитчатые аристадлы. Отражение ферберита несколько выше гюбне- рмта	Часто ассоциирует с квар- цем, Характерен для гид- ротермальных месторож- дений.
Галенит PbS Куб.	1, Белый (Эталон) 2.44	1.И 2. Нет З.Нет	1.2,5 2. 60- 110	Характерна ассоциация со сфалеритом, сульфо- солями РЬ, Си, Ад. При- сутствуют дефекты поли- ровки - треугольники выкрашивания, царапины	Широко распространен в месторождениях различно- го типа
Гематит Fc2Oj Триг.	1. Светло-серый со сла- бым голубоватым оттен- ком 2.31-27	1.	Аг (цветная, в тусклых синеватых, коричнева- тых тонах) 2.	Слабое 3.	Красные, хорошо вид- ны в порошке, в выбои- нах, царапинах	1.6 2.920-1100	По сравнению с магнети- том выглядит светлым Рельеф выше магнетита	Гипогенный метаморфо- генный и гипергенный.
96
Название минерала, формула. Сингония	1.Цзет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу 2. Микротвсрдость Н, кге/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Гессит А&Те Мон.	1. Белый с коричневатым оттенком 2.40-39	1,	А2 (цветная в корич- неватых и сине- фиолстовых тонах) 2.	Слабое (цветное от коричневатого до зеле- новатого и сиренево- серого) 3.	Нет	1.2-2,5 2.31-45	Немного темнее галенита. Цвет рядом с галенитом серовато-зеленоватый. В мелких выделениях по- хоже на галенит	Распространённый теллу- рид золота
Гетит FeO(OH) Ромб,	1. Серый с голубоватым оттенком 2. 16-15	1.	А2 (цветная, от серо- вато-синего до серовато- желтого и коричневого); И - в аморфных образо- ваниях 2.	Слабое (отсутствует в аморфных образованиях) 3.	Красные, красно - коричневые сильные	1, 5-5,5 2.650 - 680	Натечные агрегаты, игольчатые и пластинча- тые аристаллы	Гипергенный.
Графит С Гекс,	1. Серый с коричневатым оттенком 2.21-7	1. Аз (цветная, в желто- ватых, коричневатых, сизых тонах) 2. Очень сильное (цвет- ное от коричневато- серого до синевато- серого) З.Нет	1. 1-2 2.7-12	Чешуйки, пластинки, сплошные агрегаты »	В твёрдых углеродистых образованиях присутствует аморфный материал
Гудмундит FeSbS Мон	1, Белый с отчетливым розовым оттенком 2. 57-52	1.	А3 (цветная, в красно- ватых,	зеленовато- голубых тонах) 2,	Сильное (цветное, от розового до голубовато- го) 3.	Нет	1, 5-5,5 2 350 -723	Ромб опризм атичсские кристаллы, Похож на ар- сенопирит, отличается более насыщенным розо- вым оттенком.	Распространён в гидротер- мальных месторождениях.
97
Название минерала, формула Сингония	1 .Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1, Твердость по Моосу. 2. Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Джемсонит Pb*FeSb6SH Мон.	1. Белый, со слабым зеле- новатым оттенком 2.44-38	1.	А2 (цветная в блёклых тонах) 2.	Умеренное 3.	Красные только в им- мерсии	1. 2,5-3 2. 52-147	Зернистые, и игольчатые, радиально-лучистые аг- регаты. Характерны тон- кие полисинтетические двойники. От буланжери- та отличается меньшей силой эффектов двиуот- ражения и анизотропии	Широко распрастранён в гидротермальных место- рождениях.
Золото самородное Au Куб.	1. Ярко-жёлтый 2.77	1.	И (Часто наблюдается псевдоанизотропия) 2	Нет 3.	Нет	1.2,5 - 3 2.45 -90	В скрещенных николях обычно видны светящие- ся царапины, наблюдает- ся эффект псевдоаниза- тропии	Самородное золото содер- жит не более 30% Ag. Се- ребристое золото - элек- трум содержит от 30 до 70% Ag.
Ильменит FeTiOj Триг.	1. Серый с коричневатым оттенком 2. 20 -17	1.	А2 (цветная в корич- неватых, зеленовато- серых тонах) 2	Умеренное 3.	Коричневато-красные только в иммерсии	1.5-6 2. 593 - 734	Похож на магнетит, отли- чается двуотражением и анизотропией. Характер- ны срастания с магнети- том (распад твёрдого рас- твора)	Гипогенный, магматиче- ский, присутствует в рос- сыпях.
Калаверит АиТе2 Моя.	1. Соломеиио-жёлтый до кремово-белого 2 65 - 58	1, Aj (цветная в блёклых тонах) 2.Заметное З.Нет	1.4 2.127-215	Зёрна неправильной фор- мы, реже короткопризма- тические кристаллы. Яр- кий белый минерал, ря- дом с алтаитом заметен жёлтый оттенок	Важнейший носитель зо- лота плутоногенных и вул- каногенных гидротермаль- ных месторождений.
Кальцит СаСОз Триг	1. Серый 2.6-4	1.	А3 2.	Сильное 3.	Бесцветные, Желтова- тые, много	1 3 2. (Рельеф инже кварца)	Самый тёмный из карбо- натов, сильное двуотра- жение, характерны поли- синтетические двойники	Жильный и породообра- зующий минерал.
a 8
Название минерала, формула. Сингония	1 .Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу. 2. Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Касситерит SnO2 Тетр.	1. Серый 2. 13-11	1.А2 2. Очень слабое 3. Жёлтые, бурые, ко- ричневые сильные	1.6,5-7 2. 730-1528	Кристаллы короткоприз- матические, до игольча- тых. Рельеф высокий. Внутренние рефлексы мешают наблюдению анизотропии. Характерны дефекты полировки. При- сутствуют двойники	В гидротермальных, скар- новых месторождениях. Присутствует в россыпях.
Кварц SiO2 Триг.	1. Темно-серый 2.4	1.	И(А) 2.	Нет 3.	Рефлексы сильные, "радужные эффекты"	1.7 2. 1023 - 1236 (Хорошо полируется, рельеф очень высокий)	Воспринимается как изо- тропный. В результате интерфиренции возника- ют "радужные" (разно- цветные) блики	Жильный и породообра- зующий минерал.
Киноварь HgS Триг.	1. Серый с голубоватым оттенком 2. 30 - 25	1.А2 2. Слабое 3. Красные, сильные	1.2-2,5 2.40-134	Кроваво-красные рефлек- сы помогают диагности- ке. Ассоциирует с анти- монитом	Характерна для низкотем- пературных, гидротер- мальных месторождений.
Кобальтин (Co,Fe,Ni)AsS Куб.	1. Белый с розовым от- тенком 2. 50	1	.И 2	. Нет З.Нет	1.5,5 2. 886- 1120	Существует кобальтин, крлегализующийся в ромбической сингонии. Для него характерна ани- зотропия, двуотражение	В скарнах, гидротермаль- ных месторождениях.
Ковеллин CuS Гекс.	1, От серо-голубого до синего 2.23-6	1. А3 (очень сильная, цветная, от ярко- красного до густо сине- го) 2. Отчётливое (цветное от серовато-голубого до синего) З.Нет	1. 1,5-2 2. 77 - 92	Отличительные особен- ности: аномальная "све- тящаяся" цветная анизо- тропия, насыщенный го- лубой цвет	Гипергенный, ассоциирует с халькозином, борнитом, гидрооксидами железа. Замещает сульфиды.
99
Название минерала, формула. Сингония	1.Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	I. Твердость по Моосу 2. Микротвердость Н, кге/мм*	Прочие свойства	Минеральные срастания Распространенность
1	2	3	4	5	6
Колумбит (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 Ромб	1 Серый со слабым ко- ричневатым оттенком 2 18	1.	А, 2.	Слаоое 3.	Красные только в им- мерсии	1.6-6,5 2.240-470	Внутренние рефлексы чаще наблюдаются в Мп разновидностях, (в имер- сии) Изометрические, таблитчатые, пластинча- тые кристаллы	Присутствует в альбити- тах, пегматитах, карбона- титах, гранитах
Креннерит Au3(Au,Ag)Tc2 Ромб.	I. Соломенно-жблтый 2.59-55	1. А2 (Без цветных эф- фектов) 2 Слабое З.Нет	1.2-2,5 2. 1SS-224	Похож на колавезит. Присутствует спайность в двух направлениях	Характерный минерал гид- ротермальных месторож- дений.
Кубанит CuFejSj Ромб.	I. Жёлтый с коричнева- тым оттенком 2. 40 35	1. Аг (цветная в корич- неватых и голубоватых тонах) 2 Слабое (цветное от желтого до кор ич нее это- го) З.Нет	1.3,5 2. 220-264	Магнитен. Устойчив ни- же 200°. Часто пластин- чатые кристаллы в зёрнах халькопирита Кубиче- ский кубанит изотропен	Широко распространён в магматических Cu-Ni ме- сторождениях, реже в скарнах и других рудных образованиях
Куприт Си?О Куб.	1. Светло-серый с голу- боватым оттенком 2 26	1.	И (реже AJ 2.	Нет 3.	Красные, сильные	1.3-4 2.192-210	Распознаётся по харак- терным минеральным срастаниям (ковеллин, халькозин, гётит и др.)	Гипергенный. В зоне окис- ления рудных месторож- дений.
Лопарит (TR,Th,U,Ca)(Ti,Nb)O2 Куб.	1, Серый 2.1S	1.И 2. Нет 3. Бесцветные	1.5-6 2 500-550	Характерны двойники звёздчатой формы	Ассоциирует с эгирином, нефелином, сфеном
Маггемит Fe2Oj Тетр.	1. Серый с голубовато- сиреневым оттенком 2.21	П7Й 2. Нет 3. Нет	1.5 -6,5 2. 500-585	Магнитен. От магнетита отличается голубоватым оттенком. Плохо полиру- ется, часто 1 сштрихован	Промежуточный продукт окисления магнетита (Магнетит, маггемит, мар- тит).
Магнетит Fe5O+ Куб.	1. Серый с коричневатым оттенком 2.20	1.И 2. Нет З.Нет	1.5-6,5 2. 500 - 585	Сильно магнитен. Воз- можны пластинчатые и решетчатые сростки с ильменитом, ульвопши- нелью, ныииелью	Мушкетовмт- псевдометаморфоза магне- тита по гематиту.
Название минерала, формула. Сингония	1.Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1, Твердость по Моосу, 2. Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Макинавит EesSs Тетр.	1. От серого до розовато- коричневого 2 46-21	1. А3 (очень сильная, цветная, в белых, корич- невых и голубовато- серых тонах) 2. Очень сильное (цвет- ное, от серого до розова- то-коричневого) З.Нет	1.2,5 2.20 - 95	Слабо магнитен. Макина- вит значительно светлее валлериита	Присутствует в рудах маг- матического генезиса. Ха- рактерный минерал Cu-Ni месторождений.
Манганит МпО(ОН) Мон	1. Серый с коричневатым оттенком 2,20-15	1.	А3 (И - в аморфных образованиях) 2.	Отчётливое (отсутст- вует в аморфных обра- зованиях) 3.	Красновато-коричне- вые	1.4 2. 400 - 500	Возможны натёчные об- разования с аморфным и скрытокристал лич ес ким строением	Экзогенный, в корах вы- ветривания и осадочных месторождениях.
Марказит FeSi Ромб.	1. Белый с желтоватым оттенком 2 57 -50	1 Д2 (цветная в зелено- ватых и желтоватых то- нах) 2. Слабое (цветное от желтоватого до зелено- ватого) З.Нет	1. 6-6,5 2 717- 1120	От пирита отличается наличием анизатропии и двуотражения, от арсено- пирита другими цветами анизотропии и желтова- тым оттенком, Характер- ны мелкозернистые "струйчатые” агрегаты по пирротину	Наблюдается в срастании с гель-пиритом, активно за- мещает пирротин ("дн- сульфилизания" пирроти- на).
Медь самородная Си Куб.	1. Яркий розовый (в све- же-отполированном виде) 2 61	1.И 2. Нет 3. Нет	1.3 2. 90-143	На воздухе быстро по- крывается плёнками окисления и меняет цвет до коричневато- фиолетового. Полируется плохо	Гилергенная медь харак- терна для зон окисления, гипогенная ассоциирует с арсенидами меди
10 1
Назван не минерала, формула. Сингония	1. Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение Я, %	1,	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу. 2. Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания Распространенность
1	2	3	4	5	6
Миллерит NiS Триг.	1. Белый с жёлтым оттен- ком 2.55-50	1. Аз (сильная, цветная, в желтых, фиолетовых, синих тонах) 2. Отчётливое (плеохро- изм от светло-жёлтого до коричневато-жёлтого) 3. Нет	1.3-3,5 2.171-388	Зернистые агрегаты, игольчатые кристаллы рядом с халькопиритом светлее	Распространенный мине- рал. Много в Cu-Ni рудах.
Молибденит MoS2 Гекс.	1. От белого до светло- серого 2. 46- 23	1.	Аз (очень сильная, в белых, серых,чёрных тонах) 2.	Очень сильное (от белого до светло-серого) 3	Нет	1. 1 - 1,5 2.16-84	Структура MoS2 типично слоистая, что определяет исключительно сильную анизотропию и сильное двуотражение. Изогнутые пластинки, чешуйки, час- то волнистое погасание	Характерен для грейзенов, гидротермальных плутоно- генных и вулканогенных месторождений.
Никелин NiAs Гекс.	1. Желтовато-розовый 2. 52 -48	1,	А3 (цветная, в розова- то-жёлтых, зеленовато- голубых тонах) 2.	Заметное (от желтова- то розового до светло- кор ич исво-розового) 3.	Нет	1.5-5,5 2.382 -489	В скрещенных николях характерна структура "ледяного узора". Денд- риты, зёрна, радиально- лучистые агрегаты	Ассоциирует с минералами Со, Ni, Ag, Bi, U (пятиэлс- ментная формация)
Никсл ьскуттер удит NiAsj Куб.	1. Белый со слабым зеле- новатым оттенком 2.55	1.И 2. Нет З.Нет	1. 5-5,5 2. 527	Изометричные зёрна час- то зонального строения	Характерный минерал ар- сенидных гидротермаль- ных руд Со и Co-Ni место- рождений.
Пентландит (Fe,Ni)sSg Куб.	1. Белый с желтоватым оттенком 2. 53	1	.И 2	. Нет З.Нет	1. 3,5-4 2. 187-239	Светлее пирротина, изо- тропен. Полируется пло- хо. Много дефектов по- лировки (чёрные ямки) крупные кристаллы и тончайшие включения в пирротине (распад твёр- дого раствора)	Характерный минерал Cu- Ni магматических РУД-
102
Название минерала, формула. Сингония	2. Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу. 2. Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Петцит AgjAuTC} Куб.	1. Белый, с очень слабым голубоватым оттенком 2.39	1. И 2. Нет З.Нет	1. 2,5-3 2.46 - 54	Заметно темнее галенита. Как правило, встречается в сростках с другими тел- луридами (субграфиче- ские срастания с гесси- том)	Распространённый теллу- рид. Характерный минерал гидротермальных место- рождений Ag.
Пираргирит AgjSbSj Триг.	1. Светло-серый с голу- боватым оттенком 2.31 -28	1.	А3 2.	Отчетливое 3.	Красные, сильные	1.2-2,5 2. 66-165	Призматические кристал- лы	Распространенный мине- рал Ag в гидротермальных рудах.
Пирит FeS2 Куб.	1. Белый с желтоватым оттенком 2 54	1. И 2. Нет З.Нет	I. 6,5 (в кристалличе- ских разностях) 2 965- 1750	Разновидность пирита- браво ит-содержит при- месь Ni, иногда N1 и Со. Для него характерно зо- нальное строение, чере- дующиеся зоны отлича- ются по цвету. Характер- ны кристаллы в форме куба, октаэдра, пентагон- додекаэдра. Существуют коломорфные агрегаты пирита (глобули, фрам- боиды, почки, фестоны)	Самый распространённый сульфид многих рудных месторождений.
Пиролюзит МпО2 Тетр.	I. Светло-серый со сла- бым желтоватым оттен- ком 2. 38 - 28	1. Аз (цветная, в жёлто- оранжевых тонах); И (в аморфных образованиях) 2. Отчётливое (отсутст- вует в аморфных обра- зованиях) 3. Нет	1.6,5 2.161-321	Обычно коломорфные агрегаты с зональным строением. Раздольно- лучистые кристаллы, зер- нистые массы	Экзогенный, в осадочных месторождениях, в корах выветривания
103
Название минерала, формула Сингония	3. Цвет, цветовые оттенки 2 Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Дву отражение AR, п/еохроизм 3	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу. 2. Микротвердость И, кгс/ммг	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Пирротин Fet.xS Мон.	1. Кремово-розовый 2.40 - 34	1.	Аз (цветная, в желто- вато-серых, зеленова- тых, серых, красновато- коричневых тонах) 2.	Отчётливое (цветное от коричневато-кремо- вого до розовато- коричневого) 3.	Нет	1.4 2.261 - 367	Разновидность пирроти- на. моноклинный-сияьно магнитный минерал, гек- сагональный-слабо маг- нитный. Степень магнит- мости устанавливается с помощью магнитной сус- пензии (магнитная ip- рошкография)	Моноклинный и гексаго- нальный пирротин могут замещать друг друга. По пирротину, замещая его, образуется марказит, гель- пирит (дисульфвдизация).
Полибазит (Ag,Cu) i6Sb2S 11 Мон.	1. Светло-серый с £леяе- взтым и сирен» ваты м оттенком 2.37-31	1.	А3 (цветная, в сирене- вых, зеленовато-голубых тонах) 2.	Заметное (цветное от зеленовато-серого до сиреневато-коричневого) 3.	Вишнёво-красные, лучше в иммерсии	1.2-3 2.112- 229	Характерно светотуалле- ние. Полируется пдохо, характерны царапины	Гипогенный и гиперген- ный. Распространённый.
Прустит AgaAsS3 Триг.	1. Светло-серый с голу- боватым оттенком 2. 28 - 24	1.	Аз (мешают внутрен- ние рефлексы) 2.	Отчетливое 3.	Кроваво-красные, кирпично-красные, яр- кие	1.2 г 2,5 2.75-187	Сходен с пираргиритом. Двуотражение бол^е сильное, чем у пиррги- рита	Гипогенный и гиперген- ный Часты срастания пру- стита и пираргирита.
Псиломелан МпО*МлО2*Н20 Ромб.	1. Светло-серый 2. 24 - 22	1.	Аз; И (в аморфных образованиях) 2.	Отчётливое (отсутст- вует в аморфных обра- зованиях) 3.	Буроватые только в иммерсии	1. 4 - 6 (Для плотных разностей) 2. 203 - 813	Колломорфнысобразова- ния, аморфны/или кри- сталл ические^адиальио- лучистые, ипльчатые кристаллы	Гипергеняый. В осадочных месторождениях, в корах выветривания.
104
Название минерала, формула. Сингония	4. Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение Л, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, плеохроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1, Твердость по Моосу. 2 Микротвсрдость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Рас простр аненмость
1	2	3	4	. 5	6
Раммельсбергит NiA$2 Ромб.	1. Белый 2.60 - 57	1.	А3 (цветная в блёклых тонах) 2.	Заметное (но без пле- охроизма) 3.	Нет	1.5,5-6 2.556 - 629	Зернистые агрегаты, от- дельные зоны в агрегатах арсенидов Ni-Co-Fe.	Характерный минерал гид- ротермальных Co-Ni-As месторождений.
Рутил TiO2 Тетр.	1. Серый 2.23-20	LA, 2. Отчетливое 3. Желтоватые, бесцвет- ные, очень сильные	1.6-6,5 2. 870 - 1050	В скрещенных'нихолях рутил кажется совершен- но прозрачным. Кристал- лы удлинённой формы	Часто является акцессор- ным в породах, вмещаю- щих оруденение. Замещает ильменит.
Саффлорит (Co,Fc)As-> Ромб.	1. Белый со слабым голу- боватым оттенком 2. 54.52	1.	Аз (цветная, в тёмно- жёлтых, фиолетово- синих тонах) 2.	Слабое 3.	Нет	1.4,5-5 2. 430 - 988	Наблюдается двойнико- вое и зональное строение, звездчатые тройники	Характерный минерал пя- тиэлемеэтной формации (Ni,Co,Ag,Bi,U).
Самородное серебро Ag Куб.	1. Белый до кремово- белого 2.95	1.И 2. Нет 3. Нет	И. 2,5 -3 2.41 - 57	Полируется хорошо, но могут присутствовать царапины. В результате свето травления быстро тускнеет	Гипогенный и гиперген- ный минерал.
Сильванит AgAuTe4 Моя.	1. Белый с желтым оттен- ком 2.60  50	1.	А3 (цветная, в светло- жёлтых,тем но-жёлтых тонах) 2.	Очень сильное 3.	Нет	1. 1,5-2 2. 91 -149	Присутствуют дворники, в отличии от другие тел- луридов очень сильное двуотражение	k	Преимущественно низко- температурный, гидротер- мальный
Скуттерудит CuAsj Куб.	1. Белый 2. 57	1.И 2. Нет З.Нет	1.5,5-6 2. 744	Рядом с никельскутгеру- дитом - кремоватый Хо- рошо образованные кри- сталлы часто с зональным строением. Старое назва- ние минерала - шмальтин или гмальтин	Один из главных минера- лов арсенидных гидротер- мальных руд
105
Название минерала, формула Сингония	5, Цвет, цветовые отгенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Дву отражение AR, пле- охроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость по Моосу. 2 Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Станнин CujFeSiiS* Тетр.	I. Серый с оливково- зеленоватым оттенком 2.28	1	, Аз (цветная в коричнева- тых и коричневато- фиолетовых тонах) 2	Слабое (цветное от ко- ричневато-серого до зеле- новатого) 3	. Нет	1.3,5-4 2.206 - 307	Похож на блёклую руду - теннантит, но заметно темнее и анизотропен. Характерны пластинча- тые двойники	Распространен в рудах су л ьфид но- касситеритовой формации, часто наблюда- ется в срастании со сфале- ритом.
Сфалерит ZnS Куб.	1. Серый 2. 18	1.	И 2.	Нет 3.	Желтые (сильные), крас- ные (редкие)	1.3,5-4 2. 153-180	Характерны тонкие включения халькопирита (эмульсиевидные - продукты распада твердо- го раствора). Реже вклю- чения пирротина	Широко распространенный минерал постмагматиче- ских месторождений.
Теннантит Cu^As^Sij Куб.	1. Светло-серый со сла- бым зеленоватым оттен- ком 2.27	1	.И 2	. Нет 3	, Красные только в иммер- сии	1.3-4,5 2.350-425	Одна из разновидностей блёклых руд	Распространенный мине- рал постмагматических месторождений
Тетраэдрит Cu^SbiSu Куб.	1. Светло-серый со сла- бым розоватым оттенком 2. 32	1.И 2. Нет З.Нет	1. 3-4 2. 230-350	Одна из разновидностей блёклых руд. От теннан- тита отличается розова- тым оттенком	Широко распространенный минерал постмагматиче- ских месторождений.
Тетрадимит BijTejS Триг.	1. Белый со слабым зеле- новатым оттенком 2. 60- 53	1. А2 (цветная в блёклых коричневатых и серых то- нах) 2. Умеренное З.Нет	1. 1,5-2 2.25-76	Пластинчатые, листова- тые выделения, зерни- стые агрегаты	Распространен в гипоген- ных месторождениях раз- личных типов.
Уранинит ио2 Куб	I. Серый 2 16	1.И 2. Нет З.Нет	1.5,5 2.782-839	Сильно радиоактивен Диагностика с помощью радиографического ана- лиза Кристаллы и агрега- ты с коллом орфным строением (настуран)	Гипергениый и гипоген- ный в постмагматических месторождениях. Харак- терный минерал метамор- физованных руд
106
Название минерала, формула Сингония	1. Цвет, цветовые оттенки 2. Отражение R, %	1.	Анизотропия 2.	Двуотражение AR, пле- охроизм 3.	Внутренние рефлексы, цвет, интенсивность	1. Твердость но Моосу. 2. Микротвердость Н, кгс/мм2	Прочие свойства	Минеральные срастания. Распространенность
1	2	3	4	5	6
Халькозин Cu2S Мон	1. Светло-серый с голу- бым оттенком 2 33	1. А| (но воспринимается как И) 2. Нет З.Нет	1.2-3 2.70-100	Похож на дигенит, отли- чается более высоким отражением (дигенит се- рый с голубым оттенком, R-23%)	Характерен для зоны окис- ления сульфидных руд.
Халькопирит CuFeSj Тетр.	1. Желтый 2.49	1. А1 (очень слабая) 2. Нет или очень слабое З.Нет	1.3,5-4 2.165 - 260	Зернистые агрегаты. Эмульсионная вкраплен- ность в сфалерите. Сра- стания с кубанитом (рас- пад твердого раствора)	Широко распространен в гипогенных рудах различ- ного генезиса. В гиперген- ных рудах неустойчив.
Хромит FcCr2O4 Куб.	1. Серый 2.14	1.	И 2.	Нет 3.	Красновато-коричне-вые только в иммерсии	1.6,5-7 2.1195-1210	Хорошо образованные кристаллы, округлые вы- деления - нодули. Разно- видности: алюмохромит, магнохромит, хромпико- тит (Fe,Mg)(Cr,AI,Fe)2O«	Магматический, локализу- ется в гипербазитах. При- сутствует в россыпях.
Церуссит РЬСОэ Ромб.	1. Серый 2.12-8	1.А3 2. Ясное 3. Зеленовато-желтые, бес- цветные	1.3-3,5 2.210-300	Каемчатые, петельчатые, образования по галениту н англезиту. В сравнении с англезитом светлее	Замещает галенит и англе- зит (PbSO4) в зоне окисле- ния сульфидных руд.
Шеелит CaWO4 Тетр.	1. Серый 2.10	1.	А> (но воспринимается как И) 2,	Нет 3.	Белые, бесцветные, "ра- дужные эффекты"	1.4,5-5 2.392-412	Интенсивно люминесен- цирует в УФ лучах, (от голубоватого до желтого)	Образует псевдоморфозы по вольфрамиту. Харак- терный минерал скарнов.
Энаргит CuAsS4 Ромб.	1. Серо белый с розовым оттенком 2. 28-25	1.	А2 (цветная а синевато- серых, красноватых тонах) 2.	Заметное (цветное от серовато-коричневого до бледно сиреневато- розового) 3.	Красные хорошо видны в иммерсии	1.3 2.212-357	Столбчатые кристаллы, сплошные зернистые массы. От блёклой руды отличается анизотропией	Характерен для постмаг- матических месторожде- ний меди.
Рекомендуемая литература
Баюшкин И. М., Дорожкина Л. А. Диагностические признаки минералов зо-
лота и серебра. Учебное пособие. М. Издательство МГТРУ. 2004.
Чвилева Т. Н., Безсмертная М. С., Спиридонов Э. М. и др. Справочник-
определитель рудных минералов в отраженном свете. М. Недра. 1998.
Одеров С. И., Иванов П. А. Лабораторные методы исследования веществен-
ного состава полезных ископаемых. Учебное пособие. М. Издательство
МГТА. 1994.
Исаенко М. П. Афанасьева Е. Л. Лабораторные методы исследования руд. М.
Недра. 1992.
Лебедева С. И. Микротвердость минералов. М. Недра. 1977.
Мельников Ю. П., Старостин В. Н., Бородаев Ю. С., Еремин Н. Н. Лабора-
торные методы исследования минералов, руд и пород. Учебное пособие. Изд.
МГУ. 1988.
Методы минералогических исследований. Справочник. Под редакцией Гинз-
бурга А. Н. М. Недра. 1985.
Вяльсов Л. Н. Оптические методы диагностики рудных минералов. М. Недра.
1976.
Бородаев Ю. С. Лабораторные методы исследования минералов, руд и пород.
Учебное пособие. М. 1975.
160 лет компании «Карл Цейсс». Федоровская сессия 2006. Тезисы докладов
международной научной конференции. С.-П. 2006, с. 218-220.
Подписано в печать 25.08.2008 г. Объем 6,65 п.л.
Тираж 100 экз. Заказ №176
Редакционно-издательский отдел РГГРУ
Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23