常见矿物识别办法
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岩石矿物鉴定方法综述岩石矿物鉴定是地质学和矿物学领域的重要内容,对于认识地质构造、了解矿产资源、探索矿产勘探都具有重要意义。
岩石矿物鉴定方法有多种,从物理性质到化学性质都可以进行鉴定。
下面将对岩石矿物鉴定方法进行综述。
一、外形特征鉴定法岩石矿物的外形特征是最基本的鉴定特征,通过肉眼观察或显微镜下观察矿物的外形可以初步鉴定出其种类。
如晶体形态、颜色、光泽、透明度等外形特征都是重要的鉴定依据。
1. 晶体形态:晶体形态是矿物的重要鉴定特征,不同矿物的晶体形态千差万别,有的呈立方体、六方柱、单斜柱、片状、纤维状等不同形态,观察矿物的晶体形态可以初步鉴定其种类。
2. 颜色:颜色是矿物的直观特征,而且一般比较稳定,常用于鉴定矿物的种类。
但需要注意的是,同种矿物可能因成分不同呈现不同颜色,因此颜色鉴定方法需要结合其他鉴定方法进行综合判断。
3. 光泽:矿物的光泽是其表面反射光线的性质,包括金属光泽、玻璃光泽、树脂光泽、丝光泽、油脂光泽等多种光泽类型,观察矿物的光泽有助于鉴定其种类。
4. 透明度:透明度是矿物透光性的表现,包括透明、半透明、不透明等类型,不同矿物的透明度各异,通过观察矿物的透明度可以初步鉴定其种类。
二、物理性质鉴定法物理性质是矿物最基本的特征之一,通过观察和测试矿物的硬度、比重、断口、颗粒度等物理性质可以鉴定矿物的种类。
1. 硬度:矿物的硬度是其抗刮擦能力的表现,可以通过刮擦试验或硬度计进行测定。
莫氏硬度刻度是常用的硬度测定方法,通过刻度从1到10分别表示不同硬度等级,较硬的矿物可以刮擦较软的矿物,因此硬度可以作为鉴定矿物的重要依据。
2. 比重:矿物的比重是其单位体积的质量与水的单位体积的质量之比,可以通过比重瓶或比重测量仪进行测定。
不同矿物的比重差异较大,可以通过比重进行初步鉴定。
3. 断口:矿物的断口是其断裂后表面的形态,包括贝壳状、韧性、条状、参差不齐等类型,断口特征也是矿物的重要鉴定依据。
基本造岩矿物肉眼鉴定十种矿物硬度由低到高的顺序是滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石.造岩矿物的肉眼鉴定1、矿物的形态按矿物的发育情况及生长方式可将矿物的形态分为:单体形态和集合体形态。
(1)单体形态:根据单晶体在三度空间发育程度不同,大致分为三类:①粒状:单体在三度空间的发育程度基本相等。
如黄铁矿(立方体)、磁铁矿(八面体)等。
②板状、片状:晶体两向延长。
如斜长石(板状)、白云母(片状)等。
③针状、柱状:晶体一向延长。
如石英(锥柱状)、角闪石(长柱状)等。
(2)集合体形态:根据集合体中矿物结晶程度、颗粒大小可分为:显晶集合体、隐晶和胶状集合体。
①显晶集合体:肉眼可以辩认集合体中和矿物单体,按单体的形态及集合方式不同分为:粒状集合体:由许多粒状矿物单体集合而成,如橄榄石、磁铁矿。
片状集合体:有许多片状矿物集合而成,如白云母、黑云母。
纤维状集合体:由许多针状矿物晶体平行排列而成,如纤维石膏。
放射状集合体:由针状或柱状矿物晶体以一点为中心向外呈放射状排列而成,如放射状线柱石(菊花石)。
晶簇状集合体:丛生于同一基壁上的矿物晶体集合而成,如石英晶簇、方解石晶簇。
②隐晶和胶状集合体:肉眼不能辩认集合体中的矿物单体,但在显微镜下隐晶集合体能分辩矿物质的单体,胶状集合体为非晶质则不能看出其单体界线。
隐晶集合体可以由溶液直接结晶而成,也可以由胶体沉积而来,按其外表形态可进一步划分为:鲕状集合体:由许多呈鱼卵状的球体、椭球体所组成的矿物集合体,鲕状体的大小一般小于2mm,具有同心层状构造,如鲕状赤铁矿、鲕状灰岩。
肾状集合体:外表形态呈扁平长圆形,大小一般为几厘米,常见的如肾状赤铁矿等。
钟乳状集合体:在岩石的洞穴或空隙中,从同一基底向外逐层生长而形成的圆锥形、圆柱形或乳房状的矿物集合体,如方解石组成的钟乳状集合体。
2、矿物的光学性质矿物的光学性质是光线投射到矿物质后所产生的特性,这些性质表现的方面很多,实习中主要学会观察矿物的颜色、条痕和光泽。
常见非金属矿物有:石英、长石族、角闪石、辉石、云母族、方解石、萤石、重晶石、橄榄石等常见金属矿物有:黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉锑矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、镜铁矿、白钨矿、孔雀石、蓝铜矿石英族:自然界中已发现有八个同质多象变体:α- 石英、β- 石英、α- 鳞石英、β- 方石英、斯石英、柯石英。
此外,还常见的SiO2胶凝体,通称蛋白石。
石英常呈无色、乳白色,玻璃光泽,断口油脂光泽。
无解理。
贝壳状断口。
硬度 7 。
石英是地壳中分布最广的矿物之一,仅次于长石,是许多岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要造岩矿物。
长石族矿物:广泛产出于各种类型的岩石中,是重要的造岩矿物。
从化学观点看,大多数长石都包含在 KSi3O8—NaAlSi3O8—CaAl2Si2O8的三元体系中,即相当于由钾长石(Or) 、钠长石(Ab)和钙长石(An)三种简单的长石端员分子组合而成。
钾长石与钠长石的组合称为钾钠长石系列或碱性长石,它们在高温时能以任意比例相混溶,组成完全的类质同像系列。
随着温度的降低,钾长石和钠长石的混溶性逐渐减小,并溶离成钾长石和钠长石,构成条纹长石。
钠长石和钙长石分子的组合称为斜长石或钙长石系列。
钾长石和钙长石几乎在任何温度下都不混溶。
长石族矿物按化学组成不同分为钾长石、斜长石、钡长石三个亚族。
钾长石亚族(或称正长石亚族、钾钠长石族):主要矿物有透长石、正长石、微斜长石、歪长石。
晶体呈短柱状或厚板状,经常为无色透明。
玻璃光泽。
条痕无色或白色。
解理平行{001} 、{010} 完全,解理交角 90°。
硬度 6.5 。
透长石是一种高温相的钾长石。
一般产于喷出岩、熔岩中。
透长石与石英的区别:前者为板状,后者常呈粒状或柱状;前者有两组完全直交解理,后者解理不发育。
前者常具卡式双晶,后者否。
透长石与正长石的区别在于前者表面光滑,产于喷出岩及浅成岩中;后者表面多呈浑浊状。
透长石、正长石常为肉红色,褐黄或浅黄色,无色透明的称为冰长石,有时也呈带浅黄的灰色或浅绿色。
简述野外鉴别常见造岩矿物的步骤鉴别野外常见造岩矿物是指确定现场出现的造岩矿物的种类,是野外地质调查中重要的矿物学实验和活动。
下面列出了几个鉴别常见造岩矿物的步骤,供大家参考:1. 识别矿物的特征。
在野外鉴别常见造岩矿物时,应充分观察和把握矿物的形状、色泽、强度等外在特点,以便依据这些特征准确地进行初步鉴别。
2. 测定矿物密度和重量。
对常见造岩矿物进行鉴别,应观察矿物的重量、体积和密度,以便更准确地定性或定量判断鉴别结果。
3. 用示波器测量矿物光学性质。
按一定测量程序,使用专业仪器,如示波器等,测定野外常见造岩矿物的折射率、折光率、吸收率和导热率等光学性质,以进行精确的鉴别。
4. 对矿物属性进行分析。
根据矿物的外观特征和光学性质及其他形状、结构特征,用测定仪进行分类、应用化学性质、X射线衍射、比重、磁性以及热学等属性,对野外常见造岩矿物进行分析,从而确定正确的鉴别结果。
5. 熔融分析造岩矿物。
把野外常见造岩矿物擦拭后,用电子源来高温熔融,依据溶化温度、熔融改变和生成的熔融物的比重,使熔剂变色,以及检查熔物的溶解度,作为细节确认物种的标志,能进一步鉴别出野外常见造岩矿物。
6. 采用X射线衍射法对矿物进行衍射分析。
使用X射线衍射仪对野外常见造岩矿物进行衍射分析,取得野外常见矿物的衍射图谱,以此作为矿物鉴定的最终依据,可以准确鉴定野外造岩矿物,不易受外来干扰。
鉴别野外常见造岩矿物所需步骤示出,包括观察矿物的外在特征、测定矿物密度和重量、测定矿物光学性质、对矿物属性进行分析、熔融分析造岩矿物、采用X射线衍射法对矿物进行衍射分析等。
科学有效地运用这些矿物学方法及野外调查技术,可以取得真实准确的结论,达到精确鉴定野外常见矿物的目的。
室内识别常见矿物
(1)了解矿物的产出情况。
各种矿物都有自己特定的形成环境,研究矿物的产出状况对识别矿物有重要意义。
室内鉴别时可通过矿物的原始采集记录——标签了解矿物的产状。
(2)观察检测矿物的物理性质。
又观察测试矿物的颜色、光泽、透明度、条痕、形态、硬度、磁性等物理性质,这是鉴别矿物的重要依据。
如孔雀石有特殊的像孔雀羽毛一样的绿色,磁铁矿有磁性等。
鉴别矿物的物理特性,除条痕、硬度、磁性需要测试之外,其余多数物理特性均可用肉眼鉴别。
(3)用简单的化学试剂来测试矿物。
在鉴定矿物的过程中,常用稀盐酸和钼酸铵来鉴定矿物,根据它们与某些矿物接触发生的不同反应作为判定依据。
如把稀盐酸滴在方解石上,会有冒气泡的现象。
(4)将前三步测得的数据和资料整理出来,对照常见矿物鉴定表,即可查出所鉴定矿物的名称。
常见矿物鉴定表。
常见矿物的肉眼鉴定(彩图)常见矿物的肉眼鉴定常见矿物常见非金属矿物有:石英、长石族、角闪石、辉石、云母族、方解石、萤石、重晶石、橄榄石常见金属矿物有:黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉钼矿、辉锑矿、毒砂、磁黄铁矿、磁铁矿、镜铁矿、白钨矿、孔雀石、蓝铜矿石英族自然界中已发现有八个同质多象变体:α-石英、β-石英、α-鳞石英、β-方石英、斯石英、柯石英。
此外,还常见的SIO2胶凝体,通称蛋白石。
石英常呈无色、乳白色,玻璃光泽,断口油脂光泽。
无解理。
贝壳状断口。
硬度7。
石英是地壳中分布最广的矿物之一,仅次于长石,是许多岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要造岩矿物.正长石常为肉红色,褐黄或浅黄色,无色透明的称为冰长石,有时也呈带浅黄的灰色或浅绿色。
透明。
晶体常呈短柱状或平行{010}的厚板状。
玻璃光泽。
硬度6-6.5。
常见卡式双晶。
解理{001}、{010}中等,两组解理直交。
正长石为酸性及中性火成岩以及碱性岩的主要要造岩矿物之一。
产于花岗岩、花岗闪长岩、二长岩、正长岩以及与它们相当的喷出岩(包括凝灰岩)和脉岩中。
在伟晶岩中,粗大的正长石和微斜长石、白云母一起是伟晶岩的主要组成。
某些碎屑岩(如长石砂岩)往往含有相当数量的正长石;而在石英砂岩中正长石出现较少。
正长石受到风化或热液蚀变最易变化为高岭石,其次是绢云母。
正长石以其表面易风化呈混浊(不干净),有两组解理、晶形和双晶等特征与石英区别。
石英表面常较清洁,无解理和双晶。
正长石和斜长石的区别,一般根据双晶特点,正长石不具有聚片双晶。
斜长石分解产物常出现密集的绢云母细小鳞片。
钾微斜长石颜色为白色、灰色、多数呈肉红色,绿色变种天河石。
透明。
玻璃光泽。
硬度6-6.5。
晶形与正长石相似,呈短柱状或板状。
微斜长石很少不具双晶。
除卡式双晶外,还常见由两组聚片双晶相交而成的格子双晶。
在微斜长石的晶粒中,经常发现有固溶体离熔而成的钠长石条片嵌晶,形成”条纹长石”。
在伟晶岩中可以见到富有特征的一种结构,称为”文象结构”,它是由石英和微斜长石(或正长石)所组成的规则连生体。
常见矿物的识别办法
地壳中的元素,在一定的地质条件下,结合成有一定化学成分和物理性质的单质或化合物叫做矿物。
矿物在地球上分布十分广泛,近年来还发现了一些新的矿物,目前已发现的矿物在三千种以上。
但构成岩石主要成分的矿物却只有几十种,叫做造岩矿物。
中学生应能识别主要造岩矿物和一些常见的金属、非金属矿物。
精确鉴别的方法很多,但必须有专用设备,在中学地理课外教学实践活动中,识别矿物的方法主要依靠利用矿物的某些理、化特性,用一些简易办法进行观察和测试,这叫肉眼鉴定。
它虽较粗略,却是地理工作者在野外常用的基本方法和应掌握的技能。
一、利用矿物的形态识别矿物
一定的矿物具有一定的化学成分和内部结构,有独特的晶体形态,可以根据矿物特有的晶体形态来识别矿物。
图4—1所示是几种常见矿物的晶体形态。
二、利用矿物的光学性质鉴别矿物
矿物的光学性质指的是矿物的颜色、条痕、透明度和光泽等,这是矿物对光线的吸收、反射、折射时呈现的外观特性,可以用来作为鉴别矿物的一个特征,再结合其他鉴定特征,便可以用来帮助识别矿物。
(一)矿物的颜色
矿物本身固有的颜色叫自色,是矿物中含有的色素离子引起的,矿物中色素离子的呈色作用见表4—1。
通常利用标准色谱(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等)与实物对比的方法来描述矿物颜色的。
如:
紫色——紫水晶,锡白色——毒砂
蓝色——蓝铜矿,铅灰色——方铅矿
绿色——孔雀石,钢灰色——镜铁矿
黄色——雌黄,铁黑色——磁铁矿
橙色——铬酸铅矿,赤铜色——自然铜
红色——辰砂,黄铜色——黄铜矿
褐色——褐铁矿,金黄色——金
矿物中如含有杂质,便会呈现与自色不同的另一种颜色,叫做他色。
矿物表面产生了氧化膜,就会出现与自色不同的假色,如斑铜矿表面的锖色,方解石解理面上的晕色;但最有鉴定意义的是自色。
(二)条痕条痕是指矿物粉末的颜色,一般用矿物在粗白瓷板上刻划,观察留下的粉末颜色。
(三)透明度矿物透过光的能力称透明度。
通常以矿物碎片的边缘能否透见它物,把矿物的透明度分成三个等级,即:透明矿物,如水晶、黄玉;半透明矿物,如辰砂,闪锌矿;不透明矿物,如黄铁矿、磁铁矿等。
(四)光泽指矿物表面反光的能力,自强至弱,按拟物类比可分四个等级,即:玻璃光泽,金刚光泽、半金属光泽和金属光泽。
三、利用矿物的力学性质鉴别矿物
矿物在受到刻划、敲打等外力作用下表现出来的特性,称矿物的力学性质。
有解理、断口和硬度。
(一)解理和断口矿物在受到外力打击后,沿一定方向有规律地裂成光滑平面的性质叫解理。
如打击后只裂成不规则的表面,就叫断口。
解理分成五个等级:
极完全解理晶体可裂成薄片,解理面光滑平整,如云母等。
完全解理晶体可沿解理面裂成小块,解理面不大但也平整光滑,如方解石等。
中等解理矿物受打击后既出现解理面,也出现不规则的断口,如长石,角闪石等。
不完全解理矿物受打击后,常常出现不规则的断口,很少出现解理面,如磷灰石等。
极不完全解理就是无解理,如石英,打击后只出现贝壳状的断口而没有解理。
(二)硬度矿物抵抗刻划研磨的能力称矿物的硬度。
肉眼鉴别矿物时测试矿物硬度是相对硬度,也就是用与摩氏硬度计(表4—2)中的矿物来相互刻划比较以决定矿物硬度。
在野外测试只带摩氏硬度计中的前七种标准矿物就够用了。
也可用一些其它代用品来测试,如指甲(2—2.5),铜钥匙(3),小钢刀(5—5.5),玻璃(7)。
测试时应选取矿物的新鲜面,因为矿物暴露在自然环境中容易受风化而使硬度降低。
有少数矿物在不同方向有不同的硬度,如蓝晶石(Al2[SiO4]O),测试时要注意。
四、用简易化学测试鉴别相似矿物
有些矿物的外形和物理性质相近,仅凭肉眼或简单工具测试不易区分开来。
用一些简单的化学定性测试作为肉眼鉴定的辅助手段,便可把相似矿物区分开来。
列表如下:
五、上好一堂矿物鉴别活动课
上好一堂矿物鉴别活动课的关键是要做好一定的物质准备和教学组织工作。
(一)物质准备:
1.准备好几套常见矿物的标本,其中最好包含一些相似矿物,并准备一份常见矿物鉴定特征表。
2.其他工具:
摩氏硬度计或其中前七种矿物;
粗瓷板(也叫条痕板);
磁铁;
酒精灯及化学药品(见相似矿物简易测试表中所列);
放大镜及小刀等。
(二)教学组织准备:
根据参加中学地理课外活动的人数分成小组,每组3—4人,进行矿物鉴别观察及测试活动。
观察内容包括矿物的形态、颜色、条痕色、光泽、透明度、解理、断口,测试其相对硬度。
并填写记录表,再与常见矿物鉴定特征表对照,初步定出矿物的名称。
对其中的相似矿物,可在教师指导下进行简易化学测试,然后按下表填写地理课外教学实践活动报告。
格式如下:
要结合标本,对照“常见矿物肉眼鉴定表”逐块逐项进行观察。
但需注意,表中所列矿物的各项特征,在同一块标本上不一定能全部显示出来;所以,在观察时必须善于抓住该矿物最主要的特征,如云母的薄片状极完全解理,方解石的菱面体解理,赤铁矿的樱红色条痕、黄铁矿的浅铜黄色立方形晶体及晶面条纹。
还要注意对比分析,如石英、方解石、斜长石、石膏等都是白色或乳白色的,但在晶形、硬度、断口、解理及与酸反应方面却有较大差别,经过对比分析,也就容易识别了。
(选自曾浩然《中学地理实践活动》,北京教育出版社,1996年)。