条痕测试是矿物鉴定中最古老且最可靠的技术之一。它能揭示粉末状矿物的真实颜色,而非其表面外观。尽管该方法在地质学和矿物学中广泛应用,但因属于破坏性宝石测试,且可能划伤或永久损伤宝石表面,故极少用于成品宝石。
在矿物鉴定中,条痕往往比可见颜色提供更稳定的诊断信息。表面颜色可能因杂质、氧化、光照或晶体结构而变化。然而,当矿物被研磨成粉末时,其条痕颜色更能直接反映其化学成分。

连胜测试如何运作
划痕测试使用一种称为划痕板的无釉瓷板进行。该瓷板通常具有约6.5至7的莫氏硬度。测试时,将矿物样本用力拖曳于瓷板表面,从而留下粉末状物质的划痕线。
若矿物比划痕板更软,则会产生可见的粉末痕迹。若矿物比划痕板更硬,则会划伤瓷板而非留下划痕。此类情况应记录为“无划痕”。
关键原理很简单:条痕代表矿物的粉末颜色,这种颜色往往比晶体的外部颜色更具鉴定价值。
条纹颜色识别表
| 宝石 / 水晶 | 莫氏硬度 | 化学式 | 典型颜色 | 条痕色 | 注释 |
|---|---|---|---|---|---|
| 石英 | 7 | SiO₂ | 各种各样 | 白色 | 最常见的晶体 |
| 紫水晶 | 7 | SiO₂ | 紫色 | 白色 | 铁导致变色 |
| 黄水晶 | 7 | SiO₂ | 黄色 | 白色 | 常经热处理 |
| 玫瑰石英 | 7 | SiO₂ | 粉色 | 白色 | 通常为巨型形态 |
| 烟晶 | 7 | SiO₂ | 棕色 | 白色 | 辐射产生的颜色 |
| 石榴石 | 6.5–7.5 | (Fe,Mg,Ca,Mn)₃Al₂(SiO₄)₃ | 红色 / 各种 | 白色 | 几乎不留痕迹 |
| 橄榄石 | 6.5–7 | (Mg,Fe)₂SiO₄ | 橄榄绿 | 白色 | 原色性 |
| 黄玉 | 8 | Al₂SiO₄(F,OH)₂ | 各种各样 | 白色 | 硬度8 |
| 海蓝宝石 | 7.5–8 | Be₃Al₂Si₆O₁₈ | 蓝色 | 白色 | 与祖母绿同属一种 |
| 翡翠 | 7.5–8 | Be₃Al₂Si₆O₁₈ | 绿色 | 白色 | 坚硬却易碎 |
| 红宝石 | 9 | Al₂O₃ | Red | 白色 | Chromium 跟踪 |
| 蓝宝石 | 9 | Al₂O₃ | 蓝色 / 各种 | 白色 | 除红色外的所有颜色 |
| 钻石 | 10 | C | 无色 | 无(难度过高) | 硬度10 |
| 蛋白石 | 5.5–6.5 | SiO₂·nH₂O | 各种各样 | 白色 | 非晶态结构 |
| 绿松石 | 5–6 | CuAl₆(PO₄)₄(OH)₈·4H₂O | 蓝绿色 | 白色至浅蓝色 | Porous |
| 坦桑石 | 6–7 | Ca₂Al₃(SiO₄)(Si₂O₇)O(OH) | 紫蓝色 | 白色 | 通常经过热处理 |
| 尖晶石 | 8 | MgAl₂O₄ | 各种各样 | 白色 | 常与红宝石混淆 |
| 月光石 | 6–6.5 | (K,Na)AlSi₃O₈ | 乳白色 | 白色 | 长石族 |
| 亚历山大石 | 8.5 | BeAl₂O₄ | 绿转红 | 白色 | 变色效果 |
| 孔雀石 | 3.5–4 | Cu₂CO₃(OH)₂ | 鲜绿色 | أخضر فاتح | 软碳酸铜 |
| 蓝铜矿 | 3.5–4 | Cu₃(CO₃)₂(OH)₂ | 深蓝 | 浅蓝色 | 常与孔雀石 |
| كريسوكولا | 2–4 | (Cu,Al)₂H₂Si₂O₅(OH)₄·nH₂O | 蓝绿色 | 浅绿色至蓝色 | 非常柔软 |
| 赤铁矿 | 3.5–4 | Cu₂O | 深红色 | 棕红色 | 致密氧化铜 |
| 菱锰矿 | 3 | Cu₅FeS₄ | 棕色至虹彩紫色 | 灰黑色 | 孔雀石矿 |
| 黄铜矿 | 3.5–4 | CuFeS₂ | 金黄色 | 青黑色 | 容易变色 |
| 原生铜 | 2.5–3 | Cu | 铜红色 | 铜红色 | 金属的,可塑的 |
| 钛铁矿 | 3.5–4 | CuO | 黑色 | 黑色 | 次生铜矿物 |
异色性与固色性宝石及条痕
在矿物鉴定中讨论条痕测试时,理解异色性宝石与固有色宝石的区别至关重要。这两类宝石解释了为何某些矿物呈现的条痕颜色与表面外观不同。异色性宝石的颜色源于微量杂质而非其主要化学结构。其基质矿物在纯净状态下通常呈无色或白色。例如石英可能因微量元素或辐射作用呈现紫色、黄色或烟灰色,但其条痕仍为白色——因粉末形态下仍反映出底层二氧化硅的本质成分。
另一个例子是刚玉。尽管红宝石和蓝宝石因含铬或铁杂质而呈现浓烈的红色或蓝色,但刚玉的条痕却是白色的。相比之下,固有色宝石的颜色源于其化学式中的基本元素,这种颜色是矿物身份的核心特征。孔雀石呈绿色源于铜元素构成其结构,故划痕呈绿色;蓝铜矿同样因铜元素呈现蓝色,划痕则为淡蓝色。通常异色矿物多呈白色划痕,而自色矿物更可能呈现与化学成分相符的彩色划痕——前提是其质地足够柔软能留下痕迹。
条痕鉴定程序
划痕测试使用无釉瓷板进行,通常称为划痕板。该瓷板在莫氏硬度表上的硬度通常约为6.5至7。
标准程序包括以下步骤:
- 选择一块干净的、未上釉的条痕板(通常为白色以获得更好对比度)。
- 请牢牢握住矿物标本。
- 将样本的一侧以稳定压力拖曳过载玻片。
- 观察粉末线留下的颜色。
若矿物较钢板软,则会留下可见条痕;若矿物较钢板硬,则会划伤钢板而非产生粉末。此种情况记录为“无条痕”。
由于该方法会划伤抛光表面,因此当应用于成品宝石时,被视为破坏性测试。
宝石学与矿物学在条痕测试方面有何区别?
尽管条痕测试在矿物学中具有基础性意义,但在宝石学中的作用却极为有限。
在矿物学中,条痕测试是一种常见且有价值的鉴定工具。矿物学家常处理粗糙不透明的标本,这类标本表面轻微磨损不会显著降低其价值。条痕颜色能快速区分外观相似的矿物,尤其是金属矿物。
然而在宝石学领域,保存完好是首要原则。宝石学家通常检测的是经过切割打磨的宝石,这类宝石往往具有相当高的经济价值。划伤宝石表面会永久损坏其抛光效果,导致市场价值下降。因此,宝石学家采用折射率测试、放大观察、光谱分析和比重测量等无损检测技术,而非进行条痕测试。
总而言之,条痕测试在矿物学中仍不可或缺,但因其破坏性特征,在专业宝石鉴定中鲜少适用。