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      科技發(fā)展
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      常見(jiàn)礦物的主要鑒定特征和相似礦物的快速鑒定方法
      來(lái)源:中國粉體技術(shù)網(wǎng)    更新時(shí)間:2015-10-15 11:13:50    瀏覽次數:
       
             地殼中的元素,在一定的地質(zhì)條件下,結合成有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的單質(zhì)或化合物叫做礦物。礦物在地球上分布十分廣泛,近年來(lái)還發(fā)現了一些新的礦物,目前已發(fā)現的礦物在三千種以上。識別礦物的方法主要依靠利用礦物的某些理、化特性,用一些簡(jiǎn)易辦法進(jìn)行觀(guān)察和測試,這叫肉眼鑒定。它雖較粗略,卻是地理工作者在野外常用的基本方法和應掌握的技能。

      一、利用礦物的形態(tài)識別礦物
        一定的礦物具有一定的化學(xué)成分和內部結構,有獨特的晶體形態(tài),可以根據礦物特有的晶體形態(tài)來(lái)識別礦物。圖1所示是幾種常見(jiàn)礦物的晶體形態(tài)。



      圖1  礦物的形態(tài)
      二、利用礦物的光學(xué)性質(zhì)鑒別礦物
        礦物的光學(xué)性質(zhì)指的是礦物的顏色、條痕、透明度和光澤等,這是礦物對光線(xiàn)的吸收、反射、折射時(shí)呈現的外觀(guān)特性,可以用來(lái)作為鑒別礦物的一個(gè)特征,再結合其他鑒定特征,便可以用來(lái)幫助識別礦物。
      (一)礦物的顏色
        礦物本身固有的顏色叫自色,是礦物中含有的色素離子引起的,礦物中色素離子的呈色作用見(jiàn)表1。
        通常利用標準色譜(紅、橙、黃、綠、青、藍、紫等)與實(shí)物對比的方法來(lái)描述礦物顏色的。如:
        紫色——紫水晶, 錫白色——毒砂
        藍色——藍銅礦, 鉛灰色——方鉛礦
        綠色——孔雀石, 鋼灰色——鏡鐵礦
        黃色——雌黃, 鐵黑色——磁鐵礦
        橙色——鉻酸鉛礦, 赤銅色——自然銅
        紅色——辰砂, 黃銅色——黃銅礦
        褐色——褐鐵礦, 金黃色——金
      表1  礦物中色素離子的呈色作用
             礦物中如含有雜質(zhì),便會(huì )呈現與自色不同的另一種顏色,叫做他色。礦物表面產(chǎn)生了氧化膜,就會(huì )出現與自色不同的假色,如斑銅礦表面的錆色,方解石解理面上的暈色;但最有鑒定意義的是自色。
      (二)條痕
             條痕是指礦物粉末的顏色,一般用礦物在粗白瓷板上刻劃,觀(guān)察留下的粉末顏色。
      (三)透明度
             礦物透過(guò)光的能力稱(chēng)透明度。通常以礦物碎片的邊緣能否透見(jiàn)它物,把礦物的透明度分成三個(gè)等級,即:透明礦物,如水晶、黃玉;半透明礦物,如辰砂,閃鋅礦;不透明礦物,如黃鐵礦、磁鐵礦等。
      (四)光澤
             指礦物表面反光的能力,自強至弱,按擬物類(lèi)比可分四個(gè)等級,即:玻璃光澤,金剛光澤、半金屬光澤和金屬光澤。

      三、利用礦物的力學(xué)性質(zhì)鑒別礦物
        礦物在受到刻劃、敲打等外力作用下表現出來(lái)的特性,稱(chēng)礦物的力學(xué)性質(zhì)。有解理、斷口和硬度。
      (一)解理和斷口
             礦物在受到外力打擊后,沿一定方向有規律地裂成光滑平面的性質(zhì)叫解理。如打擊后只裂成不規則的表面,就叫斷口。解理分成五個(gè)等級:
        極完全解理  晶體可裂成薄片,解理面光滑平整,如云母等。
        完全解理 晶體可沿解理面裂成小塊,解理面不大但也平整光滑,如方解石等。
        中等解理 礦物受打擊后既出現解理面,也出現不規則的斷口,如長(cháng)石,角閃石等。
        不完全解理 礦物受打擊后,常常出現不規則的斷口,很少出現解理面,如磷灰石等。
        極不完全解理 就是無(wú)解理,如石英,打擊后只出現貝殼狀的斷口而沒(méi)有解理。
      (二)硬度
          礦物抵抗刻劃研磨的能力稱(chēng)礦物的硬度。肉眼鑒別礦物時(shí)測試礦物硬度是相對硬度,也就是用與摩氏硬度計(表2)中的礦物來(lái)相互刻劃比較以決定礦物硬度。在野外測試只帶摩氏硬度計中的前七種標準礦物就夠用了。也可用一些其它代用品來(lái)測試,如指甲(2—2.5),銅鑰匙(3),小鋼刀(5—5.5),玻璃(7)。測試時(shí)應選取礦物的新鮮面,因為礦物暴露在自然環(huán)境中容易受風(fēng)化而使硬度降低。有少數礦物在不同方向有不同的硬度,如藍晶石(Al2[SiO4]O),測試時(shí)要注意。

      表2  礦物摩式硬度表
      四、用簡(jiǎn)易化學(xué)測試鑒別相似礦物
        有些礦物的外形和物理性質(zhì)相近,僅憑肉眼或簡(jiǎn)單工具測試不易區分開(kāi)來(lái)。用一些簡(jiǎn)單的化學(xué)定性測試作為肉眼鑒定的輔助手段,便可把相似礦物區分開(kāi)來(lái)。列表如下:


      五、常見(jiàn)礦物的鑒定特征匯總表
       
      礦物名稱(chēng)及分子式 主 要 鑒 定 特 征
      黃銅礦
      CuFeS2
      特征的銅黃色,反射率介于黃鐵礦和方鉛礦之間,弱非均質(zhì)性,中-低硬度,易磨光。
      輝銅礦
      Cu2S
      以灰白色微帶淺藍色,弱非均質(zhì)性,低硬度和加硝酸發(fā)泡、染藍、顯結構為特征。常與其它銅礦物共生。
      藍輝銅礦
      4Cu2S·CuS
      以淺藍色,均質(zhì),低硬度和加硝酸發(fā)泡顯結構為特征。常與其它銅礦物共生。
      銅藍
      CuS
      以淺藍一深藍的反射色,顯著(zhù)的反射多色性(深藍色微帶紫色-藍白色),特強的非均質(zhì)性和特殊的偏光色(45°位置為火紅-紅棕色)為特征。
      斑銅礦
      Cu5FeS4
      以特殊的反射色(玫瑰色、棕粉紅色、紫色),中等硬度,磨光好,均質(zhì)性和與其它銅礦物共生為特征。
      自然銅
      Cu
      以特征的反射色(銅粉紅色、棕色),高反射率(高于黃鐵礦),低硬度(有擦痕)和均質(zhì)性為特征。
      赤銅礦
      Cu2O
      以深紅色的內反射和遇硝酸發(fā)泡并沉淀自然銅,加鹽酸產(chǎn)生白色沉浸為主要特征,常與其它銅礦物一起,產(chǎn)在銅礦床氧化帶。
      黝銅礦
      5CuS·2(Cu,Fe)S·2Sb2S3
      灰白色微帶淺棕色。中等反射率。中等硬度,均質(zhì)性。
      砷黝銅礦
      5CuS·2(Cu,Fe)S·As2S3
      以灰白色微帶橄欖綠色或藍綠色為特征。中等反射率,中等硬度,均質(zhì)性。
      孔雀石
      CuCO3,Cu(OH)2
      灰色微帶粉紅色色調,以具鮮明的翠綠色內反射為特征,常具放射狀結構。與藍銅礦等礦物共生,產(chǎn)于銅礦床氧化帶。
      藍銅礦
      2CuCO3, Cu(OH)2
      灰色微帶粉紅色色調,具鮮明的淡藍色內反射,常與孔雀石等礦物共生,產(chǎn)于銅礦床氧化帶。
      方鉛礦
      PbS
       
      具純白色和特征的黑三角孔(自然界少見(jiàn)的輝砷鎳礦、輝硫鎳礦、碲鉛礦、硒鉛礦和自然銻也具有發(fā)育程度不同的黑三角孔),低硬度(常有擦痕),均質(zhì)性,常與閃鋅礦、黃銅礦、輝銀礦共生。
      閃鋅礦
      ZnS
      純灰色,均質(zhì)性,中等硬度,相對突起>黃銅礦和黝銅礦、<磁黃鐵礦。其中常有黃銅礦或磁黃鐵礦乳濁狀或葉片狀固溶體分解物,常與方鉛礦共生。
      磁黃鐵礦
      FenSn+1
      具特征的乳黃色微帶玫瑰棕色反射色。反射率小于方鉛礦,中等硬度(相對突起>黃銅礦),具強非均質(zhì)性(偏光色黃灰一綠灰一藍灰)和強磁性。
      黃鐵礦
      FeS2
      淺黃色,高反射率(R=53%±),高硬度(不易磨光,常有麻點(diǎn)),均質(zhì)性,常呈自形、半自形晶或碎粒狀,分布普通。
      白鐵礦
      FeS2
      淺黃白色,高反射率(R≈黃鐵礦),高硬度,具顯著(zhù)的雙反射(黃白-黃綠色)和強非均質(zhì)性(特征的綠色偏光色:深綠、黃綠、藍綠)。
      毒砂
      FeAsS
      亮白色,高反射率,高硬度,強非均質(zhì)性(特征的柔和薔薇色-藍綠色),晶形斷面常為菱形、楔形、長(cháng)柱形和短柱形,加硝酸浸蝕顯暈色,
      鎳黃鐵礦
      (Fe,Ni)9S8
      淺黃白色,反射率近于黃鐵礦,中等硬度,‖{111}解理發(fā)育,常產(chǎn)于與基性或超基性巖有關(guān)的銅鎳硫化物礦床中,與磁黃鐵礦、黃銅礦密切共生。
      紅砷鎳礦
      NiAs
      淺玫瑰色微帶黃色或棕色,高反射率,強非均質(zhì)(偏光色薔薇色-黃綠色)。
      輝鉬礦
      MoS2
      以極顯著(zhù)的雙反射和極強的非均質(zhì)性為特征(偏光色暗藍和白色微帶玫瑰紫色)。中等反射率,低硬度,晶形常為微彎曲的長(cháng)板狀晶片。
      石墨
      C
      以極顯著(zhù)的雙反射和極強的非均質(zhì)性(偏光色45°位置為淡棕黃色)以及RP近于透明礦物為主要特征。硬度低,切片常呈彎曲的鱗片狀。
      輝銻礦
      Sb2S3
      灰白色,以顯著(zhù)的雙反射,強非均質(zhì)性加KOH浸蝕迅速產(chǎn)生桔黃色沉淀為特征。聚片雙晶極普遍。
      辰砂
      HgS
      具顯著(zhù)的朱紅色內反射,中等反射率(略低于黝銅礦),低硬度,常產(chǎn)于碳酸鹽巖石中。
      雌黃
      As2S3
      以顯著(zhù)的雙反射和特殊的稻草黃色內反射為特征。透HgCl2產(chǎn)生黃色沉淀,常與雄黃共生。
      雄黃
      AsS
      以顯著(zhù)的橙黃色或桔紅色內反射為特征。不顯雙反射,常與雌黃共生。
      赤鐵礦
      Fe2O3
      以弱或強非均質(zhì)性(偏光色為藍灰-灰黃色),深紅色內反射和常呈板狀、片狀和針狀晶形為特征。
      磁鐵礦
      Fe3O4
      灰色微帶淺棕色,反射率略大于閃鋅礦。均質(zhì)性,高硬度,強磁性。
      鈦鐵礦
      FeTiO3
      灰色微帶棕色,反射率略小于磁鐵礦,非均質(zhì)性,高硬度,常在磁鐵礦或赤鐵礦中構成不混溶的片狀、板狀或格狀連晶。
      鉻鐵礦
      (Fe,Mg)(Cr,A1)2O4
      灰色微帶棕色,反射率低于磁鐵礦,均質(zhì),高硬度和富鎂或富鋁時(shí)顯紅棕色內反射。常呈自形或粒狀。產(chǎn)于與基性-超基性巖有關(guān)的礦床中。
      黑鎢礦
      (Fe,Mn)WO4
      灰色,反射率近于閃鋅礦,弱非均質(zhì)性,常成板狀切面,常與錫石、輝鉬礦、輝鉍礦共生。
      石英
      SiO2
      深灰色,低反射率。高硬度,顯均質(zhì)性效應,磨光好,常成自形晶(有時(shí)顯六邊形斷面)。內反射強烈(乳白色,并常見(jiàn)有彩虹色),分布普遍。
      方解石
      CaCO3
      以深灰色,低反射率,顯著(zhù)的雙反射和強非均質(zhì)性。內反射乳白色,中等硬度和解理發(fā)育為特征。

       
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