实验一 主要造岩矿物的认识和鉴定………1 实验二 常见岩浆岩的文档格式.docx
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实验的目的是全面地观察矿物形态及物理性质等特征,初步掌握肉眼鉴定的基本方法,学会常见矿物的鉴定并写出简单的鉴定报告。
二、实验方法与步骤
肉眼鉴定矿物的大致过程是从观察矿物的形态着手,然后观察矿物的光学性质、力学性质,进而参照其它物理性质或借助于化学试剂与矿物的反应,最后综合上述观察结果,查阅有关矿物特征鉴定表,即可确定矿物的名称。
1.矿物的形态
按矿物的形态可分为晶体形态和集合体形态两类。
(1) 晶体形态
同种物质同一构造的所有晶体,常具一定的形态,一般常见的造岩矿物形态有纤维状、柱状、板状、片状、鳞片状、粒状等。
(2) 集合体形态
矿物在自然界中多呈集合体产出,故集合体形态的描述具有实际意义。
常见的有晶簇状、结核状、©
5状、肾状、钟乳状、葡萄状、放射状等。
2.矿物的物理性质
矿物的物理性质是多种多样的。
为便于运用肉眼鉴别常见的造岩矿物,这里要求掌握下面几方面特征:
(1) 颜色
矿物的颜色是矿物对可见光波的吸收作用产生的,就其影响因素来说是极为复杂。
按成色原因有自色、他色、假色。
(2) 光泽
矿物的光泽是矿物表面的反射率的表现,按其强弱程度可分为金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
在非金属光泽中,常见有金刚光泽、玻璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、土状光泽等。
(3) 解理
解理是矿物固有的性质,不同的矿物有不同的解理。
解理是鉴定矿物的重要特征之一,按等级区分如下:
极完全解理:
极易裂开成薄片,片大而完整,解理面平滑光亮;
完全解理:
易成解理块,解理面平整、光滑;
中等解理:
在外力作用下,沿解理方向裂成平面,但平整度较差,既有解理又有断口,呈阶梯状;
不完全解理:
在外力作用下,沿解理面分裂较困难,仅断续见到不明显的小解理面,解理面不平整且常见断口,参差不齐;
极不完全解理:
实际上无解理,它的断裂面很不规则,称为断口。
在实际分析中,中等解理和不完全解理是难分的,有时可写成中等〜不完全解理。
矿物解理的完全程度和断口是互相消长的。
(4) 断口
指矿物突然受力后,形成凸凹不平、无一定方向、不规则的破裂面。
断口发育则解理就不发育,呈互为消长的关系。
按断口形态可分为贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、不平坦状断口等。
(5) 硬度
硬度是指矿物抵抗外来机械作用的能力。
常用的确定矿物硬度方法是摩氏硬度计法,除此之外,还常可借助指甲(2.5)、小刀(5.5〜6)、石英(7)等工具,这些工具在野外使用时较方便。
污染手的为1,不污染手而指甲能划动时为2,指甲划不动而刀刻极易者为3,刀刻中等者为4,刀刻费力者为5,刀刻不动而石英能刻动为6,石英为7。
硬度常因集合体方式及后期变化而降低,所以刻划时要先找到矿物的单体及新鲜面。
3.矿物的其他性质
表现在透明度、延展性、脆性、弹性、挠性、化学性、比重、磁性、电性、发光性、熔溶性、放射性及易燃性等方面。
不同矿物这些性质是不同的,所以利用以上性质亦可鉴定出各种矿物,但需要借助于专用仪器。
三、实验内容
1. 实验标本
常见主要造岩矿物有:
黄铁矿、石英、正长石、方解石、角闪石、辉石、橄榄石、白云母、黑云母、高岭石等。
2. 实验举例
我们将主要造岩矿物的形状、物理性质、成因产状按晶体化学分类进行描述。
(1)自然元素形成的矿物
自然金[Au]
形状:
晶形呈八面体或立方体、菱形十二面体,完好晶体少见,常呈粒状星散分布,或呈片状、树枝状、偶见团块状。
物理性质:
颜色和条痕均为金黄色,随银的含量增加,变为浅黄色。
强金属光泽;
硬度2—3;
无解理。
比重15.6—18.3,纯金达19.3。
具强延展性;
有高度的导热、导电性;
熔点为1062°
C„
成因产状:
主要产于与中酸性岩浆活动有关的热液矿床中。
由于化学性质稳定,亦常产于砂床中,可富集成砂金矿床。
主要鉴定特征:
金黄色、强金属光泽、比重大、硬度低、不溶于酸。
具强延展性。
自然硫[S]
呈斜方双锥或厚板状晶形。
集合体多呈块状、粒状、粉末状。
黄色,常因含杂质而带有红、绿、灰、黑等色调。
条痕白色至淡黄色。
晶面呈金刚光泽,断口为油脂光泽;
透明至半透明;
硬度1—2;
解理不完全;
断口呈贝壳状。
比重2.05—2.08;
性脆。
熔点低(112°
C),易燃烧具蓝紫色火焰,有硫臭味。
自然硫主要有火山喷出的硫质蒸气升华物,或由生物化学沉积作用生成,以及在硫化矿床氧化带下部由黄铁矿等分解形成。
黄色、油脂光泽、硬度低、比重轻、性脆、易燃烧、有硫臭味。
金刚石[C]
形态:
呈八面体、菱形十二面体或立方体的晶形,其中八面体、菱形十二面体以聚形为主。
结晶体的角度是54.44'
8"
晶面、晶棱呈凸弯曲,所以晶体常呈浑圆状。
以粒状产出为主,颗粒一般很细,偶有较大的晶体。
纯者无色透明,常因含质而带不同的色调。
典型金刚光泽。
硬度10(最高),所以无条痕;
绝对硬度大于石英(硬度7)1000倍,大于刚玉(硬度9)150倍,它与任何矿物的硬度之差远大于其它矿物之间的硬度之差。
金刚石性脆,在不大的冲击下会沿晶体解理面裂开,具有平行八面体的中等或完全解理,平行十二面体的不完全解理;
贝壳状或参差状断口。
比重3.47-3.56。
抗磨性最强。
熔点高,在空气条件下加热到850—1000°
C时,它会缓慢地变成石墨。
导电性弱,绝缘性强,高热导率,具有亲油疏水性。
金刚石化学性质稳定,耐酸耐碱。
具发光性,在日光暴晒后,夜间或置暗处,发淡青蓝色的磷光,在紫外光下发紫色、蓝绿色荧光。
金刚石为四大宝石之首(金刚石、红宝石、蓝宝石、祖母绿),对各种色光的折射率非常高,达2.40-2.48,色散性能也很强,这就是金刚石为什么会反射出五彩缤纷闪光的原因。
金刚石产于超基性岩的金伯利岩中。
也产于砂矿中。
晶体浑圆、强金刚光泽、最高硬度、具发光性。
(2)硫化物矿物
黄铁矿[FeSz]
立方体或块状。
浅铜黄色。
绿黑条痕。
参差状断口;
性脆;
比重4.9-5.2;
硬度5〜6;
良导体。
主要产于热液矿床中。
形状、光泽、颜色、条痕、硬度。
闪锌矿[ZnS]
晶体呈四面体,多为粒或块状集合体。
无色、黄色、黑色和褐色。
颜色和条痕均随Fe"
含量的增加而变深,光泽也由金刚光泽变为半金属光泽。
不透明至半透明;
硬度3.5-4;
六组完全解理;
比重3.9-4.2;
不导电。
六组完全解理、金刚光泽、常与方铅矿共生。
(3) 卤化物矿物
萤石[CaF?
]
常呈现立方体、八面体、菱形十二面体,以及它们所组成的聚形。
浅绿色、浅紫色、浅蓝色、红色、黄色、和黑色;
条痕无色。
玻璃光泽;
硬度4;
四组完全解理;
性脆。
比重3.18。
在阴极射线下发萤光,受热后可发磷光,溶点1270°
C〜1350°
C。
主要产于富含挥发组份的热液矿床中。
晶形、颜色、硬度、四组完全解理、萤光性及磷光性。
(4) 碳酸盐矿物
白云石[CaMg(C03)2]
常为菱面体,晶面可弯曲成马鞍形。
集合体常为柱状、片状、块状等。
纯者为灰白色,随含F勇量的增加,颜色从灰带黄变为灰褐色;
条痕为白色。
玻璃光泽至珍珠光泽。
三组完全解理。
比重2.86~3.20o
白云石主要是浅海相沉积物,亦可由热液交代和变质作用而形成。
颜色、马鞍形弯曲晶面,遇冷稀盐酸反应微弱、遇热盐酸剧烈起泡。
方解石[CaCO3]
菱形粒状或块状。
白色或无色透明;
条痕无色。
硬度3;
比重2.60-2.80o
主要在沉积作用中形成,也见于热液矿脉及变质岩中。
形状、解理、硬度、与稀盐酸起泡。
(5)硅酸盐矿物
正长石[KAlSi308]
短柱状或板状。
肉红色、粉红色等;
白色条痕。
硬度6o二组完全解理,二组解理面夹角为90°
。
比重2.57o宝石级的正长石称作月光石。
正长石是中、酸性及碱性岩浆岩的主要造岩矿物。
解理、光泽、颜色、硬度。
斜长石[(100—n)Na(AlSi3O8)—nCa(Al2Si2O8)]
斜长石属长石族中的一个亚族,包括钠长石、奥长石、中长石、拉长石、钙长石和培长石。
前两种矿物统称为酸性斜长石,后三种矿物统称为基性斜长石,其中最为常见的是奥长石。
晶体为柱状、板状。
常见聚片双晶。
在岩石中多呈板状或不规则粒状。
集合体呈粒状。
白色、灰色,有时带浅蓝、浅绿、浅棕、浅红等色调;
半透明〜透明;
玻璃光泽。
硬度6〜6.5。
两组解理(一组完全,一组中等),解理交角为86°
94,,故得名斜长石。
比重2.61〜2.76。
斜长石是岩浆岩和变质岩中最主要的造岩矿物之
颜色、晶形、双晶、硬度及解理夹角。
白云母[KAl2(AlSi3Olo)(OH)2]
为六方晶体或细粒集合体,通常呈板状、片状,外形成假六方形或菱形。
柱面有明显的横条纹,双晶常见,多依云母律生成接触双晶或穿插三连晶。
薄片无色透明,因含杂质而带有不同色调。
解理面常见珍珠光泽、玻璃光泽、丝绢光泽。
硬度2.5-3;
底面解理极完全。
比重2.7-3.Io薄片有弹性;
具绝缘性和耐热性;
可抗强酸和强碱。
白云母是花岗岩、花岗伟晶岩、云英岩等的主要造岩矿物。
颜色、片状、极完全解理、薄片具有弹性、绝缘性强。
黑云母[K(MgFe)3(OH)2(AlSi3O10)]
晶体呈假六方板状、短柱状或角锥状;
集合体呈叶片状或鳞片状形态。
常见依云母律形成的双晶。
黑或棕黑色。
透明〜半透明。
玻璃光泽,解理面显珍珠光泽。
一组极完全解理;
断口不平坦。
比重3.02〜3.12。
薄片有弹性;
绝缘性较差。
黑云母是云母族中分布最广