矿物的形态-地球和空间科学学院

2实习1矿物的形态一、准备工作复习矿物通论第三章矿物的形态（教材上册第181—190页，了解什么叫矿物的单体形态和矿物集合体形态？了解晶体的宏观形态和表面微形貌的观察内容。二、目的与要求1.通过同种晶体的理想形态与实际晶体对比，认识它们在几何形态上的异同，理解歪晶的概念，认识晶面花纹。2.通过实习，熟识矿物常见的单体形态和集合体形态，初步掌握正确的描述方法。三、内容、方法（一）观察对比理想形态晶体（参照教材）与相应的实际晶体；认识晶面花纹，并绘图表示。完成下表：矿物名称晶系主要单形晶面花纹石榴子石黄铁矿石英电气石重晶石石膏方解石晶面花纹对某些矿物具有重要的鉴定意义，观察时应注意晶面花纹的形状、延伸方向、疏密宽窄以及反映的对称性等。（二）矿物的单体习性按矿物单体在三度空间发育程度、延伸状况的不同，晶体习性分3成三种类型。观察如下标本：1.一向伸长：短柱状：石英、绿柱石长柱状：辉锑矿、角闪石针状：电气石、软锰矿、纤维状、石膏、石棉2.二向延长：板状：石膏、重晶石片状：镜铁矿、白云母鳞片状：石墨、辉钼矿3.三向等长：粒状：黄铁矿、橄榄石晶体形态较完好时，即晶体大部分被晶面所包围，这种单体需要分析并描述它的对称、晶系、单形名称及单形符号；观察描述晶面花纹：聚形纹（需指出由什么单形相聚而成入生长锥、蚀象、（聚片）双晶纹等。双晶是矿物的规则连生体，是矿物形态的重要研究内容，一般应描述其双晶律。（三）矿物的集合体形态1.显晶集合体形态：按照矿物单体的结晶习性和它们集合方式的不同可分为柱状、板状、片状等。因此，在观察矿物集合体时，首先要判断集合体中的单体习性，然后注意其集合方式。42.隐晶和胶态集合体形态：隐晶集合体指在显微镜下才可辨别出矿物单体的集合体，而胶态集合体则不具单体界线。隐晶集合体可以由溶液直接结晶，也可以由胶体老化而成。胶体由于一面张力影响，常使集合体趋于形成球状，老化后内部形成放射状、纤维状或同心圆放射状构造。隐晶和胶态集合体的进一步划分，主要是根据外表形态，也有一些是根据成因的。观察以下集合体形态：矿物名称单体形态（习性）集合体形态红柱石阳起石石英重晶石石墨黄铁矿黄铁矿结核鲕状赤铁矿玛瑙方解石（钟乳石）肾状赤铁矿高岭石5注意事项1.要根据标签提示的内容进行认真观察和记录。2.观察集合体形态，首先要确定集合体中的矿物是显晶的还是隐晶的或胶态的，然后按照各自的特点描述其集合体形态。若为显晶质体，则首先要圈定单体及判断单体的结晶习性。对于同种矿物单体，其不同方位的断面可呈现不同的几何形态，如红柱石的断面可呈粒状、板状、针状、柱状等。因此，必须多观察、分析、统计后才能确定单体的形态，进而观察其集合方式。思考题1.同一种矿物的理想晶体形态和实际（天然）晶体有何异同？为什么？2.为什么鲕状集合体不能称为粒状集合体？3.感应纹与聚形纹、聚形纹与聚片双晶纹有何区别？4.如何判断集合体中的单体形态？5.钟乳石是单体还是集合体？为什么？6实习2矿物的颜色、条痕、光泽、透明度、发光性一、准备工作复习“矿物的物理性质”一章中“矿物的光学性质”一节。了解矿物颜色、条痕、光泽及透明度的描述方法及它们之间的关系；了解矿物发光性的概念及其测试方法。二、目的与要求1.熟悉矿物各种不同的颜色和条痕色；认识矿物物不同等级的光泽和透明度，初步学会用正确述语描述矿物的光学性质。2了解某些矿物的发光现象。三、内容、方法（一）颜色矿物的颜色往往由于色调的变化而不易准确辨认，因此，不同的人描述同一矿物的颜色时会有所差别。为了描述准确，容易记忆和领会，通常采用下列三种命名法：1.标准色谱法利用标准色谱红、橙、黄、绿、青、蓝、紫以及白、灰、黑来描述矿物的颜色。为形容某种颜色的深、浅、浓、淡，常常在前面加上形容词，如绿色矿物可以有深绿色、暗绿色、浅绿色、翠绿色等。2.二色法矿物的颜色介于两种标准色之间或呈现两种颜色的混合色时，就用二色法合名。如黄绿色，以绿色为主，带有黄色色7调，也有人称之为绿中微黄等等。3.类比法即与常见实物的颜色相类比。如具有金属色的矿物可分别描述为铁黑色、钢灰色、铅灰色、金黄色、铜红色、锡白色等等；对看来不像金属的矿物用非金属色来比喻，如桔红色、樱（桃）红色、橙黄色、乳白色等等。注意事项（1）要区分新鲜面与风化面的颜色，应着重观察和描述新鲜面上的颜色。矿物的颜色以新鲜面为准。（2）反复对比、观察相近的颜色如铅灰色与钢灰色；金黄色与浅黄色、铜黄色等。（二）条痕条痕是指矿物粉末的颜色。一般是矿物在白色无釉的瓷板上刻划后的颜色。描述其颜色与描述矿物颜色的方法相同。矿物的条痕色与矿物的颜色可以是相同的，也可以是不同的。有的矿物因有脆性，刻划以后不是粉末而是颗粒变细小，这时可用另一个瓷板对其进行摩擦，得到真正的条痕，此叫摩擦条痕。如石墨与辉钼矿，条痕色为灰黑色，但石墨的摩擦条痕不变色，而辉钼矿的摩擦条痕呈黄绿色色调。注意事项：试条痕时不能用力过猛，以免压碎矿物，得不到矿物的粉末；应选择较纯净、新鲜的矿物，否则也得不到矿物的真正条痕色；若要试的矿物颗粒细小，瓷板刻划不到时，可用小刀挑出进行摩擦，观察其颜色。8（三）光泽光泽是指矿物表面反光的能力。观察时应先择较大且较平整的新鲜面对着光观察。1.矿物光泽的等级矿物表面光亮程度是不同的，主要由于矿物表面反光能力的不同所引起的。肉眼鉴别矿物的光泽等级时，一般是借助矿物的条痕来加以判断。矿物的光泽共分四级：（1）金属光泽：条痕为黑色或金属色，不透明。（2）半金属光泽：条痕为深彩色、褐色或深棕色。不透明至半透明。（3）金刚光泽：条痕为浅彩色或无色。半透明至透明。（4）玻璃光泽：条痕无色或白色。透明。也有少数矿物的光泽与条痕色的关系与上述情况不一致。如石墨，条痕黑色；磁铁矿，条痕黑色；似乎它们应属金属光泽，但实际上它们的反射率（R）分别为6.0%—17.0%和21.1%，并不够金属光泽的级别（R＞25%）。初学者确定矿物光泽等级是比较困难的，必须多观察，逐步加深印象，首先要求能区分金属光泽与非金属光泽（后3级）。除上述矿物的光泽等级外，还有因矿物表面光滑程度和集合方式的不同而形成的一些特殊光泽，它们的命名多与一些实物类比而成。例如珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、沥青光泽、土状光泽（无光泽）等。9注意事项（1）观察矿物的光泽是以矿物的单（晶）体光滑平面（新鲜晶面或解理面）的光泽强弱为准，切勿看集合体的光泽来判断光泽的等级。（2）特殊光泽本身不能代表某一光泽级别。（3）对比光泽的级别，一定要在相同的条件下进行。（四）透明度矿物的透明度是指矿物透过可见光的程度。透明度是相对的。透明度分成三级：透明、半透明、不透明。矿物的透明度也可以借助条痕来判断：不透明矿物的条痕常为黑色或金属色；透明矿物条痕常为无色或白色；而半透明矿物条痕则呈各种彩色（如红、褐等）。综上所述，矿物的颜色、条痕、光泽和透明度之间是有一定联系的，应注意它们之间的关系，加以总结，以便相互鉴别。（五）发光性参观紫外灯或紫外分析仪，观察白钨矿的天蓝色萤光。四、观察标本的具体内容和要求（一）按标签提示的内容，逐一认真观察、反复体会矿物的各种颜色和不同等级的光泽以及特殊光泽：金属光泽、金属色：锡白色——毒砂铅灰色——方铅矿钢灰色——辉铜矿铁黑色——磁铁矿10铜黄色——黄铜矿浅铜黄色——黄铁矿古铜色——斑铜矿暗古铜色——磁黄铁矿半金属光泽：钢灰色——赤铁矿金刚光泽：树脂黄色——闪锌矿桔红色——雄黄稻草黄色——雌黄玻璃光泽：无色透明——石英黑色——普通角闪石特殊光泽：油脂光泽：石英断口沥青光泽：褐钇钽矿丝绢光泽：石棉珍珠光泽：白云母土状光泽：高岭石对比下列绿色矿物的色调：绿色——磷灰石、浅绿色——天河石、翠绿色——孔雀石、浊绿色——阳起石、暗绿色——绿泥石。在观察以上标本的基础上按下列格式进行描述，并从中分析矿物的颜色、条痕、光泽与透明度之间的相互关系。11矿物光学性质实习记录标本号矿物名称颜色条痕光泽透明度（二）在完成上述内容后，独立完成下列作业：1.描述深色和浅色闪锌矿（Zn,Fe）S的颜色、条痕、光泽，并试解释为什么同为闪锌矿，但具有不同的光学性质？2.描述下列两组矿物的颜色：（1）毒砂、方铅矿、辉铜矿、磁铁矿。（2）斑铜矿、磁黄铁矿、黄铜矿、黄铁矿。3.矿物颜色、条痕、光泽、透明度之间有何关系？4.为什么矿物的条痕要比矿物的颜色稳定？12实习3矿物的解理、裂开、断口、硬度、密度和磁性一、准备工作复习矿物通论第四章“矿物的物理性质”中“矿物的力学性质”至“矿物的磁性”；掌握解理、硬度、密度及磁性的概念、分级及影响因素。二、目的与要求1.初步学会观察解理和识别解理等级、掌握全面描述解理的内容和方法。2.初步认识裂开与断口的特征。3.正确区分晶面和解理面。4.熟悉摩氏硬度计的硬度分级，掌握测试矿物相对硬度的方法。5.初步学会用手估量相对密度的等级。6.掌握测试矿物磁性的简易方法。三、内容、方法（一）解理解理是晶体受外力后，严格沿着一定的结晶方向裂成光滑平面的性质。这些光滑的平面称为解理面。解理是矿物晶体昀稳定的性质之一，为鉴定矿物的重要特征。要掌握这一内容，必须概念清楚、反复观察、体会。1.区分晶面和解理面观察解理首先要会识别晶面和解理面，初学者往往将晶面误认为解理面。13晶面和解理面的区别晶面解理面1.是晶体昀外面的一层平面，受力打击后被破坏2.晶面上一般比较暗淡无光，凹凸不平3.可具有聚形纹、蚀像、生长锥等花纹1.晶体受力后出现层层剥开状（阶梯状）解理面2.表面平整光亮3.无花纹，但可有平直细密的聚片双晶纹及解理纹2.全面描述解理的内容和方法全面描述矿物的解理，应包括解理的等级、方位、组数、夹角等。（1）解理的等级：解理一般划分为下列五个等级：极完全解理：矿物沿解理方向可以撕成薄片。完全解理：沿解理方向易裂成平面，具层层的阶梯状，两组以上解理常裂开成解理块为特征。中等解理：解理面小而不连续、光滑，虽可见解理面但不易见到层层剥开的阶梯状。不完全解理：解理面难见（面小），断口发育。极不完全解理：一般认为无解理，只见断口。（2）解理的方向：解理的方向即解理面在空间的取向，它可以用单形符号来描述。例如等轴晶系方铅矿有（100）解理，就是说它的解理之解理面平行14于（100）（立方体）这个单形的晶面。等轴晶系的闪锌矿具有（110）解理，就是说它的解理平行于（110）（菱形十二面体）这个单形的晶面。（3）解理的组数和夹角矿物晶体在同一方位上产生的解理（即解理面互相平行）即为同一组解理。具有解理的矿物，可只有一组解理，如石墨平行（0001）的极完全解理；也可具有多组解理，如闪锌矿的平行（110）的六组完全解理。用单形符号来表示解理，它即可以表示解理的方向，又可表示解理的组数。必须注意的是，观察解理的组数必须在同一单体上进行，一般应选择棱角较突出、自由面较多的颗粒，对着光转动标本，使颗粒不同部位先后对着光，寻找是否有不同方向的解理出现。解理面之间的夹角大小，以＞900、＜900、或=900表示。a平行于（100）的立方体解理（三组）；b平行于（111）的八面体解理（四组）；c平行于（110）的菱形十二面体解理（六组）；d平行于（1011）的菱面体解理（三组）；e平行于（110）的柱面解理（两组）；f平行于（001）或（0001）的底面解理（一组）解理的组数和夹角还可以从解理面上可能出现的解理纹得到反映，如图1。15图1矿物解理面上的解理纹（二）裂开裂开也为矿物受力后沿一定结晶方向裂成平面的性质。产生裂开的原因与解理不同，因此，同一种矿物不一定都具有裂开的性质。另外，裂开往往成较厚的板片，可区别于解理。裂开除不分级外，其它的描述内容和方法与解理相同。（三）断口主要根据断口形状进行观察描述，大致可分成贝壳状、锯齿状、参差状等。（四）硬度常见确定矿物硬度的方法是采用刻划法，它可获得矿物的相对硬16度。刻划工具除摩氏硬度计外，昀常用的是指甲（2.5）、小刀（5.5）。这样可以粗略地将硬度分为三组：小于指甲（2.5）、指甲与小刀之间（2.5—5.5）及大于小刀（5.5）。注意事项：测定