摘自 中國湖南國際礦物寶石博覽會
作為一名合格的礦工,
常見礦物鑑定是必備技能。
掌握此技能,
可以大大增加出遊樂趣。
鑑定礦物並不難,
只要掌握
「看、 摸、 刻、 掂」四種方法,
在野外鑑定常見礦物非常輕鬆。
看
觀察礦物晶體的外形、顏色、光澤、透明度、解理和其礦物組合是識別鑑定礦物最基本、最重要的步驟。這些觀察內容是礦物主要物理性質的反映。
( 1 )顏色
這是鑑定礦物最大的特徵之一。通常所講的物體顏色,是指物體在白光照射下所顯示的顏色。在礦物學上,通常分為自色、他色和假色三種顏色。
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顏色。對一種礦物而言,自色是相當固定且具特徵性的,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顏色。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產生,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)等各種顏色;
假色:是由於光的干涉、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產生假色。
(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,成為板狀或片狀體等;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係連生在一起,猶如雙胞胎,稱為雙晶(twin)。雙晶常表現出特徵性的形態,如石膏的燕尾雙晶、十字石的十字雙晶。
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態。
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,其集合體常為板狀、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,疏鬆者,稱為土狀。此外,還有一些特殊形態的集合體,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。
鮞狀(oolitic)和豆狀(pisolitic):由圓球狀礦物組成的集合體。圓球內部有同心層構造,大小似魚卵者稱為鮞狀,如鮞狀赤鐵礦;大小如豆者稱為豆狀,如豆狀赤鐵礦。
鐘乳狀(stalactitic):形似冬季屋簷下凝結之冰錐,橫截面呈圓形,內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;其內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,其內部有時具同心層狀或放射狀構造。
鮞,ér ㄦˊ:此處當做魚卵;三國吳・韋昭・注:「鯤,魚子也;鮞,未成魚也。」《說文》魚子也。
(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。
(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:按其對光反射的特徵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板表面那樣的反光,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。
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,與晶面的區別是無晶紋發育而常見多層細小斷裂台階,與斷口的區別是破裂面規則平整、相互平行。有些礦物只有一組單方向的解理,破裂後呈板狀、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(無解理面只有斷口)。
斷口是指晶體受打擊後產生的不規則破裂面。由於晶體內部結構的不同, 斷口的類型也不同,從而可以用來鑑定礦物,斷口一般可分為:
- 貝殼狀斷口:斷面呈彎曲的凸面或凹面,並具同心弧狀構造,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 ,許多金屬礦物和絲髪狀礦物具有此特徵,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確定某些礦物類型,一些硬度較低的礦物如輝鉬礦、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。
刻
硬度礦物抵抗外力作用的強度。在肉眼鑑定中,主要指礦物抵抗外力刻劃的能力。硬度的大小主要由礦物內部原子、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)作為標准進行測量。摩氏硬度計由10種硬度不同的礦物組成。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,只需將該礦物同硬度計中的標準礦物相互刻劃,進行比較即可。如某礦物能刻劃方解石,又能被螢石劃動,即該礦物的硬度介於3~4之間。
摩氏硬度計:硬度等級及代表礦物
- 1.滑石
- 2.石膏
- 3.方解石
- 4.螢石
- 5.磷灰石
- 6.正長石
- 7.石英
- 8.黃玉
- 9.剛玉
- 10.金剛石
摩氏硬度計只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,並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板(瓷碟)等物品上刻劃留下來的條痕的顏色,它往往比礦物的顏色更能反映礦物晶體的本色。礦物顏色常常受光澤、光線、氧化層和表面污染物的影響,而條痕色代表礦物粉末的自色。例如赤鐵礦的顏色可以是黑色、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確定礦物的塑性和彈性(又稱撓性)。前者表示晶體被擠壓變形後,不能恢復原狀,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,壓力撤除後又能恢復原狀的特徵,如雲母等礦物均具有此特徵。
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,也是鑑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:前者比重小於2.5,中者為2.5~4,後者大於 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確定礦物類型,如重晶石與方解石的區別是前者重,後者輕;錫石和閃鋅礦的區別也是如此。
通過看、摸、刻、掂,了解礦物特徵,並通過查閱礦物鑑定手冊和書籍, 可以將常見的礦物識別或確定其大概範圍。有些礦物還具有一些特殊的性質,可以輕易地鑑別,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,燃燒黃鐵礦、撞擊毒砂時可發出臭味的特徵等,均是礦物簡易鑑定的好方法。