Physical Properties and Optical Symmetry of Some Bireflecting Ore Mineral Species

이방성(異方性) 자원광물(資源鑛物)의 물성(物性) 및 광학적(光學的) 대칭성(對稱性) 연구(硏究)

Spectral reflectivity and microhardness were measured quantitatively on polished surfaces of a selection of bireflecting minerals obtained from several well known metallic deposits. Incremental errors are much higher than decremental errors and errors were found to be lowest in the spectral region close to the green wavelength ($544m{\mu}$). The characteristics of the spectral profile are significant in their control of white light color. The covellite and graphite have reflectivity profiles similar in shape for each principal direction, showing noticeable difference in magnitude between the profiles: The spectral reflectivity of covellite parallel to the extraordinary vibration is higher (R$$\simeq_-$$10%) than that parallel to the ordinary vibration and graphite shows opposite feature. Reflectivity of the enargite and famatinite cut parallel to the cleavage plane is always higher (R$$\simeq_-$$5%) than that of the section cut normal. The optical symmetry of 5 bireflecting minerals was determined by noting the variation in reflectivity at $544m{\mu}$. The data indicate that covellite is optically uniaxial positive and graphite is optically uniaxial negative. The Rm values for enargite and famatinite are clearly closer to the minimum value for the mineral ($R_1$) than to the maximum value ($R_2$) : the minerals can be recognized as optically biaxial positive. Enargite and famatinite cut parallel to cleavage have much higher hardness values (HV=> $200kg/mm^2$) than those cut normal to cleavage. Vickers indentations exhibit characteristic features for all the bireflecting mineral species studied. Broad radicle groupings of the mineral species can be made with regard to the reflectivity microhardness numbers.

본 논문에서는 세계적으로 유명한 대규모의 황화철상(黃化鐵床)에서 산출되는 7종의 이방성(異方性) 광석광물(鑛石鑛物)을 대상으로 물리적(物理的) 특성(特性)을 실험 연구하고, 광물(鑛物) 고유의 타광학성(他光學性), 결정방향(結晶方向)과의 상관 관계를 밝히며, 금속자원 광물의 감정(鑑定)을 위한 자료를 제시하고자 시도되었다. 연구대상 이방성(異方性) 광물(鑛物)(covellite, graphite)은 광물상호간의 white light color의 차이 뿐아니라 동종광물(同種鑛物)내부의 두 편광(偏光)(상광선(常光線), 이상광선(異常光線))의 방향에 따라 동일한 형태이나 큰 정량적 차이(R=약 10%)를 보여주는 spectral profile을 갖는다. 결정방향(結晶方向)에 따라 고찰된 이방성(異方性) 광물(鑛物)(enargite, famatinite)의 반사력(反射力)은 벽개면에 평행한 면에서 항상 높은 값(R=약 5%)을 갖는다. 측정 반사력(反射力)을 이용하여 규명된 연구 광물종의 광학적(光學的) 대칭성(對稱性)은 covellite가 일륜성(一輪性)(+), graphite는 일축성(一軸性)(-)이고, enargite와 famatinite는 이축성(二軸性)(+)이며, 부반사력(復反射力)이 낮은 gratonite의 경우는 결정이 불가능하였다. 표준하중별로 실시된 휘경도(徽硬度)실험에서 이방성광물(異方性鑛物)(enargite, famatinite)의 결정방향은 큰 영향을 미치는데, 즉 벽개면에 평행한 면에서 항상 높은 (HV=> $200kg/mm^2$) 휘경도(徽硬度)값을 보여준다. 모든 실험광물이 각각 특징적인 indentation의 형태를 갖음은 징경도(徵硬度)와 함께 광물감정(鑛物鑑定)에 유용할 것이다. 실험광물이 최소하중에서 항상 불규칙한 휘경도(徽硬度)값을 갖는 것은 관찰에서 기인되는 측정오차로 사료된다. 휘경도(徽硬度)-반사력(反射力)의 상관 관계를 이용한 시험광물의 분류는 Gray-Millman(1962)의 실험결과와 일치된다. 한편 반사도(反射度)의 과장별 측정오차와 그의 제거 방안이 논의되었다.