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地质科普少年说——小石头有大意思·我的矿物博物馆

上传时间:2018-12-19 15:36 来源:(北京海淀实验小学) 作者:王懿杨

简介:

编者按:你一定听过很多大人们讲地质科普故事和石头们的故事吧,你听过小朋友讲石头们的故事吗?你知道小朋友眼中的石头是怎样的精彩吗?都说少年智则国智,少年强则国强。今日之责任,不在他人,而全在我少年。地学发展、地质科普从少年开始崛起,硬度晶系不再难懂,解理断口不再晦涩,碳酸根磷酸根也可以成为熟悉的小伙伴。地质科普少年说,用少年的思维说给少年听,说地质矿石、说科普知识、说发现故事,和少年朋友们一起发现地质之美。

地球有一个内部区域,叫做岩石圈,其中蕴藏着很多形态各异的小石头。你可别小看这些小小的石头,它们是有着大大的意思的!有的小石头颜值很高,有的科研价值很高,还有的藏着地质变迁的故事。这些小石头就是大自然中的矿物和岩石,它们都是地球鬼斧神工造就的瑰宝。

我就有这样一个微型矿物博物馆,收藏了近80个矿物标本,制作了很多矿物标本卡和手绘画册,包括硅酸盐、钨酸盐、碳酸盐、磷酸盐、钒酸盐、硫酸盐、铬酸盐、硫化物、卤化物、氧化物等多类矿标。

    

王懿杨的矿物博物馆

 


(矿物标本索引表、矿标卡、矿物小手册等 王懿杨整理)

欢迎小朋友们来逛逛我的矿物博物馆,听我讲讲这些美丽的矿物,一起来发现地质之美吧!

 

第一季 硅酸盐矿物

第一个出场的是铁铝石榴石,主要成份:Fe3Al2[SiO4]3,硬度7-7.5,等轴晶系,解理无,玻璃光泽。我的这块矿物标本很特别,黑色,菱形十二面体,断口参差状,而且还带有一点钙铝石榴石,透明度较好,亮红色。用带灯的放大镜观察,可以看到它的晶形。当时我收藏这个矿物标本是因为它个头大、晶形自然、色泽饱满,有显著的铁铝石榴石特征。今天我在手中把玩的时候,还有一块淘气的钙铝石榴石掉了下来,哈哈,现在我也有钙铝石榴石单晶体了。

第二个出场的是绿柱石,宝石名称海蓝宝石,主要成份Be3Al2Si6O18,硬度7-8,解理不清楚,玻璃光泽,拿在手里,比石榴石轻很多,那是因为它比石榴石的比重低。我的这块矿物标本断口参差状,天蓝色。我收藏它是因为它显著的六方晶系特征,透明度较高。唉!其实它是一块没法做宝石的海蓝宝石啊!

 

第三个电气石,宝石名称碧玺,主要成份Na(Mg、Fe、Li、Mn、Al)3Al6(BO3)3Si6O18(OH、F)4,它的化学式是我矿物标本中最长的。硬度7-7.5,解理极不清楚,玻璃光泽,六方晶系。我的这块电气石是贝壳状断口,是黑色带金色条纹的黑电气石,较少见,这也是我收藏它的原因。另外,如果地球上没有电气石,那么我们的电子产品就都做不成,因为电子产品中的一些零件就必须用到电气石粉或电气石晶体。宝石级的电气石会出现一块晶体上有多种颜色的情况,比如西瓜碧玺。

第四个锂辉石,主要成份LiAlSi2O6,硬度6.5-7.5,完全解理,玻璃光泽,单斜晶系。看看我收藏的这块,断口参差状,极淡的绿色,透明度超级高。如果你不知道它是什么的话,你一定会问我:"咦?你为什么要买一块淡绿色玻璃回来?"其实这是一块锂辉石(我其实有两块哦,另一块是深绿色的)。因为它有极好的平板状解理,晶形非常自然,我认为这是我所有矿物里少有的能达到宝石级的矿物标本。

 第五个让托帕石出场,主要成份Al2SiO4(F、OH)2,是莫氏硬度表中硬度为8的标准矿物,解理完全,玻璃光泽,斜方晶系。我的这两块托帕石是参差状断口,有微断裂面,透明度极高,像两块冰糖。但如果真的有人不小心把它当冰糖煮梨汤的话,那它无法被煮化,因为锅的温度对它而言太低了,收藏它是因为托帕石的标准晶形。

第六个介绍漂亮的透视石,一般商家都叫它翠铜矿,主要成份CuSiO2(OH)2,你看它主要元素有铜,那是因为它是铜矿床上的次生矿物,硬度5,解理完全,玻璃光泽,三方/六方晶系。我收藏的这块透视石是极鲜艳的深绿色,折射率很强,而且长在了水晶围岩上,这是我矿物标本中少有的以晶簇形态出现的矿物。透视石是第二大主要提取铜的矿物,第一大提取铜的矿物是自然铜,从古代就开始了,自然铜可是自然元素哦!

 

第七个该红柱石啦,主要成份Al2SiO5,硬度6.5-7.5,解理清楚柱面,斜方晶系,玻璃光泽。看我这块红柱石,上面布满了黄铜矿,还有些地方已经露出桃红色晶体了。我收藏的这块实际上是红柱石的变种----空晶石,它的横截面上有一个显著的黑色十字。你知道这黑色十字是由什么元素构成的吗?是碳元素!

 

我只介绍了收藏的硅酸盐类,接下来还有一大波钨酸盐、碳酸盐等矿物介绍呢!请等待我下次带你逛馆吧!

  

第二季 磷酸盐、钨酸盐、铬酸盐、碳酸盐等矿物

上次介绍了我的矿物博物馆系列第一季硅酸盐矿物,今天开始第二季啦!

我先给大家介绍磷酸盐类矿物,磷酸根是(PO4)3。

第一个出场的是磷灰石,磷酸盐类,主要成份Ca5(PO4)3(F.CL.OH),硬度5,是莫氏硬度表中硬度为5的标准矿物,解理不佳,断口贝壳状至参差状,玻璃至半松脂光泽。我的这块磷灰石是标准的六方晶系、六方锥形晶形,晶体内无杂物,参差状断口,玻璃光泽,微黄的草绿色,折射率很强,色泽饱满,也是我收藏的可以达到宝石级的矿物。古代人把磷灰石、萤石、祖母绿和我昨天介绍的锂辉石,统称为夜明珠。不过有一天夜里,我的这块磷灰石也露出了它夜明珠的本性:在黑漆漆的夜里,我的矿物展示台上,闪出了微微的绿光,那时把我吓死了,我还以为是有怪物呢!第二天早上我才反应过来,那是我的磷灰石啊!                  


第二个出场的是磷氯铅矿,磷酸盐类,主要成份Pb5(PO4)3Cl,硬度3.5-4,通常不会做首饰,就是因为它的硬度较低,一磕碰就会完全损坏它的晶体。解理极不佳的柱面,断口参差状至贝壳状,松脂光泽至金刚光泽。我之所以收藏这两块磷氯铅矿,是因为它以晶簇形式显现,六方晶系,松脂光泽,草绿色,而且还有典型的磷氯铅矿晶形,有棕褐色基岩(基岩中含少量铁)。它是铅元素的第三大提取矿物,形成于铅矿床的氧化带。

下面我请唯一的一个钨酸盐矿物出场。钨酸根WO4。

这个钨酸盐叫做白钨矿,主要成份CaWO4,硬度4.5-5,解理清楚,正方晶系,断口亚贝壳状至参差状,玻璃至金刚光泽。我收藏的这块白钨矿是标准的四方双锥,参差状断口,玻璃光泽。当时,在一盒白钨矿里,只有这块白钨矿晶形如此标准,因为这么标准的晶形极为少见,所以被我收藏了。它是提取钨的第一大矿石,黑钨矿第二,但我还没有。


再邀请我唯一的钒酸盐矿物出场。

这个钒酸盐矿物是钒铅矿,主要成份Pb5(VO4)3Cl,硬度3,解理无,六方晶系,断口贝壳状至参差状,松脂至半金刚光泽。我这块钒铅矿是贝壳状断口,半金刚光泽,鲜红色,有些地方显现橙红色,这是我唯一一块穿插双晶矿物。我收藏它的时候,挑看了很多块钒铅矿,突然看到了它,就对工作人员说:“我可以要那块穿插双晶的钒铅矿吗?”工作人员说:“可以。这是我们馆里唯一一块穿插双晶钒铅矿。”于是,珍贵的它就归我啦!钒铅矿可以做宝石,但用它做宝石的比用磷氯铅矿的还要少。

 

接着邀请我唯一铬酸盐矿物出场

这块铬酸盐矿物叫做铬铅矿,商业名称赤铅矿,硬度2.5-3,手指甲都能划得动,解理清楚柱面,单斜晶系,断口贝壳状至参差状,金刚至玻璃光泽。我的这块铬铅矿是参差状断口,玻璃光泽,鲜艳的桔红色,柱状晶体,形成于含铬及铅的矿脉氧化带。我第一眼见到它,我很兴奋,因为我不知道还有这么鲜艳的颜色能在矿石上呈现。铬铅矿在我收藏的矿物标本中颜值最高。

下面介绍我的碳酸盐类矿物。碳酸根(CO3)。

第一个介绍冰洲石,矿物学名称方解石,主要成份CaCO3,硬度3,(方解石)是莫氏硬度表中硬度为3的标准矿物,解理完全,三方晶系,棱面体晶形,断口亚贝壳状,玻璃光泽。我的这块冰洲石藤黄色,透明度极高,拥有很强的双折射现象。冰洲石的双折射现象很奇特,只有少许矿物拥有这种现象。冰洲石是我收藏的矿物中,受欢迎程度最高的!

 

第二个介绍孔雀石,主要成份Cu2CO3(OH)2,硬度3.5-4,解理完全,单斜晶系,断口亚贝壳状至参差状,玻璃至金刚光泽。我的孔雀石参差状断口,纤维状块体丝绢光泽,浓绿色,不透明。当时我选择它的原因是因为它有基岩,它的形状就像一个没开屏的孔雀尾巴。孔雀石形成于铜矿床的氧化带,是提炼铜的第三大矿物。孔雀石也是一种宝石,颜值很高,常见的晶体有葡萄状,几乎晶体中都有同心带状结构。嘻嘻,我这个孔雀石里面却没有,这个是纤维状块体。

第三个介绍方解石质沙漠玫瑰,主要成份CaCO3,硬度3,(方解石是莫氏硬度表中硬度为3的标准矿物),解理完全,三方晶系,断口亚贝壳状,玻璃至珍珠光泽。通常沙漠玫瑰有石膏质、方解石质、重晶石质。我的这块沙漠玫瑰是方解石质,有着珍珠光泽,参差状断口,淡紫色,玫瑰花状。我收藏它不仅因为它的美丽,而且还因为它是我的第二个三种矿物共生晶体,它上面布满了白色透明水晶和暗红色闪锌矿晶体。如果你不知道,你可能会问:“多肉植物怎么成了矿石了?”其实,这是长在沙漠中的一种矿物集合体,它的形状像一朵盛开的玫瑰花,所以叫做沙漠玫瑰,有很高的观赏价值。

下一季,我将带你们去领略我的矿物博物馆中氧化物、硫化物的精彩!

下次见!

第三季 氧化物、硫化物类矿物

今天,我又来带大家逛我的矿物博物馆啦,我来给大家介绍我收藏的氧化物。

第一个出场的是蛋白石,宝石学名称欧泊,主要成份SiO2nH2O,硬度5.5-6.5,解理无,断口贝壳状,玻璃光泽。有三类蛋白石:火蛋白石、贵蛋白石、木蛋白石。但并不是所有的蛋白石都能叫做欧泊,只有宝石级的蛋白石才能叫欧泊。宝石级火蛋白石叫做火欧泊,世界上墨西哥的火欧泊最棒;宝石级贵蛋白石叫做欧泊,包括黑欧泊、铁欧泊、砾石欧泊,世界上澳大利亚出产的欧泊最好;木蛋白石无宝石名称。其中,铁欧泊是基岩为铁质的欧泊,砾石欧泊是长在岩缝里的欧泊。所有欧泊的形成都很有趣,它们都是因为水流进了岩石缝隙,之后水中的二氧化硅沉淀,形成为二氧化硅胶体,二氧化硅胶体就是蛋白石,而达到宝石级的蛋白石就是欧泊。


 我特别特别喜欢欧泊,我收藏的这八块欧泊是铁欧泊,它们都是贝壳状断口,玻璃光泽。在欧泊中,有红色彩的欧泊最为珍贵,而我这收藏的这些欧泊中,居然有三块带红彩,也有黄彩、绿彩、深蓝彩和紫彩,非常漂亮。我经常拿在手里把玩它们,我发现如果一直用手摁住一块贵蛋白石,它的彩就会更鲜艳,原来这是因为手的温度给欧泊中的水加热了的原因。

第二个出场的是金红石,主要成份TiO2,硬度6-6.5,解理清楚,断口贝壳状至参差状,正方晶系,半金属至金刚光泽。我的这块金红石为金黄色,断口参差状,半金属光泽,猛地一看它的形状像个小向日葵。当金红石为丝状时,多为金黄色;为块状时,是棕黑色。当金红石在水晶中时,那块水晶就被叫做发晶,也就是说发晶中的“发”就是金红石。因为金红石的成份是二氧化钛,所以它是提取钛的主要矿物,钛可是元素中最坚硬的哦!我收藏这块金红石完全是因为它的向日葵形状和鲜亮的金黄色。

第三个介绍刚玉,分为红刚玉、蓝刚玉和(普通不能做宝石的)刚玉,红刚玉的宝石学名称叫红宝石,蓝刚玉的宝石学名称叫蓝宝石,主要成份Al2O3,硬度9,是莫氏硬度表中硬度为9的标准矿物,解理无,断口贝壳状至参差状,三方晶系,玻璃至金刚光泽。红刚玉、蓝刚玉的著名产地是缅甸,红宝石最著名的品种是鸽血红,蓝宝石最著名的品种是皇家蓝。红刚玉和蓝刚玉我都有收藏,我的这两块刚玉是贝壳状断口,玻璃光泽。在刚才,我拿手电筒仔细观察的时候,对它们又有一个新发现:我发现我的红刚玉上还长有一块蓝刚玉,它们居然是共生,我好兴奋,因为我有两块蓝刚玉啦!

第四个介绍石英类矿物,宝石学名称水晶,分为蔷薇水晶、乳石英、烟石英、黄石英、紫石英、透石英、无色石英等,烟石英的宝石学名称是烟晶,紫石英的宝石学名称是紫水晶,无色石英的宝石学名称是水晶,黄石英的宝石学名称是黄晶,其中,黄晶最为珍贵。水晶的主要成份SiO2,硬度7,是莫氏硬度表中硬度为7的标准矿物,解理无,断口贝壳状至参差状,六方晶体,玻璃光泽。我收藏了紫水晶、烟晶、白水晶、黄色石英和乳石英。

最后再给大家简单介绍一下硅化木,它是一种化石,是古代树木被二氧化硅填充替换了,结果变成了一个看似一棵大树、结果却是一块石头的化石。除了硅化木,大树的木质还可以被方解石、磷灰石甚至黄铁矿等替换,可以被统称为石化木。顶级的硅化木叫做树化玉,是一种玉质化石。我见过的最好的树化玉是在南京地质博物馆,它看起来就像是一棵用玉雕成的树一样,可见大树原本的纹路,摸起来又非常细腻。清华园也有硅化木,我每隔一段时间,就会去园子里硅化木下面刨土坑,为的是看看有没有硅化木的碎屑掉下来,我总是能满载而归!

 

请大家看看我拍摄的南京博物馆的树化玉和山东地质博物馆的木化玉!

 

(树化玉  南京地质博物馆 )  (木化玉 山东地质博物馆)

 

 

接下来介绍硫化物。

黄铁矿,主要成份FeS2,硬度6-6.5,解理不清楚,贝壳状至参差状断口,等轴晶系,金属光泽。我的黄铁矿是一块金光闪闪的晶簇,参差状断口,反光率很高,有横向生长纹。所谓生长纹是指一个矿物从最小的形态,一圈一圈长大而留下的痕迹,就是矿物长大的标志,它分为横向生长纹、纵向生长纹。黄铁矿的工业名称是硫铁矿,是提取硫的最主要硫化物矿物(自然硫虽然是提取硫的最主要矿物,但它是自然元素哦~)。我告诉你吧,古代人的铜镜几乎都是用黄铁矿或黄铜矿做成的。我之所以选了这块黄铁矿,是因为在十几块黄铁矿中,它颜色最亮、反光率最强。另外,我还有一块很珍贵的黄铁矿化菊石。菊石是一种化石,普通的菊石是石质的,如果黄铁矿矿物不断侵入,所有的石质就会逐渐变成黄铁矿,成为黄铁矿化菊石。

黄铜矿,主要成份CuFeS2,硬度3.5-4,解理不佳,参差状至贝壳状断口,正方晶系,金属光泽。我的黄铜矿是参差状断口,一个标准的正方体晶体。如果仔细观察,上面是有一圈一圈的彩虹的,那是它的晕彩,几乎所有的黄铜矿都会有。黄铜矿是可以提取铜的第二大矿物,当然,它也可以提取硫 。得到黄铜矿的过程还是有点小惊喜的,本来我是在外面的大矿物标本下捡了一些,后来馆里的阿姨得知我泡在这里看矿标、过生日,就特意送了我一块真正意义上的黄铜矿晶体。

 

 

每一个矿物标本都有它自己的特殊性,每一块石头都有它的故事,我喜爱我的每一个馆藏,因为我感受到了地质矿石之美,享受到了发现之旅的乐趣。你呢,有没有喜欢上它们?


 

 

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