矿物有哪些光泽等级?矿物的光泽等级怎么划分?
2023-02-23
矿物的光泽是矿物表面对可见光的反射能力,一般来说,矿物表面对光的反射能力越强,矿物的光泽也就越强,反之则弱,因此可以依据矿物表面对光的反射能力的强弱,对矿物的光泽等级进行划分。不过,要想准确的划分矿物的光泽等级,就需要对这一物理量进行定量的评价,常用的仪器就有光泽度仪。本文对矿物的光泽等级及划分的方法进行了简要的介绍。
矿物的光泽指什么?
矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。反射率是反射光强度与入射光强度的比值,不同矿物的表面具有不同反射率,其数值多以百分数表示。同一矿物对不同波长的光可有不同的反射率,这个现象称为选择反射。例如,玻璃对可见光的反射率约为4%;金在绿光附近的反射率为50%,对红外光的反射率可达96%以上。具有离子键、共价键、分子键的矿物晶格,电子围绕离子固定在一定晶格位置上,电子的基态和激发态具一定的能级,大多数能级间的能量差比各种可见光光子能量大,故对绝大部分可见光透射,反射光很弱,并呈非金属光泽。具有金属键的矿物晶格,电子能量间隔比可见光能量小得多,存在较多的激发态,其能量差与可见光子能量相当者较多,当可见光撞击到金属键或部分金属键矿物表面时激发基态电子到激发态,可见光本身能量被吸收,大部分能量当激发态电子重返基态时再发射出来成为发射光,使矿物呈金属光泽。
矿物的光泽强弱与矿物的折射率(N)、反射率(R)和吸收率(K)有关。对于吸收系数大的不透明矿物有函数关系式:R=[(N-1)2+K2]+[(N+1)2 +K2]。对于吸收系数小或透明矿物可简化为:R=[(N-1)2]÷[(N+1)2]。折射及吸收越强,矿物反光能力越大,光泽越强;反之则光泽弱。
矿物的光泽等级:
1.金属光泽(反射率大于25%)。反光能力很强,似金属磨光面的反光。矿物具金属色,条痕呈黑色或金属色,不透明。如方铅矿、黄铁矿和自然金等。
2.半金属光泽(反射率25%~19%)。反光能力较强,似未经磨光的金属表面的反光。矿物呈金属色,条痕为深彩色(如棕色、褐色等),不透明~半透明。如赤铁矿、铁闪锌矿和黑钨矿等。
3.非金属光泽(反射率19%~4%)。分为8种:
(1)金刚光泽。反光较强,似金刚石般明亮耀眼的反光。矿物的颜色和条痕均为浅色(如浅黄、橘红、浅绿等)、白色或无色,半透明~透明。如浅色闪锌矿、雄黄和金刚石等。
(2)玻璃光泽。反光能力相对较弱,呈普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色、白色或浅色,透明。如方解石、石英和萤石等。
(3)油脂光泽。某些具玻璃光泽或金刚光泽、解理不发育的浅色透明矿物,在其不平坦的断口上呈现如同油脂般的光泽。
(4)树脂光泽。在某些具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物的不平坦的断口上,可见到似松香般的光泽。如浅色闪锌矿和雄黄等。
(5)蜡状光泽。某些透明矿物的隐晶质或非晶质致密块体上,呈现有如蜡烛表面的光泽。如块状叶蜡石、蛇纹石及很粗糙的玉髓等。
(6)珍珠光泽。浅色透明矿物的极完全的解理面上呈现出如同珍珠表面或蚌壳内壁那种柔和而多彩的光泽。如白云母和透石膏等。
(7)丝绢光泽。无色或浅色、具玻璃光泽的透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕丝或丝织品状的光亮。如纤维石膏和石棉等。
(8)土状光泽。呈土状、粉末状或疏松多孔状集合体的矿物,表面如土块般暗淡无光。如块状高岭石和褐铁矿等。
此外,沥青光泽是指解理不发育的半透明或不透明黑色矿物,其不平坦的断口上具乌亮沥青状光亮。如沥青铀矿、硬锰矿,以及富含Nb、Ta的锡石等。
光泽度仪划分矿物的光泽等级:
不同的矿物质,由于表面对光的反射能力、表面性质以及集合体形态等的差异,在外观上就会呈现出不同的光泽,为了准确的评定矿物质的光泽度,就需要对矿物质的光泽度进行检测。传统矿物质光泽度的检测方法是通过人眼进行评测,但是人眼在评测的过程中,由于观察环境等因素的影响,就会造成评定的结果不准确。为了确保矿物质光泽度评定的客观与准确性,就可以使用光泽度仪来进行定量测量。
光泽度仪也叫镜像光泽度计,它是由入射光线发射器、接收器、标准板等结构组成,其测量的光泽度是参照折射率np=1.567的黑玻璃,假设其平面在得到理想抛光的状态下,由该平面对自然光束进行镜向反射,并定义此时的光泽度值为100.0光泽单位。然后在相同条件下,对物体表面反射光通量除以标准板反射光通量,从而求出物体表面光泽度的相对值。具体测量步骤如下:
1.样品制备
为了保证矿物质光泽度检测的准确性,所选矿物质表面应保持洁净,不能有油污或灰尘,并且表面应保持光滑平整,凹凸不平则会影响光泽度测量结果。
2.仪器开机
长按“开关/测量按键”3秒开机,指示灯将会点亮并显示Logo界面,稍等数秒后,仪器将自动进入测量界面,开机后再次长按“开关/测量按键”3秒关机。如5分钟内未对仪器进行操作,仪器将进入息屏状态;息屏后1分钟内未对仪器进行操作,仪器将自动关机。
3.仪器校准
当仪器使用环境发生变化时(比如温度、海拔、湿度等剧烈变化时),仪器一定要进行校准。为确保校准的精确,请使用原厂提供的标准板。标准板上的灰尘会影响校正效果,校准前,请用擦拭布擦拭标准板工作面,确认工作面干净。
4.测量分析
测量时,将光泽度仪测量口径紧贴矿物质表面,不留空隙,避免外界光线的干扰,仪器会显示出测量区域的光泽度数值,取多点测量,最后计算出光泽度测量平均值。