普通地质学生指导书重庆交通大学文档格式.docx
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角闪石和辉石;
云母和绿泥石的区别。
要求:
掌握常见造岩矿物的鉴定方法与步骤;
准确鉴定16种常见造岩矿物定的名称、形态、颜色、光泽、硬度、解理与断口,另特殊矿物的独特鉴定方法。
二、目的意义
矿物是构成岩石的基本单元,目前自然界已发现的矿物3300多种,而构成岩石的矿物称之为造岩矿物,约有100多种,它们大部分是硅酸盐矿物和碳酸盐类矿物,常见的主要造岩矿物大约有30多种。
地壳是由岩石构成的,岩石则是由矿物组成。
我们要了解地壳的组成和演变即随之而来的地质现象,就必然首先要了解矿物,矿物也是人类赖以生存和发展的重要物质来源之一。
因此,我们有必要认识在生产、生活中常见的矿物,掌握它们的特征和性质,更好地为我们的生活及工程建设服务。
关于矿物鉴定的的方法很多,但通常最简便、最直观的方法是肉眼鉴定法,这是野外工作者常用的方法,也是初步鉴定矿物的基础。
利用简单工具和化学药品,通过肉眼观察,掌握矿物的主要物理性质。
三、仪器设备
1.常见矿物标本,2摩氏硬度计,3.、小刀(铁刀、钢刀或铜钥匙)、4.玻璃片,5.放大镜,6.
稀盐酸。
四、实验准备工作
实验前,教师分组发放矿物标本,解理标本,断口标本,实验用的小刀、玻璃片、放大镜、稀盐酸等。
五、实验步骤
凭肉眼鉴定矿物,一般先从形态着手,再观察它的光学性质:
颜色→条痕→光泽→透明度。
对于具体矿物鉴定,应从下面几个方面观察。
1、矿物的形态
矿物形态既是矿物的外观特征,又是矿物化学成分的第一观感。
矿物的形态是由矿物自然晶体组合而成,晶体的形状很多,从矿物结晶的单体形态来说可分为两种:
即单形和聚形。
单形是由相同晶面所组成,聚形是由两种以上的晶面所组成。
单形所组成的晶形,其种类繁多。
自然界,单形晶体目前发现的有47种(图1),兹将图形列后仅供参阅,不作鉴定的要求。
而聚形又是以单形为基础的,如四方柱和四方双锥的聚形。
矿物晶体的外形主要由矿物生长环境和内部构造所决定的。
矿物常见的外形分为三类:
(1)、一向延长的矿物:
外形呈柱状、针状,如角闪石、辉石、纤维柱状石膏,云母片等。
(2)、二向延长的矿物:
外形呈片状、板状,如、正长石等。
(3)、三向等长的矿物:
外形呈立方体、菱面体、八面体,如黄铁矿、橄榄石等。
常见的矿物单体和集合体形态(表1,表2)
表1单体矿物形态
矿物名称
云母
正常石
角闪石
石膏
橄榄石
黄铁矿
石榴子石
单体形状
片状
板状
长柱状
针状
粒状
立方体
菱形十二面体
四角八面体
表2集合体形态
方解石
石英
纤维石膏
赤铁矿
硬锰矿
高岭石
集合体形态
钟乳状
块状
放射状
纤维状
鲕状
葡萄装
土状
2、矿物的颜色
矿物的颜色是矿物对白色光波吸收的表现,它是鉴定矿物重要特征之一。
观察矿物颜色时应看矿物的新鲜面,识别矿物固有的颜色,分清他色和假色。
3、矿物的光泽
矿物的光泽是指矿物表面反光的能力。
按其强弱程度可分为金属光泽,半金属光泽和非金属光泽三大类,而非金属光泽细分,可分为金刚光泽、油脂光泽、玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、蜡状光泽、土状光泽等。
应注意有些矿物同时具有不同的光泽,如云母,一般为玻璃光泽,也常见珍珠光泽。
石英晶体表面为玻璃光泽,而断口表面又常呈油脂光泽。
即同种矿物,可能有不同的形态、颜色和光泽。
表3常见矿物的光泽
黄铁矿
长石
云母
滑石
高岭石
光泽
金属光泽
玻璃光泽
珍珠光泽
丝绢光泽
蜡状光泽
土状光泽
非金属光泽
4、矿物的硬度
矿物的硬度是指矿物抵抗外力机械作用的能力。
其硬度比较固定,是鉴定矿物的重要依据之一。
一般以下列十种矿物作为鉴定矿物相对硬度的标准。
即摩氏硬度计:
1.滑石;
2.石膏;
3.方解石;
4.萤石;
5.磷灰石;
6.正长石;
7.石英;
8.黄玉;
9.刚玉;
10.金刚石。
在测定矿物硬度时用上述标准硬度的矿物与要测定的矿物进行(对刻)比较。
要观察印痕和粉末颜色,其硬度是相对而言,如石英能刻划的一种矿物,而该矿物又能刻划正长石,则说明该矿物的硬度在6~7之间。
还有常用的方法为指甲(3),铁刀(3.5-4.0),玻璃(5.5),钢刀(6.5),具体见表4。
表4矿物标准硬度计
摩氏硬度计
简易鉴定法
硬度等级(相对的)
代用品硬度
等级
1
滑石
指甲2-2.5
低硬度
2
小刀:
铁刀3.5-4.5
中硬度
3
4
萤石
5
磷灰石
玻璃5.5-6
钢刀6-7
高硬度
6
长石
7
8
黄玉
9
刚玉
10
金刚石
5、矿物的解理
结晶矿物的外力作用下沿一定方向裂开成光滑平面的性质叫解理。
其裂开面称为解理面。
解理面常与晶面平等,解理是结晶矿物特有性能,不同的结晶矿物其解理性能均多有不同,根据矿物受力后裂开的难易程度,解理片的厚薄及解理面的平整光滑程度,可将解理分成五级,即极完全解理;
完全解理;
中等解理;
不完全解理;
无解理。
注意区分矿物解理与矿物结晶面,一般结晶面非常光滑、但限于表面,矿物解理面一般没有晶面光滑,但解理面可以重复出现。
表5矿物解理
解理(发育程度)
极完全
完全
中等
不完全
6、矿物的断口
断口是矿物受打击后所产生的不规则的裂开面;
解理和断口互为消长,可以理解为事物矛盾的两个方面,关键是看谁处于主导方面,解理发育的矿物断口不发育,无解理的矿物则多出现断口。
断口有各种形态的断口。
7、矿物:
同时根据矿物的透明度,比重、韧性及放射性、吸水性、磁性等某些矿物特有的性质来鉴定矿物。
观察方解石与白云石跟稀盐酸的反应情况,高岭石粘舌头,滑石的手感有滑腻感。
8、注意事项
(1)观察矿物的颜色时,虽然必须观察新鲜面,但是,绝大部分的非金属矿物其颜色是不固定的,如长石类矿物,有白、黄、肉红。
浅灰等色,所以,不能单凭颜色来鉴别矿物,尤其是非金属矿物,应注意矿物的其它物理性质特征。
(2)观察矿物的光泽,应以新鲜晶面或解理面为对象,最好对着自然光线来观察,矿物颜色与光泽无关。
(3)矿物的条痕,应观察划痕留下的粉末颜色,它反映了矿物再化学成分上的某种性质,对鉴别矿物具有一定的意义,特别是金属与非金属的区别,任何颜色的非金属矿物,其条痕总是浅色的,如黑色的方解石,其条痕色为白色,金属光亮的黄铁矿,其条痕色则是绿黑色。
(4)在鉴定解理时,应特别注意解理与晶面可能混淆,
此外,还可以利用某些矿物特性质来进行鉴别,如滑石,用手摸有滑腻感,方解石遇稀盐酸剧烈起泡,白云石遇盐酸也起泡,但不剧烈,磁铁矿可吸刀片等,这些都可作为鉴别改种矿物的特征。
,
在测定矿物硬度时应选好晶面轻轻刻划即可,切记勿用矿物相互敲击。
表6仅供实验操作时参考。
9、实验报告要求
学生填写常见造岩矿物肉眼鉴定的实验报告一份。
报告应描述矿物的名称,化学成分,形态、颜色、光泽、硬度、解理、断口等主要特征,有的矿物鉴定还有其它特征,填入其它特征一栏,如滑石、高岭石、方解石、白云石等。
从特征上加以区分正长石和斜长石;
云母和绿泥石。
表6常见造岩矿物物理性质简表
矿物名称及化学成分
形状
物理性质
主要鉴定特征
颜色
硬度
解理、断口
石英
SiO2
六棱柱状或双锥状、粒状、块状
无色、乳白或其他色
玻璃光泽、断口为油脂光泽
无解理,贝壳状断口
形状、
硬度
正长石
K[AlSi2O3]
短柱状、板状、粒状
肉色、浅玫瑰或近于白色
二向完全解理,近于正交
解理、
颜色
斜长石
Na[AlSi2O3]
Ca[Al2Si2O3]
长柱状、板条状
白色或灰白色
才近于正交
颜色、解理面有细条纹
白云母
KAl2[AlSi3O10][OH]2
板状、片状
无色、灰白至浅灰色
玻璃或珍珠光泽
2~3
一向极完全解理
解理、薄片有弹性
黑云母
K(Mg、Fe)2
[AlSi3O10][OH]2
深褐、黑绿至黑色
2.5~3
解理、颜色,薄片有弹性
角闪石
(Ca、Na)(Mg、Fe)4
[Al、Fe][Si、Al]4O11]2[OH]2
长柱状、纤维状
深绿至黑色
5.5~6
二向完全解理,交角近56°
辉石
(Na、Ca)
(Mg、Fe、Al)
[(Si、Al)2O6]
短柱状、粒状
褐黑、棕色之深黑色
5~6
二向完全解理,交角近90°
橄榄石
(Fe、Mg)2[SiO4]
橄榄绿、淡深绿色
油脂或玻璃光泽
0.5~7
通常无解理,贝壳状断口
形状、颜色
方解石
CaCO3
棱面体、块状、粒状
白、灰色或其他色
三向完全解理
解理,硬度,遇盐酸强烈起泡
白云石
CaMg[(CO)3]2
棱面体、块装、粒状
灰白、淡红或淡黄
3.5~4
三向完全解理,晶面常弯曲呈鞍状
解理,硬度,晶面弯曲,遇盐酸起泡微弱
石膏
CaSO4·
2H2O
板状、条状、纤维状
无色、白色或灰白色
玻璃或丝绢光泽
一向完全解理
解理,硬度,薄片五弹性和挠性
高龄石
Al4[Si4O10][OH]3
鳞片状、细粒状
性软,粘舌,具可塑性
Mg3[SiO10][OH]2
片状、块状
白、淡黄、淡绿或浅灰色
蜡状或珍珠光泽
颜色,硬度,触抚有滑腻感
绿泥石
(Mg、Fe)3Al
[AlSi2O10][OH]2
片状、土状
深绿色
2~2.5
颜色,薄片无弹性有挠性
蛇纹石
Mg6[Si2O10][OH]3
块状、片状、纤维状
淡黄绿、淡绿或淡黄色
蜡状或丝绢光泽
3~3.5
颜色,光
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