主要造岩矿物的识别

实验一 主要造岩矿物的识别

一、目的意义

各种岩石的风化物，对形成土壤类型和性状有很大的影响。在研究土壤特性与植物生长的关系时，首先应了解形成母质的岩石类型，而岩石是由矿物组成的，为了鉴别各种岩石，必须学会识别主要的造岩矿物。

 矿物是地壳中各种地质作用所形成的具有一定物理和化学性质的自然产物。大多数矿物呈固态。鉴别矿物的方法很多，室内可测定其化学成分，鉴别其物理性质；野外调查时，可用一些简单的工具和试剂（如放大镜、小刀、盐酸等），对矿物的物理性状和化学组成进行现场鉴别。

二、矿物的主要物理性质

1.结晶性状：晶质矿物具有一定的结晶性状，如石英呈六方柱和六方锥复合体的单晶或晶簇，在岩石中则成粒状，集合体则呈块状。有的矿物则出现双晶，如正长石的卡氏双晶，斜长石的聚片双晶，晶体石膏的燕尾双晶。这些是造岩矿物各自的结晶特征，具有特殊的鉴别意义。

2.颜色：是矿物对光线吸收、反射、折射的物理性质的表征。各种矿物都有相对固定的颜色，如正长石呈肉红色，斜长石呈灰白色，角闪石暗绿至黑色，这是矿物本身固有的，是鉴定矿物的重要特征。但当矿物中含有的杂质时，则呈现另一些颜色，如无色透明或乳白色的石英，含杂质时则呈灰、黑、紫等色，可见不能仅凭颜色来鉴定矿物。

3.条痕：是矿物粉末的颜色，硬度小的矿物在未上釉的白瓷板上刻划，留下的粉末痕迹。条痕可清除杂色，保存自色，更具有鉴定意义。如黄铁矿和黄铜矿都为黄色，但前者的条痕呈黑色，后者呈黑绿色。

4.光泽：是矿物反射光的能力。可分为金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。

（1）金属光泽：具有金属光滑表面所呈现的光亮。如金、银、黄铁矿等。

（2）非金属光泽：为透明或半透明浅色矿物常具有的光泽。可分为以下几类：

①金刚光泽：光亮很强，光辉夺目。如金刚石的光泽。

②玻璃光泽：似玻璃反射的光亮。如石英晶面、方解石、长石的光泽。

③珍珠光泽：似珍珠的明亮光润。如云母的光泽。

④丝绢光泽：似丝绢的瑰丽多采。如石绵、纤维石膏的光泽。

⑤脂肪光泽：似油腻的脂肪。如乳白色的断口具有这种光泽。

（3）半金属光泽：介于金属光泽和非金属光泽之间。如赤铁矿等。

5.硬度：是矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力。一般采用摩氏硬度计来确定矿物的相对硬度（表1-1）。表1-1

硬度	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
代表矿物	滑石	石膏	方解石	萤石	磷灰石	正长石	石英	黄玉	刚玉	金刚石

野外测定矿物硬度，常用一些简单的器具来代替摩氏硬度计。如指甲（硬度2.5）、铜器（硬度3.0）、铁器（硬度5~5.5）、钢器（6.5）、玻璃片(硬度7）软铅笔（硬度1.0）；自然界中硬度大于7的矿物是很少见的。

6.解理：矿物受外力作用后，沿着一定方向的面裂开，称解理。裂开后形成的光滑面称为解理面。有如下几种：

（1）极完全解理：矿物极易裂成薄片状，解理面完整而光滑。如云母、绿泥石等。

（2）完全解理：受力后沿解理面裂成小块，解理面光滑，断口少见。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，断口经常可见。如长石、辉石等。

（4）不完全解理：解理面不清晰，难以发现。如磷灰石。

（5）极不完全解理：实际上是无解理。

 

7.断口：是矿物受力打击后，不沿一定方向断裂，而出现不规则的断裂面。可分为以下几种：

（1）贝壳状断口：断裂面有类似同心圆的起伏，似贝壳的外形。如石英。

（2）锯齿状（参差状）断口：断裂面有锯齿状或片状的尖棱。如纤维石膏。

（3）阶梯状断口：断裂面局部与解理面相交形成一个角。如斜长石。

（4）土状断口：有平坦而粗糙的表面。如高岭土。

除以上几种物理性质外，还有透明度、比重、弹性、气味、感觉等。

三、实验材料

石英、正长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、方解石、高岭土、褐铁矿、赤铁矿等。

四、实验工具

小刀、瓷板、放大镜、稀盐酸、铁钉、玻璃片等。

五、鉴定步骤

根据各种矿物的主要物理性质，按以下步骤进行鉴定：

1.先观察矿物的颜色、结晶性状和光泽。

2.以简单的工具确定矿物的硬度，对硬度小的可在未上釉的白瓷板上刻划，观察条痕颜色。

3.观察矿物的解理及断口情况。

4.对白色或硬度小的矿物可滴加稀HCl，观察是否有泡沫产生。将观察鉴定结果，填入

表1-2主要造岩矿物观察鉴定结果表

编号	性状	光泽	颜色	解理	断口	硬度	条痕	主要化学成分	其它	矿物名称

野外矿物鉴定及简易分析  (2009-10-26 10:08:23)

矿物的野外鉴定是寻找有用矿产和识别岩石的不可缺少的基本技术。矿物的野外鉴定主要是根据矿物的条痕、颜色、硬度及解理等外表特征，首先按矿物的条痕(即矿物粉末的颜色〉划分大类，另外在每一类中或以颜色、或以硬度再进行划分，更次一级划分的根据则视矿物的特征而定。现对条痕、颜色、解理等特征观察时应注意的一些问题作简要的说明。

1 .条痕 即矿物粉末的颜色。对于硬度不大的矿物，在瓷板上划出粉末后，即可观察其条痕色；如遇到矿物硬度较大(如在6、7以上)或无瓷板时，可把矿物轧成粉末，在白纸上观察其颜色即可。

矿物的条痕与透明度、光泽有相互的关系；条痕为无色或白色者，为透明矿物，多数属玻璃光泽，少部分属金刚光泽；条痕为黑色者，为不透明矿物，多数属金属光泽，少部分属半金属光泽；条痕为彩色（浅彩或深彩色）者，多数为半透明矿物，属金刚或半金属光泽。所以正确观察条痕的颜色对于判断矿物的光泽及透明度均会有所帮助。

因为矿物的条痕比较稳定，也比较容易准确描述，而矿物的光泽常常可能因受到某些因素的影响(如矿物表面风化作用，矿物由细小单体聚合而成等〉而变暗，不易统一描述，所以本鉴定表首先采用条痕作划分大类的根据。

有些呈强金属光泽的矿物(如自然金、自然银、自然铜…等) ，因它们均具良好的延展性，所以在瓷板上划条痕时不易立刻划出它们的粉末，而是呈薄片附在瓷板上，故观察者看到的只是它们的薄片颜色，并非粉末的颜色(如自然金呈金黄色，自然铜呈铜黄色，自然银呈银白色等) ，如果把这些薄片再继续摩擦几下，则立即能呈现黑色粉末。

本鉴定表中有时提出“摩擦条痕”这就是指把条痕再用干净的玻璃棒或瓷板等继续摩擦几下，这样可使粉末更细，此时某些矿物的条痕色要发生变化，藉此有助于区别某些相似矿物（如石墨与辉钼矿；辉锑矿与辉铋矿等）。

2.颜色 这里只着重说明具金属光泽的(包括部分半金属光泽)矿物颜色描述时应注意的事项。具金属光泽的矿物，其颜色的描述常常同时体现出其金属光泽的特征。如银白色、锡白色、铅灰色、钢灰色、铁黑色，这就是指具金属光泽的白色（银白色比锡白色更浅一些）、灰色（铅灰色比钢灰色更浅一些）、黑色；又如金黄色、铜红色，也就是指具金属光择的黄色(像金子那样的颜色〉、红色〈像铜那样的红色〉。所以对于金刚光泽或玻璃光泽的矿物，就不采用上述的描述方法了。

3.解理 系矿物受外力打击后沿着一定结晶方向裂成平面的能力。因此只有结晶物质才有可能出现解理，非晶质不可能出现解理。矿物的解理必需在其单个晶体上进行观察，故遇单个晶体很细小时，肉眼就难以看出它的解理是否存在。

解理面的特点是：它严格平行某结晶方向；平整，闪亮，在解理面上可出现解理纹，这些解理纹也严格平行某结晶方向，并为多数呈阶梯状的裂缝。

肉眼观察矿物解理时，首先要解决的是有无解理？如有解理，则需进一步观察其解理等级、组数及夹角。

(1)有无解理是比较容易判断的。在野外采集到矿石或岩石标本时，可将其新鲜的破碎面对着阳光转动，看欲鉴定的同种矿物，在其许多单体上有无闪亮而平整的面，如一块标本还不能立即确定，可多观察一些标本，如果都能看到这些平面，则该矿物必定有解理。如果很难见到平面、或偶而出现一个平面，则很大可能是无解理。

( 2 )解理的等级，通俗说就是解理的好坏，也即解理出现的难易程度。一般分为极完全、完全、中等、不完全及极不完全五个等级。前三个等级的解理，一般用肉眼均能见到，不完全解理肉眼难以见到，极不完全解理就是无解理，所以后二个等级均可视为无解理。判断解理等级应该从获得解理的难易程度及解理面的平整程度两个方面去观察分析。如果用力打击矿物时，在任何方向敲打，均能极容易地沿一定方向裂成薄片，解理面平整而光滑，此即为极完全解理。如果用力在任何方向打击时，也是很容易地沿一定方向裂成平面，但不能剥成薄片，则为完全解理。如果用力打击后，不太容易裂成平整的面，只是当所用力的方向接近于该矿物的解理方向时，则解理面可以较平整，此为中等解理。对于不完全解理，一般情况下打击后均不出现平面，只有当某些特殊情况下才可出现较平整的面，但这种机会是很少的。所以对于不完全解理就可认为无解理。 极完全、完全、中等三级解理，对矿物的鉴定具有重要意义，因为矿物的解理是很稳定的物理性质。同时由于它是严格受内部结晶构造所控制，所以它的方向性也是很明显的。有的矿物只有一个方向的解理（称为一组解理），有些矿物则有二、三、四甚至更多方向的解理（称为二、三、四……组解理)，这就决定于该矿物的解理平行那一单形。如云母的解理平行{001} （平行双面)方向，则为一组；方解石平行{10T1} (菱面体)则为三组；闪锌矿平行{110} (菱形十二面体〉则为六组。在一种矿物上可出现几个不同单形方向、不同等级的解理：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。所以不但要能判断解理的有无、等级，还要会判断解理组数、夹角（具二组以上的解理就有夹角，肉眼判断解理夹角只要求很粗略的判断直角、钝角或锐角等即可）。 判断解理组数必须在同一单体上观察。在一块标本上，首先要认定单个晶体的范围（一般是对着阳光看，闪光一致的范围即为一个单体出露的范围），然后在此范围内观察闪亮而平整的面有几个方向。这也必需在许多块标本上敲打出新鲜面后进行，不能只看了一块标本就下结论。另外解理纹的出现可以帮助确定解理组数。

解理纹的特点是：①严格平行一定结晶方向；②常呈阶梯状，断续出现； ③常常成组出现，不能只出现一条； ④因为它是欲裂而未裂成的解理缝，所以用力敲打后就可以沿该裂缝方向裂出解理面。例如方铅矿，在平行立方体{100}方向有三组完全解理，则在(l00) 解理面上可以看到平行{010}、{001}方向的解理纹，成阶梯状断续出现，同样在{010}、{001}能看到平行{001}及{100}、{100}及{010}之解理纹。

应该注意区分解理面与晶面、解理纹与聚形纹或聚片双晶纹。它们的不同点是：

1、晶面与解理面的区别 :晶面：是晶体生长到最外面的一层面网，多数不光滑不闪亮；受外力打击后，立刻消失；可出现蚀象、聚形纹，这些花纹如经外力打击后，随晶面消失而消失。

解理面：是晶体上受外为打击后出现的一系列平面，故比较新鲜、闪亮、光滑；受外力打击后沿比方向仍出现平面；不出现聚形纹、蚀象，而出现解理纹，这些理纹经敲打|后，在同方向仍能出现。

2、聚形纹与解理纹的区别:聚形纹：在晶面上出现，随晶面消失而消失；呈一定结晶方向的直条纹分布，宽窄不一，条纹微微突起于晶面上。解理纹：在解理面上出现，敲打后仍能出现；呈一定结晶方向，多数呈阶梯状分布，不突出于解理面，而成裂缝状凹下，受外力打击后沿解理纹方向可破裂出解理面。

3、聚片双品纹与解理纹区别:聚片双晶纹：严格平行一定结晶方向，细而密直；受外力打击后，不能沿聚片双晶纹方向裂成解理面。解理纹：呈一定结晶方向，多数呈阶梯状；受外力打击后，沿解理纹方向可出现解理面。

解理与裂开在成因上是不同的，但在现象上二者难以肉眼区别。所以一般不要求严格区分它们。但是可以在观察许多标本的过程中注意这个问题。解理是稳定的物理性质，凡是有解理的矿物不论在什么形成条件下，均能出现解理，只是有时颗粒太细小，肉眼看不到，但在显微镜下能看到，而裂开的有无与该矿物的形成条件有关，所以同种矿物(如磁铁矿、刚玉……等〉在不同成因中产出时，有的可能出现裂开，有的不能出现，因此裂开的稳定性就差多了。