单体矿物形态
(完整版)实验：常见矿物手标本的鉴定
实验一常见矿物手标本的鉴定一、实验类型验证性实验二、实验目的（一）熟悉与掌握用肉眼鉴定矿物的方法。
（二）熟练掌握常见矿物的形态特征及物理性质特征，并据此鉴别矿物。
（三）为鉴定岩石打下基础。
三、实验仪器、设备矿物标本，小刀，放大镜，盐酸，瓷板，马蹄形磁铁四、实验原理（一）矿物的形态1．矿物单体的形态：一向延长——柱状或针状二向延长——板状或片状三向延长——立方体或八面体等。
2．矿物集合体的形态：矿物单体如为一向伸长——集合体常为纤维状或毛发状；矿物单体如为二向伸长——集合体常为鳞片状；矿物单体如为三向伸长——集合体常为粒状或块状（二）矿物的光学性质1、透明度：矿物透过可见光的能力矿物薄片能透过光线者，称为透明矿物；基本上不能透过光线者，称为不透明矿物。
2、光泽：矿物对可见光的反射能力。
根据反射能力的强弱可分为：3、颜色与条痕：颜色是鉴定矿物的重要依据。
某些矿物常常由于外来原因呈现出不很固定的颜色，如纯净的石英为无色，由于混有杂质等原因也可呈现各种颜色，许多透明矿物均具有这一特点。
条痕是矿物粉末的颜色。
它对于某些金属矿物具有重要的鉴定意义，如赤铁矿可呈赤红、铁黑或钢灰等色，而它的条痕恒为樱红色透明矿物的条痕都是白色或近于白色，无鉴定意义。
（三）矿物的力学性质1、硬度：在肉眼鉴定中，主要指矿物抵抗外力刻划的能力。
通常用摩氏硬度计作为标准进行测量。
2、解理：晶体受到打击时能够沿着一定结晶方向分裂成为平面（即解理面）的能力。
3、断口：断口是矿物受外力打击后不沿固定的结晶方向断开时所形成的断裂面。
（四）常见矿物特征滑石Mg3[Si4O10](OH)8单晶体为片状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体。
无色或白色。
解理面上为珍珠光泽。
硬度1。
平行片状方向有极解理。
有滑感。
薄片具挠性相对密度2.58—2.55。
石膏Ca[SO4]·2H2O单晶体常为板状。
集合体为块状、粒状及纤维状等为无色或白色。
石油地质学第二章 矿物与岩石
白色， 白色，含铁呈褐色
玻璃光泽
3.5-4
白色， 土状、细粒片状、 白色，含杂质其他 土状、细粒片状、鳞 贝壳状或粗糙状断 土状或蜡状光泽 片状或块状集合体 色调 口
2
第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
一、岩浆岩 1.物质成分 物质成分
SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% 橄榄岩 SiO2=45～53% 辉长岩 ～ SiO2=53～66% 闪长岩 ～ SiO2>66% 花岗岩
光泽 解理与断口 硬度 土状或 贝壳状或 蜡状光 粗糙状断 泽 口 鉴定特征
土状、 土状、细 白色， 粒片状、 白色，含 粒片状、 杂质其他 鳞片状或 色调 块状集合 体
2
光泽和可 塑性
多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是 多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是Al2O3和SiO2两种氧化物
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
三、矿物的物理性质
2.力学性质 力学性质
（1）硬度 ） 矿物抵抗机械作用(刻画、压入、研磨）的能力。 矿物抵抗机械作用 刻画、压入、研磨）的能力。 刻画
摩氏硬度表
硬度等级 1 2 3 4 5 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 硬度等级 6 7 8 9 10 代表矿物 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
第二章 矿物与岩石
第一节 矿物的形态与物理性质
第二节 常见矿物及其鉴定特征 第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
第一节 矿物的形态与物理性质
一、矿物的概念
天然产出的、具有一定的化学成分、结晶构 造、外部形态和物理性质的元素或化合物，是 岩石的基本组成单位。
第二章矿物
矿物的解理：是矿物在受到机械力作用沿着一定方向裂开的性质。
方解石（三组解理） 角闪石（二组解理）
云母（一组解理）
3.
断口：
1）概念：矿物受到外力打击后不沿固定的结晶方向断 开时所形成的断裂面。 2）断口与解理的区别：一是断口由于沿任意面断开形 成的二是断口面不会象解理面那样是平滑的。 3）类型：据形状不同可分为： 贝壳状：断面呈椭圆形曲面，具以受力点为中心的同 心圆状线纹，如石英。 参差状：断面参差起伏不齐、粗糙不平，块状及粒状 集合体常具这种断口。如磷灰石。 锯齿状：断面呈锯齿状，常见于延展性较强的金属矿 物，如自然铜。 平坦状：断面相对较为平坦，如致密块状高岭石。
2. 解理: 1)概念：晶体受到外力打击时能沿着一定的结晶方向 分裂成为平面（解理面）的能力。 解释：晶体具有内部格子构造，格子构造是质点按一 定规律在三维空间内排列形成的。。质点在不同方向 组成了不同的面网，面网质点密度越大，该方向面网 间距离最大，其联结力最小，受到外力打击后也最易 沿面网方向裂开。所以说，解理面方向总代表着面网 质点密度最大，面网间联结力最小的方向。某些矿物 质点在几个方向上联结力比较弱，因此这种矿物可能 沿几个方向，产生解理面（方解石三组解理）。相反 有些以金属键结合的矿物，就没有解理产生。 2）类型：据矿物沿不同方向发生解理的能力不同， 可分为五级： 极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、 极不完全理。 标准：解理面的产生解理的难易程度以及解理的显著 程度、平滑程度、连续程度。
蓝铜矿（蓝）
刚玉（紫）
石英（无色）
三、矿物的力学性质
矿物的力学性质是指矿物受外力作用
后而表现出来的性质。包括矿物的硬 度、解理、断口、弹性、挠性、延展 性等。 1.矿物的硬度： 1)概念：矿物抵抗外力机械作用的强度。 在肉眼鉴定中，主要是指矿物抵抗外 力刻划的能力。
矿物形态
矿物形态1、单晶体2、连升：规则连生（平行连生，双晶），不规则连生3、集合体结核状钟乳状葡萄状块状等等轴晶系（钻石尖晶石石榴石萤石黄铁矿）钻石主要晶型：八面体（三角凹痕三角角指向八面体的棱）菱形十二面体三角薄片双晶生长条纹八面体解理钻石颜色主要是无色—浅黄色，褐色，灰色，金刚光泽，阶梯状断口（解理导致）石榴石主要晶型：四角三八面体，菱形十二面体，两者相会之间的聚形共4种强玻璃光泽颜色：红深红紫红橙红黄绿淡黄淡绿生长条纹（沿对角线条纹）贝壳状断口（解理不发育）尖晶石（美铝氧化物，未见无色）八面体八面体（发育）与菱形十二面体聚型（不发育）尖晶石律双晶（尖晶石律接触双晶）玻璃光泽红蓝褐紫色等无解理贝壳状断口尖晶石连生（连生是两个不一样大）萤石八面体完全解理（解理块）萤石八面体是解理块，解理块面光滑，有珍珠光泽阶梯状断口弱玻璃光泽硬度低表面磨损严重除了红、黑的其他颜色，最常见是绿色与紫色晶面与解理面晶面为晶体结构的最外层的面网，晶面上有生长条纹及标志解理面是晶体结构的薄弱面解理，光滑，有珍珠光泽（面上有一层一层空气进去由于干涉形成珍珠光泽）黄铁矿（晶体完整，晶型好）金黄色，金属光泽，立方体，五角十二面体及二者的聚形，生长条纹（立方体每个面的生长条纹是相互垂直的）四方晶系（方柱石，符山石，锆石）锆石zrso4（有纸蚀现象）金刚光泽四方柱与四方双锥褐色（常处理成蓝色）红色无色绿色蓝色橙色方柱石（紫色无色黄色粉红色）与水晶很象四方柱与四方双锥及平行双面柱面上有纵纹（水晶是横纹碧玺是纵纹）六方晶系磷灰石六方柱与六方双锥玻璃光泽浅绿浅蓝（很象海蓝宝石），黄色贝壳状断口，H低表面有明显的磨损绿柱石（台湾香港又称为六柱石）六方柱加平行双面加六方双锥六方柱加平行双面玻璃光泽贝壳状断口海蓝宝石上面有纵纹绿红浅蓝无黄绿我国新疆产黄色绿柱石处理后变成海蓝色四川产黄绿色绿柱石三方晶系电气石碧玺六方柱+（复）三方柱+单锥+单面无对称中心异极象：晶体两端出现不同的单行的现象柱面纵纹，垂直C轴在波状破裂口球面三角形横断面贝壳状断口刚玉板状，锥状三方柱+菱面体+六方柱+平行双面各色菱面体的裂解及底面裂解强玻璃光泽柱面横纹底轴面有三角形生长标志石英六方柱+2菱面体+三方偏方面体+三方双锥左行右行柱面横纹玻璃光泽贝壳状断口无色紫色黄色烟色黑色（墨晶）方解石柱面但一般仅见解理块复三方偏三八面体菱面体解理块阶梯状断口强双折射H低表面有磨损严重无色多为晶体集合体大理岩白色的大理岩叫汉白玉蓝田玉（含有蛇纹石的方解石）斜方晶系黄玉托帕石（英译）黄玉有的是指黄色的碳酸盐玉石又称米黄玉斜方柱+斜方双锥+平行双面（每个单行都可以是多个）柱面有纵纹底面完全解理有阶梯状断口无色黄色褐色蓝色赛黄晶（无底面裂理）斜方柱+斜方双锥+平行双面+纵纹无底面解理贝壳状断口无色褐色黄色金绿宝石黄绿色褐色玻璃光泽斜方柱+斜方双锥柱面纵纹三连晶—三个晶体相互穿插形成无解理单斜晶系长石（正长石卡氏双晶）月光石平行双面加斜方柱无色2组完全解理—中等解理（也有阶梯状断口）三斜晶系（单面双面平行双面）天河石（能看到晶体很少透明蓝绿色格子状颜色分布一亚马逊河命名）平行双面+单面二组完全解理阶梯状断口蓝绿色格子状颜色分布。
矿物形态的概念及其研究意义矿物单晶体的结晶习性与表面微形貌
① 粗细、宽窄不均匀，可见其呈宽窄不一的阶梯状。 ② 在晶体上的分布必然符合晶体本身固有的对称性。 ③ 只出现在晶体的表面 — 晶面上，且随晶面的消失而 消失；在晶体内部及解理面上则不能见到。
2．晶面台阶
是指晶面按层生长理论生长时，在晶面 上留下的一系列平行的阶梯状的堆叠层。
（二）矿物单晶体的表面微形貌 — —晶面花纹
由于受复杂的外界条件和空间的影 响，实际晶体往往长成歪晶，且晶面 上常具某些规则的花纹。
晶面花纹的类型：晶面条纹、生长 层、螺旋纹、生长丘和蚀像等。
1．晶面条纹晶面条纹
由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面 上出现的一系列直线状平行条纹，也称聚形条纹。
柱状集合体 （石英）
片状集合体（白云母）
针状集合体 （辉铋矿）
粒状集合体（方铅矿）
常见的特殊形态的集合体： 1）纤维状集合体：
由一系列细长针 状或纤维状的矿物单 体平行密集排列而成。
纤维状直闪 石石棉
2）放射状集合体：
由长柱状、针状、片状或板状的许多 单体围绕某一中心成放射状排列而成。
放射状集合体（阳起石）
和半椭球形等，通常具体地分为钟乳状、葡萄状和 肾状等。
② 内部具同心层状、放射状、致密状或结晶 粒状构造。
自上而向 下生长的 称为石钟 乳
自下而向 上生长的 称为石笋
葡萄状
肾状
肾状(硬锰矿)
(三)、其他矿物集合体形态：
A）块状集合体 凭肉眼或放大镜不能辨别其颗粒界限的矿物致密块体。 B）土状集合体 矿物呈细粉末状较疏松地聚集成块。 C）粉末状集合体 矿物呈粉末状分散附在其他矿物或岩石的表面。 D）被膜状集合体 呈薄膜状附着于其它矿物（或岩石）表面。 E）皮壳状集合体 似皮壳包在其它矿物（或岩石）表面，内部构造呈平行或垂直皮壳状。 F）盐华状集合体 热泉或火山口附近呈凝华状堆积体。
矿物肉眼观察与鉴定
矿物的肉眼观察与鉴定1、观察矿物的形态（含晶面花纹和双晶）矿物有一定的形态，并有单体形态和集合体形态之分,因此，观察时首先应区分是矿物的单体或集合体，然后进一步确定属于什么形态。
⑴单体形态矿物的单体是指矿物的单个晶体，它具有一定的几何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。
同种矿物往往具有一种或几种固定的几何形态，如立方体、四面体、八面体、菱形十二面体等。
矿物的形态是其内部结晶格架的外在表现。
因此，这些固定的几何形态是认识矿物的重要标志之一。
矿物具有一定的结晶习性，有的矿物在结晶时，在某一个轴向上发育生长迅速，形成针状或长柱体晶体（如辉锑矿等）；有的矿物在两个轴方向上均发育较快，形成板状（如石膏）和片状（如云母）晶体；还有一些在三个轴方向同等发育，形成粒状或等轴状的晶形，如立方体（黄铁矿）、八面体（磁铁矿）、菱形十二面体（石榴子石）等。
这三种情况可以分别称为一向延长、二向延长和三向延长型。
⑵集合体形态矿物集合体是由许多个结晶矿物单体共同生长在一起的矿物组合，也可以是隐晶质及胶体矿物（或称准矿物）的组合。
依据颗粒的大小可分为显晶质集合体和隐晶质及胶态集合体。
常见的显晶集合体形态柱状集合体：个体均由柱状矿物组成，集合方式不规则，如角闪石。
放射状集合体：个体为针状、长柱状。
一端会聚，另一端呈发散状，似光线四射，如红柱石、透闪石等。
纤维状集合体：由极细的针状或纤维状矿物组成如石棉。
片状集合体：由片状矿物组成，如云母。
板状集合体：由板状矿物组成，如石膏。
粒状集合体：系由均匀粒状矿物组成，如石榴子石、橄榄石。
晶簇：是具有共同生长基壁的一组单晶集合体，常生长在空隙壁上，如石英（水晶）晶簇。
2.观察矿物的主要物理性质⑴光学性质是指矿物对光的吸收、折射、反射所表现出来的物理性质，主要有颜色、条痕、光泽和透明度等。
A.颜色矿物对不同波长的光波吸收程度不同所表现出来的结果。
如果对各种波长的光吸收是均匀的，则随吸收程度由强变弱而呈黑、灰、白色；如矿物对不同波长的光选择吸收，则出现各种颜色。
总结矿物中水存在的形式;总结矿物单体和集合体的描述方法
总结矿物中水存在的形式;总结矿物单体和集合体的描述
方法
1.矿物中水存在的形式：
(1)结晶水：某些矿物中的水以结晶水的形式固定在晶体结构中，也称为化合水或结晶水合物。
例如，蓝宝石中的某些Al-OH键结构中的氢原子部分被氧原子取代，形成Al-O水键，结合水分子固定在晶体中。
(2)吸附水：矿物表面存在的水分子，由于其分子结构和亲水性与矿物表面相互作用，也可称为表面吸附水。
(3)硬化水：矿物本身中含有水分的一种形式，也叫做结合水。
例如方铅矿(PbS)中的硬化水，是通过其晶格的镉(Cd)代替部分铅原子(Pb)而形成的。
2.矿物单体和集合体的描述方法：
(1)组成式：矿物的组成式是指矿物中不同元素的组成元素及摩尔比的表示方法。
(2)晶体结构：矿物晶体结构是指矿物中原子、离子间的空间排列与几何结构。
可以通过X射线衍射或电子衍射等实验手段进行分析。
(3)物理性质：矿物的物理性质包括比重、硬度、颜色、透明度等因素。
这些特性通常都是需要在实验室进行分析测试。
(4)光学性质：矿物的光学性质包括双轴性、折射率等问题，是矿物鉴别、分类的重要依据之一。
通常需要进行显微镜下的观察。
(5)化学性质：矿物的化学性质包括化学成分、稳定性、反应性等因素，通常都是通过实验手段进行研究的。
(6)形态特征：矿物的形态特征包括晶形、晶面、晶粒等因素，是矿物分类、鉴别的重要依据之一。
也可以通过显微镜、显微摄影等手段进行研究。
矿物集合体的形态
矿物集合体的形态常见的矿物集合体形态有以下几种类型：(1)粒状集合体(granular aggregate)：这类集合体分布广泛,由矿物单晶体颗粒聚集而成.颗粒的形态多近于三向等长形.按照矿物单体颗粒大小不同可划分为粗粒(颗粒直径大于5毫米)、中粒(1～5毫米)和细粒(小于1毫米)三级.有时在集合体中矿物颗粒过于细小,用肉眼不能分辨颗粒间的界线,在手标本描述中可称之为致密块状.(2)片状集合体(schistic aggregate)：集合体中矿物颗粒为两向伸长形,那么由大到小、厚到薄的不同,可分别构成板状、片状、鳞片状集合体.(3)柱状集合体(olumnar aggregate)：如果颗粒为一向伸长形,则会形成柱状、针状、毛发状、纤维状或束状、放射状集合体.如果这些柱状晶体有共同基底,形成一种矿物或不同矿物的晶体群,称晶簇(druse).形成晶簇的原因,是因为与基底成最大倾斜角度的晶体最易发育,而其他的晶体由于在生长过程中受到阻碍会逐渐被淘汰,这种现象称为几何淘汰律以上3种矿物集合体形态都为显晶集合体,因为它们能够被看出单个矿物晶体的形态.除了这些显晶集合体外,还有隐晶或非晶集合体,在隐晶或非晶集合体中,凭肉眼甚至放大镜都很难看出单个矿物晶体颗粒,因此只能根据总体外貌来描述其形态.(4)分泌体(secretion)：分泌体又称晶腺,是岩石中的空洞被结晶质或胶体充填而成的矿物集合体.这种充填是从洞壁开始,逐渐向中心沉淀形成的.在沉淀过程中,充填物质的成分可以有变化,从而使分泌体具有同心层状构造.直径小于1厘米的分泌体又叫杏仁体(amygdaloid).火山喷出岩的气孔常被次生充填,从而使岩石具杏仁构造.(5)结核体(concretion)：结核体是物质围绕某一中心向外围逐渐沉淀形成的矿物体,其沉淀过程与分泌体刚好相反.结核体产生于沉积岩层中,常见的有磷灰石、黄铁矿等成分的结核体.结核的内部一般也具有同心层状构造.当结核体球粒直径小于2mm时并形成许多形状、大小如鱼卵者的结合体集合体时称鲕状集合体(oolitic aggregates),如鲕状赤铁矿；当球粒直径稍大、形成如豌豆般的结合体集合体时称豆状集合体(pisolitic aggregates),球粒直径更大时称肾状集合体(reniform aggregates).(6)钟乳状体(stalactitic)：是由真溶液蒸发或胶体凝聚,使沉淀物逐层堆积而成的矿物集合体.在石灰岩溶洞中常见的石钟乳、石笋和石柱等,它们均属钟乳状体；有时钟乳状体也表现为葡萄状或肾状.以上的隐晶及非晶集合体在漫长的地质年代中可以被慢慢晶化而形成放射状构造,如黄铁矿结核体横截面上的放射状构造,这种放射状构造是由无数细小的针状晶体放射状排列而成.这是由于隐晶及非晶质体内能高,有自发地向内能低的晶态物质转化的原因.矿物集合体的形态除上述类型外还常见有粉末状、土状、树枝状、块状等.。
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单体矿物形态
单体矿物形态通常表现为规则的几何多面体形态。
1.当矿物晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状等，为一向延长型，比如水晶、绿柱石、电气石、角闪石和金红石等。
2.当矿物晶体沿两个方向相对更发育，呈板状、片状、鳞片状和叶片状等时，为二向延展型，例如重晶石、云母、石墨和绿泥石等。
3.当矿物晶体在三维空间的三个方向发育大致相等，呈粒状、等轴状时，为三向等长型，例如黄铁矿、石榴子石和橄榄石等。
此外，尚存在短柱状、板柱状、板条状和厚板状等过渡类型。
除单晶体以外，有些矿物可以连生在一起产出，同种矿物晶体可以形成平行连晶，也可以按一定对称规律形成双晶，有接触双晶、穿插双晶等形态。