河滩上随手捡到一块乳白色、半透明的石头，多数人会先猜它是石英。同样发白、同样半透明的方解石就躺在旁边，肉眼几乎看不出差别。两者的硬度差了整整四级，一把小刀加一块废玻璃，一分钟内就能分出结果。
小刀划不动的是石英，划得动的是方解石
石英的莫氏硬度是 7，方解石是 3，中间隔着长石、磷灰石好几个等级。普通小刀的刀尖硬度约 5.5，钢针与之接近，划石英只会留下一条金属痕，划方解石却能切出白色粉末。粉末的粗细也能佐证：石英粉粗粝扎手，方解石粉细滑。
玻璃是更方便的试板。窗玻璃的硬度在 5.5 到 6 之间，石英的锐角能划出真正的沟槽，方解石只会在表面拖出一道白粉。标准是划痕能否被指甲刮掉，能刮掉的是软矿物留下的粉，刮不掉才是刻痕，这条规则比硬度更实用。
断口只有两种：菱面体解理面对贝壳状凹面
方解石有三组完全解理，敲碎后每一块都趋向菱面体，六个面两两平行，相邻面的夹角是 75 度与 105 度。把碎块放在掌心转动，阳光下的反光会成对闪灭，这是三组解理同时反光的结果，石英断口上不会出现这种成对闪光。
石英没有解理，断口是贝壳状的弧形凹面，边缘锋利，敲开的面上找不到任何平行的平面。透明无瑕的方解石则有一个更硬的判据：把它压在一行字上，透过晶体能看到两个字影，双折射率 0.172，石英透过去只有一个。
滴醋起泡的必定含碳酸钙，不起泡的排除方解石
食醋里的乙酸浓度通常是 4% 到 6%，酸碱度在 2 到 3 之间，滴在方解石新鲜断面上，十秒内会出现细小气泡。气泡是从反应点冒出的二氧化碳。石英在任何食用酸里都不会有反应，这条判据对不透明的白色石头尤其有效。
泡的强弱与酸的浓度、石头的表面积、气温都有关。整块标本在冬天的冷醋里可能只出几个泡，敲成粉末后同样一滴会立刻翻腾。比较两块石头时，必须用同样的碎度、同样的醋、同样的温度，否则泡的强弱没有比较意义。
白云石和石英岩是最容易混进来的两种
白云石的莫氏硬度是 3.5 到 4，比方解石略高，小刀仍然划得动，冷醋滴上去却几乎不冒泡。它的风化面常出现密集的刀砍状溶沟，这是白云石缓慢溶解留下的指纹，方解石少见这种纹理。两者的过渡类型叫白云质灰岩，反应介于中间。
石英岩是另一个方向：粒状的石英集合体，整块乳白或浅灰，断口呈颗粒状而不是贝壳状，硬度仍然是 7，滴醋完全没反应。它与脉石英的区别在结构，石英岩能看出砂粒被压紧的痕迹，脉石英更均匀，常带少量云母。
关键数据
以下数值取自矿物学教材与国家标准，可作为比对基准。手标本测出的硬度只能精确到半级，密度要靠称重配合排水法，野外一般只估上手重量，不做定量记录。这一组数值只适用于新鲜断面，风化面读数会偏低。
- 石英：莫氏硬度 7，密度 2.65 克/立方厘米，无解理，断口贝壳状。
- 方解石：莫氏硬度 3，密度 2.71 克/立方厘米，三组完全解理。
- 方解石解理面夹角 75 度与 105 度，碎块趋向菱面体。
- 冰洲石双折射率 0.172，压在字上出现双影。
- 食醋乙酸含量 4%–6%，方解石十秒内起泡，石英无反应。
- 白云石：莫氏硬度 3.5–4，密度 2.85 克/立方厘米，冷酸反应微弱。
- 石英岩中石英含量通常超过 90%，硬度仍为 7。
边界
判据失效的第一种情形是标本不新鲜，这种情况在河滩石上最常见。方解石在雨水里溶蚀后表面留下一层泥膜，醋滴上去被泥挡住，刀划到的是泥不是晶体，必须在断面上重做。石英表面的铁染会掩盖光泽，硬度不受影响。
第二种是假象和细粒变种。石英交代方解石后会保留菱面体的外形，形状判据在这种标本上完全失效，只能靠硬度先归位。玉髓、玛瑙属于隐晶质石英，硬度 6.5 到 7，没有晶面，容易被当成别的东西，需要先做硬度试验。
参考文献
- 潘兆橹 主编.《结晶学及矿物学》. 地质出版社. —— 石英族与方解石族各论。
- Deer, Howie & Zussman. An Introduction to the Rock-Forming Minerals (3rd ed.). Pearson, 2013.
- 国际矿物学协会（IMA）. 矿物列表（rruff.info/ima），检索日期 2026-11-08。