Понятие о методах исследования руд - Микросистемы

9 Марта 2017

Рудные минералы – специфическая группа минералов, отличающаяся свойствами, прежде всего от породообразующих минералов. Это, как правило, непрозрачные минералы, тесно сросшиеся друг с другом мелкозернистые агрегаты. Рудными минералами называют иногда все минералы, образующие месторождения.

Руды – это такие горные породы и минералы, добыча которых является экономически выгодной. Обычно рудой называют полезные ископаемые, содержащие металлы, а строительные камни, абразивы, глины, огнеупоры, наполнители и минеральные соли классифицируют как промышленные горные породы и минералы или как минеральное сырье.

Для подробного ознакомления с медицинской и исследовательской техникой основных мировых производителей оптических систем и сопутствующего оборудования посетите наш каталог или свяжитесь с нашими специалистами и получите полную профессиональную консультацию по любым, имеющимся у Вас, вопросам. 

К рудным минералам относят такие природные соединения, которые содержат в своем составе металлы и характеризуются определенными физическими свойствами, позволяющими изучать их в отраженном свете на минераграфических (рудных) микроскопах. Рудные минералы широко распространены в горных породах, но в количествах, достаточных для промышленной оценки и добычи, они концентрируются лишь в исключительных случаях.

Для изучения минерального состава руд используются специальные препараты типа шлифа или аншлифа, изготавливаемые из кусочков пород и руд. Для петрографических исследований применяют поляризационные микроскопы проходящего света. Для изучения руд используются микроскопы отраженного света. Петрографический микроскоп позволяет изучать только оптические свойства минералов и исключает соприкосновение с исследуемым объектом, а минераграфические микроскопы позволяют, как изучать оптические свойства, так и воздействовать на минералы разными способами. Широко используются также стереоскопические микроскопы, особенно для изучения крупных образцов.

Определение рудных минералов является первым и наиболее важным этапом исследования руд. Определение слагающих руду минералов необходимо на всех стадиях изучения месторождений. Комплексные геолого-минералогические исследования систематически проводятся и в процессе разведки месторождения, причем минералогическое картирование и опробование должны сопутствовать геологическому картированию и разведочному опробованию на всех стадиях разведочных работ.

На поисковой стадии работ геологу необходимо знать полный комплекс минералов, присутствующих в породах исследуемого участка, выяснить, какие из них могут быть полезным ископаемым. Решается вопрос о возможности извлечения минералов из пород. На данной стадии работ первостепенную роль играет химический анализ, но он не может заменить минералогических исследований. Минераграфия позволяет определять не только минералы, но и мельчайшие включения в минералах и изучать закономерности их распределения. Только зная количество включений примесей в минерале можно точно определить его состав и рассчитать формулу. Минераграфический метод важен также для изучения парагенетических минеральных ассоциаций, структур и текстур руд, на основе которых вырабатывается концепция правильного понимания процессов рудообразования. В совокупности с геологическими и петрографическими исследованиями эти сведения позволяют установить генетический тип месторождения и тем самым более правильно подойти к его оценке и выбору наиболее эффективного метода разведки и разработки.

На стадии разведки месторождения микроскопическое изучение руды необходимо для правильного подсчета запасов и выбора технологии обогащения. При выборе метода переработки руд технолог должен знать минеральный состав руды, размеры зерен минералов и характер их срастания. Эти данные позволяют установить требуемую крупность измельчения и облегчают выбор методов обогащения руды. Основные методы обогащения основаны на использовании таких физических свойств минералов, как удельный вес (гравитационный), магнитность (магнитная сепарация), смачивающая способность поверхности (флотационный) и др. Поэтому необходимо знать основные физические свойства минералов.

На эксплуатационной стадии разведки месторождения в процессе обогащения руды микроскопический метод необходим при изучении промежуточных продуктов обогащения для контроля процесса обогащения и его оптимизации, а также состава отходов обогатительного производства. Методы наблюдения и измерения оптических свойств минералов в отраженном свете с успехом применяются при изучении качества углей, в процессе исследования состава, строения и степени метаморфизма каменного угля.

Отбор образцов

Отбор образцов имеет решающее значение для полной характеристики вещественного состава руд. Методика, масштабы и объемы отбора образцов определяются состоянием полезного ископаемого и целью работ. Полезное ископаемое может быть представлено твердыми, сыпучими или дроблеными продуктами.

Важно правильно задокументировать рудное тело, и на основе документации провести опробование. Методика опробования зависит от строения конкретного объекта.

Главные опробуемые элементы рудных тел:

а) природные типы руд;

б) текстурные разновидности руд;

в) изменения параметров рудного тела:

– продольный разрез (по простиранию);

– поперечный разрез (по мощности);

– вертикальный разрез (по падению);

г) контакты с вмещающими породами;

д) раздувы рудного тела;

е) апофизы;

ж) перегибы и пережимы.

В каждом конкретном разрезе рудного тела образцы отбирают из всех разновидностей руд и приконтактовых пород (рис. 1).

 microsystemy_ru_articles_Different_methods_of_researching_minerals

Рис.1. Схема отбора образцов (1–11) из комплексной рудной жилы (Парк, Мак-Дормид, 1966). Условные обозначения: 1 – серебряная руда; 2 – сидерит; 3 – пирит; 4 – кварц; 5 – кальцит; 6-сфалерит

 Образцы пород и руд отбирают для следующих целей:

1) геолого-минералогическая съемка (характеристика) месторождения или отдельных рудных тел;

2) детальное исследование различных типов руд (минеральных, текстурных, промышленных);

3) выявление зональности месторождения или отдельных рудных тел;

4) проведение парагенетического анализа и обсуждение вопросов генезиса месторождения;

5) минералого-технологическая характеристика руд для решения задач обогащения и др.

В зависимости от цели работ отбирают образцы следующих типов:

  1. Текстурные, для изготовления полированных штуфов и изучения текстурно-структурных взаимоотношений оруденения и вмещающих пород или различных руд между собой. Размеры образцов обычно составляют 10–15 см или выбираются по размеру текстурной ситуации.
  2. Рудно-минералогические, для изготовления полированных шлифов (аншлифов) и изучения рудных минералов.
  3. Петролого-минералогические, для изготовления прозрачных шлифов и изучения петрографического состава руд и пород. Размеры образцов составляют не более 2–3 см.
  4. Химико-минералогические, для производства химических анализов и выделения мономинеральных фракций минералов. Размеры образцов зависят от размеров минерала, предназначенного для анализа, вес пробы должен составлять не менее 100 г.

Образцы твердых пород и руд, предназначенные для минералогических исследований (текстурно-структурных и микроскопических) поступают в шлифовальную мастерскую на изготовление полированных препаратов и обрабатываются по специальным методикам.

Пример изготовления простейшего аншлифа из твердых руд

  1. При помощи алмазной пилы отпиливается кусочек руды размером 2×2×1 см.
  1. Одна сторона образца шлифуется с помощью грубого абразивного порошка крупностью 20–40 мкм для выравнивания поверхности.
  2. Заготовка пропитывается клеем (канифоль, эпоксидная смола) для заполнения трещин и наружных пор, чтобы в дальнейшем в них не накапливались частицы абразива.
  3. Отшлифованная сторона последовательно шлифуется с помощью более тонких абразивных порошков (14, 7 и 3 мкм) или алмазной пасты, по 2 минуты каждым порошком.
  4. Отшлифованная с помощью тонких порошков поверхность, полируется на тонком (биллиардном) сукне с добавлением хромпика (обожженный Cr2O3) в течение 5–10 мин, в зависимости от состава руды.

Так можно получить достаточно качественный аншлиф породы и руды для изучения рудных минералов. Следует помнить, что попадание грубых частиц на сукно или в тонкий порошок недопустимо, так как они испортят ранее полученный результат шлифовки или полировки.

Методика приготовления брикета из сыпучей пробы

Образцы и пробы сыпучих пород и руд, предназначенные для изготовления аншлифов, предварительно цементируются твердыми клеями типа эпоксидного.

Для приготовления брикета выполняют следующие операции:

  1. Порошок промывают и сушат.
  2. Смешивают с эпоксидным или другим клеем.
  3. Смесь (кашицу) помещают в кювету объемом не менее 1 см3.
  4. После затвердевания смеси брикет полируют также как и твердый образец. 

Методы и аппаратура

Глаз человека при нормальной остроте зрения на расстоянии наилучшего видения может различать мелкую структуру, при условии, что соседние элементы структуры отстоят друг от друга не меньше чем на 0,08 мм (толщина лезвия для бритья). Эта величина называется разрешающей способностью глаза. Для наблюдения мелких объектов с большим диапазоном увеличения предназначен микроскоп. Только микроскоп и отраженный свет дают возможность идентификации большинства рудных минералов. Для изучения минералов в отраженном свете применяются специальные поляризационные микроскопы и рефлекторы, создающие вертикально падающий свет. Принципы устройства поляризационных микроскопов также используются для изучения спектров отражения, твердости и химического состава минералов.

Рудные микроскопы

Микроскопы для изучения рудных минералов отличаются от петрографических тем, что имеют специальную приставку – опак-иллюминатор для направления пучка света сверху на полированную поверхность. Подобно всякому поляризационному микроскопу рудный микроскоп состоит из штатива, тубуса и предметного столика. Эти детали служат для взаимной связи между его оптическими частями (объектив, окуляр, опак-иллюминатор с осветителем и поляризатором, анализатор) и объектом, помещенным на предметный столик. Для того чтобы рудный микроскоп можно было использовать для работы в проходящем свете, в центре столика делается отверстие, под которым устанавливается зеркало для подсветки.

Спектрофотометры

Одной из важнейших характеристик рудных минералов является отражательная способность, которая определяется приближенно с помощью стандартных эталонов или фотометрического окуляра, или измеряется количественно с помощью специальных приборов – спектрофотометров.

Микротвердометры

Важнейшим свойством рудных минералов является твердость. Измерение твердости может выполняться разными методами. Наиболее простой – царапание стальной и медной иглами, что позволяет по методу А.Г. Бетехтина разделить все минералы по относительной твердости на три группы: низкой, средней и высокой твердости. Для количественного измерения микротвердости созданы специальные микроскопы.

Магнитная порошкография

Магнитность является свойством немногочисленной группы минералов и поэтому верным диагностическим признаком. Для ее определения в минераграфии используются разные методы. Наиболее простые основаны на взаимодействии образца с магнитной стрелкой (например, компаса) или порошка минерала со стальной иглой. Но когда минералы мелкозернистые или, если в образце содержится несколько магнитных минералов, то используется метод магнитной порошкографии. Он заключается в нанесении на поверхность аншлифа эмульсии магнитного порошка какого-либо минерала или специального феррита, используемого при производстве магнитных лент для звукозаписи. Мелкие магнитные частицы притягиваются магнитными минералами и позволяют определять количество магнитных минералов и характер их срастания с другими минералами.

Микрохимические реакции

Все минералы обладают способностью растворяться в химических реактивах. При этом образуются характерные по форме, цвету и запаху продукты реакций. В рудной минераграфии разработан специальный набор химических реактивов, который позволяет по характеру взаимодействия минералов с реактивами определять их химический состав. Стандартный набор включает шесть реактивов: концентрированные кислоты – HNO3 и HCl и 20-процентные растворы KCl, FeCl3, HgCl2 и KOH. В некоторых определителях приведены данные диагностического травления всех минералов.

Микрозондовые анализаторы

Для точного определения количественного химического состава минералов применяется электронно-зондовый микроанализ или рентгеноспектральный микроанализ (РСМА), который выполняется на специальных аналитических приборах – микроанализаторах. Они имеют оптические системы и рентгеноспектральные установки. Метод основан на возбуждении в исследуемом образце характеристического и тормозного рентгеновского спектра с помощью тонкого электронного пучка и разложении полученного спектра по длинам волн с помощью рентгеновского спектрометра с целью идентификации элементов и определения их содержания. Такому же воздействию подвергаются эталонные образцы (стандарты) с известным содержанием анализируемых химических элементов. Сравнение данных образца и эталона позволяет с высокой точностью определять содержание элементов в исследуемом минерале. Микрозондовые анализаторы позволяют определять состав минералов в зернах размером несколько микрон (1 микрон = 10-6 м).

Приборы для измерения количества минералов

Определение относительного содержания минералов в руде или породе является необходимым для характеристики ее химического состава. Использование минералогического метода оценки химического состава занимает значительно меньше времени, чем химического и не требует сложных лабораторных химико-аналитических комплексов.

При визуальном определении количества рудного вещества в образце используется метод стандартного препарата С.А. Вахромеева (прил. 1). Он не требует специальных приборов, но применим только для мономинеральных руд (хромитовых, лопаритовых, сульфидных). Для точного измерения количества минералов, находящихся в срастании друг с другом, существуют специальные приставки к рудным микроскопам. Современные приборы подобного назначения оборудованы автоматическими системами сканирования и расчета количества и ряда других параметров (структуры, срастаний, размера зерен и др.).

Приборы для измерения размеров зерен

Размер минеральных выделений (зерен, прожилков и т. д.) является необходимым параметром для проектирования методов технологической обработки руды (обогащение, металлургия).

Простейшим прибором для измерения размеров зерен является микрометр-окуляр, прилагаемый в комплекте объективов к рудным микроскопам. В нем установлена специальная пластинка с нанесенными делениями, цена которых определяется в зависимости от увеличения микроскопа с помощью специальной линейки – объект-микрометра, также имеющейся в комплекте микроскопа. Точность определения размера с помощью микрометра-окуляра составляет 0,01 мм (в последних моделях микроскопов – 0,005 мм).

Рудный микроскоп

Главной особенностью рудных микроскопов является приставка опак-иллюминатор, крепящийся непосредственно к основанию тубуса микроскопа. Опак-иллюминатор позволяет преобразовать свет от источника освещения в падающий перпендикулярно поверхности аншлифа пучок света и направить его отраженную часть в окуляр микроскопа.

Преобразование света происходит благодаря специальной оптической системе. Она состоит из фокусирующих линз, поляризатора, анализатора, объектива и окуляра. Источником света служит лампа накаливания, находящаяся в торце опак-иллюминатора. Свет от лампы проходит систему фокусирующих линз и поляризатор. На пути светового пучка установлены фильтр и две диафрагмы: апертурная и полевая. Аншлиф устанавливается на столике микроскопа с помощью специальной пластинки, пластилина и минералогического пресса.

Минералогический пресс обеспечивает строго горизонтальное положение полированной поверхности аншлифа за счет вдавливания его в пластилин. Световой пучок падает на поверхность минерала, взаимодействует с его кристаллической решеткой, частично поглощается атомами и, отражаясь от поверхности минерала, возвращается в объектив. В объективе отраженный свет через специальную призму направляется в окуляр и в глаз наблюдателя. По ходу светового потока можно включать анализатор и изучать поляризационные свойства минерала. Важными деталями рудного микроскопа являются апертурная и полевая диафрагмы, с помощью которых регулируются освещенность и контрастность изображения

Разрешающая способность

 Одной из важнейших характеристик микроскопа является его разрешающая способность, которая ограничена вследствие дифракции световых лучей. Дифракционные явления связаны с отклонением от прямолинейности световых лучей, проходящих около границы непрозрачных экранов, расположенных на пути лучей. Изображение точки вследствие дифракции в оптической системе микроскопа получается всегда не в виде точки, а в форме светового пятна (диска Эри). Следовательно, изображение двух очень близких точек сливается, и только начиная с некоторого определенного расстояния между изображениями точек можно различать темную линию раздела. Это и определяется разрешающей способностью и зависит от апертуры объектива и длины волны света. Дифракция снижает разрешающую способность и, соответственно, четкость изображения.

Чем меньшая деталь объекта может быть воспроизведена (разрешена), тем больше разрешающая способность данной оптической системы. Подставляя в эту формулу конкретные значения γ и А, легко вычислить предельно малые размеры деталей структуры, которые могут быть различимы под микроскопом. Если, например, разрешающая способность слабого объектива с апертурой 0,1 в зеленой области спектра равна 2,7 мкм, то объектив с апертурой 1,4 дает возможность различать две частицы, находящиеся на расстоянии 0,19 мкм.

Настройка микроскопа

Настройку микроскопа начинают с центрирования нити лампы накаливания. Для этого из тубуса вынимается окуляр и вставляется ирисовая диафрагма с небольшим отверстием, через которое без опасности для глаза рассматривается нить лампы. Чтобы ее было хорошо видно, под объектив устанавливается какой-либо высокоотражающий минерал (пирит) или зеркало. На нем должно быть отчетливо видно круглое пятно от падающего из объектива света. Четкое изображение нити лампы в поле зрения регулируется движением ламподержателя в горизонтальном направлении, при помощи винта, находящегося на ламподержателе нить устанавливается по центру поля зрения так, чтобы освещение было равномерным.

Одновременно с центрировкой нити лампы регулируется диаметр апертурной диафрагмы, которая находится сразу за фокусирующей линзой в опак-иллюминаторе по ходу луча света от лампы. Апертурная диафрагма открывается специальным винтом, вращая который по часовой стрелке устанавливают открытие на 2/3 поля видимого в отверстии светового потока.

После центрировки лампы и апертурной диафрагмы из тубуса вынимают ирисовую диафрагму и вставляют окуляр с перекрестием нитей. Следующая операция – регулировка полевой диафрагмы. Она расположена в опак-иллюминаторе по ходу луча после апертурной диафрагмы. Полевая диафрагма должна быть отчетливо видна в поле зрения, обычно резкость ее совпадает с резкостью изображения поверхности аншлифа. Вращая винт вокруг оси, открывают диафрагму до границ поля зрения. Если при закрытом положении освещенный участок располагается не по центру поля зрения, необходимо повращать ручкой стеклянную пластинку вокруг оси или сместить ее в горизонтальном направлении.

После центрировки и настройки лампы накаливания, апертурной и полевой диафрагм, производят центрировку объектива. Для этого на винты объектива устанавливают специальные регулировочные винты (из комплекта к микроскопу), с помощью которых добиваются, чтобы изображение в центре поля зрения при вращении предметного столика оставалось строго по центру, совпадающему с окулярным перекрестьем. В зависимости от того, где находится центр вращения поля зрения, его перемещают к центру окулярного перекрестья с помощью центрировочных винтов.

Резкость изображения нитей устанавливается путем вращения диоптрийного механизма на окуляре.

Приемы работы на рудном микроскопе

Приступая к работе на рудном микроскопе, следует выполнять ряд условий:

  1. В распоряжении начинающего минералога должен быть следующий набор принадлежностей:

– набор стандартных эталонов;

– пластинка с пластилином;

– две иглы: медная и стальная в оправке из пластмассы или в специальном держателе типа цангового карандаша или головки дрели;

– мягкая фильтровальная бумага;

– полировальный станок или суконная тряпочка на деревянной оправке;

– раствор хромпика.

  1. Перед началом работы обязательна проверка освещения и центрировки микроскопа, зачистка поверхности аншлифа.
  2. Минеральный состав руды любого месторождения должен исследоваться по определенной стандартной методике.
  3. Для того чтобы не пропустить в образце никакие выделения минеральных фаз, следует использовать для просмотра препаратоводители, с помощью которых вся поверхность аншлифа последовательно осматривается путем перемещения в поле зрения на шаг, соответствующий диаметру поля зрения объектива. Полосы просмотра должны перекрывать одна другую. Осмотр аншлифа следует производить при средних увеличениях (объективы 9× или 21×).

Подготовка минералов для микрозондового и рентгеновского анализа

Микрозондовый химический анализ минералов производится на специальных приборах. Минералы для анализа выбирают в аншлифе.

1) Аншлиф для микрозондового анализа должен иметь высокое качество полированной поверхности. В нем выбирают место для анализа.

2) Если минерал, выбранный для анализа, находится в аншлифе, то место его расположения отмечают кружочком, прочерченным алмазной иглой.

3) Если минерал выбран из порошка какой-либо пробы, например под бинокулярной лупой, то его сначала запечатывают в эпоксидный клей или другую твердеющую массу и полируют. В связующий материал рекомендуется добавить 1/3 проводящего металлического порошка меди, никеля или угля.

4) Из аншлифа или искусственно приготовленного препарата вырезают шайбу диаметром не более 14 мм и толщиной не более 5 мм.

5) Место анализа фотографируют и на отпечатанной фотографии точно указывают точки анализа.

Минимальный размер анализируемого зерна для микрозондового рентгеноспектрального анализа должен быть не менее 5 мкм (0,005 мм), для качественного определения состава размер зерна должен быть не менее 20–30 мкм.

Подготовка образца для рентгеновского анализа

Для изучения кристаллической структуры минерала также сначала выбирают зерно в аншлифе, а из аншлифа отбирается под микроскопом микроколичество порошка. Для этого выполняют ряд следующих операций:

а) минерал устанавливается в поле зрения, выбирается достаточно крупное зерно (не менее 0,5 мм);

б) на поверхность под микроскопом наносится капелька чистого резинового клея;

в) в поле зрения вводится стальная игла и с ее помощью под слоем резинового клея выковыривается частичка минерала, при этом игла должна быть направлена на минерал как можно круче (рис. 15);

 microsystemy_ru_articles_Different_methods_of_researching_minerals

Рис.15. Положение острия иглы относительно поверхности аншлифа при царапании или получении порошка:

а – правильное, б – неправильное

г) полученный порошок закатывается в клей, шарик помещается в пакет и передается в рентгеновскую лабораторию.

Понятие о теории взаимодействия света и вещества

Изображение, видимое в окуляре, является результатом сложных взаимодействий вертикально падающей световой волны и полированной поверхности минерала. Согласно электронной теории, взаимодействие света и вещества обусловлено взаимодействием электромагнитного поля световой волны с атомами и молекулами вещества. Действие световой волны на электроны вещества и обратное воздействие вещества на световую волну выражаются возбуждением колебаний электронов, совпадающих с колебанием электрического вектора световой волны.

Свет и вещество имеют весьма сложную природу. Известно, что свет представляет собой электромагнитные волны, а вещество – систему электрически заряженных частиц (электроны и ионы), которые под действием световых электромагнитных волн совершают колебательные движения в такт колебаниям световых волн. Частота колебаний света значительна (1014–1015 колебаний в секунду). При такой частоте колебаний за изменением светового поля успевают следовать лишь заряды, обладающие малой массой (электроны); более тяжелые электрические заряды (ионы) не успевают смещаться под действием переменного электрического поля световой волны. Поэтому практически учитывается взаимодействие света с электронами. Световая волна, взаимодействуя с электронами, передает им энергию. Энергия, приобретенная электронами, расходуется на излучение вторичных электромагнитых волн и лишь частично на взаимодействие с ионами. Энергия световых волн выражается в электрон-вольтах, она уменьшается с увеличением длины волны и для видимого спектра имеет следующие значения: λ 300 нм – 4,11 эВ; λ 400 нм – 3.09 эВ; λ 500 нм – 2,47 эВ; λ 600 – 2,06 эВ; λ 700 нм – 1,763 эВ; λ 800 нм – 1,543 эВ.

Из физики известно, что внутренняя энергия вещества, которая выражается в электрон-вольтах, обусловлена наличием в кристаллах соответствующих для каждого из них энергетических уровней (рис. 16).

 microsystemy_ru_articles_Different_methods_of_researching_minerals

Рис.16. Зонная схема электронной проводимости кристаллов: а – металлы; б – полуметаллы;

в – диэлектрики. 1 – зона проводимости; 2 – валентная зона; ∆E – запрещенная зона

Результат колебаний электронов – возникновение вторичной электромагнитной волны света той же частоты, что и первичная. Вторичные волны когерентны первичной волне и могут взаимно интерферировать (накладываться одна на другую). Интерференцией первичной и вторичной волн света обусловлены процессы отражения, преломления и рассеяния. Установлено также, что в кристаллах происходит объединение отдельных энергетических уровней (электронов и ионов) в энергетические зоны (рис. 16). Нижнюю, полностью заполненную зону называют валентной зоной, верхнюю – зоной проводимости, между ними находится энергетически запрещенная зона. Этот энергетический зазор между «потолком» валентной зоны и «дном» зоны проводимости называют шириной запрещенной зоны.

Переход электронов в твердом теле с одного уровня на другой и из валентной зоны в зону проводимости происходит с различным поглощением энергии. Минимальная величина энергии, достаточная для перехода электронов из верхней валентной зоны в зону проводимости, определяет ширину зоны проводимости. Экспериментально установлено, что по ширине запрещенной энергетической зоны твердые тела, минералы можно классифицировать на три группы. Так, выделяют группу металлов, у которых зона проводимости полностью перекрывает запрещенную энергетическую зону. Для этого вида твердых тел запрещенная зона практически отсутствует. У полупроводников ширина запрещенной зоны узкая – не более 3,5 эВ; у диэлектриков широкая – больше 3,5 эВ. Концентрация электронов у металлов в валентной зоне достигает 10-23 в 1 см3, в то время как в зоне проводимости концентрация электронов не превышает 10-20 в 1 см3. Поскольку оптические и другие физические свойства (электропроводность, плотность, микротвердость и др.) любого твердого тела являются, прежде всего, результатом поведения наружных валентных электронов, их взаимодействие между собой и с соседними атомными островами определяется преобладанием определенного типа химической связи (металлической – ковалентной – ионной). Причем минералы с преобладанием металлической связи характеризуются низкой твердостью, высоким коэффициентом поглощения, пластичностью. При увеличении в минералах доли ковалентной связи возрастает твердость, плотность, уменьшается пластичность и увеличивается показатель преломления. Известно также, что у них длинноволновый край полосы собственного поглощения, т. е. максимальное поглощение и отражение, смещается в область больших энергий. При преобладании ионной составляющей твердость минералов увеличивается, плотность уменьшается, уменьшается также показатель поглощения и показатель преломления.

Возврат к списку