矿物的鉴定

矿物的鉴定（薄片和光片）

偏光显微镜法和反光显微镜

显微镜法在矿物鉴定中是一种最常用而极其重要的方法。它分为偏光显微镜和反光显微镜两种鉴定方法。

偏光显微镜法：主要用来鉴定透明矿物及部分半透明矿物。方法是将透明矿物磨成薄片，或矿物的碎屑至于偏光显微镜下，根据矿物的晶形及其晶体光学性质（如折射率、解理、颜色、多色性、突起、消光现象、干涉色、延性、双晶、干涉图等）进行鉴定矿物。

反光显微镜：主要是用于鉴定不透明矿物或半透明矿物。方法是将不透明矿物磨成光片置于反光显微镜下，根据矿物的晶形、反射色、反射率、内反射、双反射、硬度、偏光性和偏光图等进行鉴定矿物。

矿物的分类和命名

一、矿物的分类

第一大类：自然元素； 第二大类：硫化物；

第三大类：氧化物和氢氧化物；

第一类：简单氧化物； 第二类：复杂氧化物； 第三类：氢氧化物；

第四大类：卤化物； 第五大类：含氧岩；

第一类：硅酸盐； 第二类：硼酸盐

第三类：磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐 第四类：硫酸盐

第五类：钨酸盐、钼酸盐 第六类：铬酸盐 第七类：碳酸盐 第八类：硝酸盐

二、矿物的命名

命名的依据大致归纳如下：

一、根据成份命名：钨锰铁矿（Fe，Mn）[WO4],银金矿（Au，Ag）。 二、根据颜色命名：孔雀石（呈孔雀绿色），天青石（呈天青色）。 三、根据解理命名：方解石等。 四、根据比重命名：重晶石等。

五、根据形态命名：石榴子石、斧石。 六、根据成份和物理性质命名：蓝铜矿Cu3[CO3]2(OH)2,含铜，颜色呈蓝色。磁铁矿Fe3O4，含铁并具有磁性。

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七、根据地名命名：高岭土、香花石。 八、根据人名命名：张氏硼镁石

此外，人们还常常把早已习惯的术语：称金属矿物为“××矿” ，如黄铜矿、方铅矿等。称非金属矿物“××石” ，如方解石等；称宝石和玉类矿物为“×玉”如刚玉、硬玉等；地表氧化形成的次生被膜状矿物称“×华”如钨华、钼华等。

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自 然 元 素

一、概述

自然元素矿物是指某种元素以单质形式存在于自然界的矿物，现在已知的自然元素矿物近百种，约占地壳总重量的0.1％ 。主要包括铂族元素（钌、铑、钯、锇、铱、铂）、部分铜族元素（铜、银、金）、半金属元素（砷、锑、铋）和非金属元素（碳、硫）等。

本大类矿物按元素的化学性质可分为：

自然金属元素矿物：自然铂、自然金、自然银、自然铜等。 自然半金属元素矿物：自然铋等。

自然非金属元素矿物：自然硫、金刚石、石墨。 （一）组成成分

自然元素在元素周期表中包括了惰性气体型元素、铂族元素、铜族元素部分非金属元素等。这些元素其所以能形成单质矿物，有一些是由于其本身的化学上的惰性，如Au、Pt等，另一些化学性质比较活泼的元素如Cu、Ag等，则是由于它们在一定的条件下易于从化合物中被还原出来的结果。

（二）晶体构造和物理性质

本大类矿物的晶体构造分属三种晶格：金属晶格、原子晶格、分子晶格、由于晶体构造不同，所以矿物的形态，物理性质也不同。

1、金属晶格的矿物（如自然金、自然铜、自然铂等），其内部质点等大，多呈立方或六方最紧密排列，故矿物对称程度高，为等轴晶系。晶格中质点之间以金属键联合，金属阳离子之间弥漫着自由运动的电子，故自然金属元素矿物具有金属特性：强金属光泽、金属色（如金黄、铜红、银白等）不透明，硬度低，具延展性，强的导电性和导热性。由于质点联合力无方向性，所以矿物的解理不发育。又由于元素原子量大，质点排列紧密，所以矿物比重大。化学性质稳定（铜、银）除外，故多见于砂矿中。

2、原子晶格的矿物（如金刚石）晶格质点之间以共价键相联合，因此表现为金属光则，无色透明（不含杂质），硬度高，熔点高，不导电。

3、分子晶格的矿物（如自然硫），晶格中原子间以共价键相联结成分子，分子之间以分子键相联接。它们在光学、电学性质取决于分子内的键力，而力学性质取决于分子间的键力。所以自然硫导电性弱，硬度小，熔点低。

(三)成因和产状

自然元素矿物在成因上很不相同。铂族自然元素矿物常见于基性、超基性岩浆有关的岩浆矿床。金常见于热液矿床。银、铜常见于热液矿床或硫化物矿床氧化带的下部。金刚石见于超基性金伯利岩中，石墨、硫成因则较多。

二、主要矿物描述

自然铂（白金）Pt

[化学组成] 成份中常含Fe,当含Fe量达9－11％时成为粗铂矿（Pt、Fe），实际上一般所谓自然铂，大多数是粗铂矿。此外，还常含Pd、Rh、Ir、Ru、Os等类

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质同象混入物。

[形态] 等轴晶系，晶体极少见。通常呈不规则细小颗粒状。有时也成较大块体。 [物理性质] 颜色由银白到钢灰色，（随含Fe量增加而颜色变深）。条痕为光亮的钢灰色，金属光泽，硬度4－4.5。比重15－19（纯铂21.5）。不透明。富延展性。微具磁性（含Fe多的，磁性显著）。良导体。熔点高。

[成因及产状] 产于基性、超基性岩有关铂矿床的原生矿及砂矿中。亦产于矽卡岩含金黄铁矿矿床及含铂石英脉中。与铂族其它矿物、铜镍硫化物矿物、铬铁矿共生。

[鉴定特征] 以银白－钢灰的颜色，富延展性，熔点高（1755oC）以及普通酸不熔为其特征。

自然金 Au

[化学组成] 自然界中纯金很少见。成份中常含Ag、Cu、Rh、Bi、Fe等元素，当含银量达15－50％时，称银金矿。

[形态] 晶体呈八面体，但极少见，常呈分散的颗粒状和树枝状集合体。

[物理性质] 金黄色，含银、铜时颜色变浅，条痕为光亮的金黄色，强金属光泽，硬度2.5－3，无解理，断口锯齿状。比重15.6－18.3（纯金19.3）。具延展性，可以锤成金箔。有高度的传热性和导电性。化学性质很稳定，不溶于酸，只溶于王水。

[成因及产状] 可分原生矿和砂矿两种。原生矿常产于中、酸性火成岩有关的的高、中、低温热液石英脉和热液蚀变带中，常于黄铁矿、毒砂、黄铜矿等共生。砂金矿为次生搬运沉积而成。

[鉴定特征] 以金黄的颜色、强金属光泽、硬度低、富延展性、比重大为其特征。

自然银 Ag

[化学组成] 常含少量的Au、Cu、Sb等混入物。

[形态] 晶体极少见，常呈树枝状、不规则细粒状。也有成较大块体。 [物理性质] 银白色，表面常有灰黑色的色。条痕为光亮的银白色。金属光泽。硬度2.5－3。无解理，锯齿状断口。比重10.1－11.1。为电和热的良导体。 [成因及产状]（1）热液成因的自然银产于中、低温石英、方解石、重晶石矿脉中。

（2）外生成因的自然银见于含银的硫化矿床氧化带下部。 [鉴定特征]以银白色、富延展性、比重大为特征。

自然铜 Cu

[化学组成]次生自然铜的成份较纯净，但原生自然铜则常含有Fe、Ag、Au等混入物。当含金达2－3％时，称为金铜。

[形态]晶体少见，偶见立方体或四六面体。常呈不规则状、树枝状、薄片状、粒状等。

[物理性质] 铜红色，条痕为光亮的铜红色，金属光泽。硬度2.5－3，无解理，断口锯齿状。比重8.5－8.9。富延展性。为电和热的良导体，化学性质中等，在氧化条件下，表面常氧化成一层黑色氧化铜（CuO）薄膜。

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[成因及产状] 自然铜主要产于含铜硫化矿床氧化带内，是由铜的硫化物转变为氧化物的过渡产物：

CuFeS2→Cu→Cu2→CuCO3·Cu(OH)2

此外，热液蚀变的基性火成岩和火山岩中也有产出。有时自然铜呈交代砂砾岩胶结物出现在含铜砂岩中。

[鉴定特征] 以铜红色，表面呈黑色氧化膜，或者具有孔雀石的绿色薄膜，金属光泽，富延展性，比重大，易溶稀硝酸，经常于蓝铜矿、孔雀石等共生为特征。

自然硫 S

[化学组成] 常混杂有泥质或有机质，亦有Se、Te等类质同象混入物。

[形态] 晶形少见，偶见双锥状或厚板状。集合体常呈致密块状、土状、被膜状、瘤状、钟乳状等。

[物理性质] 纯硫呈黄色，含有机质呈黄灰、褐黑等色。条痕为白至微黄色，晶面为金刚光泽，断口微油脂光泽。晶体透明至半透明。硬度1－2。性极脆，无解理。比重2.05－2.08。熔点低（119oC），燃点低（270oC）燃烧时产生SO2臭气。为热和电的绝缘体。摩擦产生负电。用手握之，至于耳旁，可以听见轻微的炸裂声。

[成因及产状]（1）火山喷发型：由硫蒸汽直接结晶或由H2S氧化而成。

（2）沉积型：由生物化学作用（硫细菌作用）而成。常与石膏、方解石、天青石等伴生。该类型一般较大，具有较大的工业价值。 （3）风化型：由金属硫化物或硫酸盐氧化分解而成。

[鉴定特征] 以其黄色、油脂光泽、硬度小、性脆，易燃（燃烧时生成淡蓝色火焰，且发出硫臭味），易熔为特征。

金刚石 C

[化学组成] 常含石墨包裹体及Si、Al、Mg、Fe、Ti等混入物。

[形态] 常呈八面体，晶面常有花纹，有时呈菱形十二面体、立方体、六四面体，晶棱常弯曲，浑圆，自然界中的金刚石大多数呈圆粒状或碎粒产出。 [物理性质] 无色透明，或带蓝、褐、黄、绿、黑等色。强金刚光泽。硬度10，是硬度最大的矿物。（绝对硬度是石英的1000倍，为刚玉的150倍）。在紫外线的照射下，发紫、蓝、绿色萤光。熔点高，化学性质极稳定。

[成因及产状] 产于超基性岩的金伯利岩（角砾云母橄榄岩）中，是在高温、高压条件下岩浆分异作用形成的。含矿母岩遭受风化后，可富集成金刚石砂矿。 [鉴定特征] 以其极高的硬度，灿烂的金刚光泽，晶面及晶棱常弯曲成浑圆状，具发光性为特征。

石墨 C

[化学组成] 很少纯净的，常含10－20％的杂质，如Ca、Mg、Cu、P、Si等氧化物以及沥青、气体等。 [形态] 晶体完整者少见，有时呈六方板状或片状，通常呈鳞片状或片状集合体。 [物理性质] 铁黑色－钢灰色。条痕为光亮的黑色。金属光泽。硬度1。比重2.09－2.23，薄片具挠性。有滑腻感。易污手。电的良导体。耐高温。化学稳定性强，

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