第9章 岩相分析实验 - 图文

第9章 岩相分析实验

9.1 矿物鉴定

一、实验目的

1．结合理论知识认识矿物的形态和物理性质。 2．了解几种常见的与硅酸盐工艺有关的矿物。 3．掌握矿物的鉴定方法。 二、实验原理

1．矿物的形态

矿物的外部形态，是由矿物的化学成分与内部结构决定的，同时受生长环境的制约。不同的矿物其晶体形态各异，在相同条件下形成的同一矿物其形态一般相同。所以矿物的形态可作为鉴定矿物的依据之一。

矿物的形态包括矿物单体形态、规则连生体形态和矿物集合体形态。 （1）矿物单体形态（结晶习性）

① 一向延伸型：柱状：石英、绿柱石、电气石等。针状：金红石、电气石等。 ② 二向延伸型：板状：重晶石、石膏等。片状：云母等。 ③ 三向延伸型：粒状：黄铁矿、石榴子石等。 （2）矿物集合体形态

① 有规则的集合体（矿物规则连生体）

常见为双晶：简单双晶，如正长石。聚片双晶，如斜长石。穿插双晶，如萤石。 ② 无规则的集合体形态

柱状集合体：由柱状、针状的矿物单体聚集而成。如石英晶簇、石棉纤维状集合体。片状集合体：由板状或片状的矿物单体聚集而成，如重晶石的板状集合体。粒状集合体：由等轴状的颗粒单体聚集而成。如橄榄石、磁铁矿、石榴子石等矿物的集合体。其它类型集合体：一些隐晶质矿物还呈现特殊的集合体形态。如黄铁矿的结核状集合体；赤铁矿的鲕状集合体；孔雀石的葡萄状集合体等。

2．矿物的物理性质

矿物的物理性质是由矿物的化学组成及内部结构所决定的，是认识、鉴定、利用矿物的

重要依据。

（1）颜色

矿物的颜色是由于矿物对白光中不同波长的光波选择性吸收的结果，根据矿物颜色的成因。将颜色分为自色、他色和假色。

① 自色：矿物本身所固有的颜色

表9-1 常见矿物的颜色

矿物名称 颜 色 矿物名称 颜 色 辰砂（粉末） 红色 褐铁矿 褐色 磁铁矿 黑色 黄铁矿 黄铜矿 黄铜黄色 孔雀石 绿色 方铅矿 铅黑色 雌黄 柠檬黄色 兰铜矿 兰色 ② 他色：由外来杂质引入的颜色。如紫水晶，烟水晶，墨水晶。

③ 假色：由某些物理原因（如矿物表面入射光受到矿物解理面或光滑面的反射、干涉等作用）引起的颜色。如方解石表面的晕色，云母的表面。

（2）条痕

矿物在白色无釉瓷板上刻划时，留在瓷板上的矿物粉未所呈现的颜色称为条痕。条痕可消除假色。减弱他色，更接近于矿物本身的颜色。

透明矿物一般条痕为灰白色，无特征条痕色。不透明的矿物通常有特征条痕色。金属矿物大部分都有自已的条痕颜色。因此，条痕对透明矿物没有实际鉴定意义，但对于金属矿物来说，是鉴定金属矿物的一个重要方面。几种矿物的特征条痕见表9-2。

表9-2 常见矿物的特征条痕色

矿物名称 条痕颜色 黄铁矿 黑 色 褐铁矿 褐黄色 赤铁矿 樱红色 磁铁矿 黑 色

（3）光泽

① 矿物表面对入射光的反射能力不同。在矿物的表面呈现不同的光泽。矿物表面的反射能力与矿物的折射率有关。因此，根据矿物折射率的大小，将光泽分为以下几级：

a. 玻璃光泽：表面象玻璃一样反光，R＜10%，如萤石、石英、刚玉。

b. 金刚光泽：象金刚石一样的光辉，R =10%~19%，如金刚石、锆英石、闪锌矿。 c. 半金属光泽：象久经使用的金属制品那样反光，R =19%~25%，如磁铁矿、赤铁矿。 d. 金属光泽：象崭新金属制品那样呈现的光辉，R＞25%，如方铅矿、黄铜矿。

② 以上光泽均指晶面或解理面的光泽，如果不是光滑平面，或为集合体，则矿物的光泽可用下面几种表示方法：

a. 油脂光泽：具有玻璃光泽的矿物断口上均可见到，如石英的断口。

b. 土状光泽：疏松土状集合体，如高岭石、具有很多细孔，使表面暗淡无光，似土状块。

c. 腊状光泽：如腊烛表面呈现的光泽，如蛋白石，滑石，叶蜡石。 d. 丝绢光泽：如石棉，纤维石膏。 e. 珍珠光泽：如云母，片状石膏 （4）解理

解理是指矿物在外力作用下，通常沿一定的结晶学方向破裂成光滑平面的性质。破裂成的光滑平面称为解理面。解理可能出现的方向数目称为解理组数。常用晶面符号来表示。按解理的发育程度，解理可分为：

① 极完全解理：解理面大而光滑，能裂成极薄的片状，如云母。 ② 完全解理：解理面光滑，如方解石。

③ 中等解理：碎块中可见较小的解理面，如莹石、角闪石。 ④ 不完全解理：碎块中不易见到解理面，如橄榄石。 中等解理和不完全解理有时难以区分，可统称为不完全解理。 （5）硬度

硬度是指矿物抵抗外力的机械作用的强度。在矿物岩石中，常以十种普通矿物互相刻划进行比较，称为摩氏硬度。见下表。

表9-3 摩氏硬度计矿物序列表

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 在实验时，有时因条件所限，可用指甲（2～2.5)小刀（5.5～6）来简单的划分硬度。指甲能刻动为软的，指甲刻不动，小刀能刻动为中等的，小刀刻不动为硬的。

（6）比重

矿物与4℃时同体积水的质量比称为比重。在矿物鉴定时，一般将比重分为三级：

① 轻级：比重＜2.5，如石膏(2.3)。 ② 中级：比重=2.5～4，如方解石、石英。 ③ 重级： 比重＞4，如重晶石。 （7）透明度

指矿物透光能力的大小。透明度是一相对概念。它与矿物的厚度有关，一般按在偏光显微镜下厚度为0.03毫米的矿物的透明程度来划分。非金属矿物一般为透明或半透明，金属矿物一般为不透明。绝对不透明的矿物是没有的，一般在实验室中透明度可按以下简易方法作为分类参考。

① 透明：隔着1cm厚的矿物，可见其后边物体清晰的轮廓。如水晶，冰石，石膏等。 ② 半透明：隔着1cm厚的矿物，仅能见到其后边物体轮廓的阴影。 ③ 不透明：隔着1cm厚的矿物，完全看不到它后边的物体。 3．硅酸盐工业常见矿物

方解石：三方晶系；萤石：等轴晶系；石英：三方晶系；滑石：单斜晶系；黑云母：单斜晶系；正长石：单斜晶系；重晶石：斜方晶系；石膏：单斜晶系；红柱石：斜方晶系。 三、实验步骤

1．实验室备有一些常见矿物，从中选出几个有代表性的矿物。

2．观察所选矿物的形态、对照矿物的物理性质标本确定所选矿物的物理性质。 3．记录实验结果，填写实验报告。 四、实验结果与分析

表9-4 实验数据记录表

矿物名称 形态 颜色 光泽 解理 硬度 比重 透明度 化学式 晶系 其它 五、注意事项

1．观察标本时要轻拿轻放，避免损坏一些易碎材料。

2．实验结束后，要将标本放回原处。

3．遵守实验守则，严禁动用其它与本实验无关的设备及物品。 4．实验过程中要注意保持环境卫生，实验后要做到工完场清。 六、思考题

1．如何鉴定矿物的解理等级？

2．在鉴定矿物的相对硬度时如何区分条痕与划痕？

9.2 偏光显微镜的构造、调节和使用

一、实验目的

1．熟悉偏光显微镜的构造及各部件的用途。 2．掌握偏光显微镜的调节和使用方法。 二、实验原理

1．偏光显微镜的构造

偏光显微镜的型号很多，但其主要构成部件大同小异，下面以实验室现有XPT-7型偏光显微镜为例，对照实物做逐一介绍。

图9-1 XPT-7型偏光显微镜的构造

1-目镜；2-镜筒；3-勃氏镜；4-粗动手轮；5-微调手轮；6-镜臂；7-镜座；8-上偏光镜；9-试板孔；10-物镜；11-载物台；12-聚光镜；13-锁光圈；14-下偏光镜；15-反光镜

镜座：支持显微镜全部重力的基座，其外形一般为马蹄形或圆台形。

镜臂：连接镜筒与镜座的弓形臂，可向后自由倾斜。但倾斜角度不宜过大，以防显微镜

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