第三章 矿物的反射色
一、概述
(一)反射色的概念
矿物的反射色(rellected color，rcflection color)系指矿物光片在矿相显微镜直射光下所显示的颜色而言。它在概念上与天然矿物块在普通光线(以各种不同方向射向矿物)下以肉眼观察所看到的“矿物颜色”不同，而是人工磨制好的矿物光面对镜下光线直射时的选择性反射作用造成的“表色”。因此，矿物的反射色由其反射率色散曲线决定。如图2－5所示，反射率色散曲线以曲线所处的位置表征矿物反射率的高低，同时以曲线的形态，表征矿物颜色色调的特点。比如色散曲线呈水平状态，根据其所处位置的高低反射色依次为亮白色、白色、灰白色、灰色、暗灰色。色散曲线在红、橙、黄波段上升反射色依次为红、橙、黄色；在绿波段上升，反射色略带绿色；在蓝波段上升的带蓝色，在蓝波段下降的略带黄色；色散曲线在蓝波段和红波段都上升的，反射色略带紫色。图2—5可出银、自然铜、白铁矿、黄铁矿、方铅矿和铜蓝等的色散曲线的位置和形态特点可具体解释其反射色依次为亮白色微带黄色、淡红色、白色微带绿色、淡色黄、微蓝白色和蓝紫色等。反射率色散曲线不但能够反映矿物反射色的一般颜色特征，还能够表示反射色颜色的细节(“色调”)。如砷黝铜矿在绿波段略微上升导致其反射色为灰白色微带绿色色调；又如红砷镍矿除红波段上升外在450一460nm呈明显低谷可解释其反射色显玫瑰红色带黄色色
调。因此，在日常矿相鉴定工作中应对矿物的反射色进行详细的描述。
(二)反射色的分类
从大的方面来说，矿物的反射色可划分为无色类、微弱颜色类、显著颜色类等色类(表 2－11）：
表2-11 矿物的反射色分类
（据R·Galopin, N·F·M·Henry,1972）
无色类(A类) 锡 石 自然梯 毒 砂 辉铋矿 方铅矿 辉锑矿 硫锰矿 辉钼矿 白钨矿 雌 黄 黑钨矿 雄 黄 针铁矿 辉银矿 闪锌矿 纤铁矿 磁铁矿 微弱颜色类(B类) 自然银 黑钨矿 辉铜矿 辉银矿 黝铜矿 针铁矿 砷黝铜矿 镍黄铁矿 闪锌矿 自然铋 铬铁矿 赤铁矿 褐锰矿 纤铁矿 石 墨 软锰矿 磁铁矿 显著颜色类(C类) 自然金 辉钼矿 自然铜 针镍矿 方黄铜矿 白铁矿 蓝辉铜矿 黝（黄）锡矿 黄铜矿 硫砷铜矿 斑铜矿 钛铁矿 红砷镍矿 黄铁矿 磁黄铁矿 铜 蓝 从表2—11所列较常见矿物中可以看出不少矿物（闪锌矿、磁铁矿、针铁矿、纤铁矿、
辉银矿、辉铜矿等)同时在相邻两个色类中出现，这既与这些矿物的反射色特征处于中间过
度状态有关，也可能与矿物中所含类质同象混入物杂质的种类和数量不同有关。如辉铜矿可能因仅含极少量的铜蓝或蓝辉铜矿而呈现浅灰色微带蓝色色调(属微弱颜色类)，因含有较多的斑铜矿而呈现浅黄棕色反射色(属显著颜色类)。
(三)反射色的定性观察方法及其影响因素 反射色的常规定性观察方法十分简单，是在普通矿相显微镜下观察矿物的颜色。一般是根据观察者的色感定性地描述矿物的反射色。但矿物反射色常受连生矿物反射色的影响而产生所谓“视觉色变效应”。这是因为两种矿物的颜色一起刺激观察者的目视网膜，不同于单看一种矿物的颜色印象。如灰色矿物与白色矿物连生会显得更暗，而与暗色矿物连生时则显得较淡；淡黄色矿物与黄色矿物连生会显成白色，而与灰色矿物连生时则显得很黄。例如磁黄铁矿本为灰色，但当其与蓝灰色的赤铁矿连生时就变成淡粉红色；黄铜矿本为铜黄色，若与磁黄铁矿连生就变成黄绿色。有时某些矿物这种“色变效应”非常特征，可以利用作为该矿物特殊的鉴定特征。如砷黝铜矿本为灰白色微带橄榄绿色或蓝绿色，当其与方铅矿连生时则呈明显的淡绿色(橄榄绿色色调)；黝铜矿也由灰白色变成灰白色带棕色(与方铅矿连生)。各种矿物的色变效应可参阅有关书籍(W·Uytenbogaardt等1971年所编金属矿物显微镜鉴定表中各种矿物“色变效应”，描述甚为详细)。 十分明显，金属矿物的反射色具有一定的鉴定意义。但要求光片磨光质量较高和矿相微镜的光源调节达到标难(方铅矿显纯白色而不带淡蓝色或淡黄色以及其他颜色色调)后才不致发生差错。
(四)常见金属矿物的反射色
常见金属矿物(包括石英、方解石两种常见非金属矿物)的反射色特征见表2－12。
表2—12 常见金属矿物的反射色 矿物(反射色特征) 毒 砂(白色微带玫瑰黄色) 黄铁矿(浅黄白色) 白铁矿(浅黄白色微带粉红至黄绿色) 红砷镍矿(浅玫瑰色微带黄色或棕色) 自 然 银(亮白色微带乳黄色) 自 然 金(亮金黄色) 自 然 锡(乳白色，易变为粉红乳色) 自 然 钢(铜红色，易变为淡棕色) 镍黄铁矿(浅黄白色镜带棕色) 紫硫镍矿(白色微带紫色，黄色或棕色) 黄 铜 矿(铜黄色) 矿物(反射色特征) 赤 铜 矿(浅灰色微带浅蓝色) 赤 铁 矿(浅灰白色微带蓝色) 磁 铁 矿(灰色微带棕色) 黝(黄)锡矿(黄灰色带橄棋绿色) 硫砷铜矿(浅粉红灰白色) 斑 铜 矿(玫瑰色) 闪 锌 矿(灰色微带淡棕色) 蓝辉铜矿(灰蓝色) 硫 锰 矿(浅灰色微带绿色) 钛 铁 矿(灰白色带棕色) 黑 钨 扩(灰色)
辉 铋 矿(白色微带淡黄色) 针 铁 矿(灰微带淡蓝色) 方 铅 矿(纯白色) 锡 石(灰色带棕色) 辉锑矿(白色－浅灰白色) 磁黄铁矿(乳黄色，微带玫瑰棕色) 铜 蓝(深蓝微带紫色－蓝白色) 石 墨(浅棕灰色－深灰色) 黝 铜 矿(灰白色微带浅棕色) 辉 钼 矿(灰白色－灰色) 砷黝铜矿(灰白色微带橄榄绿色) 螺状硫银矿(灰白色带绿色) 软 锰 矿(白色微带乳黄色) 钡硬锰矿(浅灰白色微带黄色) 辉 铜 矿(强灰色微带蓝色) 石 英(深灰色) 辰 砂(浅蓝灰白色) 方 解 石(深灰色－灰黑色) 二、反射色的颜色指数
在矿相显微镜下前述定性观察矿物的反射色的方法十分简单、直观。有经验的矿相工作
者常可根据反射色迅速、准确地鉴定许多常见金属矿物，但描述某矿物反射色的具体特征则存在一些困难。由于观察者的辨色力和色感性可能不同，使同一矿物在同样观测条件下得出不完全相同的颜色印象，导致作出不同的描述。如磁黄铁矿曾分别被描述为乳黄色、淡棕黄色、淡黄褐色、淡古铜色、奶酪黄色带粉红棕色色调等等，别人如不经亲自观察很难体会磁黄铁矿到底显示什么样的反射色。因此，用定量方法以某些数字指标表征金属矿物反射色具有明显的进步意义。近二十年来，国外开始将色度学领域中定量数字化测量颜色的方法引进到矿物学领域，并已实测了一些金属矿物的颜色指数。中南矿冶学院张志雄早在五十年代即倡议应利用矿物反射率色散曲线或直接测定三色刺激量的测量方法，采用国际照度委员会(CIE)规定的标准(XYZ)系统来确定矿物反射色的数值。1975年以来，中国地质科学院陈正等用MPV－I型光电倍增管测微光度计实测了一百多种金属矿物的反射率色散曲线并计算这些矿物的反射色颜色指数，使我国成为最早开创这个领域的几个先进国家之一。
大家知道，表征颜色的三个要素是亮度、色调(Hue)和纯度(Purity of excitement)。亮度是指颜色明亮的程度，是重要的颜色指数之一，金属矿物亮度以Rvis表示。色调是颜色的种类，它与光的波长有关(如表2－13)。一般以颜色指数中的主波长λd或颜色色散曲线主峰值的波长数表示。纯度(Pe)系颜色的纯粹程度，可用色光和白色的比例来定量表示，以光谱色为最大(100％为1)，颜色变淡Pe即减小，纯白光为零。例如主波长λd为650nm、纯度Pe为0.6的颜色，它是由60%的波长650nm的深红色光加上40%的白光混合构成的红光。它看起来不如100%的650nm深红色那样鲜艳，但比纯度小于0.6的红光鲜艳一些。
表2—13 颜色的色调(波长单位为nm)
波长λ 色 调 ＜450 紫色 450－480 蓝色 480－510 青色(蓝绿色) 510－550 绿色 550－570 黄绿色 570－590 黄色 590－610 橙色 ＞610 红色 反射色颜色指数主波长λd和纯度Pe可在国际照度委员会(CIE)规定的(XYZ)系统标准色度(图2－6)上求出。色度图中X、Y分别为横坐标和纵坐标方向，其数值是标准三原色中的红色和绿色系数值(色度坐标值x、y)。可见光中每一种单色光(从380—800nm)的x、y系数值都落在图中马蹄形曲线(光谱色曲线或光谱色轨迹)之上，图中的W点为理论上的白光(等能光SE)，其X、Y值都为0.3333(z值也为0.3333)。所有实际的颜色都包含在马蹄形光谱色曲线及曲线两端点连线范围之内。颜色的色度坐标越接近光谱轨迹，则纯度越高，即颜色越深或越浓；越接近W白点，则纯度降低，颜色越淡越接近白色，280—400nm到700—800nm端点直线上的各点不代表光谱色，而表示由380—400nm的紫色和700一800nm的红色按不同比例相混而得的混合色(接近紫端紫色较深，接近红端红色较显)。
从400—700nm每间隔10nm的共31个单色光谱色的x、y、z色度坐标值见表2－4（表的左半部）。该表同时列出与国际照度委员会(CIE)之(X、Y、Z)系统这31个单色光谱色相应的三色函数值(”表2—14的右右半部)。这些三色函数值是由图2—7所示之CIE之(X、Y、
矿物的反射色讲解
