了解矿物 认识矿物

近期砂金石的爆火，再度引起大众对宝石及矿物的思考。对于宝石来说，美观是其第一要素，观赏价值大于其研究价值。而对于矿物的研究，自古以来便一直是重中之重。每一种矿物的熟练应用，对文明的发展都起着至关重要的作用；青铜的出现，铁器的问世，煤与石油的燃烧，铅电池与锂电池的更替，铝镁钛合金的应用。倘若我们对于一种矿物连认识都做不到，怎么能谈的上熟练应用呢？

在认识矿物之前，我们要了解矿物的概念是什么，首先，矿物是天然形成的，具有一定的化学成分和内部结构，在一定物理化学条件下稳定的单质或化合物。矿物是岩石和矿石的基本组成单位。而岩石和矿石的区别就在于是否具有经济效益，当岩石的开采价值大于它的开采成本，那便能称为矿石。换句话来讲，其实矿石并不少，如果科技水平发展到一定程度后，原本的一些岩石便成了矿石。

下面我将从以下几个方面较为系统的讲述矿物鉴定的特征。

颜色是给人的第一直观印象，也是矿物的主要属性。对于透明矿物来说，白光入射后，大部分光波都被透射，少部分光波被吸收，被吸收光波的颜色就决定了透明矿物的颜色。而矿物表现为被吸收光谱的补色，透明矿物的颜色被称为体色。对于不透明矿物，白光入射后，光波基本上全部被吸收，吸收的部分光波还会被反射回来，反射回来的光波的颜色就是不透明矿物的颜色，如：黄铁矿吸收了全部光波，但其中绿、黄、橙色光波被反射回来，表现出其混合色-浅铜黄色。不透明矿物的颜色也称表面色。

矿物的颜色，根据其产生的原因，通常可分为自色、他色和假色。矿物的自色由矿物晶体本身的成分和结构所产生的颜色（图1）。矿物的他色由矿物晶体内的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。矿物的假色由入射光在矿物表面或内部产生的物理光学效应所产生的颜色（图2）。如矿物表面的氧化薄膜、矿物内部裂隙、定向包裹体等，会对入射光产生干涉、衍射、散射等物理效应，从而产生颜色变异。

图1 黄铁矿的自色图 图2 蛋白石的假色

矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，它比矿物颗粒的颜色更为稳定，更有鉴定意义。例如不同成因、不同形态的赤铁矿可呈钢灰、铁黑、红褐等色，但其条痕总是是待征的红棕色（或称樱红色）。矿物的条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明-半透明矿物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义；而浅色或白色、无色的透明矿物，其条痕多为白色、浅灰色等浅色，无鉴定意义。

矿物的透明程度是指矿物允许可见光透过的程度。矿物肉眼鉴定时，通常是依据矿物碎片刃边的透光程度、配合矿物的条痕，将成物的透明度划分为3级：透明：能允许绝大部分光透过，矿物条痕常为无色或白色，或略呈浅色。如石英、方解石和将通角闪石等，半透明：允许部分光透过、矿物条痕是各种彩色（如红、褐色）。如辰砂、雄黄和黑钨矿等。不透明：基本不允许光透过，矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿和黑钨矿等。

矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的折射和吸收的程度，折射及吸收越强，矿物反光能力越大,光泽则越强，反之则光泽弱。矿物肉眼鉴定时，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：金属光泽：反光能力很强；似平滑金属磨光面的反光。矿物具金属色，条痕呈黑色或金属色，不透明。如方铅矿、黄铁矿和自然金等（图3）。半金属光泽：反光能力较强，似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），不透明至半透明。如赤铁矿、铁闪锌矿和黑钨矿等。金刚光泽：反光较强，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、雄黄和金刚石等。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。如方解石、石英和黄石等（图4）。

图3 方铅矿的金属光泽 图4 石英的玻璃光泽

掌握了以上几点鉴定特征，即便是我们并不认识的矿物，也能通过以上几点将矿物的特征进行较为精准的描述，从而根据特征来查阅资料进而精确的确定矿物。

参考文献：

赵珊茸主编.《结晶学及矿物学》（第三版），高等教育出版社，2017.