矿物的鉴定特征

由于每种矿物都具有其特定的内部构造，这就决定了各种矿物都具有其特定的外部形态和物理性质，因此在绝大多数情况下，无须进行化学分析，而仅根据其外部形态和主要物理性质即可鉴定矿物。常用的矿物鉴定标志有矿物的形态、物理力学性质两方面。

1.矿物的形态

矿物的形态是指矿物的外形特征，一般包括矿物单体及同种矿物集合体的形态。矿物形态受其内部构造、化学成分和生成时的环境制约。

（1）矿物单体形态。

1）固态矿物按其质点的有无规则排列分为结晶质和非结晶质。造岩矿物绝大部分是结晶质，其基本特点是组成矿物的元素质点（离子、原子或分子）在矿物内部按一定的规律重复排列，形成稳定的结晶格子构造（图3-1）。具有结晶格子构造的矿物叫做结晶质。结晶质在生长过程中，若无外界条件限制、干扰，则可生成被若干天然平面所包围的固定几何形态（图3-1）。这种有固定几何形态的结晶质称为晶体，如食盐（NaC1）呈立方体，水晶呈六方柱和六方锥等。在结晶质矿物中，还可根据肉眼能否分辨而分为显晶质和隐晶质两类。非晶质矿物内部质点排列没有一定的规律性，所以外表就不具有固定的几何形态，例如蛋白石（SiO2·nH2O）、褐铁矿（Fe2O3·nH2O）等。非晶质可分为玻璃质和胶质两类。

2）矿物的结晶习性。在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于形成某种特定的晶形的特性叫结晶习性。尽管矿物的晶体多种多样，但归纳起来，根据晶体在三度空间的发育程度不同，可分为以下三类：

①一向延长。晶体沿一个方向特别发育，其余两个方向发育差，呈柱状、棒状、针状、纤维状等。如普通辉石、石英等［图3-2 （c）、图3-2 （d）］。

②二向延长。晶体沿两个方向发育，其中相对两晶面，一个恰好是另一个的映象，或者一个正好相当于另一个旋转180°的位置，呈板状、片状、鳞片状等。如石膏、云母等［图3-2 （b）、图3-2 （f）］。

③三向延长。晶体在三度空间发育，呈等轴状、粒状等。如食盐、正长石等［图3-2（a）、图3-2 （e）］。

图3-1　食盐晶格构造

图3-2　矿物晶体
（a）食盐； （b）石膏； （c）普通辉石； （d）石英； （e）正长石； （f）云母

（2）矿物集合体形态。

同种矿物多个单体聚集在一起的整体就是矿物集合体。矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们的集合方式。

1）晶簇。在岩石空洞或裂隙中以共同的基底生长许多单晶。如石英晶簇、方解石晶簇。

2）纤维状。由许多针状矿物或柱状矿物平行排列，如纤维石膏。

3）粒状。大小略等，不具一定规律聚合而成的形状。

4）鲕状。胶体围绕一个质点凝聚而成一个结核，形似鱼卵。如鲕状赤铁矿。

5）块状。无特征。如蛋白石等。

6）钟乳状。石钟乳、石笋等。

2.矿物的物理力学性质

不同的矿物具有不同的化学成分和内部构造，因此，它们具有各不相同的物理力学性质。矿物的物理力学性质主要有颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、解理及断口等。它们是鉴别矿物的主要特征。

（1）颜色。

颜色是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映。它是矿物最明显、最直观的物理性质，是肉眼鉴定矿物的重要依据。按成色原因分为自色、他色、假色。

1） 自色。 自色是矿物本身具有的成分、结构所决定的矿物固有的颜色，颜色比较固定。自色具有鉴定意义，一般来说，含铁、锰多的矿物，颜色较深，多呈灰绿、褐绿、黑绿以至黑色；含硅、铝、钙等成分多的矿物，颜色较浅，多呈白、灰白、淡红、浅黄等各种浅色。

2）他色。他色是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的本身性质无关。他色不固定，随杂质的不同而异。如纯净的石英晶体是无色透明的，混入杂质就呈紫色、玫瑰色、烟色等。由于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。

3）假色。假色是由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射所引起的，如方解石解理面上常出现的虹彩，斑铜矿表面常出现斑驳的蓝色和紫色。

（2）条痕色。

条痕色是指矿物粉末的颜色，通常使用白色无釉瓷板摩擦时留下的痕迹，它可消除假色的干扰，是一种鉴别不透明矿物的主要标志。有些矿物的条痕色与其颜色相同，例如孔雀石（鲜绿色）、 自然金（金黄色）。另一些矿物的条痕色与颜色不同，例如黄铁矿颜色为铜黄色，而条痕色为绿黑色。条痕色去掉了矿物因反向所造成的色差，增加了吸收率，扩大了眼睛对不同颜色的敏感度，因而比矿物的颜色更为固定，但只适用于一些深色矿物，对浅色矿物无鉴定意义。

（3）透明度。

透明度是指矿物透过可见光波的能力，即光线透过矿物的程度，透明度受厚度影响，故一般以0.03mm的规定厚度作为标准进行对比，要使矿物样本具有相同的厚度。肉眼鉴定矿物时，据透光程度或矿物透明度的不同，一般可分成透明、半透明、不透明三类。

1）透明矿物。如水晶、冰洲石等。

2）半透明矿物。如滑石等。

3）不透明矿物。如黄铁矿，磁铁矿等。

这种划分无严格界限，鉴定时用矿物的边缘较薄处，并以相同厚度的薄片及同样强度的光源比较加以确定。

（4）光泽。

矿物新鲜表面反射光线的能力称为光泽。它是用来鉴定矿物的重要标志之一。按其强弱程度可分为金属光泽（如黄铁矿）、半金属光泽（如磁铁矿）和非金属光泽。金属光泽，反光很强，犹如电镀的金属表面那样光亮耀眼；半金属光泽，比金属的亮光弱，似未磨光的铁器表面；非金属光泽表明矿物表面的反光能力较弱，是大多数非金属矿物如石英、滑石等所固有的特点。由于矿物表面的性质或矿物集合体的集合方式不同，非金属光泽又会反映出以下不同特征的光泽：

1）玻璃光泽。矿物表面与玻璃的反光相似，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。

2）油脂光泽。矿物表面好像涂了一层油脂一样，如石英断口上呈现的光泽。

3）珍珠光泽。矿物表面像贝壳内珍珠层所呈现的光泽一样，如云母。

4）丝绢光泽。矿物表面犹如丝绢反光，如石膏。

5）土状光泽。矿物表面粗糙，无光泽，暗淡如土，如高岭石。

（5）硬度。

矿物抵抗外力摩擦和刻划的能力称硬度。它是通过一种矿物与已知硬度的另一种矿物或物体互相刻划得出的。 目前一般用摩氏硬度计来决定矿物的相对硬度。摩氏硬度计是从软到硬选用10种矿物的硬度分为10级，作为硬度对比的标准，用来对其它矿物进行互相刻划比较以确定矿物的相对硬度，如表3-1所示。例如，将需要鉴定的矿物与摩氏硬度计中的方解石对刻，结果被方解石刻伤而自身又能刻伤石膏，说明其硬度大于石膏而小于方解石，在2～3之间，即可将该矿物的硬度定为2.5。可以看出，摩氏硬度计只反映矿物相对硬度的顺序，并不是矿物绝对硬度值，并非意味着硬度为10的矿物比硬度为1的矿物硬10倍。实际上金刚石的硬度要比石英硬1000倍，比刚玉硬150倍。

表3-1　矿物硬度表

硬度是矿物的一个主要鉴别特征，不同的矿物由于其化学成分和内部构造不同而具有不同的硬度。在鉴别矿物的硬度时，应在矿物的新鲜晶面或解理面上进行。为了便于利用硬度这一鉴定标志，我们常用指甲（2～2.5）、铅笔刀（5～5.5）、玻璃（5.5～6）、铡刀刃（6～7）鉴别矿物的硬度。例如，当我们在岩石中发现一些白色脉状矿物时，如果用小刀或铁钉能刻出白色刻痕，该矿物就是方解石，如果小刀刻不动则该矿物就是石英。

（6）解理与断口。

矿物受敲击后，能沿一定的方向裂开成光滑平面的性质称解理。裂开的光滑平面称为解理面。矿物晶体的这一性质，完全由其内部构造所决定，而与晶体外形无关。如方解石有菱面体、柱状体甚至完全不规则的晶体外形，但其解理同为菱面体。根据解理方向的多少，解理可以分为一组解理（如云母）、二组解理（如长石）和三组解理（如方解石）等。依照解理形成的难易和解理面的光滑程度，将矿物解理分为五级：

1）极完全解理。矿物受敲击时，极易裂成薄片，解理面非常光滑，如云母、绿泥石等。

2）完全解理。矿物受敲击时，裂成块状或板状，解理面平滑闪光，如方解石、岩盐等。

3）中等解理。矿物被敲碎后，在其碎块上既有平滑的解理面，又可在另外方向上出现不规则的断裂面，如长石，角闪石等。

4）不完全解理。矿物被敲碎后，很难发现解理面，其解理面须在碎块中仔细寻找，如磷灰石、橄榄石等。

5）极不完全解理。这类矿物实际上不存在解理性质，所以被击碎的颗粒无解理，如磁铁矿、刚玉等。

如矿物受敲击后，不按一定方向裂开，而形成凹凸不平的断开面称为断口。矿物解理的完全程度和断口是相互消长的，解理完全时则不显断口，解理不完全时，则断口显著。常见的断口有贝壳状断口、锯齿状断口、土状断口等。

（7）其他性质。

1）磁性。矿物能被磁铁吸引.的性质。如磁铁矿等具有磁性。

2）电性。电性包括导电性与荷电性。导电性指矿物对电流有传导能力，如金属、黄铁矿、方铅矿、石墨等是电的良导体；云母、石棉是电的不良导体，可用作绝缘材料。

3）放射性。含铀（U） 、钍 （Th）、镭（Ra）等放射性元素矿物，因蜕变放出α、 β 、 γ射线的性质。

4）发光性。矿物在外加能量如紫外光和X射线等照射下，能发射可见光的性质称为发光性，如萤石在暗处发磷光，石钨矿在紫外光照射下发出荧光。

此外，部分矿物还具有可燃性（如煤、 自然硫等）、味感（如石盐等）、嗅味（如毒砂以锤击之有臭蒜味）、韧性（如软玉很难压碎）、挠性（如绿泥石、滑石等）、弹性（如云母等）、延展性（如自然金、 自然银、 自然铜等），有些矿物遇盐酸或硝酸起泡（加方解石等碳酸盐类矿物遇冷的稀盐酸起泡）等较特殊的性质，对鉴别某些矿物具有重要的意义。