實(shí)驗(yàn)一 主要造巖礦物的識(shí)別

一、目的意義

各種巖石的風(fēng)化物，對(duì)形成土壤類型和性狀有很大的影響。在研究土壤特性與植物生長的關(guān)系時(shí)，首先應(yīng)了解形成母質(zhì)的巖石類型，而巖石是由礦物組成的，為了鑒別各種巖石，必須學(xué)會(huì)識(shí)別主要的造巖礦物。

 礦物是地殼中各種地質(zhì)作用所形成的具有一定物理和化學(xué)性質(zhì)的自然產(chǎn)物。大多數(shù)礦物呈固態(tài)。鑒別礦物的方法很多，室內(nèi)可測(cè)定其化學(xué)成分，鑒別其物理性質(zhì)；野外調(diào)查時(shí)，可用一些簡單的工具和試劑（如放大鏡、小刀、鹽酸等），對(duì)礦物的物理性狀和化學(xué)組成進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)鑒別。

二、礦物的主要物理性質(zhì)

1.結(jié)晶性狀：晶質(zhì)礦物具有一定的結(jié)晶性狀，如石英呈六方柱和六方錐復(fù)合體的單晶或晶簇，在巖石中則成粒狀，集合體則呈塊狀。有的礦物則出現(xiàn)雙晶，如正長石的卡氏雙晶，斜長石的聚片雙晶，晶體石膏的燕尾雙晶。這些是造巖礦物各自的結(jié)晶特征，具有特殊的鑒別意義。

2.顏色：是礦物對(duì)光線吸收、反射、折射的物理性質(zhì)的表征。各種礦物都有相對(duì)固定的顏色，如正長石呈肉紅色，斜長石呈灰白色，角閃石暗綠至黑色，這是礦物本身固有的，是鑒定礦物的重要特征。但當(dāng)?shù)V物中含有的雜質(zhì)時(shí)，則呈現(xiàn)另一些顏色，如無色透明或乳白色的石英，含雜質(zhì)時(shí)則呈灰、黑、紫等色，可見不能僅憑顏色來鑒定礦物。

3.條痕：是礦物粉末的顏色，硬度小的礦物在未上釉的白瓷板上刻劃，留下的粉末痕跡。條痕可清除雜色，保存自色，更具有鑒定意義。如黃鐵礦和黃銅礦都為黃色，但前者的條痕呈黑色，后者呈黑綠色。

4.光澤：是礦物反射光的能力。可分為金屬光澤、半金屬光澤和非金屬光澤。

（1）金屬光澤：具有金屬光滑表面所呈現(xiàn)的光亮。如金、銀、黃鐵礦等。

（2）非金屬光澤：為透明或半透明淺色礦物常具有的光澤?？煞譃橐韵聨最悾?/SPAN>

①金剛光澤：光亮很強(qiáng)，光輝奪目。如金剛石的光澤。

②玻璃光澤：似玻璃反射的光亮。如石英晶面、方解石、長石的光澤。

③珍珠光澤：似珍珠的明亮光潤。如云母的光澤。

④絲絹光澤：似絲絹的瑰麗多采。如石綿、纖維石膏的光澤。

⑤脂肪光澤：似油膩的脂肪。如乳白色的斷口具有這種光澤。

（3）半金屬光澤：介于金屬光澤和非金屬光澤之間。如赤鐵礦等。

5.硬度：是礦物抵抗外力磨擦或刻劃的能力。一般采用摩氏硬度計(jì)來確定礦物的相對(duì)硬度（表1-1）。表1-1

野外測(cè)定礦物硬度，常用一些簡單的器具來代替摩氏硬度計(jì)。如指甲（硬度2.5）、銅器（硬度3.0）、鐵器（硬度5~5.5）、鋼器（6.5）、玻璃片(硬度7）軟鉛筆（硬度1.0）；自然界中硬度大于7的礦物是很少見的。

6.解理：礦物受外力作用后，沿著一定方向的面裂開，稱解理。裂開后形成的光滑面稱為解理面。有如下幾種：

（1）極完全解理：礦物極易裂成薄片狀，解理面完整而光滑。如云母、綠泥石等。

（2）完全解理：受力后沿解理面裂成小塊，解理面光滑，斷口少見。如方解石。

（3）中等解理：在破裂面上可大致看出平整的解理面，斷口經(jīng)常可見。如長石、輝石等。

（4）不完全解理：解理面不清晰，難以發(fā)現(xiàn)。如磷灰石。

（5）極不完全解理：實(shí)際上是無解理。

7.斷口：是礦物受力打擊后，不沿一定方向斷裂，而出現(xiàn)不規(guī)則的斷裂面?？煞譃橐韵聨追N：

（1）貝殼狀斷口：斷裂面有類似同心圓的起伏，似貝殼的外形。如石英。

（2）鋸齒狀（參差狀）斷口：斷裂面有鋸齒狀或片狀的尖棱。如纖維石膏。

（3）階梯狀斷口：斷裂面局部與解理面相交形成一個(gè)角。如斜長石。

（4）土狀斷口：有平坦而粗糙的表面。如高嶺土。

除以上幾種物理性質(zhì)外，還有透明度、比重、彈性、氣味、感覺等。

三、實(shí)驗(yàn)材料

石英、正長石、斜長石、云母、角閃石、輝石、方解石、高嶺土、褐鐵礦、赤鐵礦等。

四、實(shí)驗(yàn)工具

小刀、瓷板、放大鏡、稀鹽酸、鐵釘、玻璃片等。

五、鑒定步驟

根據(jù)各種礦物的主要物理性質(zhì)，按以下步驟進(jìn)行鑒定：

1.先觀察礦物的顏色、結(jié)晶性狀和光澤。

2.以簡單的工具確定礦物的硬度，對(duì)硬度小的可在未上釉的白瓷板上刻劃，觀察條痕顏色。

3.觀察礦物的解理及斷口情況。

4.對(duì)白色或硬度小的礦物可滴加稀HCl，觀察是否有泡沫產(chǎn)生。將觀察鑒定結(jié)果，填入

表1-2主要造巖礦物觀察鑒定結(jié)果表

野外礦物鑒定及簡易分析  (2009-10-26 10:08:23)

礦物的野外鑒定是尋找有用礦產(chǎn)和識(shí)別巖石的不可缺少的基本技術(shù)。礦物的野外鑒定主要是根據(jù)礦物的條痕、顏色、硬度及解理等外表特征，首先按礦物的條痕(即礦物粉末的顏色〉劃分大類，另外在每一類中或以顏色、或以硬度再進(jìn)行劃分，更次一級(jí)劃分的根據(jù)則視礦物的特征而定。現(xiàn)對(duì)條痕、顏色、解理等特征觀察時(shí)應(yīng)注意的一些問題作簡要的說明。

1 .條痕 即礦物粉末的顏色。對(duì)于硬度不大的礦物，在瓷板上劃出粉末后，即可觀察其條痕色；如遇到礦物硬度較大(如在6、7以上)或無瓷板時(shí)，可把礦物軋成粉末，在白紙上觀察其顏色即可。

礦物的條痕與透明度、光澤有相互的關(guān)系；條痕為無色或白色者，為透明礦物，多數(shù)屬玻璃光澤，少部分屬金剛光澤；條痕為黑色者，為不透明礦物，多數(shù)屬金屬光澤，少部分屬半金屬光澤；條痕為彩色（淺彩或深彩色）者，多數(shù)為半透明礦物，屬金剛或半金屬光澤。所以正確觀察條痕的顏色對(duì)于判斷礦物的光澤及透明度均會(huì)有所幫助。

因?yàn)榈V物的條痕比較穩(wěn)定，也比較容易準(zhǔn)確描述，而礦物的光澤常?？赡芤蚴艿侥承┮蛩氐挠绊?/SPAN>(如礦物表面風(fēng)化作用，礦物由細(xì)小單體聚合而成等〉而變暗，不易統(tǒng)一描述，所以本鑒定表首先采用條痕作劃分大類的根據(jù)。

有些呈強(qiáng)金屬光澤的礦物(如自然金、自然銀、自然銅…等) ，因它們均具良好的延展性，所以在瓷板上劃條痕時(shí)不易立刻劃出它們的粉末，而是呈薄片附在瓷板上，故觀察者看到的只是它們的薄片顏色，并非粉末的顏色(如自然金呈金黃色，自然銅呈銅黃色，自然銀呈銀白色等) ，如果把這些薄片再繼續(xù)摩擦幾下，則立即能呈現(xiàn)黑色粉末。

本鑒定表中有時(shí)提出“摩擦條痕”這就是指把條痕再用干凈的玻璃棒或瓷板等繼續(xù)摩擦幾下，這樣可使粉末更細(xì)，此時(shí)某些礦物的條痕色要發(fā)生變化，藉此有助于區(qū)別某些相似礦物（如石墨與輝鉬礦；輝銻礦與輝鉍礦等）。

2.顏色 這里只著重說明具金屬光澤的(包括部分半金屬光澤)礦物顏色描述時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)。具金屬光澤的礦物，其顏色的描述常常同時(shí)體現(xiàn)出其金屬光澤的特征。如銀白色、錫白色、鉛灰色、鋼灰色、鐵黑色，這就是指具金屬光澤的白色（銀白色比錫白色更淺一些）、灰色（鉛灰色比鋼灰色更淺一些）、黑色；又如金黃色、銅紅色，也就是指具金屬光擇的黃色(像金子那樣的顏色〉、紅色〈像銅那樣的紅色〉。所以對(duì)于金剛光澤或玻璃光澤的礦物，就不采用上述的描述方法了。

3.解理 系礦物受外力打擊后沿著一定結(jié)晶方向裂成平面的能力。因此只有結(jié)晶物質(zhì)才有可能出現(xiàn)解理，非晶質(zhì)不可能出現(xiàn)解理。礦物的解理必需在其單個(gè)晶體上進(jìn)行觀察，故遇單個(gè)晶體很細(xì)小時(shí)，肉眼就難以看出它的解理是否存在。

解理面的特點(diǎn)是：它嚴(yán)格平行某結(jié)晶方向；平整，閃亮，在解理面上可出現(xiàn)解理紋，這些解理紋也嚴(yán)格平行某結(jié)晶方向，并為多數(shù)呈階梯狀的裂縫。

肉眼觀察礦物解理時(shí)，首先要解決的是有無解理？如有解理，則需進(jìn)一步觀察其解理等級(jí)、組數(shù)及夾角。

(1)有無解理是比較容易判斷的。在野外采集到礦石或巖石標(biāo)本時(shí)，可將其新鮮的破碎面對(duì)著陽光轉(zhuǎn)動(dòng)，看欲鑒定的同種礦物，在其許多單體上有無閃亮而平整的面，如一塊標(biāo)本還不能立即確定，可多觀察一些標(biāo)本，如果都能看到這些平面，則該礦物必定有解理。如果很難見到平面、或偶而出現(xiàn)一個(gè)平面，則很大可能是無解理。

( 2 )解理的等級(jí)，通俗說就是解理的好壞，也即解理出現(xiàn)的難易程度。一般分為極完全、完全、中等、不完全及極不完全五個(gè)等級(jí)。前三個(gè)等級(jí)的解理，一般用肉眼均能見到，不完全解理肉眼難以見到，極不完全解理就是無解理，所以后二個(gè)等級(jí)均可視為無解理。判斷解理等級(jí)應(yīng)該從獲得解理的難易程度及解理面的平整程度兩個(gè)方面去觀察分析。如果用力打擊礦物時(shí)，在任何方向敲打，均能極容易地沿一定方向裂成薄片，解理面平整而光滑，此即為極完全解理。如果用力在任何方向打擊時(shí)，也是很容易地沿一定方向裂成平面，但不能剝成薄片，則為完全解理。如果用力打擊后，不太容易裂成平整的面，只是當(dāng)所用力的方向接近于該礦物的解理方向時(shí)，則解理面可以較平整，此為中等解理。對(duì)于不完全解理，一般情況下打擊后均不出現(xiàn)平面，只有當(dāng)某些特殊情況下才可出現(xiàn)較平整的面，但這種機(jī)會(huì)是很少的。所以對(duì)于不完全解理就可認(rèn)為無解理。 極完全、完全、中等三級(jí)解理，對(duì)礦物的鑒定具有重要意義，因?yàn)榈V物的解理是很穩(wěn)定的物理性質(zhì)。同時(shí)由于它是嚴(yán)格受內(nèi)部結(jié)晶構(gòu)造所控制，所以它的方向性也是很明顯的。有的礦物只有一個(gè)方向的解理（稱為一組解理），有些礦物則有二、三、四甚至更多方向的解理（稱為二、三、四……組解理)，這就決定于該礦物的解理平行那一單形。如云母的解理平行{001} （平行雙面)方向，則為一組；方解石平行{10T1} (菱面體)則為三組；閃鋅礦平行{110} (菱形十二面體〉則為六組。在一種礦物上可出現(xiàn)幾個(gè)不同單形方向、不同等級(jí)的解理：如重晶石有平行{010}的完全解理、{20l}的中等解理及{001}的不完全解理。所以不但要能判斷解理的有無、等級(jí)，還要會(huì)判斷解理組數(shù)、夾角（具二組以上的解理就有夾角，肉眼判斷解理夾角只要求很粗略的判斷直角、鈍角或銳角等即可）。 判斷解理組數(shù)必須在同一單體上觀察。在一塊標(biāo)本上，首先要認(rèn)定單個(gè)晶體的范圍（一般是對(duì)著陽光看，閃光一致的范圍即為一個(gè)單體出露的范圍），然后在此范圍內(nèi)觀察閃亮而平整的面有幾個(gè)方向。這也必需在許多塊標(biāo)本上敲打出新鮮面后進(jìn)行，不能只看了一塊標(biāo)本就下結(jié)論。另外解理紋的出現(xiàn)可以幫助確定解理組數(shù)。

解理紋的特點(diǎn)是：①嚴(yán)格平行一定結(jié)晶方向；②常呈階梯狀，斷續(xù)出現(xiàn)； ③常常成組出現(xiàn)，不能只出現(xiàn)一條； ④因?yàn)樗怯讯戳殉傻慕饫砜p，所以用力敲打后就可以沿該裂縫方向裂出解理面。例如方鉛礦，在平行立方體{100}方向有三組完全解理，則在(l00) 解理面上可以看到平行{010}、{001}方向的解理紋，成階梯狀斷續(xù)出現(xiàn)，同樣在{010}、{001}能看到平行{001}及{100}、{100}及{010}之解理紋。

應(yīng)該注意區(qū)分解理面與晶面、解理紋與聚形紋或聚片雙晶紋。它們的不同點(diǎn)是：

1、晶面與解理面的區(qū)別 :晶面：是晶體生長到最外面的一層面網(wǎng)，多數(shù)不光滑不閃亮；受外力打擊后，立刻消失；可出現(xiàn)蝕象、聚形紋，這些花紋如經(jīng)外力打擊后，隨晶面消失而消失。

解理面：是晶體上受外為打擊后出現(xiàn)的一系列平面，故比較新鮮、閃亮、光滑；受外力打擊后沿比方向仍出現(xiàn)平面；不出現(xiàn)聚形紋、蝕象，而出現(xiàn)解理紋，這些理紋經(jīng)敲打|后，在同方向仍能出現(xiàn)。

2、聚形紋與解理紋的區(qū)別:聚形紋：在晶面上出現(xiàn)，隨晶面消失而消失；呈一定結(jié)晶方向的直條紋分布，寬窄不一，條紋微微突起于晶面上。解理紋：在解理面上出現(xiàn)，敲打后仍能出現(xiàn)；呈一定結(jié)晶方向，多數(shù)呈階梯狀分布，不突出于解理面，而成裂縫狀凹下，受外力打擊后沿解理紋方向可破裂出解理面。

3、聚片雙品紋與解理紋區(qū)別:聚片雙晶紋：嚴(yán)格平行一定結(jié)晶方向，細(xì)而密直；受外力打擊后，不能沿聚片雙晶紋方向裂成解理面。解理紋：呈一定結(jié)晶方向，多數(shù)呈階梯狀；受外力打擊后，沿解理紋方向可出現(xiàn)解理面。

解理與裂開在成因上是不同的，但在現(xiàn)象上二者難以肉眼區(qū)別。所以一般不要求嚴(yán)格區(qū)分它們。但是可以在觀察許多標(biāo)本的過程中注意這個(gè)問題。解理是穩(wěn)定的物理性質(zhì)，凡是有解理的礦物不論在什么形成條件下，均能出現(xiàn)解理，只是有時(shí)顆粒太細(xì)小，肉眼看不到，但在顯微鏡下能看到，而裂開的有無與該礦物的形成條件有關(guān)，所以同種礦物(如磁鐵礦、剛玉……等〉在不同成因中產(chǎn)出時(shí)，有的可能出現(xiàn)裂開，有的不能出現(xiàn)，因此裂開的穩(wěn)定性就差多了。