学到这几招,你自己就会鉴定矿物宝石了

矿物,是组成岩石的基本单元,它们是由地质作用所形成的天然单质或化合物,具有相对固定的化学组成,也就是说,是可以用固定的化学式来表达出来的,而且在一定的物理化学条件范围内,性质稳定。  

虽然自然界中有大约3000种矿物,种类繁多,形态各异,但实际上我们常见的也就百十种而已。如果在你面前摆几种矿物,如何辨别它们呢?记住,首先观察它们的颜色、透明度、光泽和晶体形态,这些是仅凭肉眼就能看到的;然后可以借助其他简单的仪器设备进行测量,比如矿物粉末的颜色、硬度、解理、发光性、磁性等。具体如何操作,下面且听我细细道来。

1、看颜色

颜色识别最直观,也是观察的第一步。很多矿物都有自身十分独特的颜色,比如辰砂、菱锰矿、赤铜矿、钒铅矿等会有鲜红的颜色,雄黄、钼铅矿通常为橘红色,雌黄通常为柠檬黄色,褐铁矿通常为褐色,自然硫、自然金、黄铜矿通常为黄色或金黄色,孔雀石、绿松石、绿柱石、橄榄石、天河石通常为绿色,青金石、坦桑石、蓝铜矿、青铅矿、方钠石、堇青石、胆矾通常为蓝色,紫晶、锂辉石通常为紫色,石墨、磁铁矿、锡石、黑云母通常为黑色,滑石、白云石、大理石、硼砂通常为白色,石膏、冰洲石则通常为无色。

红色菱锰矿

金光闪闪的黄铁矿

精美的蓝色萤石矿物

蓝色的青金石

绿色的孔雀石

绿色的绿松石

当然,大部分矿物都不只有一种颜色,比如水晶、萤石、方解石,它们都有十分丰富的色彩种类,而且不同的矿物也常常会有相同的颜色,所以仅凭颜色是不易于辨别的。例如,黄铜矿与黄金颜色相似,但其价值与黄金相差甚远。

金黄色的黄铜矿,与红水晶共生

2、观察透明度

在光照中,只有少数矿物能像玻璃一样完全透明,比如某些种类的石英、石膏、冰洲石等,绝大部分矿物都是不透明或者半透明状态的。比如自然金、自然银、自然铜、方铅矿、蓝铜矿、锡石、辉锑矿、黑钨矿等绝大部分金属矿物都是不透明的,而月长石则为典型的半透明矿物,它又被称为月光石,因为这种矿物表面有一种朦朦胧胧的感觉,如同月光笼罩一般。古人甚至认为它就是凝固的月光,还把它当作一种宝石。

透明的石英,黄绿色

蓝铜矿,不透明

月光石,半透明

3、细究光泽

当光线照射矿物时,一部分可能会透过去,另外一部分则会被反射回来,观察反射光的强度,即所谓的“光泽”,也能辨别某些矿物。

萤石,具有玻璃光泽

自然金,具有明亮的金属光泽

比如自然金、方铅矿等,是典型的金属矿物,表面反射光线的能力很强,具有典型的金属光泽,而长石、石英、萤石、方解石、橄榄石等绝大部分的透明矿物的光泽都类似于平板玻璃,所以被称为玻璃光泽。

纤维石膏,具有丝绢光泽

腊石,具有蜡状光泽

此外,还有一些矿物具有非常特殊的光泽,纤维石膏的光泽类似于一束蚕丝,故而称为丝绢光泽;块状叶蜡石的光泽如同石蜡,被称为蜡状光泽;高岭石的光泽很弱,暗淡如土,甚至于没有,被称为土状光泽。

4、辨别晶状形态

晶体形态也是辨别矿物的最重要特征之一。不同的矿物,往往具有不同的生长习性,有些矿物总是沿着一个方向生长,从而变成了柱状,如辉锑矿、电气石,或者变成了更细的针状,如辉铋矿。

辉锑矿,柱状晶体

柱状黑色电气石

辉铋矿,针状晶体

有些则喜欢沿着两个方向生长,从而变成了板状,如石膏、重晶石,或者变成了更薄一些的片状,如云母、辉钼矿。

云母,可以剥成很薄很薄的片

片状辉钼矿

还有的更任性,朝着三个方向生长,在三维立体空间内三向等长,形成粒状矿物,如方铅矿、石榴石,橄榄石等,常常具有较为规则的立面体、八面体或五角十二面体等规则外形。

粒状方铅矿晶体

立方体的黄铁矿晶体

实际上,在自然界中,很少有单独的矿物晶体出现,它们通常是以矿物集合体的形式出现,比如辉锑矿的柱状集合体、云母的片状集合体、阳起石的放射状集合体等。甚至还有些矿物的晶体形态根本就看不出来,只能看到一团集合体,比如某些赤铁矿,外表看起来就像是很多腰子聚集在一起,故而被称为肾状赤铁矿。

阳起石的放射状矿物集合体

肾状赤铁矿

5、识别条痕

矿物还有一个奇怪之处,很多矿物的颜色与它的粉末的颜色不一样。通常,我们的观察方法是:拿起矿物,然后在白色无釉瓷板上划擦,观察这道划痕留下的颜色,即条痕色。

比如,看起来呈黑色的赤铁矿,它的条痕却为褐红色,用这一点就可以将其与同为黑色的铬铁矿进行区分,因为铬铁矿的条痕为黑色;在区别同为金黄色的黄铁矿和黄铜矿时,也可以采用此法,条痕颜色为黑色者为黄铁矿,若黑色中稍带有绿色,则为黄铜矿。

黄铁矿的条痕为黑色(左)

透明矿物菱锰矿的条痕为白色(右)

还有些矿物,比如雌黄,它的条痕色与矿物本身显现出来的颜色一致,都为柠檬黄色。对于透明矿物而言,它们的条痕都是白色或者近乎白色的,没有什么鉴定意义,例如萤石,虽然它有紫、蓝、绿、黄、红、棕、黑、白等很多种颜色,千变万化,五彩斑斓,号称“世上最丰富多彩的矿物”,但条痕只有一种颜色——白色。

6、测试硬度

地质学家经过长期的研究发现,矿物的软硬程度彼此不同,而且相差很大,但一般的规律是:像碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐这些含有水分子的矿物通常较软,而不含水分子的氧化物以及硅酸盐矿物则相对较硬。为了表示矿物的硬度大小,1812年,德国矿物学家莫斯首先提出了一种标准,即莫氏硬度,分别用1到10来表示以下十种矿物的硬度大小:滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。这里的硬度值并非绝对硬度值,而是按硬度的顺序表示的值。

滑石,硬度仅为1

比如滑石,由于它具有典型的层状结构,决定了它硬度很低,质软滑腻,故而得名“滑石”,古人有时也称它为“画石”,李时珍认为这正是由于“其软滑可写画也”。

再比如金刚石,莫氏硬度为10,是自然界中硬度最高的矿物,这意味着其它矿物在金刚石面前都显得不堪一击。在现代工业领域中,金刚石是十分理想的切割、研磨和抛光工具,可用于制造刀具、钻头和磨料等。

钻石,即金刚石,硬度为10,号称“硬度之王”

根据硬度的差异,可以有效辨别矿物,比如区分黄铁矿、黄铜矿与黄金这三者,先用手指甲来刻划,能刻动的为黄金,因为纯净的黄金很软,硬度比手指甲的硬度2.5~3.0还要低,其他两种却相对较为坚硬;然后再借助小刀,用小刀能划出痕迹的为黄铜矿,划不动的即为黄铁矿,这是因为黄铜矿的莫氏硬度为3.0~4.0,黄铁矿的莫氏硬度为6.0~6.5,而小刀的莫氏硬度一般为5.5,正好介于二者之间。

产在石英中间的黄铜矿

金黄色的黄铁矿

7、观察解理和断口

许多矿物在受到外力打击时,会沿着一定的方向裂开,通常,这个方向就是矿物晶体结构中原子键结合力最弱的部分,这就是解理面。

比如云母,它有一个方向的极完全解理,沿着这个方向极易分裂为薄片,薄片的厚度低至0.025~0.125毫米,所以有人形象地称它为“千层纸”。

再比如冰洲石,它有三个方向的完全解理,通常会沿着解理面开裂形成一系列斜平行六面体,即非常完美的菱形块体,这是它十分独特的性质。

冰洲石

但是,也有很多矿物在受到外力打击时断裂的方向并不固定,而是不规则的,有些为参差不齐的锯齿状,具有尖锐的边缘,比如自然金,有些则像是贝壳状,比如石英、黑曜石等。

自然金,具有锯齿状断口

黑曜石,具有贝壳状断口

8、参考发光性

发光性,是某些矿物特有的物理性质,当它们受到外界能量的激发,如紫外线、X射线等照射下,或者遭受打击、摩擦以及加热等,能够发射出可见光,如金刚石、白钨矿、硅锌矿、萤石等都具有这种特性。

矿物的发光性可分为两种情况:其一,如果外界激发能量停止后,矿物即停止发光,这种光称为荧光;其二,如果外界激发能量停止后,矿物发光还能持续一段时间,这种光称为磷光。

荧光,最初是在萤石身上发现的。某些紫色萤石在紫外线的照射下会呈现出蓝色,完全不同于它在日光下的颜色。除此之外,一些方柱石、方解石、石膏、方钠石、水砷锌矿、文石等也会产生荧光效应,但是地质学家总结的经验是,用荧光效应来判别矿物并不十分靠谱,因为只有极少数矿物具有这种特征,即使这些矿物产自同一个矿区,也不一定都能产生荧光。

萤石矿物的荧光性

有些萤石中含有硫化砷,在白天阳光照射或经过加热之后,可以产生磷光效应,到了晚上就能慢慢地放出能量,产生微弱的光芒,并能持续数小时之久。照此推断,古人所说的夜明珠,可能就是这种具有磷光效应的萤石。此外,部分磷灰石也具有磷光效应,加热之后可以在黑暗中发出光芒,有几分神秘感。

磷灰石

9、检测磁性

具有磁性的矿物主要为磁铁矿、磁黄铁矿,它们能被普通的磁铁所吸引。我国的先人在战国时期发明的司南,可以帮助人们辨别方向,也正是利用了天然磁体矿石能指南的物理特性。

磁黄铁矿

磁铁矿

本文原作者及图片摄影为马志飞,感谢原作者。绝大多数的矿物都没有磁性,即使在很强的电磁铁作用下,也没有任何反应,这对于矿物鉴定、分选以及勘探都有重要意义,目前我国的地质工作者们还常常利用矿物的磁性找矿。

掌握了以上鉴定依据,我们就可以对野外最常见的矿物进行简单的认识和鉴别了。

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