显微一红外光谱在矿物鉴定方面的应用

准确鉴定出各种岩石矿物具有重要的地质意义 。早在20世纪60年代，红外光谱就用来鉴定纯矿物，并得到广泛应用。国际矿物及新矿物命名委员会规定红外光谱数据是矿物的基本数据，由此可见红外光谱在矿物鉴定中的重要作用。在岩石薄片鉴定中，对于光性特征相近的岩石矿物，如钠长石与更长石、角闪石亚种、碳酸盐矿物等，不容易区别。而准确鉴定出岩石矿物，为岩石的定名就起到了重要作用。如:钠长石常产于低级变质岩中，它是低级变质作用的产物;而更长石则常见于较高级别的变质岩中。如何开发一个新的测试技术，能在微区下配合岩石薄片鉴定岩石矿物就成为巫待解决的问题。

X射线衍射法在矿物鉴定中应用

X射线衍射法是公认的最有效的物相鉴定方法，但传统X射线粉末衍射法需要的样品量在几十毫克左右。在地质学研究中，往往无法获得能满足粉末衍射法所需的样品量。开发的微区X射线衍射仪为微量、细小矿物的鉴定提供了比较好的解决方案，基本能完成100μm左右大小的多晶物相鉴定。本文介绍了微区X射线衍射仪的仪器现状 。

近红外矿物光谱分析技术

近红外矿物光谱分析技术在地质领域的应用主要在 ：①宝玉石鉴定.该技术作为快速无损伤鉴定，在长波近红外波段可进行绿柱石类、软玉类、叶腊石类、蛇纹石类、碧玺、黄玉、田黄石以及翡翠等的鉴定工作.②矿物的识别与分析.在自然界，矿物尤其是蚀变矿物多以隐晶质、细分散的状态存在.近红外光谱测量在野外现场即可进行良好的鉴别和区分，且对某些矿物的细分是一般方法难以取代的如对某一区域主要蚀变矿物组合非标建，即可进行半定量对比分析.③矿床的勘察与评价.成矿一定有蚀变作用发生.蚀变矿物作为地质找矿及成矿分析的指示计，利用其近红外光谱特性进行成矿带的划分，重建地质环境，重演作用过程，揭示成矿规律.近红外光谱分析技术应用于地质调查研究中有特别重要的意义，具体有:提供矿化环境特征，鉴别原岩类型，指示矿化关系，指示风化范围和过程，指示矿化作用的化学过程以及温度压强指示.2100433B

分两个步骤，第一步是地质工作者根据矿物的外形和物理性质进行肉眼鉴定，其主要依据是 ：

1.形状：由于矿物的化学组成和内部结构不同，形成的环境也不一样，往往具有不同的形状。凡是原子或离子在三度空间按一定规则重复排列的矿物就形成晶体，晶体可呈立方体、菱面体、柱状、针状、片状、板状等。矿物的集合体可呈放射状、粒状、葡萄状、钟乳状、鲕状、土状等。

2.颜色：是矿物对光线的吸收、反射的特性。各种不同的矿物往往具有各自特殊的颜色，有许多矿物就是以颜色命名的，它对鉴定矿物、寻找矿产以及判别矿物的形成条件都有重要意义。

3.条痕：指矿物粉末的颜色，可将矿物在白色无釉的瓷板上擦划，便可得到条痕。由于矿物粉末可以消除一些杂质造成的假色，因此条痕的颜色更能真实地反映矿物的颜色。

4.光泽：指矿物表面对可见光的反射能力，光泽的强弱主要取决于矿物折射率吸收系数和反射率的大小。光泽可分为以下几种；金属光泽、玻璃光泽、金刚光泽、脂肪光泽和丝绢光泽、珍珠光泽等。

5.硬度：矿物抵抗外力的刻划、压入、研磨的能力，一般用两种不同矿物互相刻划来比较硬度的大小。硬度一般划分为10级。

6.解理和断口：在受力作用下，矿物晶体沿一定方向发生破裂并产生光滑平面的性质叫解理，沿一定方向裂开的面叫解理面。解理有方向的不同（如单向解理、三向解理等），也有程度的不同（完全解理、不完全解理）。

如果矿物受力，不是按一定方向破裂，破裂面呈各种凸凹不平的形状（如锯齿状、贝壳状），叫断口。

此外，还可以根据矿物的韧性、比重、磁性、电性、发光性等特征来鉴别矿物。

第二步是在室内运用一定的仪器和药品进行分析和鉴定。有偏光显微镜鉴定法、化学分析法、X射线分析法、差热分析法等等。

矿物鉴定单体形态

矿物单体在一定外界条件下，总是趋向于形成特定的晶体和形态特征 ，称为结晶习性（简称晶习）。如石英晶体呈柱状；云母呈片状；黄铁矿呈立方体；石榴子石呈四角三八面体等。

根据矿物晶体在三维空间发育和程度，可将晶习大体分为三类：

1、一向延伸型：晶体沿一个方向特别发育，其余两个方向发育差（a≌b≤c）晶体细长，如针状、柱状（辉锑矿、电气石），柱状（角闪石），纤维状（蛇纹石石棉）等 ，。

2、二向伸长型：晶体沿两个方向特别发育，第三方向不发育或发育差（a≌b≥c ），呈片状（如云母、石墨），板状（如重晶石）等。

3、三向等长型（等轴状）：晶体沿三个方向大体相等发育（ a≌b≌c ）,有等轴状、粒状，如石榴子石、黄铁矿、磁铁矿等。

矿物鉴定合体形态

在自然界，呈完好的单晶产出的矿物较少，多数是多个单晶成群产出，即成为集合体状态产出。这里所说的矿物集合是指同种矿物的多个单晶聚集在一起的整体。

集合体可根据矿物结晶程度大小分为两类：

1、晶质矿物集合体的形态

（1）显晶质集合形态：用肉眼或放大镜可辨认出矿物颗粒界线的集合体。显晶质集合体形态取决于矿物单体形态和它们的集合方式。如柱状、针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体；如纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成，放射状集合体是柱状或针状单体以一点为中心向外放射状排列而成；粒状集合体是三向等长的单体呈不规则聚合体；又如簇状集合体是由一组具有共同基底，且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群所组成。

（2）隐晶质集合体形态：隐晶质集合体是用放大镜也看不清单体界线的集合体。按其紧密程度可分为致密块状和疏松土状集合体。

2、非晶质矿物的形态

非晶质矿物没有一定的晶形，它的颗粒在显微镜下也难以辨认，而主要是根据外表形态或形成方式来分类，常见的有下列：

分泌体：在岩石中形状不规则或球状的空洞，被胶体等物质由洞壁向中心逐层沉淀填充而成，其平均直径大于1厘米者，叫晶腺，小于1厘米者叫杏仁体。如玛瑙是SiO2胶体物质在晶腺中周期性扩散所造成的环带。

结核体：是围绕某一核心（砂粒、碎片等）自内向外逐渐生长而成的球状体，内部常为同心状构造，多为胶状成因。直径小于2毫米的球状结核体大小如鱼卵者称为鲕状体；直径大如豌豆（2~5毫米）者称为豆状体，如鲕状豆状赤铁矿，鲕状石灰岩等。

钟乳状集合体：是由同一基底逐层向外生长而成，呈圆锥形或圆柱形等形态的矿物集合体。通常由胶体凝聚或溶液蒸发逐渐沉积而成，如石灰岩溶洞中的钟乳石和石笋（均为方解石）等。

还有葡萄状集合体（外形犹如成串的葡萄），如硬锰矿。肾状集合体（外形为半椭球体）。

当非晶质矿物的集合体无一定外形且较致密时称为块状集合体，呈松散粉末状时称为粉末状集合体，如高岭石。