《地质与地貌学》课程教学实验指导（共九个实验）.doc_大学文库

同种物质的晶体有规则地连生在一起，叫双晶。双晶可以是两个晶体，也可以是两个以上的晶体平行连生。如萤石的穿插双晶，方解石的双晶，正长石的卡氏双晶和斜长石的聚片双晶，后两种双晶常常是区别这两类长石的重要依据。 3.显晶质集合体的观察根据单体的晶体习性及集合方式，显晶质集合体的形态常见有柱状、针状、板状、片状、鳞片状和粒状等集合体，如云母、板状石膏等为板状集合体。此外，还常见一些特殊形态的集合体： (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，如纤维状石膏。 (2)放射状集合体：由长柱状、针状或板状的许多单体围绕某一中心呈放射状排列而成。 (3)晶簇：是指在岩石的空洞或裂隙中，丛生于同一基底，另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群，如常见的水晶晶簇、方解石晶簇、辉锑矿。 3.隐晶质及胶态集合体：只有在显微镜的高倍镜下才可分辨矿物单体的集合体称为隐晶质集合体，而胶态集合体则即使在显微镜下也不能辨别出单体的界线。隐晶质及胶态集合体可以由溶液直接结晶或胶体作用形成。由于胶体的表面张力作用，常使集合体表面趋向于球状外貌。胶体老化后，常变成隐晶质或显晶质。按其形成方式及外貌特征，常见的隐晶质及胶态集合体主要有： (1)分泌体：是在球状或不规则形状的岩石空洞中，由胶体或晶质物质自洞壁逐渐向中心层层沉淀充填而成。分泌体外形常呈卵圆状，具同心层状构造，中心往往留有空腔，有时其中还见有晶簇。各层在成分和颜色上有差异。分泌体平均直径>lcm者称晶腺，如玛瑙晶腺：平均直径1cm,内部常具同心层状、放射纤维状或致密构造，如黄铁矿结核，其表面还可见因胶体老化所致的立方体晶面。此外，也常见磷灰石、方解石、赤铁矿、褐铁矿等结核。 (3)鲕状及豆状集合体：是指由胶体物质围绕悬浮状态的细砂粒、矿物碎片、有机

2 同种物质的晶体有规则地连生在一起，叫双晶。双晶可以是两个晶体，也可以是两个以上的晶体平行连生。如萤石的穿插双晶，方解石的双晶，正长石的卡氏双晶和斜长石的聚片双晶，后两种双晶常常是区别这两类长石的重要依据。 3．显晶质集合体的观察根据单体的晶体习性及集合方式，显晶质集合体的形态常见有柱状、针状、板状、片状、鳞片状和粒状等集合体，如云母、板状石膏等为板状集合体。此外，还常见一些特殊形态的集合体：（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，如纤维状石膏。（2）放射状集合体：由长柱状、针状或板状的许多单体围绕某一中心呈放射状排列而成。（3）晶簇：是指在岩石的空洞或裂隙中，丛生于同一基底，另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群，如常见的水晶晶簇、方解石晶簇、辉锑矿。 3．隐晶质及胶态集合体：只有在显微镜的高倍镜下才可分辨矿物单体的集合体称为隐晶质集合体，而胶态集合体则即使在显微镜下也不能辨别出单体的界线。隐晶质及胶态集合体可以由溶液直接结晶或胶体作用形成。由于胶体的表面张力作用，常使集合体表面趋向于球状外貌。胶体老化后，常变成隐晶质或显晶质。按其形成方式及外貌特征，常见的隐晶质及胶态集合体主要有：（1）分泌体：是在球状或不规则形状的岩石空洞中，由胶体或晶质物质自洞壁逐渐向中心层层沉淀充填而成。分泌体外形常呈卵圆状，具同心层状构造，中心往往留有空腔，有时其中还见有晶簇。各层在成分和颜色上有差异。分泌体平均直径>1cm 者称晶腺，如玛瑙晶腺；平均直径1cm，内部常具同心层状、放射纤维状或致密构造，如黄铁矿结核，其表面还可见因胶体老化所致的立方体晶面。此外，也常见磷灰石、方解石、赤铁矿、褐铁矿等结核。（3）鲕状及豆状集合体：是指由胶体物质围绕悬浮状态的细砂粒、矿物碎片、有机

质碎屑或气泡等层层凝聚而成，并沉积于水底呈圆球形、卵圆形的矿物集合体。若半数以上球粒的直径<2m,其形状、大小如鱼卵者称为鲕状集合体，如鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿：如果球粒大小似豌豆，其直径一般为数毫米，则称为豆状集合体，如豆状赤铁矿。鲕状及豆状集合体均具明显的同心层状内部构造。 (4)钟乳状集合体：是指在岩石洞穴或裂隙中，由于溶液蒸发或胶体凝聚，在同一基底上向外逐层堆积而形成的集合体的统称。这类集合体内部具同心层状、放射状、致密状或结晶粒状构造。其外部构造常呈圆锥形、圆丘形、半球形和半椭球形等形状，通常以具体形状与常见物体类比而给予不同的名称，如石钟乳、石笋、石柱等。此外，还有：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。土状集合体：矿物呈细粉末状较疏松地聚集成块。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 (二)矿物物理性质的观察 1.矿物的光学性质矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、折射和反射所表现出来的各种性质，包括颜色、条痕、光泽和透明度。【,颜色矿物的颜色主要是矿物对可见光波的吸收作用引起的。根据颜色的成因，可分为以下三种： ①自色：矿物本身固有的颜色，自色主要是由于矿物成分中含有色素离子引起的。自色比较稳定，故在矿物鉴定上意义较大，如黄铜矿具黄铜色，磁铁矿具铁黑色，孔雀石具绿色，方解石、石膏具有白色等，都是自色。 ②他色：与矿物本身固有的化学组成无关，因外来的带色杂质、气泡等包裹体的机械混入，而染成的颜色叫他色，如蔷薇石英，由于他色多变不稳定，在一般情况下无鉴定意义。 ③假色：由于矿物内部的裂缝、解理面及表面的氧化膜引起光波的干涉而产生的颜色称为假色，如黄铜矿风化表面彩色薄膜所形成的锖色（烤兰色）。 (2)条痕条痕是矿物粉末的颜色，将矿物在干净、平整、白色无釉的瓷板上擦划，当矿物的硬度小于瓷板时，所留下的条痕色即为条痕。矿物的条痕色比矿物表面的颜色更为固定， 3

3 质碎屑或气泡等层层凝聚而成，并沉积于水底呈圆球形、卵圆形的矿物集合体。若半数以上球粒的直径<2mm，其形状、大小如鱼卵者称为鲕状集合体，如鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿；如果球粒大小似豌豆，其直径一般为数毫米，则称为豆状集合体，如豆状赤铁矿。鲕状及豆状集合体均具明显的同心层状内部构造。（4）钟乳状集合体：是指在岩石洞穴或裂隙中，由于溶液蒸发或胶体凝聚，在同一基底上向外逐层堆积而形成的集合体的统称。这类集合体内部具同心层状、放射状、致密状或结晶粒状构造。其外部构造常呈圆锥形、圆丘形、半球形和半椭球形等形状，通常以具体形状与常见物体类比而给予不同的名称，如石钟乳、石笋、石柱等。此外，还有：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。土状集合体：矿物呈细粉末状较疏松地聚集成块。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。（二）矿物物理性质的观察 1．矿物的光学性质矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、折射和反射所表现出来的各种性质，包括颜色、条痕、光泽和透明度。 1．颜色矿物的颜色主要是矿物对可见光波的吸收作用引起的。根据颜色的成因，可分为以下三种： ①自色：矿物本身固有的颜色，自色主要是由于矿物成分中含有色素离子引起的。自色比较稳定，故在矿物鉴定上意义较大，如黄铜矿具黄铜色，磁铁矿具铁黑色，孔雀石具绿色，方解石、石膏具有白色等，都是自色。 ②他色：与矿物本身固有的化学组成无关，因外来的带色杂质、气泡等包裹体的机械混入，而染成的颜色叫他色，如蔷薇石英，由于他色多变不稳定，在一般情况下无鉴定意义。 ③假色：由于矿物内部的裂缝、解理面及表面的氧化膜引起光波的干涉而产生的颜色称为假色，如黄铜矿风化表面彩色薄膜所形成的锖色(烤兰色)。（2）条痕条痕是矿物粉末的颜色，将矿物在干净、平整、白色无釉的瓷板上擦划，当矿物的硬度小于瓷板时，所留下的条痕色即为条痕。矿物的条痕色比矿物表面的颜色更为固定

它能清除假色，减弱他色而显自色，因而更具有鉴定意义，如块状赤铁矿有黑色、红色等，但它们的条痕都是樱红色。 (3)透明度矿物透光的能力称为透明度，通常是根据矿物透光能力的大小分为三类：透明矿物：如水晶、冰洲石：半透明矿物：如方解石、石英：不透明矿物：如磁铁矿、石墨。 (4)矿物的光泽矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。矿物反光能力越大，光泽强，反之光泽弱。肉眼鉴定矿物时，根据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光能力的强弱，同时常配合矿物的条痕和透明度，将矿物的光泽分为4个等级： 1.金属光泽：反光能力很强，如同光亮的金属器皿表面的光泽，如黄铁矿。 ②半金属光泽：反光能力较强，如同未经磨光的金属表面的反光。矿物呈金属色，条痕为深彩色（如棕色、褐色等），不透明半透明。如赤铁矿、磁铁矿等。 ③金刚光泽：反光能力较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。矿物的颜色和条痕均为浅色（如浅黄、橘红、浅绿等）、白色或无色，半透明-透明。如浅色闪锌矿、雄黄和金刚石。 ④玻璃光泽：反光能力相对较弱，呈普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色、白色或浅色，条痕呈无色或白色，透明。如石英晶面、方解石、萤石。此外，在矿物不平坦的表面或矿物集合体的表面上，常表现出一些特殊的变异光泽，主要有： 1.油脂光泽：某些具玻璃光泽或金刚光泽、解理不发育的浅色透明矿物，在其不平坦的断口上所呈现的如同油脂般的光泽。如石英断口上的油脂光泽，磷灰石断口上的光泽。 ②树脂光泽：在某些具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物的不平坦的断口上，可以见到似松香般的光泽。 ③沥青光泽：解理不发有的半透明或不透明的黑色矿物，其不平坦的断口上具乌亮沥青状光泽。如沥青轴矿等。 ④珍珠光泽：浅色透明矿物的极完全解理面上呈现出如同珍珠表面或蚌壳内壁那种 4

4 它能清除假色，减弱他色而显自色，因而更具有鉴定意义，如块状赤铁矿有黑色、红色等，但它们的条痕都是樱红色。（3）透明度矿物透光的能力称为透明度，通常是根据矿物透光能力的大小分为三类：透明矿物：如水晶、冰洲石；半透明矿物：如方解石、石英；不透明矿物：如磁铁矿、石墨。（4）矿物的光泽矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。矿物反光能力越大，光泽强，反之光泽弱。肉眼鉴定矿物时，根据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光能力的强弱，同时常配合矿物的条痕和透明度，将矿物的光泽分为 4 个等级： 1．金属光泽：反光能力很强，如同光亮的金属器皿表面的光泽，如黄铁矿。 ②半金属光泽：反光能力较强，如同未经磨光的金属表面的反光。矿物呈金属色，条痕为深彩色（如棕色、褐色等），不透明-半透明。如赤铁矿、磁铁矿等。 ③金刚光泽：反光能力较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。矿物的颜色和条痕均为浅色（如浅黄、橘红、浅绿等）、白色或无色，半透明-透明。如浅色闪锌矿、雄黄和金刚石。 ④玻璃光泽：反光能力相对较弱，呈普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色、白色或浅色，条痕呈无色或白色，透明。如石英晶面、方解石、萤石。此外，在矿物不平坦的表面或矿物集合体的表面上，常表现出一些特殊的变异光泽，主要有： 1．油脂光泽：某些具玻璃光泽或金刚光泽、解理不发育的浅色透明矿物，在其不平坦的断口上所呈现的如同油脂般的光泽。如石英断口上的油脂光泽，磷灰石断口上的光泽。 ②树脂光泽：在某些具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物的不平坦的断口上，可以见到似松香般的光泽。 ③沥青光泽：解理不发育的半透明或不透明的黑色矿物，其不平坦的断口上具乌亮沥青状光泽。如沥青铀矿等。 ④珍珠光泽：浅色透明矿物的极完全解理面上呈现出如同珍珠表面或蚌壳内壁那种

柔和而多彩的光泽。如白云母、板状石膏 ⑤丝绢光泽：无色或浅色、具玻璃光泽的透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕丝或丝织品状的光亮。如纤维石膏和石棉等。 ⑥蜡状光泽：某些透明矿物的隐晶质或非晶质致密块体上，呈现出蜡烛表面的光泽。如块状叶腊石、蛇纹石和粗糙的玉髓等。 ⑦土状光泽：呈土状、粉末状或疏松多孔状集合体的矿物，表面如土块般暗淡无光。如高岭石、褐铁矿等。影响光泽的主要因素是矿物的化学键类型。具金属键的矿物，一般为金属或半金属光泽；具共价键的矿物，一般为金刚光泽或玻璃光泽；具离子或分子键的矿物，对光的吸收程度小，反光很弱，光泽即弱。矿物的光泽等级一般是确定的，但变异光泽却因矿物产出状态不同而异。光泽是鉴定矿物的依据之一，也是评价宝石的重要标志。在观察矿物的光泽时，要在比较明亮的光线下，对着光线的入射方向，反复转动矿物来进行观察，对矿物晶体要选择清洁新鲜的解理面、晶面光滑的平面进行观察，对矿物的集合体，是以矿物集合体总的光泽为准，另外还要注意某些矿物不同部位具有不同的光泽，如石英晶面是玻璃光泽，而断口上却是油脂光泽。矿物的各种光学性质是相互关联的，表111总结了矿物的颜色、条痕、光泽、透明度相互间的关系。表1-1-1矿物颜色、条痕、光泽、透明度的关系颜色无色或白色浅（粉）色深色金属色条痕无色或白色无色或白色无色或白色深色或金属色光泽玻璃一金刚光泽半金属或金属光泽透明度透明半透明不透明 2.矿物的力学性质矿物在外力作用下所表现出的性质称为力学性质，包括解理、断口、硬度，相对密度等。 1.解理与断口矿物在外力作用下，沿着一定方向裂开成光滑平面的性能称为解理，此种裂开的平 5

5 柔和而多彩的光泽。如白云母、板状石膏。 ⑤丝绢光泽：无色或浅色、具玻璃光泽的透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕丝或丝织品状的光亮。如纤维石膏和石棉等。 ⑥蜡状光泽：某些透明矿物的隐晶质或非晶质致密块体上，呈现出蜡烛表面的光泽。如块状叶腊石、蛇纹石和粗糙的玉髓等。 ⑦土状光泽：呈土状、粉末状或疏松多孔状集合体的矿物，表面如土块般暗淡无光。如高岭石、褐铁矿等。影响光泽的主要因素是矿物的化学键类型。具金属键的矿物，一般为金属或半金属光泽；具共价键的矿物，一般为金刚光泽或玻璃光泽；具离子或分子键的矿物，对光的吸收程度小，反光很弱，光泽即弱。矿物的光泽等级一般是确定的，但变异光泽却因矿物产出状态不同而异。光泽是鉴定矿物的依据之一，也是评价宝石的重要标志。在观察矿物的光泽时，要在比较明亮的光线下，对着光线的入射方向，反复转动矿物来进行观察，对矿物晶体要选择清洁新鲜的解理面、晶面光滑的平面进行观察，对矿物的集合体，是以矿物集合体总的光泽为准，另外还要注意某些矿物不同部位具有不同的光泽，如石英晶面是玻璃光泽，而断口上却是油脂光泽。矿物的各种光学性质是相互关联的，表 1-1-1 总结了矿物的颜色、条痕、光泽、透明度相互间的关系。表 1-1-1 矿物颜色、条痕、光泽、透明度的关系颜色无色或白色浅(粉)色深色金属色条痕无色或白色无色或白色无色或白色深色或金属色光泽玻璃—金刚光泽半金属或金属光泽透明度透明半透明不透明 2．矿物的力学性质矿物在外力作用下所表现出的性质称为力学性质，包括解理、断口、硬度，相对密度等。 1．解理与断口矿物在外力作用下，沿着一定方向裂开成光滑平面的性能称为解理，此种裂开的平

面称为解理面。若矿物在外力作用下不是沿着一定的方向破裂，同时破裂面呈凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。根据解理形成的难易，解理片之厚薄、大小及平整光滑的程度，将解理分为五级： 1.极完全理解：矿物易分裂成薄片，解理面平整光滑，此类矿物一般无断口出现，如云母。 ②完全理解：用小锤轻击，即会沿解理面裂开，解理面相当光滑，此类矿物不易见到断口，如方解石。 ③中等解理：矿物受力后，常沿解理面破裂，解理面较小而不很平滑，且不太连续常呈阶梯状，却仍闪闪发亮，清晰可见。如辉石、蓝晶石等。 ④不完全解理：在外力击碎的矿物上，很难看到明显的解理面，大部分为不平坦的断口。如磷灰石。 ⑤极不完全解理：实际上没有解理，如石英。没有解理的矿物，断口自然十分明显，断口不发育者，解理发育。另外，由于晶格中构造单位间的结合力在各个方向上可以相同，也可以不同，因而在同一矿物上就可以具有不同方向和不同程度的几组解理同时出现，例如云母有一组极完全解理，方解石具有三组完全解理。 (2)矿物的硬度矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力称为硬度。矿物的硬度比较稳定，在鉴定上具有很大意义矿物硬度的大小，通常是与摩氏硬度计中矿物互相刻划进行比较而确定，摩氏硬度计中包括十种矿物（见表112）。表1-1-2 矿物硬度分级硬度等 2 3 4 6 7 8 9 10 级代表矿滑石石膏方解萤石磷灰正长石英黄玉刚玉金刚物石石石石鉴定矿物硬度的方法是在被测矿物的平面上用硬度计中标准矿物的尖端去刻划它，若在矿物表面留下刻痕则标准矿物硬度大于被测矿物，否则标准矿物的硬度小于被测物的硬度。通过多次试验，使被测矿物的硬度界于硬度计中相邻标准矿物硬度之间，便可得出待测矿物的硬度

6 面称为解理面。若矿物在外力作用下不是沿着一定的方向破裂，同时破裂面呈凹凸不平的表面，这种破裂面称为断口。根据解理形成的难易，解理片之厚薄、大小及平整光滑的程度，将解理分为五级： 1．极完全理解：矿物易分裂成薄片，解理面平整光滑，此类矿物一般无断口出现，如云母。 ②完全理解：用小锤轻击，即会沿解理面裂开，解理面相当光滑，此类矿物不易见到断口，如方解石。 ③中等解理：矿物受力后，常沿解理面破裂，解理面较小而不很平滑，且不太连续，常呈阶梯状，却仍闪闪发亮，清晰可见。如辉石、蓝晶石等。 ④不完全解理：在外力击碎的矿物上，很难看到明显的解理面，大部分为不平坦的断口。如磷灰石。 ⑤极不完全解理：实际上没有解理，如石英。没有解理的矿物，断口自然十分明显，断口不发育者，解理发育。另外，由于晶格中构造单位间的结合力在各个方向上可以相同，也可以不同，因而在同一矿物上就可以具有不同方向和不同程度的几组解理同时出现，例如云母有一组极完全解理，方解石具有三组完全解理。（2）矿物的硬度矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力称为硬度。矿物的硬度比较稳定，在鉴定上具有很大意义。矿物硬度的大小，通常是与摩氏硬度计中矿物互相刻划进行比较而确定，摩氏硬度计中包括十种矿物(见表 1-1-2)。表 1-1-2 矿物硬度分级硬度等级 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 代表矿物滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石鉴定矿物硬度的方法是在被测矿物的平面上用硬度计中标准矿物的尖端去刻划它，若在矿物表面留下刻痕则标准矿物硬度大于被测矿物，否则标准矿物的硬度小于被测矿物的硬度。通过多次试验，使被测矿物的硬度界于硬度计中相邻标准矿物硬度之间，便可得出待测矿物的硬度