矿物的鉴定

PAGEPAGE17矿物的鉴定（薄片和光片）偏光显微镜法和反光显微镜显微镜法在矿物鉴定中是一种最常用而极其重要的方法。它分为偏光显微镜和反光显微镜两种鉴定方法。偏光显微镜法：主要用来鉴定透明矿物及部分半透明矿物。方法是将透明矿物磨成薄片，或矿物的碎屑至于偏光显微镜下，根据矿物的晶形及其晶体光学性质（如折射率、解理、颜色、多色性、突起、消光现象、干涉色、延性、双晶、干涉图等）进行鉴定矿物。反光显微镜：主要是用于鉴定不透明矿物或半透明矿物。方法是将不透明矿物磨成光片置于反光显微镜下，根据矿物的晶形、反射色、反射率、内反射、双反射、硬度、偏光性和偏光图等进行鉴定矿物。矿物的分类和命名一、矿物的分类第一大类：自然元素；第二大类：硫化物；第三大类：氧化物和氢氧化物；第一类：简单氧化物；第二类：复杂氧化物；第三类：氢氧化物；第四大类：卤化物；第五大类：含氧岩；第一类：硅酸盐；第二类：硼酸盐第三类：磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐第四类：硫酸盐第五类：钨酸盐、钼酸盐第六类：铬酸盐第七类：碳酸盐第八类：硝酸盐二、矿物的命名命名的依据大致归纳如下：一、根据成份命名：钨锰铁矿（Fe，Mn）[WO4],银金矿（Au，Ag）。二、根据颜色命名：孔雀石（呈孔雀绿色），天青石（呈天青色）。三、根据解理命名：方解石等。四、根据比重命名：重晶石等。五、根据形态命名：石榴子石、斧石。六、根据成份和物理性质命名：蓝铜矿Cu3[CO3]2(OH)2,含铜，颜色呈蓝色。磁铁矿Fe3O4，含铁并具有磁性。七、根据地名命名：高岭土、香花石。八、根据人名命名：张氏硼镁石此外，人们还常常把早已习惯的术语：称金属矿物为“××矿”，如黄铜矿、方铅矿等。称非金属矿物“××石”，如方解石等；称宝石和玉类矿物为“×玉”如刚玉、硬玉等；地表氧化形成的次生被膜状矿物称“×华”如钨华、钼华等。自然元素一、概述自然元素矿物是指某种元素以单质形式存在于自然界的矿物，现在已知的自然元素矿物近百种，约占地壳总重量的0.1％。主要包括铂族元素（钌、铑、钯、锇、铱、铂）、部分铜族元素（铜、银、金）、半金属元素（砷、锑、铋）和非金属元素（碳、硫）等。本大类矿物按元素的化学性质可分为：自然金属元素矿物：自然铂、自然金、自然银、自然铜等。自然半金属元素矿物：自然铋等。自然非金属元素矿物：自然硫、金刚石、石墨。（一）组成成分自然元素在元素周期表中包括了惰性气体型元素、铂族元素、铜族元素部分非金属元素等。这些元素其所以能形成单质矿物，有一些是由于其本身的化学上的惰性，如Au、Pt等，另一些化学性质比较活泼的元素如Cu、Ag等，则是由于它们在一定的条件下易于从化合物中被还原出来的结果。（二）晶体构造和物理性质本大类矿物的晶体构造分属三种晶格：金属晶格、原子晶格、分子晶格、由于晶体构造不同，所以矿物的形态，物理性质也不同。1、金属晶格的矿物（如自然金、自然铜、自然铂等），其内部质点等大，多呈立方或六方最紧密排列，故矿物对称程度高，为等轴晶系。晶格中质点之间以金属键联合，金属阳离子之间弥漫着自由运动的电子，故自然金属元素矿物具有金属特性：强金属光泽、金属色（如金黄、铜红、银白等）不透明，硬度低，具延展性，强的导电性和导热性。由于质点联合力无方向性，所以矿物的解理不发育。又由于元素原子量大，质点排列紧密，所以矿物比重大。化学性质稳定（铜、银）除外，故多见于砂矿中。2、原子晶格的矿物（如金刚石）晶格质点之间以共价键相联合，因此表现为金属光则，无色透明（不含杂质），硬度高，熔点高，不导电。3、分子晶格的矿物（如自然硫），晶格中原子间以共价键相联结成分子，分子之间以分子键相联接。它们在光学、电学性质取决于分子内的键力，而力学性质取决于分子间的键力。所以自然硫导电性弱，硬度小，熔点低。(三)成因和产状自然元素矿物在成因上很不相同。铂族自然元素矿物常见于基性、超基性岩浆有关的岩浆矿床。金常见于热液矿床。银、铜常见于热液矿床或硫化物矿床氧化带的下部。金刚石见于超基性金伯利岩中，石墨、硫成因则较多。二、主要矿物描述自然铂（白金）Pt[化学组成]成份中常含Fe,当含Fe量达9－11％时成为粗铂矿（Pt、Fe），实际上一般所谓自然铂，大多数是粗铂矿。此外，还常含Pd、Rh、Ir、Ru、Os等类质同象混入物。[形态]等轴晶系，晶体极少见。通常呈不规则细小颗粒状。有时也成较大块体。[物理性质]颜色由银白到钢灰色，（随含Fe量增加而颜色变深）。条痕为光亮的钢灰色，金属光泽，硬度4－4.5。比重15－19（纯铂21.5）。不透明。富延展性。微具磁性（含Fe多的，磁性显著）。良导体。熔点高。[成因及产状]产于基性、超基性岩有关铂矿床的原生矿及砂矿中。亦产于矽卡岩含金黄铁矿矿床及含铂石英脉中。与铂族其它矿物、铜镍硫化物矿物、铬铁矿共生。[鉴定特征]以银白－钢灰的颜色，富延展性，熔点高（1755ºC）以及普通酸不熔为其特征。自然金Au[化学组成]自然界中纯金很少见。成份中常含Ag、Cu、Rh、Bi、Fe等元素，当含银量达15－50％时，称银金矿。[形态]晶体呈八面体，但极少见，常呈分散的颗粒状和树枝状集合体。[物理性质]金黄色，含银、铜时颜色变浅，条痕为光亮的金黄色，强金属光泽，硬度2.5－3，无解理，断口锯齿状。比重15.6－18.3（纯金19.3）。具延展性，可以锤成金箔。有高度的传热性和导电性。化学性质很稳定，不溶于酸，只溶于王水。[成因及产状]可分原生矿和砂矿两种。原生矿常产于中、酸性火成岩有关的的高、中、低温热液石英脉和热液蚀变带中，常于黄铁矿、毒砂、黄铜矿等共生。砂金矿为次生搬运沉积而成。[鉴定特征]以金黄的颜色、强金属光泽、硬度低、富延展性、比重大为其特征。自然银Ag[化学组成]常含少量的Au、Cu、Sb等混入物。[形态]晶体极少见，常呈树枝状、不规则细粒状。也有成较大块体。[物理性质]银白色，表面常有灰黑色的色。条痕为光亮的银白色。金属光泽。硬度2.5－3。无解理，锯齿状断口。比重10.1－11.1。为电和热的良导体。[成因及产状]（1）热液成因的自然银产于中、低温石英、方解石、重晶石矿脉中。（2）外生成因的自然银见于含银的硫化矿床氧化带下部。[鉴定特征]以银白色、富延展性、比重大为特征。自然铜Cu[化学组成]次生自然铜的成份较纯净，但原生自然铜则常含有Fe、Ag、Au等混入物。当含金达2－3％时，称为金铜。[形态]晶体少见，偶见立方体或四六面体。常呈不规则状、树枝状、薄片状、粒状等。[物理性质]铜红色，条痕为光亮的铜红色，金属光泽。硬度2.5－3，无解理，断口锯齿状。比重8.5－8.9。富延展性。为电和热的良导体，化学性质中等，在氧化条件下，表面常氧化成一层黑色氧化铜（CuO）薄膜。[成因及产状]自然铜主要产于含铜硫化矿床氧化带内，是由铜的硫化物转变为氧化物的过渡产物：CuFeS2→Cu→Cu2→CuCO3·Cu(OH)2此外，热液蚀变的基性火成岩和火山岩中也有产出。有时自然铜呈交代砂砾岩胶结物出现在含铜砂岩中。[鉴定特征]以铜红色，表面呈黑色氧化膜，或者具有孔雀石的绿色薄膜，金属光泽，富延展性，比重大，易溶稀硝酸，经常于蓝铜矿、孔雀石等共生为特征。自然硫S[化学组成]常混杂有泥质或有机质，亦有Se、Te等类质同象混入物。[形态]晶形少见，偶见双锥状或厚板状。集合体常呈致密块状、土状、被膜状、瘤状、钟乳状等。[物理性质]纯硫呈黄色，含有机质呈黄灰、褐黑等色。条痕为白至微黄色，晶面为金刚光泽，断口微油脂光泽。晶体透明至半透明。硬度1－2。性极脆，无解理。比重2.05－2.08。熔点低（119ºC），燃点低（270ºC）燃烧时产生SO2臭气。为热和电的绝缘体。摩擦产生负电。用手握之，至于耳旁，可以听见轻微的炸裂声。[成因及产状]（1）火山喷发型：由硫蒸汽直接结晶或由H2S氧化而成。（2）沉积型：由生物化学作用（硫细菌作用）而成。常与石膏、方解石、天青石等伴生。该类型一般较大，具有较大的工业价值。（3）风化型：由金属硫化物或硫酸盐氧化分解而成。[鉴定特征]以其黄色、油脂光泽、硬度小、性脆，易燃（燃烧时生成淡蓝色火焰，且发出硫臭味），易熔为特征。金刚石C[化学组成]常含石墨包裹体及Si、Al、Mg、Fe、Ti等混入物。[形态]常呈八面体，晶面常有花纹，有时呈菱形十二面体、立方体、六四面体，晶棱常弯曲，浑圆，自然界中的金刚石大多数呈圆粒状或碎粒产出。[物理性质]无色透明，或带蓝、褐、黄、绿、黑等色。强金刚光泽。硬度10，是硬度最大的矿物。（绝对硬度是石英的1000倍，为刚玉的150倍）。在紫外线的照射下，发紫、蓝、绿色萤光。熔点高，化学性质极稳定。[成因及产状]产于超基性岩的金伯利岩（角砾云母橄榄岩）中，是在高温、高压条件下岩浆分异作用形成的。含矿母岩遭受风化后，可富集成金刚石砂矿。[鉴定特征]以其极高的硬度，灿烂的金刚光泽，晶面及晶棱常弯曲成浑圆状，具发光性为特征。石墨C[化学组成]很少纯净的，常含10－20％的杂质，如Ca、Mg、Cu、P、Si等氧化物以及沥青、气体等。[形态]晶体完整者少见，有时呈六方板状或片状，通常呈鳞片状或片状集合体。[物理性质]铁黑色－钢灰色。条痕为光亮的黑色。金属光泽。硬度1。比重2.09－2.23，薄片具挠性。有滑腻感。易污手。电的良导体。耐高温。化学稳定性强，不溶于酸。[成因及产状]石墨是在高温条件下的还原作用中形成的。（1）煤层或含沥青质、碳质的沉积岩经区域变质作用或接触变质作用形成。（2）石灰岩与岩浆侵入接触，石灰岩分解出CO2,还原而成石墨。[鉴定特征]以颜色、条痕、比重小、硬度小、具滑感为特征。硫化物一、概述本大类矿物包括一系列金属元素与硫相结合的化合物。目前已有300多种，占地壳重量的0.25％，其中以铁的硫化物（黄铁矿，磁黄铁矿等）为主，其他元素（Zn、Pb、Cu、Hg、As、Sb、Bi、Ni、Co、Mo等）的硫化物很少，但往往富集成矿床，许多有色金属都是从这类矿床中获得的。（一）组成成分硫化物矿物的化学成分，其阴离子主要为S，上有部分与其属性相近的Se、Te、As、Sb等。阳离子主要为铜型离子和接近铜型离子的过渡性离子，它们是元素周期表右方的一些半径较小，电价较高，极化能力强的元素。铜型离子：Cu、Zn、Ag、Cd、Au、Hg、Pb、Bi……。过渡型离子:Mn、Fe、Co、Ni、Mo、Pt……。半金属元素：As、Sb……。另外还有H。硫化物矿物类质同象非常广泛，一些稀有分散元素如Ga、In、Re等，多不呈独立矿物，而呈类质同象存在于矿物中。因此，研究硫化物的类质同象，对综合利用稀有分散元素具有重要意义。（二）晶体构造和物理性质硫化物矿物的晶体构造属于离子晶格。硫的化合物应属于离子化合物。但因阳离子半径较小，电荷较高，极化能力较强，而阴离子半径大，恰易被极化。这样阴、阳离子之间很容易引起极化现象。极化的结果，使硫化物的化学键具过渡性，大部分离子建趋向金属键，一部分趋向共价键。硫化物本身的这些特殊矛盾就在光泽、颜色等物理性质方面构成了区别它种矿物的特殊性。1、趋向金属键性质的硫化物：如方铅矿、黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿、黄铁矿等，不透明，具金属光泽，金属色，一般硬度较低，为2－4。由于硫化物中金属元素离子半径较小，原子量较大，所以矿物比重较大，一般在4－7之间。为电、热的良导体。但它们又与自然金属元素（典型金属矿物）有所差异，大部分硫化物具脆性，有的矿物具明显的解理，比重较自然金属元素矿物低，条痕色深，与矿物本身颜色不同。化学性质不稳定。2、趋向共价键性质的硫化物：如闪锌矿、辰砂、雄黄、雌黄等。则为半透明，金刚光泽，条痕色较矿物色浅。但它又与共价键矿物不同，如硬度低，熔点低。而硫化物矿物的晶形，解理又与晶体构造有关。3、二硫化物、二砷化物、硫砷化物等具对阴离子的化合物，如黄铁矿、、辉砷钴矿毒砂等不具解理或解理不发育，硬度较高5－6。链状构造的硫化物，如辉锑矿，辉铋矿等呈柱状、长柱状晶形，并具平行晶体延伸方向的完全解理。层状构造的硫化物，如辉钼矿、铜蓝、雌黄等呈片状、板状，具完全的平；片状解理，硬度降至1―2。（三）成因和产状硫化物矿物在成因上绝大部分属热液型和接触交代型，部分为岩浆型，外生作用形成的硫化物，多为还原条件的产物。原生金属硫化物，在地表条件下，易被氧化分解，形成氧化物、硫酸盐、碳酸盐等，并往往在地下水附近构成硫化物矿床次生富集。二、主要矿物描述黄铜矿CuFeS2[化学组成]Cu34.57％，Fe30.54％，S34.9％。有时含微量的Ag、Au、Se、Te等杂质。[形态]晶形呈四方四面体但少见，通常呈致密块状或散粒状。[物理性质]黄铜色，表面常呈暗黄或斑状青色。条痕绿黑色。金属光泽，不透明。硬度3－4。性脆。无解理。比重4.1－4.3。[成因及产状]主要为热液型和接触交代型。（1）热液型：与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉铜矿等共生。（2）接触交代型：与方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、石榴子石、透辉石、绿帘石等共生。（3）岩浆型：产于基性、超基性岩中。与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生。（4）变化：黄铜矿是一种重要的原生铜矿物，许多次生硫化物都由它变化而来。因黄铜矿经受风化作用后容易起化学分解，形成CuFeS2+4O2→CuSO4+FeSO4当硫酸铜溶液在氧化带，遇到有碳酸盐水溶液，相互作用可形成孔雀石或蓝铜矿。其反应式如下：2CuSO4+2CaCO3+H2O→Cu2[CO3](OH)2+2CaSO4+CO2（孔雀石）或3CuSO4+3CaCO3+H2O→Cu3[CO3]2(OH)2+3CaSO4+CO2（蓝铜矿）如果与含硅酸的水溶液作用，则形成硅孔雀石。以上次生变化所形成的矿物可作为寻找原生黄铜矿的找矿标志。当在还原条件下，硫酸铜水溶液与原生硫化物（黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等）相互作用时，可形成次生硫化富集带中的一系列铜的硫化物，如辉铜矿、铜蓝、斑铜矿等。其反应式如下：11CuSO4+5CuFeS2+8H2O→8Cu2S+5FeSO4+8H2SO4(辉铜矿)CuSO4+CuFeS2→2CuS+FeSO4(铜蓝)7CuSO4+4FeS2+4H2O→7CuS+4FeSO4+4H2SO4(铜蓝)CuSO4+PbS→CuS+PbSO4(铜蓝)（铅矾）10CuSO4+2FeS2+6H2O→2Cu5FeS4+6H2SO4+11O2（斑铜矿）[鉴定特征]以颜色、条痕、硬度为特征。以黄铜色，硬度小于小刀，一般不呈与黄铁矿区别。以性脆，绿黑色条痕可与自然金区别。黄铁矿FeS2[化学组成]Fe46.6%，S53.4%。常含Co、Ni、Se等类质同象混入物和Au、As、Sb、Cu等杂质。[形态]等轴晶系。常见晶形为立方体和五角十二面体，其次为八面体。在立方体晶面上能见到晶面条纹，这种条纹的方向在两个相邻晶面上相互垂直。集合体呈致密块状、粒状、浸染状、结核状等。[物理性质]浅黄铜色，表面上常有斑状的褐色青色。条痕绿黑色。金属光泽。硬度6－6.5小刀不能刻划。性脆。无解理。断口参差状。比重4.9－5.2。[成因及产状]是分布最广的硫化物，几乎各种类型中都有。主要有热液型、沉积型、接触交代型。在氧化带黄铁矿常氧化成褐铁矿、并且常依黄铁矿形成假象。[鉴定特征]以颜色、晶形、晶面条纹、硬度与黄铜矿、磁黄铁矿、白铁矿相区别。磁黄铁矿Fe1-xS(X=0.1～0.2)[化学组成]一般理论值含Fe63%、S36.4%，但实际上硫的含量可达39～40%,这是因为常有部分Fe2+被Fe3+所代替，为了保持电价平衡，在晶体构造中有些Fe2+的位置上形成空位，（这种现象称为“缺席构造”）铁的总含量就要少一些，故其化学式常用Fe1-xS（X=0.1～0.2）来表示。在磁黄铁矿中有时含Cu、Ni、Co等类质同象混入物。[形态]六方晶系，晶体呈板状、双锥状和柱状，但少见。通常呈致密粒状块体产出。[物理性质]暗青铜黄色、表面常具暗褐色青色。条痕灰黑色。金属光泽。不透明。硬度4。性脆。解理不完全。比重4.58～4.70。具弱磁性至强磁性（视缺席构造程度而定，当X值大，磁性强，X值小，磁性弱）为电的良导体。[成因及产状]磁黄铁矿分布于各种类型的矿床中。在铜镍硫化物矿床中（存在于基性岩体内），它是主要矿物成份之一，与镍黄铁矿、黄铜矿共生；接触交代矿床中，有时可形成大量的聚集，于黄铜矿、黄铁矿等共生；在一系列热液矿床中它亦有广泛的分布。在氧化带，它极易分解而最后转变为褐铁矿。[鉴定特征]以颜色、硬度、具磁性为特征。以颜色、具磁性可于黄铁矿、斑铜矿区别。斑铜矿Cu5FeS4[化学组成]Cu63.3%,Fe11.2%,S25.5%。常有Ag的混入物。[形态]等轴晶系，晶体极少见。常呈致密块状，散粒状。[物理性质]新鲜断口为暗铜红色，氧化表面常呈暗紫、蓝斑状青色。条痕灰黑色。金属光泽。不透明。硬度3。性脆。无解理。比重4.9－5。导电。[成因及产状]斑铜矿是许多铜矿床中广泛分布的矿物，有内生和外生两种成因。内生成因的见于热液矿床中，与其共生的有黄铜矿、内生辉铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿等。外生成因的形成于铜矿床的次生硫化物富集带中，但它很少有较大的聚积。因为于其它次生的硫化物比较，它并不稳定，而往往被更富含铜的次生辉铜矿和铜蓝所置换。在氧化带斑铜矿易分解成孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等。[鉴定特征]以颜色、斑状青色。硬度低为特征。铜蓝CuS[化学组成]Cu66.5%,S33.5%。混入物通常有Fe和少量的Se、Ag、Pb等。[形态]六方晶系，晶体呈薄板状或片状，但极少见。通常呈粉末状和倍膜状。[物理性质]靛青蓝色，遇水后稍带紫色。条痕灰黑色。金属光泽。不透明。硬度1.5－2。性脆。片状解理完全。比重4.59－4.67。[成因及产状]铜蓝主要是外生成因的，是含铜硫化物矿床次生富集带中最常见的矿物，是由硫酸铜溶液交代黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿的产物。铜蓝很少富集。[坚定特征]铜蓝以靛青蓝色和硬度低为特征。辉铜矿Cu2S[化学组成]Cu79.86%，S20.14%,常含有Ag、Fe、Co、Ni、As、Au等杂质。[形态]斜方晶系，晶形呈断柱状，厚板状，但极少见，通常为致密块状或烟灰状粉末。[物理性质]铅灰色，条痕暗灰色。金属光泽。（但经暴露后不久即变为黑色无光彩了）硬度2－3。略具延展性（以小刀刻划留下光亮的痕迹）解理（110）不完全。比重5.5－5.8为电的良导体。[成因及产状]见于某些热液矿床（内生辉铜矿），但大量富集主要见于某些含铜硫化物矿床氧化带的下部（外生辉铜矿），系氧化带渗滤下去的硫酸铜溶液于原生硫化物（黄铜矿、黄铁矿等）进行交代的产物。辉铜矿在风化作用下很不稳定，易分解而转变为铜的氧化物和铜的碳酸盐。[鉴定特征]以铅灰色，硬度小、弱延展性小刀刻划可留下光亮沟痕为特征，辉铜矿常与其它铜矿物共生或伴生。于黝铜矿的区别后者具磁性（小刀刻划呈粉末）。黝铜矿Cu12Sb4S13或3Cu2S·Sb2S3[化学组成]含Cu45.77%，Sb29.22%,S25.01%。但成分变化很大，常含As、Bi、Fe、Au、Hg等类质同象混入物。黝铜矿是Cu12Sb4S13－Cu12As4S13类质同象系列中常见的矿物，该系列的另一端员为砷黝铜矿。[形态]等轴晶系，晶形呈四面体，通常呈致密块状或不规则粒状。[物理性质]钢灰至铁黑色、新鲜断口黝黑色。条痕灰黑色（砷黝铜矿条痕略带樱红色）金属光泽。不透明。硬度3－4，性脆。无解理。比重4.4－5.4。[成因及产状]为各种热液矿床中的次要矿物，与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、毒砂等共生。在氧化带易分解成各种铜的次生矿物，如孔雀石、铜蓝。[鉴定特征]以断口黝黑色、条痕、脆性与辉铜矿、黝锡矿相区别。辉银矿Ag2S[化学组成]Ag87.1%，12.9%，往往成份中存在类质同象混入物Cu，以及机械混入物Pb、Fe、Sb等元素。[形态]等轴晶系，晶体常为立方体或立方体与八面体的聚形，常呈致密块状及粉末状。[物理性质]铅灰色至铁黑色，条痕为光亮的灰色。新鲜断口为金属光泽。硬度2－2.5。具延展性。解理平行[100]不完全。比重7－7.4。磨光面受强光照射数秒后即变暗色。[成因及产状]产于含银硫化物矿石的热液矿床中，常与自然银及其它含银矿物共生，外生成因的是单斜晶系变体，产于含银硫化物矿床氧化带。常与辉铜矿共生。[坚定特征]不以铅灰色，具延展性，比重大为特征。方铅矿PbS[化学组成]Pb86.6%，S13.4%，混入物常有Ag，其次为Cu、Zn等。[形态]等轴晶系，晶体多呈立方体或立方体与八面体的聚形，集合体常呈粒状或致密块状。[物理性质]铅灰色，条痕灰黑色。金属光泽。硬度2－3。立方体解理完全。性脆。比重7.4-7.6。具弱点性及良检波性。[成因及产状]方铅矿是分布最广的含铅矿物，产于热液成因，接触交代成因，火山成因以及外生成因等矿床中，其中以中、低温热液成因为主，且经常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床，方铅矿除与闪锌矿密切共生外，还与黄铁矿、黄铜矿、黝铜矿、方解石、石英、重晶石、萤石等共生。方铅矿在氧化带不稳定，易生成铅矾（PbSO4），白铅矿（PbCO3）,磷酸氯铅矿（Pb5[PO4]3Cl）等次生矿物。[鉴定特征]以铅灰色、金属光泽、立方体完全解理，硬度低，比重大。闪锌矿ZnS[化学组成]含Zn67.1%,S32.9%，成份中几乎总是含有Fe，最高可达26％。含Fe超过10％的称为铁闪锌矿。此外，还经常含有Cd、In、Ge、Tl等稀有分散元素的类质同象混入物。有时还Mn、Cu等混入物。[形态]等轴晶系，晶形为四面体正负形之聚形，晶面上常有三角形花纹。通常呈粒状，致密块状集合体。[物理性质]颜色由无色到浅黄，黄褐。棕褐至黑色（随含Fe量增高而色由浅至深）条痕由白至褐色，金刚光泽到半金属光泽，断口上有松脂光泽。透明至半透明。硬度3－4。性脆。解理平行菱形十二体[110]完全。比重3.5－4。不导电。[成因及产状]闪锌矿的成因与方铅矿相同。并与方铅矿密切共生，产于热液和交代矿床中。早期结晶的含铁多，色深，故闪锌矿常可作为地质温度计。在氧化带，易氧化生成溶于水的ZnSO4而流失，如果围岩为碳酸盐时可形成菱锌矿ZnCO3。含Cd闪锌矿风化后，常生成硫镉矿。[鉴定特征]闪锌矿以其六个方向的完全解理，光泽以及经常与方铅矿密切共生为特征。含铁闪锌矿与黑钨矿有时易混淆，其区别是：黑钨矿常呈厚板状晶体，具一个方向的完全解理，比重大6.7－7.5。闪锌矿则通常呈粒状块体，具六个方向的完全解理。比重中等。硫镉矿CdS[化学组成]含Cd77.7%，S22.3%。有时含ln。[形态]六方晶系，晶体极少见。通常呈土状、粉末状或被膜状附着在闪锌矿表面或菱锌矿上。[物理性质]柠檬黄色，橙黄色。条痕橙黄色。金刚光泽至松脂光泽。半透明至微透明。硬度3－3.5。性脆。解理平行[1120]完全。比重4.9－5。[成因及产状]主要是含镉闪锌矿的次生风化产物，常与闪锌矿伴生产于铅锌矿床氧化带中。[鉴定特征]以柠檬黄色，粉末状以及和锌矿石伴生为特征。辰砂HgS[化学组成]Hg86.2%,S13.8%。有时含少量的Se、Te。[形态]三方晶系，晶体呈细小厚板状或菱面体，有时可见穿插双晶，通常呈粒状或致密块状。[物理性质]鲜红、深红至黑红色，有时表面带铅灰色的锖色。条痕红色，金刚光泽。半透明。硬度2－2.5。性脆。平行六方柱[1010]解理完全。比重8.09－8.20。不导电。[成因及产状]辰砂是分布最广的汞矿物，形成低温热液过程，经常与辉锑矿、黄铁矿、方解石、萤石、重晶石等共生。贵州同仁、湖南晃县一带是国内著名的辰砂矿区、由于辰砂化学性质稳定，故亦见于砂矿中。[鉴定特征]以鲜红的颜色和条痕，硬度低，比重大为特征。黝锡矿（黄锡矿）Cu2FeSnS4[化学组成]Cu29.5%，Fe13.1%，Sn27.5%，S29.9%。含Zn、Sb、Cd、Pb、Ag等杂质。[形态]四方晶系，晶形呈四方四面体，但很少见。通常呈块状，粒状或浸染状。[物理性质]刚灰色而带橄榄绿色，当含较多黄铜矿细微包裹体时，则呈现黄灰色，条痕黑色。金属光泽。硬度3－4。性脆。比重4.3－4.5。[成因及产状]黝锡矿是 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 热液成因的矿物，主要产于钨锡石英脉矿床和锡石硫化物矿床中，常与铜铅锌的硫化物共生。[鉴定特征]以微带橄榄绿的钢灰色区别于其相似的黝铜矿。镍黄铁矿（Fe、Ni）9S8[化学组成]成分不固定，其中Fe与Ni之比例一般近于1:1。理论成分含Fe32.55%，Ni34.22%,S33.23%经常含有Co，可达3%。[形态]等轴晶系，晶体极少见，通常在岩浆矿床的磁黄铁矿中，成不规则颗粒和包裹体存在。[物理性质]较磁黄铁矿稍淡的古铜黄色，条痕绿黑色。金属光泽。硬度3－4。性脆。解理平行八面体[111]完全。比重4.5－5。无磁性。[成以及产状]镍黄铁矿产于基性岩或超基性岩有关的铜镍硫化物矿床中，它几乎经常与磁黄铁矿、黄铜矿共生。当在基性火成岩中发现磁黄铁矿与黄铜矿共存时，极有可能找到镍黄铁矿。在氧化带内能变成NiSO4·7H2O(绿硫镍矾，即“碧矾”)[鉴定特征]镍黄铁矿的外表特征与磁黄铁矿很相似，一般肉眼难于识别，只有粗大颗粒可依据较淡的色调，完全的八面体解理和不具磁性与磁黄铁矿相区别。进一步鉴定可用化学方法试镍，即将岩粉放在玻璃片上用HNO3加热溶解，稍冷后加一滴氨水（即NH4OH溶液）使铁沉淀，移液到瓷板上，加一滴二甲基乙醛肟酒精溶液，则显桃红试镍的反应。辉锑矿Sb2S3[化学组成]Sb71.4%,S28.6%。含少量As、Bi、Pb、Fe、Cu，有时会Ag、Au等机械混入物。[形态]斜方晶系。晶体常呈针状、长柱状，柱面上有明显的纵纹。晶体常弯曲。集合体常呈放射状或致密粒状。[物理性质]颜色为铅灰色，条痕黑色。表面常有暗蓝的锖色。金属光泽。。不透明。硬度2－2.5。性脆。比重4.5－4.6。易熔。[成以及产状]辉锑矿是分布最广的锑矿物，主要产于低温热液矿床中，与辰砂、重晶石、方解石等共生。有时也与雄黄、雌黄共生。我国锑矿储量占世界第一位，湖南新化锡矿山是世界著名的锑矿区。锑矿在氧化带易分解，变成黄色、褐色的各种氧化物，如锑华、方锑矿、锑赭石等。[鉴定特征]以其形态，晶面纵纹及解理面上的横纹为特征。辉锑矿与辉铋矿极相似，可用KOH溶液加以区别。滴KOH与标本上，辉锑矿立刻呈现黄色，随后变为桔红色，辉铋矿则无此反映。辉铋矿Bi2S3[化学组成]Bi81.2%,S18.8%,常含微量的Pb、Cu、Fe、As、Te等杂质。[形态]斜方晶系，晶体呈长柱状、针状，晶面上有细的纵纹。集合体呈放射状或致密颗粒。[物理性质]与辉锑矿基本相同，但颜色略带锡白色，常呈黄色锖色。金属光泽较强。比重大6,4－6.6。硬度2－2.5。解理平行{010}完全，但解理面上没有横的聚片双晶纹。[成以及产状]辉铋矿是分布最广的原生铋矿物。主要产于高温热液及接触交代矿床中，与锡石、黑钨矿、自然铋、毒砂、黄铜矿等共生。我国赣南钨锡矿中多有辉铋矿产。辉铋矿氧化后形成泡铋矿、铋华。[鉴定特征]辉锑矿与辉铋矿很相似，二者区别如下：（1）辉铋矿颜色较辉锑矿为浅，略呈锡白色，光泽较强，辉铋矿为黄色锖色，辉锑矿为蓝色锖色。（2）辉铋矿在{010}解理面上没有横的聚片双晶纹，辉锑矿则有。（3）辉铋矿与KOH无反应，辉锑矿则呈黄色，后变桔黄色。（4）成因产状与共生矿物不同，二者不共生。辉钼矿MoS2[化学组成]Mo60%,S40%。常有Re、Se的类质同象混入物。[形态]六方晶系，晶体呈六方片状、板状，底面上常有条纹。集合体呈叶片状或鳞片状。[物理性质]铅灰色，在不上釉的瓷板上条痕为亮灰色，在上釉的瓷板上条痕为带绿色色调的灰黑色。金属光泽。硬度1。平行{0001}片状解理极完全。薄片具挠性。有滑腻感。比重4.7－5。不导电。[成以及产状]辉钼矿是分布最广的钼矿物。主要产于高中温热液矿床和矽卡岩矿床中。（1）高温热液型：其中以细脉浸染状工业价值最大。（2）矽卡岩型：产于酸性岩与石灰岩接触带，与石榴石、透辉石、黄铜矿等共生。在氧化带生成黄色粉末状钼华。与方铅矿、辉铋矿的区别：以片状、硬度低、一组极完全解理。条痕可以区别。[鉴定特征]以铅灰色，条痕亮灰色，金属光泽，硬度低、片状解理极完全为特征。与石墨的区别：辉钼矿的颜色、条痕较淡，光泽较强，比重大，不导电。雄黄AsS[化学组成]As70.1%,S29.9%。成份较纯。[形态]单斜晶系，晶体呈柱状，但少见。常呈致密块状、粒状、土状块体。[物理性质]桔红色，条痕淡的桔红色。半透明。晶面具金刚光泽，断口呈松脂光泽。硬度1.5－2。解理平行{010}完全。比重3.4－3.6。[成以及产状]属于低温热液型，与雌黄共生。二者都是标型矿物。在地表不稳定，受光作用即破坏分解，局部变为雌黄。[鉴定特征]以颜色，条痕、硬度低及与雌黄共生为特征。雌黄As2S3[化学组成]As61%,S39%。常含FeS2（白铁矿）Sb2S3、SO2及泥质等机械混入物。[形态]单斜晶系，晶体呈断柱状或板状，晶面常弯曲，通常呈叶片状、杆状或放射状集合体。[物理性质]柠檬黄色，条痕鲜黄色。半透明。金刚光泽至油脂光泽。解理面上呈珍珠光泽。硬度1－2。薄片具挠性。解理平行{010}极完全。比重3.4－3.5。[成以及产状]同雄黄。[鉴定特征]以柠檬黄色，硬度低、一组极完全解理。雌黄与自然硫相似，但自然硫不具解理，条痕白色，比重较小（2.05－2.08）以此可区别。白铁矿FeS2[化学组成]Fe46.6%,S53.4%。常含As、Sb、Ti等混入物。[形态]白铁矿是FeS2的斜方晶系变体，与黄铁矿构成同质二象。晶体呈板状，有时呈矛头状或鸡冠状特殊晶形。通常呈结核状、皮壳状。[物理性质]淡铜黄色，微带浅灰或浅绿色调，新鲜断口呈锡白色。条痕暗灰绿色。金属光泽。硬度5－6。性脆。解理平行{101}不完全。比重4.6－4.9。[成以及产状]在自然界分布远较黄铁矿少。并且不形成大量聚集，主要成因类型有：（1）热液型：产于各种热液矿床中，往往为矿化作用的后期低温热液阶段形成。与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、雄黄、雌黄等共生。（2）沉积型：主要产于含碳质砂页岩及煤层中，呈结核状及不规则粒状。白铁矿氧化可变成褐铁矿。[鉴定特征]以晶形和颜色较浅与黄铁矿相区别。辉砷钴矿CoAsS[化学组成]Co35.4%,As45.3%,S19.3%。常含Fe、Ni类质同象混入物。[形态]等轴晶系，晶形呈八面体、立方体、五角十二面体或它们的聚形。集合体呈粒状或致密块状。[物理性质]微带玫瑰红的锡白色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度5－6。性脆。；立方体解理中等，比重6.1－6.4。[成以及产状]高温热液型和接触交代型，常与毒砂、磁铁矿等共生。在氧化带易生成玫瑰色粉末状钴华，为找原生钴矿的标志。[鉴定特征]以颜色、硬度大、晶形和风化面上经常形成玫瑰色钴华为特征。毒砂FeAsS[化学组成]Fe34.3%,As46%,S19.7%。常含Co、Ni类质同象混入物。尚可含Au、Ag、Sb等机械混入物。[形态]单斜晶系，常呈完好的柱状、短柱状，晶面上有纵纹，有时可见十字形穿插双晶及三连晶。集合体呈粒状，致密块状。[物理性质]锡白色，表面常带黄色锖色。条痕灰黑色。金属光泽。硬度5.5－6。解理平行{110}清楚。比重5.9－6.2。锤击之发出蒜臭味。[成因及产状]毒砂是分布很广的硫砷化物。主要产于高、中温热液矿床中，与黑钨矿、锡石、辉铋矿、闪锌矿等共生。此外也可产于接触交代矿床中，与磁铁矿、磁黄铁矿等共生。在氧化带中毒砂易分解而形成浅黄色或浅绿色的臭葱石Fe[AsO4]·2H2O。[鉴定特征]以锡白色，晶面纵纹，较高的硬度，锤击发出蒜臭为特征。硫锑铅矿Pb5Sb4S11或5PbS·2Sb2S3[化学组成]Pb55.4%,Sb25.7%,S18.9%。有时部分Sb被As代替，并且含少量的铜。[形态]单斜晶系，常呈细粒状及纤维状集合体。[物理性质]铅灰至铁黑色。条痕黑色带灰、微具棕色。金属光泽。不透明。硬度2.5－3。性脆。解理平行{100}中等。比重6.23。[成因及产状]产于铅锌矿石的热液矿床中，与其伴生的有铅和铜的硫锑化物，并与方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、毒砂等伴生。在氧化带易分解成白铅矿和氢氧化锑。[鉴定特征]以细纤维状集合体及带棕色的条痕为特征。氧化物和氢氧化物一、概述本大类包括一系列金属和非金属元素阳离子与氧阴离子或氢氧阴离子（OH）－相化合的化合物，共近200种。占地壳总重量的17％，其中石英分布最广，约占地壳重量的12.6％，铁的氧化物和氢氧化物占3—4％，其次为Al、Mn、Ti、Cr的氧化物。本大类中的很多矿物具有重要的国民经济意义，如Fe、Gr、Mn、Al、Ti、Sn、Nb、Ta、U、稀土元素等氧化物为重要的矿石，压电石英、刚玉本身就是极重要的工业原料。本大类矿物根据阳离子特点，分为两类：1、氧化物（1）简单氧化物：通常由一种金属阳离子和氧结合。（2）复杂氧化物：通常由二种或二种以上阳离子和氧结合，且阳离子类质同象普遍。2、氢氧化物(一）组成成分与氧结合的元素约40多种，其中主要为亲氧元素，如Al、Si、Th（钍）、U、Ta、Nb等；其次为亲铁元素，如Cr、Mn、Fe等；此外上有几种亲硫元素。由于亲石元素与氧有很大的亲和力，故在自然界中大多数呈氧化物存在，它们很少与硫化合，虽然某些元素如Mn、Sn等它们亦能形成硫化物，但很少见。氧化物中类质同象替代广泛发育，较常见的元素有Fe、Mn、Mg、Al、Cr、Nb（铌）、Ta（钽）等。对稀有、放射性元素的综合利用具有重大意义。（二）晶体构造和物理性质1、氧化物的晶体构造基本决定于阳离子，氧离子通常成立方和六方最紧密堆积，阳离子充填在四面体和八面体空隙中。因此阳离子配位数以4和6为主。化学键以离子键为主（二价金属的氧化物），有的向共价键过渡而接近共价键（三价和四价金属氧化物，如刚玉、石英、金红石等），亦有的向金属键过渡（如磁铁矿、软锰矿等），分子键只见少数氧化物中（如锑华）。氧化物一般具有如下物理性质：（1）常呈完好的晶形，具有尖晶石构造（不论是正常尖晶石型或倒置尖晶石型构造）的矿物，如尖晶石、磁铁矿、铬铁矿等在形态上均呈等长的晶形；具链状构造的金红石型的矿物如金红石、锡石、软锰矿等常呈柱状或针状晶体。此外亦成致密粒状块体，疏松土状或粉末状集合体，有时呈隐晶质或胶状集合体。（2）多数矿物中由于含Fe、Mn、Cr等过渡型色素离子，所以颜色较深，半透明至不透明，玻璃光泽至半金属光泽。而惰性气体离子（Mg2＋、Al3＋、Si4＋等）的氧化物则常为浅色或无色，半透明至透明，玻璃光泽为主。（3）具离子键的化合物由于金属离子对氧具有高度的亲和力，故晶体构造较硫化物、卤化物坚固得多，所以氧化物硬度较大（一般大于5.5,最高可达9）。无解理或解理不完全，熔点高，溶解度低，在表生条件下化学性质稳定。比重因化学成份和集合方式而异，Sn、Nb、Ta、U的比重较大。（4）含铁矿物具不同程度的磁性，含放射性元素的矿物具放射性，大多为半导体。2、氢氧化物的晶体大多属层状，在层内为离子键，层与层之间为分子键。只有少数矿物如水锰矿、水铝石等具链状构造。氢氧化物一般具如下物理性质：晶体呈板状，片状或鳞片状，具完全底面解理，硬度较氧化物低，颜色决定于组分中阳离子类型。阳离子为惰性气体型离子（如Mg2＋、Al3＋等），颜色较浅，常呈无色或灰白色。含过渡型离子（如Fe2＋、Fe3＋、Mn2＋等），颜色深暗，常呈褐或黑褐色，Mn2＋的氢氧化物呈黑色。具链状构造的氢氧化物往往呈柱状或针状晶形，硬度也大大提高。（三）成因和产状氧化物可形成内生、外生和变质作用过程中，但成分不同形成的条件亦不同，如变价元素的低价氧化物（如Fe2＋、Cr3＋、Mn2＋等）多形成内生作用，而高价氧化物（如Mn4＋、W6＋、Sb5＋等）则多为外生作用产物；不变价元素所形成的氧化物有多种成因（在岩浆、伟晶、热液或变质作用中都可形成），因氧化物化学性质稳定，还可以形成砂矿。氢氧化物主要集中于岩石风化壳部分，分布于金属矿床的氧化带或湖泊、水盆地中。二、主要矿物描述（一）简单氧化物类赤铜矿Cu2O[化学组成]Cu88.8%,O11.2%。常含自然铜、Fe2O3、SiO2、H2O等混入物。[形态]等轴晶系，晶体呈八面体，晶体通常很小。集合体通常呈致密粒状，有时为土状。[物理性质]赤红色至暗红色，表面有时呈铅灰色。条痕棕红或褐色。半金属光泽到金属光泽。薄片半透明。硬度3.5－4。性脆。比重5.85－6.15。[成以及产状]赤铜矿主要形成于外生条件下铜矿床的氧化带，由辉铜矿、斑铜矿等矿物经不完全氧化而成，与自然铜伴生。[鉴定特征]以颜色、条痕、光泽、共生矿物为特征。与辰砂以条痕区别之。易溶于硝酸，溶液呈绿色，加氨水变蓝色。在条痕上滴HCl产生白色的氯化铜沉淀。有铜的颜色反应。刚玉Al2O3[化学组成]Al52.9%,O47.1%。又是含微量Fe、Ti、Cr、Mn等类质同象混入物。[形态]三方晶系，晶体常呈完好的桶状或短柱状。常依菱面体成聚片双晶，依底轴面成聚片双晶的较少，以致在柱面、双锥面及{0001}板面上常有聚片双晶形成的斜条纹或横纹。集合体呈致密粒状、块状。[物理性质]常呈蓝灰色或黄灰色，由于含杂质不同可呈现各种颜色。如含Cr时呈红色，含Ti时呈蓝色，含Fe3＋和Mn时呈玫瑰红色，含Fe2＋和Fe3＋的混合物时呈黑色。半透明至透明。少数透明彩色异种可作宝石，如红宝石、蓝宝石等。玻璃光泽。硬度9。无解理。但经常由聚片双晶或氢氧化物夹层造成沿板面{0001}和菱面体{1011}的裂开。比重3.95－4.1。[成以及产状]主要产于高温富铝贫硅的条件下：（1）区域变质型：产于结晶片麻岩和云母片岩中，与夕线石、磁铁矿、白云母等共生。（2）接触交代型：产于火成岩与石灰岩的接触带中，与方解石、磁铁矿、绿帘石等共生。（3）岩浆型：产于粗粒橄榄苏长岩、正常伟晶岩、正长岩、斜长岩中，与尖晶石、磁铁矿、长石等共生。[鉴定特征]以桶状和短柱状晶形、晶面条纹及硬度9及裂开为特征。赤铁矿Fe2O3[化学组成]Fe70%,O30%。有时含Ti、Mg等类质同象混入物及微量水，隐晶质致密块体内含Al2O3,Si02等机械混入物。[形态]三方晶系，晶体呈片状，板状、菱面体状。由于依菱面体{1011}形成聚片双晶，故在{0001}面上可见三角形双纹。常呈各种集合体产出；如致密块状，呈片状具金属光泽者称镜铁矿，细小鳞片状者称云母赤铁矿，红色粉末状者称铁赭石，还有鲕状、肾状、豆状集合体。[物理性质]晶体呈钢灰至铁黑色，隐晶或粉末状者为赭红色。条痕樱红色。金属光泽至半金属光泽。晶体硬度5.5－6，隐晶或粉末者硬度小，性脆。无解理。比重5－5.3。无磁性。[成因及产状]赤铁矿是一种分布广泛的矿物。其成因复杂，可出现在不同成因类型的矿床和岩石中。一般在氧化和温度不高的条件下形成。主要有下列几种类型：（1）化学沉积：由胶体溶液沉积而成，呈鲕状、肾状、豆状。（2）热液型：高、中、低温热液矿床均有，与磁铁矿、石英、重晶石、方解石等共生。（3）区域变质型：沉积铁矿经变质作用生成云母赤铁矿，与磁铁矿。石英等共生。如辽宁鞍山产出。（4）风化型：在磁铁矿矿床氧化带中赤铁矿常依磁铁矿呈假象。[鉴定特征]以条痕、形态、无磁性为特征。以其樱红色条痕很容易与类似它的矿物――磁铁矿、铬铁矿、褐铁矿相区别。锡石SnO2[化学组成]Sn78.8%,O21.2%。常含Fe、Nb（可达5％），Ta（可达5％）、Mn、In（铟）等类质同象混入物。[形态]四方晶系，常呈四方柱状，四方双锥状或二者的聚形，并常依{011}呈膝状双晶。其形态随形成温度、结晶速度、所含杂质不同而异。在伟晶岩中产出的锡石呈双锥状；气化高温热液矿床中产出的锡石呈四方短柱与四方双锥的聚形，并且常具双晶；在锡石硫化物矿床中锡石往往呈长柱状或针状，而且晶体很细小。集合体呈不规则粒状或致密块状。[物理性质]褐色，黄棕色至沥青黑色（因含Fe、Nb、Ta、Mn等被染色）无色者少见。条痕淡黄色。金刚光泽，断口为松脂光泽。半透明至不透明。硬度6－7。解理平行{100}不完全，断口为贝壳状。比重6.8－7.0。[成因及产状]锡石在成因上一般与酸性火成岩，特别是与花岗岩有密切关系。属于气成作用的产物。（1）伟晶型：产于花岗伟晶岩中，与石英、钾微斜长石、钠长石、白云母等共生，有时与锂辉石、黄玉，电气石等共生。如云南箇旧锡矿床。（2）高温热液型：产于气成高温热液矿床（锡石石英脉），与黑钨矿、黄玉、萤石、绿柱石、白云母等共生。如江西产出。（3）接触交代型：产于花岗岩与灰岩接触交代的硫化矿床中，与磁黄铁矿、黄铜矿、毒砂、石英等共生。此外，因锡石化学性质稳定，常形成砂矿。如广西产之。锡石因成因不同，特征亦不同，可作为标型特征。(见下表)锡石的标型特征成因特点伟晶型(600℃左右)热液型（500－350℃）接触交代型（350－120℃）主要类质同象混入物常含Mn、Fe、且Nb、Ta含量高。W含量较高；Nb、Ta含量＜1%。Nb、Ta、Mn含量＜0.5%。晶形四方双锥发育，四方柱不发育。短柱双晶长柱状双锥或针状，柱面极发育。颜色深褐色沥青黑色不均匀的褐色不均匀的浅褐、红褐、橙黄色。[鉴定特征]以晶形、双晶、颜色、硬度、比重为特征。锡石与金红石、磷钇矿、锆石相似、但其比重较后三者为大。如果矿物颗粒小，不能估计比重时，可将矿物颗粒放置锌板上，加HCl一滴，经数分钟后，如果是锡石，则在颗粒表面形成一层淡灰色金属锡膜，而金红石、磷钇矿和锆石均无此反应。金红石TiO2[化学组成]Ti60%，O40%。常含Fe2＋、Fe3＋、Sn、Cr及Nb、Ta等类质同象混入物。[形态]四方晶系。晶体常呈柱状或针状，柱面常有纵纹，膝状双晶常见。集合体呈粒状，致密块状。[物理性质]常呈褐红色，含铁及铌、钽高时呈黑色。条痕浅黄色至浅褐色。金刚光泽。含铁多时呈半金属光泽。硬度6。性脆。解理平行柱面{110}中等至完全。比重4.2―4.3。断口贝壳状至参差状。[成因及产状]可形成于各种成矿作用。（1）伟晶型：与白云母钛铁矿、磁铁矿等共生。（2）区域变质型：产于片岩、片麻岩中，由含Ti矿物变质而成。此外，亦见于砂矿。[鉴定特征]以柱状晶形、膝状双晶及褐红颜色，金刚光泽为特征。与锆石区别：锆石硬度较大（7－8）。与锡石区别：锡石较重（比重6.8－7）。另外，做钛反应试验亦可与锆石、锡石相区别。钛反应试验，将金红石溶于磷酸中，冷却稀释后加入过氧化钠（Na2O2）,溶液变成黄褐色，显示钛的反应。锐钛矿TiO2[化学组成]同金红石，与金红石均为TiO2的同质多象变体。[形态]四方晶系。晶体常呈近似八面体的四方双锥，少数呈柱状或板状。[物理性质]褐色至黑色。条痕无色至浅黄色。金刚光泽。硬度5－6。解理平行{001}和{011}完全。比重3.82－3.95。[成因及产状]产于区域变质岩系的石英脉中或作为副矿物产于火成岩及变质岩中。[鉴定特征]以晶形、比重为特征，可与金红石，板钛矿相区别。板钛矿TiO2[化学组成]同金红石。与金红石、锐钛矿均为TiO2的同质多象变体。[形态]斜方晶系。晶体呈平行{100}的板状。晶面有纵纹。[物理性质]黄褐、红褐至黑色。条痕为无色至灰黄或褐色。金刚光泽。硬度5－6。解理平行{110}不完全。比重3.9－4.0。[成因及产状]同金红石和锐钛矿。[鉴定特征]以其板状晶形可与金红石、锐钛矿相区别。软锰矿MnO2[化学]Mn63.2%,O36.8%。细粒和隐晶质块体中常含Fe2O3,SiO2,H2O等机械混入物。[形态]四方晶系。晶体呈细柱状或针状，但很少见。通常呈块状、粉末状和烟灰状集合体。[物理性质]黑色，表面常带浅蓝金属锖色，条痕黑色。光泽和硬度视其结晶粗细和形态而异。晶体呈半金属光泽，硬度低1－2，极易污手。比重4.7－5。[成因及产状]软锰矿是分布广泛的锰矿物。主要为沉积型和风化型，后者系由低价锰矿物在氧化带中氧化而成稳定的软锰矿。[鉴定特征]以颜色、条痕、硬度、解理，呈隐晶质者硬度低，易污手为特征。滴双氧水H2O2剧烈起泡。软锰矿缓慢溶于盐酸中，放出氯气，并使溶液呈淡绿色。晶质铀矿UO2或KUO2·IUO3·mPbO[化学组成]含U55－64%,成份中常含Th（钍）、Ra（镭）、稀土元素等。[形态]等轴晶系，晶体呈立方体、八面体，立方体和八面体或立方体与菱形十二面体的聚形，但不常见。通常呈分散粒状。[物理性质]黑色至褐黑色。条痕褐黑色。晶面半金属光泽，断口呈沥青光泽。风化面无光泽。硬度5－6，蜕变成度深的则可降至3。断口贝壳状。比重8－10，UO3、Th、Th、TR含量多时可降至6.5左右。具强放射性。[成因及产状]主要为伟晶型、其次为热液型。（1）伟晶型：产于花岗伟晶岩或正常伟晶岩中，与长石、石英、云母、锆石和稀土元素矿物共生。（2）热液型：与一般硫化物共生，不含Th或含Th极少是其特点。在氧化带晶质铀矿极易分解而形成铀的各种次生矿物，如铜铀云母，钙铀云母等。这些次生矿物颜色鲜艳，为寻找原生铀矿的重要标志。[鉴定特征]以黑色、沥青光泽、比重大、强放射性为特征。沥青铀矿KUO2·IUO3·mPbO[化学组成]成分中常含Fe2O3、Al2O3、SiO2等混入物。[形态]等轴晶系。在电子显微镜下可见其晶形为立方体。通常呈隐晶质葡萄状、球状、细脉状、肾状、块状集合体。[物理性质]黑色或浅褐、浅黄色。条痕黑色。沥青光泽或无光泽。硬度3－5，断口贝壳状或参差状，比重5－9。蜕变的沥青铀矿，其硬度和比重均显著下降。具强放射性。[成因及产状]以热液型和沉积型为主。（1）热液型：以中、低温热液型为主，与各种热液硫化物共生。（2）沉积型：产于含有机质的泥岩、砂岩、灰岩中（属还原环境产物），有时产于磷块岩中，可形成大型矿床。[鉴定特征]以颜色、光泽、强放射性。铀黑KUO2·IUO3·mPbO[化学组成]与沥青铀矿相似。[形态]非晶质。通常呈粉末状、土状。[物理性质]黑色、灰黑色、深灰色。条痕浅黑色。光泽暗淡。硬度1－4。比重4.8以下。具强放射性。[成因及产状](1)残余铀黑：是由晶质铀矿、沥青铀矿在原地经过不完全的氧化而成。保存原生铀的形态。(2)再生铀黑：是UO2被溶解搬运，遇还原环境沉积而成。[鉴定特征]以颜色、形态、具强放射性。石英族本族矿物包括同一SiO2成分的一系列同质多象变体，其中主要的矿物有α－石英、β－石英、β－鳞石英和β－方石英等。它们形成时的温度和压力的关系见下图：α－石英在自然界最为常见。β－石英是SiO2在573℃以上的一种同质多象变体，见于酸性喷出岩或浅成岩石。由于α－石英和β－石英之间的转变是可逆的，因而β－石英在常温条件下已转变为α－石英，但可保持β－石英六方双锥的外形。β－鳞石英和β－方石英很少见，仅发现于高温低压形成的酸性喷出岩中。石英族矿物的晶格属于架状构造，在其构造中硅和氧组成四面体，而各四面体彼此以顶角相连，每一硅离子被位于四面体各顶角的四个氧离子所包围，而每一氧离子则与两个硅离子相连接。由于硅氧四面体在空间上的连接形式有所差异，因而表现出一系列同质多象变体。反应在形态和某些物理性质上（如比重）就有所不同。现对比如下：SiO2的主要同质多象变体形成温度范围形态比重α－石英573℃以下三方晶系，晶体为菱面体和六方柱所组成聚形2.65β－石英573－870℃六方晶系，晶体呈六方双锥2.54β－鳞石英870－1470℃六方晶系，晶体呈六方板状2.27β－方石英（β－白硅石）1470－1723℃等轴晶系，晶体呈八面体2.35现将最常见的α－石英和β－石英描述如下：α-石英和β石英[化学组成]含Si46.7%,O53.3%。成分较纯，类质同象混入物少，但常含机械混入物或包裹体，如CO2、H2O、NaCl、CaCO3，还可以有金红石、阳起石、绿泥石、电气石等包裹体。[形态]β－石英属于六方晶系，晶形呈六方双锥，六方柱不发育或不存在。α－石英属三方晶系，晶体很长见，通常由六方柱m{1010}和菱面体r{1101}、z{0111}等组成的聚形。有时还出现三方双锥s{1121}或{2111}和三方偏方面体x{5161}或{6151}。α－石英的柱面