矿物物理性质 II：多矿物分析

准备

为了观察和分析本视频中所展示的矿物物理性质，需要进行一些准备工作。首先，收集一组矿物样品，建议的样品包括赤铁矿、磁铁矿、方解石、白云石和方铅矿。准备一个用于观察标本的台面，干净的桌面即可，可在桌面上铺一张白纸。准备一块瓷质条痕板、摩氏硬度计、磁铁和指南针，以及稀盐酸（2-5%）。

1. 观察并分析颜色

1. 观察一组矿物样品，注意其显而易见的颜色。
2. 注意样品本身是否存在颜色变化。
3. 注意同一种矿物的不同样品之间是否存在颜色差异。

2. 观察并分析划线结果

1. 取一个矿物样品，将其在条痕板上划过。
2. 比较矿物样品的整体颜色与留在板上的条痕颜色。
3. 大多数情况下，整体颜色与条痕颜色差异很小，但少数矿物有明显区别，e.g. 方铅矿、赤铁矿。
   条痕，i.e. 微观颗粒粉末的颜色，有时会与整体颜色不同，这是由于反射效应，或在微小颗粒尺度下杂质对颜色的控制能力有限所致。
4. 对其他矿物样品重复步骤 2.1–2.3

3. 观察并分析硬度

1. 首先，取每种矿物标本，尝试用其划擦玻璃片。
2. 将这些标本分为两类：能划伤玻璃的和不能划伤玻璃的。
   1. 玻璃片的硬度接近莫氏硬度标准的中间位置（硬度为5.5），因此可将矿物分为地质学家通常所说的硬矿物和软矿物。
3. 在每一组（硬矿物、软矿物）中进一步测试，判断哪些矿物更硬或更软。可通过观察哪种矿物能够划伤另一种矿物来实现。

4. 观察与分析磁性

1. 易于测量和识别的磁性仅限于被称为铁磁性的一类磁性（与顺磁性或抗磁性相反，后两者非常微弱且难以测量）。
2. 可用于评估磁性的矿物包括磁铁矿，以及在一定程度上的赤铁矿和辉铜矿。
3. 使用水泥钉从样品中剥下少量磁铁矿颗粒。
4. 观察条形磁铁（强铁磁体）是否能吸起上文4.2中提到的矿物颗粒。
5. 观察上述提到的矿物（4.2）是否会影响指南针的指针。
   1. 将矿物样品与指南针并排放置，两者之间相距约6英寸。
   2. 缓慢减小样品与指南针之间的距离，使两者逐渐靠近。
   3. 随着指南针与样品之间距离的减小，指南针的指针应开始指向样品，并且偏转程度逐渐增大。

5. 观察并分析与酸的反应

1. 与稀盐酸反应的矿物为碳酸盐矿物，例如方解石—CaCO₃；白云石—CaMg(CO₃)₂。这些矿物是重要且常见的碳酸盐岩（如石灰岩和白云岩）的主要组成成分。
2. 取稀盐酸滴瓶，小心地在样品表面滴加一至两滴。
   注意：尽管稀盐酸并不特别危险，但仍应避免接触皮肤（可能引起皮疹）或衣物（可能导致染色）；测试完成后，建议将样品冲洗干净。
3. 观察方解石与稀盐酸发生剧烈起泡反应的现象。
4. 取白云石样品，通过将其在瓷板上摩擦或用砌砖钉刮擦，产生一些粉末或碎屑。
5. 重复步骤5.2，但此次将白云石样品（而非粉末或碎屑）放入盐酸中。
6. 观察白云石与稀盐酸几乎不发生反应的现象。
7. 现在将部分白云石粉末或碎屑放入盐酸中，观察其在粉末状态下反应活性增强的现象。