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第八章矿物的综合鉴定和简易鉴定第一节矿物的综合鉴定一、矿物的综合鉴定矿相学发展的现阶段主要是利用未知矿物的鉴定特征同已知矿物的鉴定特征对比以确定矿物名称。众所周知，在一定的地质条件和物理—化学条件下形成、具有固定化学成分和晶体构造以至共生组合特点的各种矿物，在一定的范围内都具有某些共同的与相互不同的各种属性(鉴定特征)。在矿相学领域内，概括起来是物理性质、化学性质和产出状态三大方面的鉴定特征。事实上，在这三大方面之间以及各方面内部的各种特性之间都存在有内部的联系与相互的依赖性、制约性，它们分别从不同的侧面反映了矿物形成作用的本质。据此，必须全面地利用以上三大方面的鉴定特征综合地鉴定矿物。十分明显，对比鉴定矿物时所根据的鉴定特征越广泛，数据越精确，则其鉴定结果越可靠。近代由于科学迅速发展和技术长足进步，不透明金属矿物鉴定研究正向着微粒、微区、快速、定量、自动化、电子计算机化方向发展，故广泛利用各种先进测试手段研究矿物以提高鉴定精度乃是不容忽视的发展趋势。鉴定的综合性也是明确无疑的。从二十世纪四十年代以来由以化学性质为主转向以物理性质为主，六十年代突出反射率和硬度值的主导作用，七十年代以物理性质为主并综合考虑产出状态(W.Uytenbogaardt，1971；中国地质科学院地质矿产所，1978)以及突出化学成分数据及反射率(Ющко，1975)等，都启示应该全面地综合利用物理性质、化学成分和产出状态三方面的鉴定特征深入地研究不透明金属矿物。二、矿物鉴定表前已指出，矿物鉴定主要是利用未知矿物的鉴定特征同已知矿物的鉴定特征进行对比以确定矿物的名称。但不透明和半透明矿物已发现有近千种之多，若无一定的顺序，查对起来就十分困难。因此，必须依照一定的规律编出鉴定表来解决这个问题。实际上，任何一个矿物工作者都必须利用鉴定表来鉴定不透明金属矿物。鉴定表有多种多样，在鉴定特征的重点选择上和编排方式上都各有不同。关于鉴定的重点，有的以化学试剂浸蚀鉴定的资料为主(M.N.Short，1931)；有的以抗磨硬度为主（W.Uytenbogaardt，1951)；有的以反射率为主(陈正，1959)；有的以均质、非均质性和反射色为主(R.Galopin和N.F.M.Henry，1972)；有的则将各种物理性质平列对待(И.С.Вoлынский，1947)；有的以最确定的物理性质鉴定特征反射率和硬度为主(Н.Г.Магаквян，1954；北京地质学院矿床教研室，1961)。此外，也有单纯依靠物理性质来鉴定矿物的鉴定表(C.A.Baxpoмeeв，1956)。从鉴定表的编排方式来看，主要有表格分组式(如C.A.Ющко，1949；北京地质学院矿床教研室，1961)；穿孔卡片式(И.С.Волынский，1947)以及顺序排列式(W.Uytenbogaardt，1951；陈正，1959)。此外，尚有坐标图表式鉴定表(Bowie和Taylor，1958)，此法一般只表示两项性质，鉴定矿物时仍需查阅其它详细鉴定表，而且此法受仪器设备限制，仪器误差会导致鉴定的错误。因此这种类型鉴定表实际上未被采用。关于教学用鉴定表，我们认为应该符合教学规律并结合当前教学实验室的条件来考虑，力求简明扼要，使初学者易于掌握为宜。本教程采用的鉴定表还考虑以下原则：1.鉴定表的编制以矿物的物理性质为基础，并结合化学性质及产出状态全面综合鉴定矿物。2.在物理性质中，不宜平列等同对待，应挑选几项最重要、最确定且测定方法简便的性质作为主要依据。我们持将反射率放在首位，硬度居于第二重要地位的观点。因为矿物的反射率是矿物化学成分和晶体构造特点的直接反映，是诸物理性质中最确定的一项物理性质，并可作定量测定。硬度也是确定的物理性质之一，亦可作定量测量。根据反射率和硬度，我们把鉴定表中131种矿物分为五大组(按反射率)十五个鉴定表(按高、中、低硬度进一步划分)，详见矿物鉴定表索引表8—1。在鉴定表中，反射率和硬度的定量数据应得到反映。3.根据矿床学和矿相学发展的要求，我们认为矿物鉴定工作不能离开对矿物产出状态的研究。矿物的成分和组构特点是成矿作用、成矿环境和成矿过程的客观证据。因此，此次编制的鉴定表着重加强了对矿物产出状态的阐述，以利于矿物的综合鉴定。4.鉴定表中各项性质的分级应结合当前教学实验室的设备条件来考虑而不宜过细，使学生便于掌握和判断。如对均质、非均质性只分强非均质、弱非均质和均质三级；内反射只分在空气中显内反射和不显内反射两级；双反射只分在空气中可见双反射和未见双反射两级；而对聚敛偏光下的某些光学性质则不列入教学用鉴定表。同时，鉴定表中包括的矿物数目也不宜过多，本教学鉴定表选定131种最主要的造矿矿物是可以满足学生学习利用鉴定表鉴定矿物之教学要求的。遵循以上原则，我们编制出适用了地质类专业矿相学教学的鉴定表。本教程矿物鉴定表是以矿物反射率的大小(用黄铁矿、方铅矿、黝铜矿、闪锌矿为标准矿物划分为五级)和硬度不同(用金属针刻划分为高、中、低三级)分为五大组十五个鉴定表(见表8—1及表8—2到表8—16)，对于边界矿物(包括四种标准矿物和少数硬度及反射率不固定的矿物)分别放在其相应的鉴定表中。每一鉴定表内共分十栏。具体说明如下：第一栏：矿物名称、化学组分、晶系。矿物名称下附列英文名称。第二栏：反射率。根据国际矿相学委员会(COM)的规定，每种矿物分别列出波长470nm(蓝光)、546nm(绿光)、589nm(橙光)和650nm(红光)等四种单色光的反射率(Bowie等1975)，同时列举了白光的反射率(Bowie和Taylor，1958)。鉴定表(表8—2至表8—16)及其索引表(表8—1)以546nm绿光平均反射率值由大到少顺序排列，无绿光数值的则以橙光反射率的平均值为准.第三栏：反射色。直接描述在直射光下空气中观察所见到的反射色。反射色描述的格式以砷黝铜矿的描述为例：灰白色微带橄榄绿色或灰绿色，明显的淡绿色(方铅矿)，淡绿色(辉铜矿)，淡蓝灰色(黄铜矿)。上述第一项表示砷黝铜矿的一般反射色，也就是矿物单独出现而没有与其它金属矿物密切伴生时的反射色。其后列各项系指砷黝铜矿与其它金属矿物邻接时和该矿物比较产生的“视觉色变”效应后得出的反射色，比较的矿物写任括号内。第四栏：双反射，反射多色性。分两级：可见双反射――指在空气中普通光源(15W)的单偏光下转动物台矿物单个晶粒或多颗粒集合体可见亮度或颜色的变化。括号内注明反射多色性的具体颜色。未见双反射――上述条件下转动物台未见矿物单个晶粒或多颗粒集合体显示亮度或颜色的变化。第五栏：均质非均质性(偏光色)、Ar、旋向符号。均质非均质性(偏光色)分三级：均质性――指在空气中普通光源下(15W)用严格正交偏光法或不完全正交偏光法，转动物台一周矿物都无亮度或颜色的变化。弱非均质性――指在上述条件下转动物台一周可见微弱的亮度或颜色的变化，括号内注明偏光色的具体颜色。强非均质性——在上述条件下转动物台一周可见明显的亮度或颜色的变化，括号内注明偏光色的具体颜色。Ar：矿物的非均质视旋转角。注明不同波长中的实际角度(引E.N.Cameron)。旋向符号：“正”系指矿物的某一结晶要素(如晶体延长、解理、双晶等)方向与高反射率的方向一致；“负”系指矿物的某一结晶要素方向与低反射率的方向一致。第六栏：内反射。分两级：显内反射——指在空气中矿物(包括刻划的粉末)以斜照法或正交偏光法能见到内反射现象者。括号内注明内反射的具体颜色。如辰砂，显内反射(朱红色)。不显内反射——在上述条件下未见到内反射现象者。第七栏：硬度：栏内列举了摩氏硬度、显微硬度和相对突起。显微硬度为维氏压入硬度，以VHN为代号，主要引用Simpson和Cope(1975)的资料(单位为kg／mm2)。相对突起即为抗磨硬度，列出与其比较的矿物(主要的)。以＞(大于)、＜(小于)、＝(相等)、≥(稍大或近似)、≤(稍小或近似)表示其相对大小。主要引用W.Uytenbogaardt(1971)的资料。第八栏：浸蚀反应。采用常用的六种试剂(HN03、HCl、KCN、FeCl3、HgCl2、KOH)，有反应者在栏内注明为“十”，并叔述其反应现象；无反应者注明为“一”。少数矿物加入第七种试剂，如对锰矿物加入双氧水浸蚀等。第九栏：形态特征、矿物组合特点、产状和其它特征，统称产出状态。第十栏：主要鉴定特征和与类似矿物的区别。前者指该矿物的特殊点，后者指该矿物与同一鉴定表中类似矿物的区别点。利用表内十栏资料对比鉴定未知矿物时，首先是利用目测对比法确定未知矿物的反射率范围（以前面提到的四种矿物的反射率为标准），其次是利用金属针刻划法确定矿物的硬度等级，根据这两项结果查阅鉴定表索引（表8－1）确定未知矿物在哪个表（见本章末表8-2到表8-16)，然后按照由简入繁的顺序观察和确定矿物的其它鉴定特征，综合分析、对比，最后确定矿物的名称。第二节矿物的简易鉴定矿物的简易鉴定是在矿物综合鉴定全面研究的基础上，抓住某些矿物鉴定特征中一项或几项与其它矿物迥然不同的特征，即各种矿物的特征性，快速而简便地定出矿物的名称。如铜蓝，只要抓住其显著的反射多色性（深蓝色微带紫色－蓝白色）、特强的非均质性和特殊的偏光色（45°位置显火红－红棕色）等特征就能快速定出矿物的名称。实践证明，矿相工作者熟练地掌握某些重要而常见的矿物主要鉴定特征，对于提高鉴定工作的质量和效率无疑是十分重要的。经过多年的教学实践，我们选择了32种最重要的常见矿物列入简易鉴定范畴，要求学生熟练而牢固地掌握它们的主要鉴定特征。现将32种常见矿物的主要签定特征列表如下(表8—17)。表8－1矿物鉴定表索引表反射率硬度鉴定表号矿物名称及绿光平均反射率(％)R＞黄铁矿高硬度矿物组第一鉴定表饿铱矿70.9斜方砷铁矿53.2斜方砷钴矿58.0毒砂52.8斜方砷镍矿55.2黄铁矿52.7砷铂矿55.5白铁矿51.9辉砷镍矿54.2红砷镍矿50.9方钴矿53.9铁硫砷钴矿50.3中硬度矿物组第二鉴定表自然铂70.4辉砷镍矿54.2锑银矿62.6自然砷53.8微晶砷铜矿61.6斜方砷铁矿53.2斜方砷钴矿58.0针镍矿51.8斜方砷镍矿55.2红砷镍矿50.9低硬度矿物组第三鉴定表自然银94.5碲金矿64.4银金矿86.4碲铋矿63.4自然金77.8微晶砷铜矿61.5自然锑72.O自然铜60.6碲铅矿69.8针硫金银矿54.6自然铋66.7黄铁矿＞R＞方铅矿高硬度矿物组第四鉴定表斜方砷镍矿55.2红砷镍矿50.9砷铂矿55.5铁硫砷钴矿50.3辉砷镍矿54.2辉砷钴矿49.5方钴矿53.9硫钴矿47.0斜方砷铁矿53.2锑硫镍矿46.4毒砂52.8硫镍钴矿45.4黄铁矿52.7紫硫镍矿42.2白铁矿51.9硫铜钴矿42.2中硬度矿物组第五鉴定表斜方砷镍矿55.2砷镍矿48.0辉砷镍矿54.2镍黄铁矿48.0自然砷53.8硫钴矿47.O斜方砷铁矿53.2锑硫镍矿46.4针镍矿51.8硫镍钴矿45.4红砷镍矿50.9黄铜矿43.9铁硫砷钴矿50.3紫硫镍矿42.2辉砷钴矿49.5硫铜钴矿42.2砷铜矿48.1红锑镍矿41.8低硬度矿物组第六鉴定表针碲金银矿54.6方铅矿43.1黄铜矿43.9硫锑铋铅矿43.0辉铋矿43.6辉锑矿39.6方铅矿＞R＞黝铜矿高硬度矿物组第七鉴定表硫铜钴矿42.2钡硬锰矿29.6软锰矿34.5中硬度矿物组第八鉴定表黄铜矿43.9磁黄铁矿37.3紫硫镍矿42.2软锰矿34.5硫铜钴矿42.2黝铜矿31.2红锑镍矿41.8银黝铜矿30.9硫铜锑矿39.5砷黝铜矿30.0方黄铜矿38.9低硬度矿物组第九鉴定表黄铜矿43.9碲银矿37.5辉铋矿43.6车轮矿34.8方铅矿43.1软锰矿34.5硫锑铋铅矿43.0辉铁锑矿34.4块硫锑铅矿40.3硒银矿34.O脆硫锑锡矿40.1辉铜矿32.9辉锑矿39.6辉锑银矿32.8硫铜锑矿39.5硫砷铜银矿31.9方黄铜矿28.9螺状硫银矿—辉银矿硫铜铋矿38.730.8辉锑铅矿38.5辉钼矿30.1黝铜矿＞R＞闪锌矿高硬良矿物组第十鉴定