Диагностика и изучение свойств основных рудных минералов в отраженном свете

Размещено на http://allbest.ru

Министерство образования Республики Казахстан

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Д.СЕРИКБАЕВА

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА

По дисциплине «Методы лабораторных исследований»

Тема: «Диагностика и изучение свойств основных рудных минералов в отраженном свете»

Руководитель:

Доцент, к.г.-м.н.

Черненко Зинаида Ивановна

Магистрант Дюзбаева З.А.

Усть-Каменогорск 2014 год

Цель: ознакомление с методиками изучения диагностических свойств минералов под микроскопом в отраженном свете.

Специальное оборудование и необходимые материалы: поляризационный микроскоп отраженного света; аншлифы; устройство для запрессовки образца (лабораторный прессик).

Процедура подготовки микроскопа несколько меняется в зависимости от его модели, однако всегда включает следующие стадии:

1) помещаем аншлиф на столик, включаем освещение и получаем сигнал лампы на поверхности образца;

2) устанавливаем окуляр с минимальным увеличением;

3) открываем диафрагму поля, полностью осветив поле зрения, и дефокусируем лампу для получения максимально однородного освещения поля зрения;

4) ставим анализатор в положение 90°;

5) поворачиваем поляризатор до положения погасания и закрепляем его в этом положении.

При таком положении на шкале поляризатора должен стоять нуль. В противном случае шкалу необходимо сдвинуть таким образом, чтобы нуль встал на свое место; направление колебаний в поляризаторе при этом соответствует направлению «восток - запад».

Ход исследований.

Изучение аншлифов и диагностику минералов производят в три стадии.

1) Обычное неполяризованное освещение. При изучении аншлифов их поверхность должна быть перпендикулярной падающему (и отраженному) пучку света--т.е полированная поверхность должна быть параллельна поверхности столика. Этого достигают, «запрессовывая» аншлиф в пластический материал (пластилин) с помощью специального лабораторного прессика. С течением времени под действием факторов окружающей среды образцы наклоняются, поэтому перед наблюдением образец необходимо запрессовывать заново. Если аншлиф кладется полированной поверхностью на столик то данная операция исключается.

2) Плоскополяризованное освещение. При введенном поляризаторе и выведенном анализаторе:

такое освещение можно использовать для наблюдения деталей, видимых в обычном свете. Кроме того, можно определить:

1) двуотражение, т. е. изменение отражательной способности с изменением ориентировки зерна; оно наблюдается в большинстве сечений анизотропных минералов при вращении столика;

2) плеохроизм отражения (изменение цвета с изменением ориентировки) для небольшого числа анизотропных минералов.

3) При введенных поляризаторе и анализаторе микроскоп можно использовать для наблюдения:

1) погасания (и других изменений при вращении столика) минералов;

2) цветов поляризации, появляющихся у некоторых анизотропных минералов в положении просветления;

3) внутренних рефлексов, вызываемых трещинами и спайными плоскостями, находящимися под косым углом к полированной поверхности; эти рефлексы имеют вид неоднородных, часто окрашенных ярких фрагментов в минерале, находящемся в положении погасания.

Медно-порфировые месторождения. В отличие от медноколчеданных залежей, представленных массивными рудами, медно-порфировые месторождения содержат лишь 5-10% рудных минералов: халькопирита, пирита, борнита, теннантита, сфалерита, молибденита, рассеянных в горной породе в виде отдельных зерен - “порфировых” выделений и тонких прожилков. Система пересекающихся прожилков рудных минералов образует сетчатую или штокверковую текстуру руды. Рудная минерализация обычно развита в интрузивной породе: граните, диорите, кварцевом порфире, реже в габбро, а также распространяется на боковые вулканогенные и вулканогенно-осадочные породы. Горные породы, вмещающие медно-порфировую минерализацию, в той или иной степени замещены вторичными минералами: хлоритом, серицитом, карбонатом, эпидотом, актинолитом, биотитом. Содержание в рудах полезных металлов составляет (%): меди - 0,3-0,6, цинка - 0,1-0,2, молибдена - 0,1-0,01.

Образование медно-порфировых месторождений происходило в разные этапы развития складчатых областей: как до главных фаз складчатости, в связи с начальным магматизмом (на стадии островных дуг), так и после, в связи с формированием окраинно-континентальных вулкано-плутонических поясов. Приуроченность месторождений этого типа внутри вулкано-плутонических поясов к вулканическим, вулкано-плутоническим и вулкано-тектоническим структурам часто кольцевой и изометричной формы. Прожилково-вкрапленный штокверковый характер минерализации. Пространственная связь оруденения с порфировыми интрузиями преимущественно среднего состава -кварцевыми монцонит-порфирами и кислого -гранодиорит-, гранит-порфирами и кварцевыми порфирами, реже более основными -диоритовыми порфиритами. Приуроченность минерализации или непосредственно к порфировым интрузиям, или к вмещающим их породам близлежащих экзоконтактовых зон: вулканитам преимущественно жерловой фации, реже интрузивным и метаморфическим. Развитие оруденения в зонах широко проявленных гидротермально измененных пород, представленных серицит-кварцевыми, биотит-калишпатовыми, аргиллизитовыми и пропилитовыми типами метасоматитов. Устойчивый состав главных рудных минералов (пирит, магнетит, халькопирит, молибденит, в ряде месторождений -борнит, энаргит, халькозин) и сопутствующих им нерудных (кварц, серицит, калиевый полевой шпат, биотит, минералы группы каолина и др.).

Главнейшие минералы меди

Халькопирит: цвет латунно-жёлтый, жёлтый, с зеленоватым оттенком, иногда с тёмно-желтой или пёстрой побежалостью. Блеск металлический. Спайность несовершенная по (101). Непрозрачен. Цвет черты зеленовато-чёрный. Твердость 3,5--4, хрупкий. Плотность 4,1- 4,3. Под п. тр. растрескивается, на угле сплавляется в серо-чёрный магнитный королёк. В HNO3 растворяется с выделением серы.

Халькопирит обычно встречается в сплошных массах и в виде вкрапленных зерен неправильной формы. Он довольно часто окисляется, замещаясь вторичными сульфидами - ковеллином, халькозином и реже борнитом (рис. 1 и 2). Нередко халькопирит в последнюю стадию окисления переходит в лимонит и другие гидроокислы железа. Наблюдается тесная ассоциация халькопирита с пиритом, блеклыми рудами, сфалеритом, галенитом, а также с карбонатами меди и вторичными медными сульфидами. Нередки взаимные прорастания или структуры распада твердого раствора халькопирита с пирротином, сфалеритом станнином, борнитом, при этом халькопирит находится или в виде включений в сфалерите и пирротине, или в нем содержатся включения (микроскопические) станина и борнита. Халькопирит в одинаковой степени распространен в различных типах медных и полиметаллических месторождений.

Рис. 1 Ковеллин (серое) в виде каемки замещает халькопирит (белое), который находится в ассоциации с галенитом (белое с треугольниками выкрашивания).

В халькопиритах различного генезиса содержание рассеянных элементов колеблется в больших пределах. Отмечено, что максимальное содержание в них кадмия достигает 0,12%, индия 0,01 %, селена 0,1% и теллура 0,02% . рудный минерал халькопирит тетраэдрит

Теннантит, тетраэдрит и энергит распределены преимущественно в полиметаллических рудах. Встречаются в сплошных массах тонко- и среднезернистого строения. Тетраэдрит нередко образует правильные кристаллы (тетраэдры). Эти минералы между собой, а также с галенитом, сфалеритом, халькопиритом и другими образуют тесную ассоциацию. Все очень легко окисляются, образуя вторичные сульфиды и карбонаты меди, ассоциирующие с лимонитом. Промышленное значение их в полиметаллических и колчеданных рудах разное. 

Рис. 2 Замещение халькопирита (белое) халькозином (серое)

Борнит, халькозин и ковеллин встречаются в зоне цементации или вторичного сульфидного обогащения, но они (особенно борнит) могут быть и первичными при гидротермальных процессах. Часто встречаются в виде пленок и корочек, реже в виде прожилков по первичным сульфидам. Тесно ассоциируют между собой и с пиритом, арсенопиритом, пирротином, сфалеритом, блеклыми рудами. Промышленное значение минералы имеют преимущественно в пластовых, медно-порфировых типах руд и в медистых песчаниках.

Малахит и азурит присутствуют в самой поверхностной зоне в виде землистых или натечных плотных масс. Редко они имеют промышленное значение, так как в большинстве случаев образуют небольшие скопления.

Хризоколла образуется примерно в тех же условиях, что малахит и азурит. В некоторых рудах окисленной зоны месторождений она может иметь практическое значение.

Куприт, тенорит и самородная медь встречаются часто во всех окисленных медьсодержащих рудах, но промышленное значение имеет только куприт.

Размещено на Allbest.ru