《矿相学》课程教学大纲

1、矿相学教学大纲课程名称：矿相学课程英文名称：Mineralography课程编码：1302ZY007课程类别/性质：专业选修课程-限选（必选）/专业选修课程学分：2总学时/理论/实验（上机）：32/18/14开课单位：地球科学学院适用专业：地质学（资源地质方向）先修课程：普通地质学、结晶学与矿物学、岩石学、构造地质学、地史学等矿相学是地质学专业一门专业选修课程-限选（必选）/专业选修课程，主要阐述矿石中矿物的六大光学物理性质、不同成因类型矿石结构和构造的主要形态特征以及成矿期、成矿阶段及矿物生成顺序的主要判断标志，要求掌握未知矿物综合鉴定和常见矿物简易鉴定的基本方法和步骤，并利用矿石观察和分析

2、成果剖析矿床成因。本课程是指导矿产勘查和矿石的技术加工的理论基础和依据。课程内容包括三部分：矿相显微镜的使用及矿物的六大物理性质（反射率、反射色、双反射、反射多色性、均非性和内反射）；金属矿物的鉴定、矿石结构和构造的分析、成矿阶段和矿物生成顺序的确定；了解矿石的工艺性质。其中核心内容是矿物的六大物理性质和金属矿物的鉴定。本课程综合性和实践性较强，必须全面地运用地质学、矿物学、岩石学、地层学、地史学、构造地质学、地球化学等多种学科知识来深入理解金属矿物的鉴定、矿石结构和构造的分析、成矿阶段和矿物生成顺序的确定，阐述矿石和矿石矿物的形成条件及形成机制，为后续矿产勘查工作储备理论基础。要求学生学习该

3、课程后，具备利用矿相学相关理论知识尝试分析解决矿石的形成条件及形成机制的能力；树立理论联系实际、探索科学奥秘和基本科研思维，培养为祖国矿产资源勘查的专业使命和价值观。保证学生达成专业的相应毕业要求。通过本课程学习，使学生掌握不同类型矿床的基本地质特征和成矿地质条件，理解各类矿床的形成机理和分布规律，了解矿床学的研究现状和发展趋势。培养学生矿床学及相关学科的科研思维，能够尝试利用矿床学及相关基本理论和研究方法分析解决矿床成因和勘查模型的研究能力，树立为祖国矿产资源勘查的专业使命和价值观。为后续矿产勘查学等专业课程的学习及从事矿产勘查、地质灾害评价、矿山环境修复、国土资源规划等领域工作打下坚实基础

4、。1. 价值目标：树立为祖国矿产资源勘查和科学研究事业奉献终身的宏大志向，培养实事求是、探索未知、追求真理、勇攀科学高峰的责任感与使命感，激发学生科技报国的家国情怀和使命担当。2. 知识和能力目标：本课程要求学生学习该课程后具备以下知识与能力：（1）正确理解并掌握有关矿相学的基本名词术语及其研究内容和方法（毕业要求2.4）（2）了解反射光的基本理论，学会使用反光显微镜，掌握矿物的六大光学物理性质（反射率、反射色、双反射、反射多色性、均非性和内反射）（毕业要求2.4）。（3）掌握未知矿物综合鉴定和常见矿物简易鉴定的基本方法和步骤，学会使用教材中的矿物综合鉴定表，建立初步的矿相学研究思维（毕业要求

5、2.4，2.6）；（4）认识并掌握不同成因类型矿石构造、矿石结构的主要形态特征，理解矿石结构和构造的形成条件。（毕业要求2.4）；（5）掌握判断成矿期、成矿阶段及矿物生成顺序的主要标志，学会利用矿石观察和分析成果剖析矿床成因。尝试解决矿床成因和矿产勘查相关问题的能力（毕业要求2.4，2.6）；（6）了解矿石的化学成分、矿物的嵌布粒度、矿物物性等矿石工艺性质。（7）具有较好的团队合作意识，能够承担团队中的多种角色（毕业要求5.1）；（8）具有自主学习和适应发展的能力（毕业要求6.2）课程教学包括课堂教学、课堂研讨、课堂及课后习题三部分，包括6章的理论教学、7个实验内容。课内理论教学18学时、实验

6、14学时（详见本大纲第四部分）。课堂理论教学内容、要求及学时分配如下：章节内容思政融入点要求学时支撑毕业要求指标点理解掌握分析与应用第一章：绪论第一节矿相学的相关基本概念现代人类日常生活与矿产资源密切相关，以黄金为例引入辨别金属矿物的方法。高中低22.42.65.16.2第二节矿相学的研究内容高中低第三节矿相学的研究意义和研究方法高中低第四节反射光的基本理论及反光显微镜高高高第二章：矿物的物理性质第一节矿物的反射率和反射色对比思维的运用：不透明矿物与透明矿物的光学物理性质的对比高高中41.42.42.6第二节矿物的双反射及反射多色性高高高第三节矿物的均质性及非均质性高高中第四节矿物的内反射和显

7、微硬度高高高第三章：矿物鉴定第一节矿物的综合鉴定浅析矿石鉴定报告的编写规范高高中41.42.42.6第二节矿物的简易鉴定高高中第四章：矿石的构造、结构第一节概述中中中22.42.66.2第二节矿石构造中中中第三节矿石结构中中中第四节矿物的晶粒内部结构中中中第五章：成矿阶段及矿物生成顺序第一节概述毛泽东同志建国初期视察大冶铁矿事迹高高中42.42.6第二节成矿期及成矿阶段高高中第三节矿物的生成顺序及矿物世代高高高第四节矿物生成顺序图表的编制高高高第六章：矿石工艺性质研究第一节矿石的化学成分和矿物组成白云鄂博稀土赋存状态研究高高中22.42.6第二节元素的赋存状态及其研究方法高高中第三节矿物的嵌布

8、粒度及解离性高高中第四节矿物物性及其工艺特性高高中实验内容为课内设置的一个实践教学环节，由7个实验组成。实验项目与类型序号实验项目实验类型学时支撑毕业要求指标点演示验证综合设计1实验一反光显微镜、矿物的反射色及反射率22.4、2.6、5.12实验二矿物的双反射及反射多色性、矿物的均质性及非均质性22.4、2.6、5.13实验三矿物的内反射及显微硬度22.4、2.6、5.14实验四矿物的综合鉴定22.4、2.6、5.15实验五常见矿物的简易鉴定22.4、2.6、5.16实验六矿石构造、结构及矿物晶粒内部结构22.4、2.6、5.17实验七成矿阶段及矿物生成顺序22.4、2.6、5.1实验一反光显

9、微镜、矿物的反射色及反射率 2学时（1）目的要求了解反光显微镜的基本结构及性能，学会使用反光显微镜，掌握自然光、单偏光、正交偏光、斜照光的获取条件和使用方法。掌握矿物反射色的观测条件、视测分级以及本次实验所观测的矿物反射色的镜下特征。掌握矿物反射率的观测条件、观测方法、视测分级以及本次实验所观测的矿物反射率的镜下特征。（2）方法原理反光显微镜的基本结构及性能反射色的观测以及视测分级反射色是矿物光面在反光显微镜的垂直光源照射下所显示的颜色。观测条件：反光显微镜，自然光下，根据颜色感觉定性描述。反射色视测分级：1）显著颜色类有明显颜色的矿物，如黄色、蓝色、玫瑰色等。2）无色类如亮白色、白色、灰白色

10、、灰色、暗灰色等。3）微弱颜色类无色类但带有很轻微的某种颜色的色调。如磁铁矿，灰白色带棕色色调；砷黝铜矿，灰白色带灰绿色色调；辉银矿灰白色带橄榄绿色调。矿物反射率的观测方法和视测分级反射率的高低在镜下表现为明亮程度。在反光显微镜下将未知矿物与已知反射率的标准矿物进行对比，根据对比结果确定未知矿物的反射率级别，称为视测对比法。本实验使用视测对比法观测矿物反射率，即通过与标准矿物进行对比，获得反射率等级。使用的标准矿物为4个标准矿物：黄铁矿 R = 53%，方铅矿R = 43%，黝铜矿R = 31%，闪锌矿R = 17%，相应反射率等级有5个： R黄铁矿， 黄铁矿R方铅矿， 方铅矿R黝铜矿， 黝铜

11、矿R闪锌矿， R 闪锌矿。（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点仔细观察矿石样品中的矿物反射色和反射率，并将其与标准矿物对比。（5）实验内容反光显微镜的基本结构及性能：a. 机械系统镜座、镜臂、镜筒、物台、升降螺旋等。b. 光学系统目镜、物镜、垂直照明系统、上偏光镜等。c. 光源系统卤钨灯（12V、100W）、光纤式冷光源（3.2-3.6V、0.5W）、变压器。自然光、单偏光、正交偏光、斜照光的获取条件和使用方法：a. 自然光拉出前偏光镜，拉出上偏光镜。b. 单偏光加上前偏光镜，拉出上偏光镜。c. 正交偏光加上前偏光镜，推入上偏光镜（上偏光镜旋转盘刻度为“0”

12、对“0”位置；或者上偏光镜旋转盘白点对准手柄位置）。d. 斜照光用光纤式冷光源（3.2-3.6V、0.5W）由镜筒侧方（最佳角度为45）照射矿物光面。观测并认识下列典型矿物反射色的镜下特征及视测分级：黄铜矿铜黄色显著颜色类黄铁矿浅黄色显著颜色类斑铜矿玫瑰色或棕红色显著颜色类铜蓝天蓝色显著颜色类方铅矿纯白色无色类辰砂灰白色无色类闪锌矿灰色无色类方解石深灰色无色类辉银矿灰白色带绿色色调微弱颜色类通过多媒体图像判断磁黄铁矿、辉锑矿、铬铁矿、石榴子石等矿物的反射色特征并确定其分级。独立观测并认识自然金、赤铁矿、红砷镍矿、黑钨矿、石英的反射色特征。利用视测对比法观测黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿四种标准

13、矿物的反射率特征。利用多媒体图像判断红砷镍矿、赤铁矿、铬铁矿三种矿物的反射率特征，并确定其反射率级别。利用四种标准矿物，通过视测对比法观测黄铜矿、毒砂、辉锑矿、自然金、石英、辰砂等矿物的反射率特征并确定这些矿物的反射率级别。实验二矿物的双反射及反射多色性、矿物的均质性及非均质性 2学时（1）目的要求掌握矿物双反射及反射多色性、均质性和非均质性的观测条件、观测方法和视测分级。掌握本次实验所观测的矿物双反射及反射多色性、均质性和非均质性的镜下特征。（2）方法原理复习双反射及反射多色性、均质和非均质性的基本概念双反射及反射多色性的观测方法和视测分级：反光显微镜单偏光条件下，旋转物台，观察单个颗粒或集

14、合体颜色和亮度的变化。可分为：1）可见双反射：在单偏光条件下，转动物台（改变矿物的结晶方位），矿物显示亮度或颜色的变化，属于此级；2）未见双反射：在上述条件下，未见矿物显示亮度或颜色变化者，属于此级。均质和非均质性双反射及反射多色性的观测条件、观测方法和视测分级：观测条件视测分级严格正交偏光不完全正交偏光强非均质性明暗变化显著可见颜色变化明暗和颜色变化都显著弱非均质性有明暗变化颜色变化不显著明暗变化较显著可见颜色变化均质性明暗颜色均无变化（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点理解并掌握反射色、反射率、双反射及反射多色性、矿物的均质性及非均质性概念基础上，仔细观

15、察矿石样品中的矿物反射色和反射率双反射及反射多色性、矿物的均质性及非均质性。（5）实验内容在单偏光下通过观测典型矿物，认识双反射及反射多色性的镜下特征及视测分级：铜蓝可见双反射（天蓝色蓝白色）辉锑矿可见双反射（灰白色灰色）毒砂可见双反射（亮白色白色略带黄色色调）黑钨矿未见双反射闪锌矿未见双反射利用多媒体图像判断黄铜矿、雌黄、石墨、铬铁矿等矿物双反射及反射多色性的镜下特征及视测分级。独立观测辉钼矿、方铅矿、斑铜矿、红砷镍矿、方解石、辉铋矿的双反射及反射多色性，描述其特征并确定其分级。用严格正交偏光法和不完全正交偏光法观测和认识下列典型矿物的均质性和非均质性特征：铜蓝强非均质性（红棕火红色）辉锑矿

16、强非均质性（灰蓝灰白褐色）毒砂强非均质性（蓝绿红棕色）黑钨矿弱非均质性闪锌矿均质性利用多媒体图像判断辉钼矿、钛铁矿、黝锡矿、方铅矿等矿物的均质性、非均质性特征并确定其分级。用严格正交偏光法或不完全正交偏光法独立观测赤铁矿、辉铜矿、磁黄铁矿、黄铁矿、锡石的均质性和非均质性，描述其特征并确定其分级。实验三矿物的内反射及显微硬度 2学时（1）目的要求掌握矿物内反射的观测条件、观测方法和视测分级。掌握本次实验所观测的矿物内反射的镜下特征。掌握刻划硬度、抗磨硬度的观测条件、观测方法和视测分级，了解抗压硬度的测定方法。掌握本次实验所观测的矿物硬度特征。（2）方法原理复习教材中有关章节，掌握内反射、矿物硬度

17、的基本概念。内反射观测条件、观测方法和视测分级：1）斜照光（法）用斜照灯从显微镜侧方照射矿物光面，选择合适的方向和角度尽量增大进入物镜的光量，增加透明感。需要在中、低倍物镜下观察；2）严格正交偏光（法）选用高倍物镜在严格正交偏光条件下观察。高倍物镜对光有强烈聚敛作用，使透过物镜的光线变成各种方向的斜射光。均质矿物任何方位均可，但非均质矿物则需要在消光位观察，排除偏光色的影响。并根据观察结果分为显内反射（内反射色）和不显内反射色。 = 3 * GB3 刻划硬度的观测条件、观测方法和视测分级：刻划硬度的测定方法 金属针刻划法：1) 刻划工具：钢针、铜针；2) 视测分级：高硬度（钢针刻不动）、中硬度

18、（钢针刻得动）、铜针（刻不动）和低硬度（铜针刻得动）。（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、斜照灯、钢针、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点理解并掌握内反射和矿物硬度的概念基础上，仔细观察矿石样品中的矿物内反射，仔细观察多媒体短片中的矿物被钢针刻划后的现象。（5）实验内容用斜照光法观测和认识下列典型矿物的内反射特征：孔雀石显内反射（翠绿色），石英显内反射（灰白色），辰砂显内反射（棕红色），黑钨矿显内反射（棕红色），不显著，需选择裂隙发育处观测，可见棕红色内反射赤铁矿显内反射（朱红色），不显著，在裂隙、凹坑及少数晶体边缘可见朱红色内反射磁黄铁矿不显内反射用严格正交偏光法观测和认识孔雀石、黑钨矿的

19、内反射特征，与斜照光法对比，有何异同。利用多媒体图像判断蓝铜矿、铬铁矿、磁铁矿、闪锌矿等矿物的内反射特征并确定其分级。独立观测雄黄、锡石、赤铜矿、方铅矿的内反射，描述其镜下特征并确定其分级。利用金属针刻划法认识下列典型矿物的刻划硬度特征及视测分级：黄铁矿高硬度（钢针刻不动）闪锌矿中硬度（钢针能刻动，铜针刻不动）方铅矿低硬度（铜针能刻动）利用接触亮线移动法观测黄铜矿和磁黄铁矿的抗磨硬度。独立观测毒矿、黄铜矿、石英、辉钼矿、黝铜矿的刻划硬度特征并确定其分级。独立观测钛铁矿和磁铁矿的抗磨硬度大小。实验四矿物的综合鉴定 2学时（1）目的要求掌握未知矿物综合鉴定的基本方法和步骤。学会使用教材中的矿物综合

20、鉴定表。（2）方法原理复习教材中有关矿物综合鉴定的论述，了解综合鉴定的基本概念，熟悉矿物综合鉴定表的各项内容及使用方法。未知矿物综合鉴定的主要依据是矿物的物理性质和化学性质并结合矿物的产出特征。未知矿物综合鉴定的基本方法是对比法。将观测得到的未知矿物的鉴定资料与已知鉴定资料进行对比，从而确定矿物名称。按照对未知矿物进行综合鉴定的步骤操作，能提高鉴定效率。首先观测确定未知矿物的反射率和硬度，确定未知矿物所在鉴定表的表号。然后再观测确定未知矿物的其它各项物理性质特征。根据矿物的物理性质鉴定特征，可在选定的鉴定表中查出一组（或一个）与未知矿物性质相似的矿物。最后根据浸蚀鉴定的结果并结合矿物的产出特征

21、，对相似矿物逐个进行筛选、光源，定出可能的矿物名称。如果要进一步验证矿物中所含的主要化学元素，可做显微结晶化学分析，或者做电子探针分析等仪器测试以便检验鉴定结果。（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点理解并掌握关矿物综合鉴定的论述，熟悉矿物综合鉴定表。（5）实验内容综合运用已学过的各种鉴定方法，系统鉴定34种未知矿物。实验五常见矿物的简易鉴定 2学时（1）目的要求掌握常见矿物简易鉴定的方法。认识并掌握一些常见矿物的主要鉴定特征。（2）方法原理在学习、掌握矿物的物理性质和化学性质特征的基础上，参阅教材中常见矿物的主要鉴定特征表，观测和认识一些矿物的主要鉴定特征。

22、注意总结各组矿物的共同特征及同组、不同组具有相似性质的矿物的主要区别。观测过程中，注意总结简易鉴定和综合鉴定的区别和联系。简易鉴定是抓住矿物的主要鉴定特征，不需要对矿物的每个性质都做鉴定；但是要从矿物的诸多性质中抓主要的鉴定特征也不是一件容易的事，必须以综合鉴定为基础。二者是相辅相成的，不可偏废某一方。反复观测、熟记上述常见矿物的主要鉴定特征。（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点熟记常见矿物的主要鉴定特征。（5）实验内容从矿物的物理性质、化学性质和产出特征入手，观测下列八组常见矿物，抓住每种矿物的主要鉴定特征，对其做简易鉴定：黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、铜蓝、黝

23、铜矿；辰砂、雄黄、雌黄、黑钨矿；方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿；自然金、辉银矿；辉锑矿、辉钼矿、石墨；钛铁矿、磁铁矿、赤铁矿；赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿、针铁矿；石英、方解石。实验六矿石构造、结构及及矿物晶粒内部结构 2学时（1）目的要求认识并掌握不同成因类型矿石构造、矿石结构的主要形态特征。掌握本次实验所观察的矿石构造、矿石结构的主要形成条件。认识矿物晶粒内部结构的主要类型。（2）方法原理复习教材中有关矿石构造、矿石结构和晶粒内部结构部分的内容，了解矿石构造、矿石结构和矿物晶粒内部结构的基本概念，认识矿石构造和结构的主要形态类型，掌握各主要成因类型的典型矿石构造和矿石结构的特征，以及矿物

24、各种晶粒内部结构特征。结合具体标本和矿石光片，按不同成因类型进行观测，掌握各类型中独特的或典型的构造和结构，结合卡片说明，分析其基本形成条件。总结各成因类型的矿石构造和矿石结构特征。注意区别形态相同而成因不同的矿石构造和矿石结构。（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点熟悉不同成因类型矿石构造、矿石结构的主要形态特征。（5）实验内容通过多媒体幻灯片观察不同成因类型的矿石构造特征：a. 岩浆矿石构造岩浆分异的块状构造、豆状构造、斑杂状构造、浸染状构造。矿浆贯人的气孔状构造。b. 气水热液矿石构造充填的一角砾状构造、晶洞状构造、脉状构造、环状构造和胶状构造。交代的一

25、浸染状构造、条带状构造、块状构造。c. 风化矿石构造一皮壳状构造、多孔状构造、角砾状构造。d. 沉积矿石构造胶体化学沉积的鲕状构造、肾状构造和胶状构造生物化学沉积的纹层状构造。e. 变质矿石构造条带状构造、皱纹状构造。通过多媒体幻灯片，观察不同成因类型矿石结构特征和矿物晶粒内部结构特征。结合具体标本，观察下列主要成因类型的矿石结构特征：a. 熔体和溶液的结晶结构自形粒状结构、自形板状结构、半自形粒状结构、他形粒状结构（海绵陨铁结构）。b. 溶液的交代结构文象结构、骸晶结构、交叉结构、乳浊状结构、自形粒状代晶结构。c. 固溶体分解结构乳浊状结构、乳浊叶片状结构、格状结构、叶片格状结构、结状结构。

26、d. 胶体物质重结晶结构放射状变晶结构、花岗变晶结构。e. 沉积结构草莓结构。f. 结晶物质重结晶及动力结构花岗变晶结构、压碎结构、揉皱结构。观察下列矿物晶粒内部结构双晶结构； b. 环带结构； c. 解理结构实验七成矿阶段及矿物生成顺序 2学时（1）目的要求掌握判断矿化期及矿化阶段的主要标志。掌握判断矿物生成顺序的主要标志。（2）方法原理复习教材中与矿化期、矿化阶段及矿物生成顺序有关的内容，掌握它们的基本概念和主要划分标志。矿化期与矿化阶段的判断，必须以野外地质观测为主。在野外详细调查的基础上，根据充分的地质资料综合分析才能确定。实验室中仅能观察和认识几种比较典型的标志。确定矿物生成顺序应将肉眼观察和显微镜下观察相结合。矿物的接触关系是多种多样的，交代现象在矿石中分布较普遍，矿物间的交代关系比较复杂不易判断，必须多观察，然后结合分析加以确定。不能根据个别视域的观察内容就下结论。（3）主要实验仪器及材料反光显微镜、矿石标本以及多媒体设备（4）掌握要点理解并掌握判断矿化期及矿化阶段的主要标志和判断矿物生成顺序的主要标志。（5）实验内容通过多媒体幻灯片，观察判断矿化期、矿化阶段和矿物生成顺序