2013年常用矿物形态及物理性质观察实验

资源环境实验中心实验报告

年级：一班：资源环境与城乡规划管理学号：201221320102 姓名：陈华龙评分：

实习名称：常用矿物形态及物理性质观察实验

实习日期：2013年3月23日（星期六）

实习路线与地点：张公岭校区——二里半校区（路线）；湖南师范大学资源与环境科学学院三楼地质标本馆（地点）

实习目的：1.认识矿物的形态和物理性质；

2.初步学习鉴定矿物形态和物理性质的方法并掌握系统描述矿物标本的一般方法，为以后鉴定矿打下基础。

实习原理：

实习步骤与内容：

步骤：1．每3人一组，分组进行实验；

2．在教师指导下我们用显微镜观察并进地质标本馆参观矿物标本，了解矿物形态、颜色、光泽和透明度，最后由我们自己独立观察和描述。

内容：(一) 我们经过显微镜观察和进地质标本馆参观发现矿物形态、矿物单体形态和集合体形态如下：

柱状、针状：石、绿柱石、辉锑矿（晶纵纹）、石英（柱面横纹）

纤维状、放射状：石棉、纤维石膏、红柱石

板状、片状、鳞片状：石棉、黑钨矿、云母、辉钼矿、鳞片状石墨

立方体、粒状：黄铁矿、橄榄石、石榴子石

双晶：石膏、氟石、纳长石

晶簇：石英簇、方解石晶簇、氟石晶簇

致密块状：辉铜矿、闪锌矿

结核和鲕状体：钙结核、鲕状赤铁矿

分泌体：玛瑙

钟乳状和葡萄状体：钟乳石、肾状赤铁矿、葡萄状硬锰矿

被膜状：孔雀石、高龄石

（二）我们在地质标本馆参观时进一步对矿物物理性质进行了观察和记录，并在课后到图书馆翻阅相关文献资料和上网搜索后得知矿物的物理性质主要包括矿物的光学性质和力学性质。前者是矿物对光线的吸收、反射和折射所表现出来的物理现象，包括颜色、光泽、条痕、透明度等；矿物在外力作用下所表现出来的各种物理性质，含硬度、解理、断口、弹性等。记录内容如下：

光学性质：

1．颜色：矿物的颜色是矿物对可见光中不同波长光波选择性吸收和反射的物理性能的表征。分为自色、他色和假色。

自色：矿物自身固有的颜色，由矿物成分中所含色素离子和内部构造决定。

他色：矿物中混入某些杂质表现出来的颜色。

假色：矿物内部裂纹、表面氧化膜等引起的光线干涉干扰作用的呈色现象。

2．光泽：矿物表面对光线的反射能力。根据反射光亮程度可以分为：

金属光泽：反射最强，非常耀眼。大部分不透明的金属矿物均具有光亮耀眼的光泽。

半金属光泽：反射较差，暗淡有光。

非金属光泽：不具有金属感的光泽。

金刚光泽：光泽善良耀眼，金刚石、闪锌矿属之。

玻璃光泽：反射较弱，如同普通玻璃的光泽。最常见的有方解石、水晶、萤石等。具有这种光泽的矿物几乎全部为非金属矿物，有大约７０％的矿物属此种光泽。

此外，投射的光由于受到矿物颜色、表面平坦程度以及集合形态等的影响，常常呈现一些特殊的光泽。如在石英的不平坦断面上的油脂光泽。

3．条痕：矿物在无釉瓷板上摩擦所留下的痕迹的颜色，即不透明矿物粉末的颜色。条痕对鉴别不透明矿物比较有效，能够辨别自色，减弱他色，消除假色。

4．透明度：矿物透光能力的大小称为透明度。透明度主要取决于矿物对光的吸收率。金属矿物吸收率高，一般不透明；非金属矿物吸收率低，一般表现为透明、半透明。矿物的透明程度实指将矿物磨成０.０３mm的标准厚度时的透光能力而言，并以此分为透明、半透明、不透明三类。

透明：通过矿物碎片边缘能清晰的看到对方物理的轮廓。

半透明：只能模糊的看到对方物体的存在。

不透明：根本看不到对方物体的存在。

由于矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、反射和折射所表现出来的物理现象，因而，颜色、光泽、条痕、透明度彼此间相互关联，具有一定的内在联系。

力学性质：

1. 硬度：矿物受到刻划、研磨等作用所表现出来的机械程度。矿物硬度大小主要取决于内部结构质点之间连接力的强弱。连接力越强，抵抗外力作用的强度就越大，硬度也就越高，反之硬度越低。

通常可以将矿物硬度略划分为软（其硬度＜指甲）、中（硬度＞指甲＜小刀）、硬（硬度＞小刀）、极硬（石英刻不动）四类。但极硬矿物较少。

刻试硬度时一定要刻划在矿物的新鲜的光面上，若非如此，或者刻划在其风化面上或者矿物裂隙和孔洞上，就达不到识别矿物的目的。

2．解理与断口：矿物受力后沿着一定结晶方向断开，并产生光滑平面的性质称为解理，裂开的光滑平面称为解理面。解理一般沿着晶体内部构造联系力最弱的方向产生。根据列成光滑解理面的难易程度，可以分为：

极完全解理：矿物晶体极易裂成薄片，解理面光滑平整。

完全解理：晶体可以裂成规则的解理块或薄板。解理面光滑，很难发生断口。

中等解理：晶体裂成的碎块上既有解理又有断口，解理面常具有小阶梯状，或某一方向有不太平滑的解理。

不完全解理：晶体破裂时很难发现平坦解理面，常为不规则断口。

无解理：矿物碎块上都是断口。

矿物在受力后，并不是沿着一定结晶方向断开而是沿着任意方向破裂，并呈各种凹凸不平的断面，这种断面称为断口。断口依照以裂面形状来描述，有贝壳状断口——断口具有弯曲的凹面和同心状构造，很像贝壳；有参差状断口——断口面粗糙不平；还有锯齿状断口等。解理完善程度与断口发育程度是互为消长的，解理极完全则无断口，反之断口发育，则无解理或者解理极不完全。

3. 弹性：矿物受外力作用发生弯曲形变，但当外力作用取消后，则能使弯曲形变恢复原状。例如云母、石棉等矿物均具有弹性。

弹性的实质是：一些层状结构的矿物，其单位层之间存在着一定的离子键连接力，当受外力弯曲时，这些离子键也被拉长或压短，各单位层能够变弯和移动。当外力取消后，这些离子键恢复正常，并使各个单位层恢复到原位。

此外，矿物的物理性质还包括其脆性、延展性、挠性、导电性、发光性和放射性等，但这只是鉴定矿物的次要方面。

实习结果：（文字描述、图）

本次本部地质标本馆参观实习渐进尾声，它让我们知道了地球的奥妙和神奇，领阅到

业的学生，只有学好自然地理学的课本知识和在课外多收集与本专业、学科相关的文献与资料（此次参观地质标本馆一样，不仅拓展了我们的视野更丰富了我们的专业知识），才能在今后的专业学习和未来的城乡规划工作实际中发挥、应用好我们的专业所学，才能开辟更为广阔的专业前景！

总结：（结论、问题并加以讨论）

结论：1.矿物形态、矿物单体形态和集合体形态有柱状、针状、纤维状、放射状、板状、片状、鳞片状、立方体、粒状、双晶、晶簇、致密块状、结核和鲕状体、分泌体、钟乳状和葡萄状体、被膜状等。

2.矿物的物理性质主要包括矿物的光学性质和力学性质，包括颜色、光泽、条痕、透明度等和含硬度、解理、断口、弹性等。

问题：

1、野外肉眼鉴定矿物的方法有哪些？

答：工具上，放大镜和地质锤以及小刀是不可缺少的。你必须清楚常见矿物的特征，基本造岩矿物石英，角闪石，云母，长石，辉石，橄榄石等。首先，根据基本特征进行初步鉴别，主要是从晶形，解理或断口，硬度，颜色，光泽，条痕色等方面来基本鉴定。其次，可以从色率上进行排除鉴定。

2、石英，方解石，萤石，石膏和石盐怎么区别？

答：小刀、指甲、水。石英硬度高，不易碎，萤石容易碎，首先光泽上区别，石英成塑料油脂光泽，萤石比重重，颜色光泽透，长石比重轻不透明，成暗红色，方解石结晶成菱形，用刀划可以产生裂痕，石膏成丝状白色，不易碎。

教师评语：