透明礦物薄片鑒定手冊

顯微一紅外光譜在礦物鑒定方面的應(yīng)用

準(zhǔn)確鑒定出各種巖石礦物具有重要的地質(zhì)意義 。早在20世紀(jì)60年代，紅外光譜就用來鑒定純礦物，并得到廣泛應(yīng)用。國際礦物及新礦物命名委員會規(guī)定紅外光譜數(shù)據(jù)是礦物的基本數(shù)據(jù)，由此可見紅外光譜在礦物鑒定中的重要作用。在巖石薄片鑒定中，對于光性特征相近的巖石礦物，如鈉長石與更長石、角閃石亞種、碳酸鹽礦物等，不容易區(qū)別。而準(zhǔn)確鑒定出巖石礦物，為巖石的定名就起到了重要作用。如:鈉長石常產(chǎn)于低級變質(zhì)巖中，它是低級變質(zhì)作用的產(chǎn)物;而更長石則常見于較高級別的變質(zhì)巖中。如何開發(fā)一個新的測試技術(shù)，能在微區(qū)下配合巖石薄片鑒定巖石礦物就成為巫待解決的問題。

X射線衍射法在礦物鑒定中應(yīng)用

X射線衍射法是公認(rèn)的最有效的物相鑒定方法，但傳統(tǒng)X射線粉末衍射法需要的樣品量在幾十毫克左右。在地質(zhì)學(xué)研究中，往往無法獲得能滿足粉末衍射法所需的樣品量。開發(fā)的微區(qū)X射線衍射儀為微量、細(xì)小礦物的鑒定提供了比較好的解決方案，基本能完成100μm左右大小的多晶物相鑒定。本文介紹了微區(qū)X射線衍射儀的儀器現(xiàn)狀 。

近紅外礦物光譜分析技術(shù)

近紅外礦物光譜分析技術(shù)在地質(zhì)領(lǐng)域的應(yīng)用主要在 ：①寶玉石鑒定.該技術(shù)作為快速無損傷鑒定，在長波近紅外波段可進(jìn)行綠柱石類、軟玉類、葉臘石類、蛇紋石類、碧璽、黃玉、田黃石以及翡翠等的鑒定工作.②礦物的識別與分析.在自然界，礦物尤其是蝕變礦物多以隱晶質(zhì)、細(xì)分散的狀態(tài)存在.近紅外光譜測量在野外現(xiàn)場即可進(jìn)行良好的鑒別和區(qū)分，且對某些礦物的細(xì)分是一般方法難以取代的如對某一區(qū)域主要蝕變礦物組合非標(biāo)建，即可進(jìn)行半定量對比分析.③礦床的勘察與評價.成礦一定有蝕變作用發(fā)生.蝕變礦物作為地質(zhì)找礦及成礦分析的指示計，利用其近紅外光譜特性進(jìn)行成礦帶的劃分，重建地質(zhì)環(huán)境，重演作用過程，揭示成礦規(guī)律.近紅外光譜分析技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查研究中有特別重要的意義，具體有:提供礦化環(huán)境特征，鑒別原巖類型，指示礦化關(guān)系，指示風(fēng)化范圍和過程，指示礦化作用的化學(xué)過程以及溫度壓強指示.2100433B

分兩個步驟，第一步是地質(zhì)工作者根據(jù)礦物的外形和物理性質(zhì)進(jìn)行肉眼鑒定，其主要依據(jù)是 ：

1.形狀：由于礦物的化學(xué)組成和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，形成的環(huán)境也不一樣，往往具有不同的形狀。凡是原子或離子在三度空間按一定規(guī)則重復(fù)排列的礦物就形成晶體，晶體可呈立方體、菱面體、柱狀、針狀、片狀、板狀等。礦物的集合體可呈放射狀、粒狀、葡萄狀、鐘乳狀、鮞狀、土狀等。

2.顏色：是礦物對光線的吸收、反射的特性。各種不同的礦物往往具有各自特殊的顏色，有許多礦物就是以顏色命名的，它對鑒定礦物、尋找礦產(chǎn)以及判別礦物的形成條件都有重要意義。

3.條痕：指礦物粉末的顏色，可將礦物在白色無釉的瓷板上擦劃，便可得到條痕。由于礦物粉末可以消除一些雜質(zhì)造成的假色，因此條痕的顏色更能真實地反映礦物的顏色。

4.光澤：指礦物表面對可見光的反射能力，光澤的強弱主要取決于礦物折射率吸收系數(shù)和反射率的大小。光澤可分為以下幾種；金屬光澤、玻璃光澤、金剛光澤、脂肪光澤和絲絹光澤、珍珠光澤等。

5.硬度：礦物抵抗外力的刻劃、壓入、研磨的能力，一般用兩種不同礦物互相刻劃來比較硬度的大小。硬度一般劃分為10級。

6.解理和斷口：在受力作用下，礦物晶體沿一定方向發(fā)生破裂并產(chǎn)生光滑平面的性質(zhì)叫解理，沿一定方向裂開的面叫解理面。解理有方向的不同（如單向解理、三向解理等），也有程度的不同（完全解理、不完全解理）。

如果礦物受力，不是按一定方向破裂，破裂面呈各種凸凹不平的形狀（如鋸齒狀、貝殼狀），叫斷口。

此外，還可以根據(jù)礦物的韌性、比重、磁性、電性、發(fā)光性等特征來鑒別礦物。

第二步是在室內(nèi)運用一定的儀器和藥品進(jìn)行分析和鑒定。有偏光顯微鏡鑒定法、化學(xué)分析法、X射線分析法、差熱分析法等等。

礦物鑒定單體形態(tài)

礦物單體在一定外界條件下，總是趨向于形成特定的晶體和形態(tài)特征 ，稱為結(jié)晶習(xí)性（簡稱晶習(xí)）。如石英晶體呈柱狀；云母呈片狀；黃鐵礦呈立方體；石榴子石呈四角三八面體等。

根據(jù)礦物晶體在三維空間發(fā)育和程度，可將晶習(xí)大體分為三類：

1、一向延伸型：晶體沿一個方向特別發(fā)育，其余兩個方向發(fā)育差（a≌b≤c）晶體細(xì)長，如針狀、柱狀（輝銻礦、電氣石），柱狀（角閃石），纖維狀（蛇紋石石棉）等 ，。

2、二向伸長型：晶體沿兩個方向特別發(fā)育，第三方向不發(fā)育或發(fā)育差（a≌b≥c ），呈片狀（如云母、石墨），板狀（如重晶石）等。

3、三向等長型（等軸狀）：晶體沿三個方向大體相等發(fā)育（ a≌b≌c ）,有等軸狀、粒狀，如石榴子石、黃鐵礦、磁鐵礦等。

礦物鑒定合體形態(tài)

在自然界，呈完好的單晶產(chǎn)出的礦物較少，多數(shù)是多個單晶成群產(chǎn)出，即成為集合體狀態(tài)產(chǎn)出。這里所說的礦物集合是指同種礦物的多個單晶聚集在一起的整體。

集合體可根據(jù)礦物結(jié)晶程度大小分為兩類：

1、晶質(zhì)礦物集合體的形態(tài)

（1）顯晶質(zhì)集合形態(tài)：用肉眼或放大鏡可辨認(rèn)出礦物顆粒界線的集合體。顯晶質(zhì)集合體形態(tài)取決于礦物單體形態(tài)和它們的集合方式。如柱狀、針狀集合體是柱狀或針狀單體的不規(guī)則聚合體；如纖維狀集合體是針狀單體大致平行密集排列而成，放射狀集合體是柱狀或針狀單體以一點為中心向外放射狀排列而成；粒狀集合體是三向等長的單體呈不規(guī)則聚合體；又如簇狀集合體是由一組具有共同基底，且其中發(fā)育最好的晶體與基底近于垂直的單晶體群所組成。

（2）隱晶質(zhì)集合體形態(tài)：隱晶質(zhì)集合體是用放大鏡也看不清單體界線的集合體。按其緊密程度可分為致密塊狀和疏松土狀集合體。

2、非晶質(zhì)礦物的形態(tài)

非晶質(zhì)礦物沒有一定的晶形，它的顆粒在顯微鏡下也難以辨認(rèn)，而主要是根據(jù)外表形態(tài)或形成方式來分類，常見的有下列：

分泌體：在巖石中形狀不規(guī)則或球狀的空洞，被膠體等物質(zhì)由洞壁向中心逐層沉淀填充而成，其平均直徑大于1厘米者，叫晶腺，小于1厘米者叫杏仁體。如瑪瑙是SiO2膠體物質(zhì)在晶腺中周期性擴(kuò)散所造成的環(huán)帶。

結(jié)核體：是圍繞某一核心（砂粒、碎片等）自內(nèi)向外逐漸生長而成的球狀體，內(nèi)部常為同心狀構(gòu)造，多為膠狀成因。直徑小于2毫米的球狀結(jié)核體大小如魚卵者稱為鮞狀體；直徑大如豌豆（2~5毫米）者稱為豆?fàn)铙w，如鮞狀豆?fàn)畛噼F礦，鮞狀石灰?guī)r等。

鐘乳狀集合體：是由同一基底逐層向外生長而成，呈圓錐形或圓柱形等形態(tài)的礦物集合體。通常由膠體凝聚或溶液蒸發(fā)逐漸沉積而成，如石灰?guī)r溶洞中的鐘乳石和石筍（均為方解石）等。

還有葡萄狀集合體（外形猶如成串的葡萄），如硬錳礦。腎狀集合體（外形為半橢球體）。

當(dāng)非晶質(zhì)礦物的集合體無一定外形且較致密時稱為塊狀集合體，呈松散粉末狀時稱為粉末狀集合體，如高嶺石。