鑒定礦物并不難,隻要掌握“看、 摸、 刻、 掂”四種方法,在野外鑒定常見礦物非常輕松。
一、看
觀察礦物晶體的外形、顫色、光澤、透明度、解理和其礦物組合是識别鑒定礦物最基本、最重要的步驟。這些觀察内容是礦物主要物理性質的反映。
( 1 )顔色
這是鑒定礦物最大的特征之一。通常所講的物體顔色,是指物體在白光照射下所顯示的顔色。在礦物學上,通常分為自色、他色和假色三種顔色。
自色-是指在成因上與礦物本身的固有化學成分直接有關的顔色。對一種礦物而言,自色是相當固定且具特征性的,如赤鐵礦為櫻紅色,藍銅礦為藍色,孔雀石為綠色;
他色-是指非礦物本身固有的因素引起的顔色。可以是礦物中機械混入微量雜質所引起,也可以是因在類質同象過程中起替代作用的微量雜質元素所産生,還可以發生在礦物中存在某種晶格缺陷的情況下。如純淨的石英為無色,如含有微量雜質元素,則可呈現紫色(含三價鐵)等各種顔色;
假色-是由于光的幹涉、衍射等物理光學過程所引起的呈色,如礦物表面上出現的氧化膜即可産生假色。
綠色的孔雀石
藍色的藍銅礦
(2)外形
礦物外形反映了結晶習性。礦物的單體,有的沿一個方向伸長,成為柱狀或針狀體等;有的沿兩個方向延展,成為闆狀或片狀體等;有的三向等長,可形成立方體或八面體等。
晶體除單個生長之外,還可由兩個或多個同種晶體按一定的相對方位關系連生在一起,猶如雙胞胎,稱為雙晶(twin)。雙晶常表現出特征性的形态,如石膏的燕尾雙晶、十字石的十字雙晶。
A. 石膏的燕尾雙晶 B. 十字石的十字雙晶
紅柱石的放射狀集合體
由礦物單體組成的聚集體,稱為集合體(aggregate)。每一種礦物的集合體往往各自具有某種習慣性的形态。
礦物單體若為一向伸長,其集合體常為纖維狀或針、柱狀;若為兩向延展,其集合體常為闆狀、鱗片狀;若為三向等長,其集合體常為粒狀(肉眼能分辨顆粒界線時),或塊狀(肉眼不能分辨顆粒界線時)。塊狀集合體中堅實者,稱為緻密塊狀,疏松者,稱為土狀。此外,還有一些特殊形态的集合體,如:
放射狀(radiating) 長柱狀或針狀礦物以一點為中心向外呈放射狀排列,如紅柱石。
晶簇(druse) 在岩石裂隙或空洞中長成的晶形完整的晶體群,如石英或方解石晶簇。
鲕狀(oolitic)和豆狀(pisolitic) 由圓球狀礦物組成的集合體。圓球内部有同心層構造,大小似魚卵者稱為鲕狀,如鲕狀赤鐵礦;大小如豆者稱為豆狀,如豆狀赤鐵礦。
鐘乳狀(stalactitic) 形似冬季屋檐下凝結之冰錐,橫截面呈圓形,内部具有同心層狀構造,有時還兼有放射狀構造。
葡萄狀(botryoidal)與腎狀(reniform) 形似葡萄串者稱為葡萄狀,形如腎者稱為腎狀;其内部均具有同心層狀或放射狀構造。
結核狀(nodule) 呈不規則的球形或橢球形者,稱為結核體,其内部有時具同心層狀或放射狀構造。
重晶石
雲母
輝銻礦
電氣石
黃鐵礦
石榴子石
(3)礦物的透明度和光澤
指礦物透過可見光的能力。一般來說,能被光線從礦物薄片(厚0.03mm)透過者,稱為透明礦物;不能透過光線者,稱為不透明礦物。所有珍貴的寶石半寶石礦物都是透明或半透明晶體,如紅寶石、水晶、海藍寶石晶體等。而大部分金屬礦物均是不透明的, 如磁鐵礦、黃鐵礦、輝銻礦等。
透明的海藍寶石
不透明的磁鐵礦
(4)光澤
指礦物對可見光的反射能力。根據反射能力的強弱可分為:
金屬光澤—反射很強,類似鍍鉻的金屬平滑表面的反射光,如方鉛礦的光澤。
半金屬光澤—反射較強,似一般金屬的反射光,如磁鐵礦的光澤。
非金屬光澤:按其對光反射的特征可以進一步劃分為金剛光澤和玻璃光澤:①金剛光澤反射較強而耀眼,如金剛石的光澤;②玻璃光澤反射相對較弱而呈玻璃闆表面那樣的反光,如方解石、石英晶面上的光澤。上述光澤是指新鮮礦物在平坦的晶面、解理面或磨光面上所呈現的光澤。若礦物表面不平坦或成集合體時,光澤會減弱,或出現一些特殊的光澤,如油脂光澤、土狀光澤等。
螢石的玻璃光澤
石膏的絲絹光澤
方解石的油脂光澤
毒砂的金屬光澤
二、摸
用手摸晶休可以确定礦物的晶面、晶紋、解理、裂理和斷口等物理特征。有不少礦物能夠通過觸摸來判斷其類型。
黃玉晶面上的豎紋
水晶晶面上的橫紋
解理是晶體在外力作用下沿一定方向(結晶面)規則破裂的一種性質, 其破裂面被稱為解理面。解理面一般較平整光滑,與晶面的區别是無晶紋發育而常見多層細小斷裂台階,與斷口的區别是破裂面規則平整、相互平行。有些礦物隻有一組單方向的解理,破裂後呈闆狀、薄片狀,如雲母等。有些礦物有兩個方向的兩組解理,破裂後呈塊狀,如方解石、菱錳礦。還有些礦物有三個甚至四個方向以上的多組解理,破裂後呈菱形或錐狀至雙錐狀,如螢石等。 根據礦物沿解理方向開裂的難易程度,礦物解理可以劃分為完全解理(極易開裂)、 中等程度解理、 弱解理和無解理(無解理面隻有斷口)。
斷口是指晶體受打擊後産生的不規則破裂面。由于晶體内部結構的不同, 斷口的類型也不同,從而可以用來鑒定礦物,斷口一般可分為:
貝殼狀斷口:斷面呈彎曲的凸面或凹面,并具同心弧狀構造,像貝殼, 如水晶的斷口。
平坦狀斷口:斷面平坦,但不光滑,如高嶺石的斷口。
參差狀斷口:斷面不規則,極其粗糙,如電氣石的斷口。
鋸齒狀斷口:呈尖銳而起伏的鋸齒狀 ,許多金屬礦物和絲發狀礦物具有此特征 ,如輝銻礦、 石膏、 石棉等的斷面。
憑手感還可以根據礦物表面光滑程度來确定某些礦物類型,一些硬度較低的礦物如輝钼礦、 蛇紋石、 滑石、 石墨和其他黏土礦物都具有滑溜的感覺,而自然銅、 銻華、 孔雀石等礦物表面則有粗糙感。
滑石
三、刻
硬度礦物抵抗外力作用的強度。在肉眼鑒定中,主要指礦物抵抗外力刻劃的能力。硬度的大小主要由礦物内部原子、離子或分子聯結力的強弱所決定。通常用摩氏硬度計(Mohs scale of hardness)作為标準進行測量。摩氏硬度計由10種硬度不同的礦物組成(表1)。其中滑石硬度最低,為1;金剛石硬度最高,為10。測定某礦物的硬度,隻需将該礦物同硬度計中的标準礦物相互刻劃,進行比較即可。如某礦物能刻劃方解石,又能被螢石劃動,即該礦物的硬度介于3~4之間。
表1 摩氏硬度計
硬度等級
代表礦物
硬度等級
代表礦物
1
滑石
6
正長石
2
石膏
7
石英
3
方解石
8
黃玉
4
螢石
9
剛玉
5
磷灰石
10
金剛石
通常還利用其他常見的物體代替硬度計中的礦物。如指甲的硬度約為2~2.5,銅鑰匙為3,小鋼刀約為5~5.5,窗玻璃為6。
摩氏硬度計隻能測定各種礦物硬度的相對高低,不能測定硬度的絕對值。如滑石的硬度為1,石英的硬度為7,并不代表石英的硬度是滑石的7倍;用測硬計測出的刻劃硬度值,滑石為2.3,石英為300,後者約為前者的130倍。
礦物的條痕色是指礦物在自瓷闆(瓷碟)等物品上刻劃留下來的條痕的顔色, 它往往比礦物的顔色更能反映礦物晶體的本色。礦物顔色常常受光澤、 光線、氧化層和表面污染物的影響,而條瘟色代表礦物粉末的自色。例如赤鐵礦的顔色可以是黑色、 灰色和紫紅色,但其條痕色永遠是櫻紅色。
通過刻壓礦物晶體還可以确定礦物的塑性和彈性(又稱撓性)。前者表示晶休被擠壓變形後,不能恢複原狀,如滑石、綠泥石、蛭石等礦物具有明顯的塑性。後者是指晶休刻壓時變形,壓力撤除後又能恢複原狀的特征, 如雲母等礦物均具有此特征。
四、掂
通過用手掂礦物的質量可以估計出晶休的比重。礦物比重是礦物質密度的反映, 也是鑒定礦物的最主要參數之一。根據比重大小一般把礦物分為輕、 中 、 重三類:前者比重小于2.5,中者為2.5 ~ 4,後者大于 4。在野外主要憑手掂礦物的感覺與經驗來比較不同礦物的比重而确定礦物類型, 如重晶石與方解石的區别是前者重, 後者輕;錫石和閃鋅礦的區别也是如此。
通過看、摸、刻、掂,了解礦物特征,并通過查閱礦物鑒定手冊和書籍, 可以将常見的礦物識别或确定其大概範圍。有些礦物還具有一些特殊的性質, 可以輕易地鑒别,如自然硫、煤、琥珀的可燃性,雄黃的變色性,光鹵石、 石鹽、石膏等的可溶性。還有,燃燒自然碗與黃鐵礦、撞擊毒砂時可發出臭味的特征等,均是礦物簡易鑒定的好方法。
常見礦物鑒别特征
自然銅
自然金
自然銀
自然硒
自然硫
石墨
金剛石
金屬互化物礦物
黃鐵礦
毒砂
雄黃雌黃
輝銻礦
輝铋礦
辰砂
輝钼礦
閃鋅礦
黃銅礦
斑銅礦
方鉛礦
金紅石
錫石
軟錳礦
石英
蛋白石
剛玉
尖晶石
磁鐵礦
硬水鋁石
硬錳礦
石榴子石
橄榄石;
紅柱石
藍晶石
黃玉
符山石
綠簾石
綠柱石
電氣石
頑火輝石
霓石
矽灰石
薔薇輝石
直閃石
透閃石-陽起石
高嶺石
滑石
白雲母
黑雲母-金雲母
綠泥石
蛭石
透長石
正長石
斜長石
方解石
白雲石
文石
孔雀石
藍銅礦
重晶石
硬石膏
石膏
螢石
琥珀
煤目前在地球上已發現的礦物在三千種以上,在這其中不乏很多在外形上相近的礦物,另附20組外形相似礦物鑒别方法,希望對您有所幫助。
一、方解石和白雲石
方解石
白雲石
是否有解理:方解石有明顯的解理面,白雲石沒有;
二者晶形不同:方解石常為柱面體等色澤篇亮,白雲石常為三方或六方雙錐色澤偏暗(常說的油脂光澤);
滴酸是否起泡:方解石遇酸起泡,白雲石在粉末狀态下加酸才會緩慢起泡。
二、黃銅礦與黃鐵礦
黃銅礦
黃鐵礦
常見的形态不同:前者常為緻密塊狀,後者常為完好的立方體、五角十二面體或粒狀集合體;
硬度不同:黃鐵礦(6-6.5)的硬度比黃銅礦(3-4)大些;
比重不同:黃鐵礦(4.9-5.2)的比重比黃銅礦(4.1-4.3)大些。
顔色不同:黃銅礦呈黃銅黃色且表面常有藍紫的锖色,黃鐵礦呈淺黃銅色且表面有黃褐的锖色。
三、石墨與輝钼礦
石墨
輝钼礦
光澤強度不同:輝钼礦比石墨具更強的金屬光澤;
相對密度不同:輝钼礦(5.0)比石墨(2.21-2.26)具有較大的相對密度;
條痕不同:素瓷闆上石墨呈光亮黑色,輝钼礦呈亮灰色而在塗釉瓷闆上呈黃綠條痕。
四、普通角閃石與普通輝石、黑色電氣石
普通角閃石
普通輝石
黑色電氣石
晶體形态不同:普通角閃石多呈長柱狀,普通輝石多成短柱狀,電氣石柱面常出現縱紋,集合體多呈棒狀、放射狀、束針狀;
橫斷面不同:普通角閃石橫斷面為假六邊形,普通輝石橫斷面為正八邊形;電氣石橫斷面呈球面三角形;
解理夾角不同:普通角閃石解理夾角56°,普通輝石解理夾角87°,電氣石無解理。
五、鐵閃鋅礦與黑鎢礦
鐵閃鋅礦
黑鎢礦
形态不同:鐵閃鋅礦常呈粒狀集合體,黒鎢礦後者闆狀集合體;
比重不同:鐵閃鋅礦較小(3.9-4.2),黒鎢礦較大(7.18-7.51);
解理不同:鐵閃鋅礦多組解理發育,黒鎢礦一組完全解理。
六、石英與方解石
石英
方解石
硬度不同:石英硬度較高(7),方解石硬度較低(3);
與鹽酸反應不同:石英遇鹽酸不反應,方解石遇鹽酸起泡劇烈;
解理發育不同:石英無解理,方解石菱面體解理完全。
七、雄黃與辰砂
雄黃
辰砂
比重不同:辰砂(8.05-8.2)的比重大于雄黃(3.5);
條痕不同:雄黃呈淺桔紅色,辰砂鮮紅色;
顔色不同:雄黃呈桔紅色,辰砂呈鮮紅色。
八、綠柱石與綠色電氣石
綠柱石
綠色電氣石
形态不同:綠柱石六方柱狀,柱面常有有縱紋,橫斷面六邊形;
綠色電氣石常呈長柱狀,柱面有縱紋,橫斷面呈球面三角形。
九、方解石與螢石
方解石
螢石
解理不同:方解石有三組解理(菱面體解理),螢石有四組解理(八面體解理);
與鹽酸反應不同:方解石遇鹽酸起泡,螢石遇鹽酸不起泡;
比重不同:方解石比重小(2.6-2.9),螢石比重大些(3.18)。
十、正長石與斜長石
正長石
斜長石
常見的形态不同:正長石常見短柱狀,斜長石常呈闆狀或葉片狀;
常見的顔色不同:正長石常呈肉紅色或黃褐色,斜長石常見白色或灰白色;
解理交角不同:正長石解理交角90°,斜長石解理交角94°、86°;
常見的雙晶不同:正長石常見卡斯巴雙晶,斜長石常見聚片雙晶。
十一、錫石與黑鎢礦
錫石
黑鎢礦
常見形态不同:錫石常呈四方錐柱狀,黒鎢礦常呈厚闆狀;
比重不同:錫石比重(6.8-7.0)小些,黒鎢礦(7.18-7.51)大些;
解理不同:前者解理不發育,後者一組完全解理。
十二、方鉛礦與輝銻礦
方鉛礦
輝銻礦
常見形态不同:方鉛礦常呈立方體,輝銻礦常見柱狀、針狀;
比重不同:方鉛礦較大(7.4-7.6),輝銻礦較小(4.51-4.66);
解理不同:方鉛礦具三組互相垂直的解理,輝銻礦具一組柱狀完全解理。
十三、自然硫與雌黃
自然硫
雄黃
顔色不同:自然硫呈淡黃色,雌黃呈檸檬黃色;
解理不同:自然硫無解理,雌黃一組解理發育;
其它不同:自然硫性脆、具硫臭味、易燃;雌黃薄片具撓性、錘擊之有蒜臭味。
十四、橄榄石與綠簾石
橄榄石
綠簾石
顔色不同:橄榄石長呈橄榄綠色,綠簾石常呈特征的黃綠色;
形态不同:橄榄石常呈粒狀集合體,綠簾石常呈柱狀、闆狀或粒狀集合體;
産狀不同:橄榄石主要見于超基性岩、基性岩,綠簾石廣泛見于變質岩及熱液蝕變作用的岩石中。
十五、薔薇輝石與菱錳礦
薔薇輝石
菱錳礦
與鹽酸反應不同:薔薇輝石遇鹽酸不起泡,菱錳礦遇熱鹽酸起泡;
硬度不同:薔薇輝石硬度(5.5-6.5)大些,菱錳礦硬度(3.5-4.5)小些。
十五、緻密塊狀的白鎢礦與石英
白鎢礦
石英
硬度不同:白鎢礦小些(4.5~5,<小刀),石英大些 (7,>小刀);
比重不同:白鎢礦大(6.1),石英中等(2.65);
發光性不同:白鎢礦發熒光,石英不發光。
十六、石膏與重晶石
石膏
重晶石
形态不同:石膏闆狀、纖維狀多見,重晶石闆狀晶形多見;
解理不同:石膏具一組極完全解理,重晶石具三組中等至完全解理;
比重不同:石膏(2.3)小,重晶石(4.3-4.5)大;
硬度不同:石膏(1.5-2)小,重晶石(3-3.5)大。
十八、斑銅礦與黃銅礦
斑銅礦
黃銅礦
顔色不同:斑銅礦新鮮面暗銅紅色,表面常呈暗紫或藍色斑狀锖色;
黃銅礦新鮮面黃銅黃色,表面常見暗黃或藍、紫褐的斑狀锖色;
條痕不同:斑銅礦呈灰黑色,黃銅礦呈綠黑色;
比重不同:斑銅礦大些,黃銅礦小些。
十九、金紅石和錫石
金紅石
錫石
比重不同:金紅石的比重小于錫石;
解理不同:金紅石有一組完全解理,錫石解理不完全,貝殼斷口;
化學反應不同:錫石有錫膜反應,金紅石沒有。
二十、石榴子石與白榴石
石榴子石
白榴石
顔色不同:石榴子石各色都有,白榴石常呈爐灰色;
硬度不同:石榴石(6.5-7.5)大些,白榴石(5.5-6)小些;
比重不同:石榴石(3.5-4.2)大些,白榴石(2.4-2.5)小些;
産狀不同:石榴石主要産在矽卡岩中及區域變質岩中,白榴石主要産在富堿貧矽的堿性岩中。
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