热液矿脉的晶洞里，一簇白色板状晶体立着，边缘透光，敲下来是规整的菱形块；几十公里外的白云岩裂隙中，另一簇板状晶体带淡蓝色调，形状几乎一样。两块都不起泡，都不像方解石，很多人就此卡住，因为它们硬度相同，密度也都在 4 附近。
先加一滴酸：不起泡，就把碳酸盐整类排除
稀盐酸滴上去，方解石立刻嘶嘶冒泡，白云石在粉末状态下也起泡，重晶石和天青石则完全没有反应，液滴停在那里，边缘慢慢蒸发。这一条把范围从几十种透明矿物缩到硫酸盐这一小类，是野外最省时间的一步。
不起泡的原因在阴离子。碳酸盐遇酸放出二氧化碳，硫酸盐不分解，硫酸钡和硫酸锶在稀盐酸里的溶解度极低。加酸不起泡、硬度又能被小刀划动、密度明显偏大，这三条合起来，基本就只剩硫酸盐的几个种，不必再猜。
再掂重量：两者都重，重晶石再重一成
重晶石的密度是 4.3–4.5 克/立方厘米，天青石 3.9–4.0 克/立方厘米，石英只有 2.65 克/立方厘米，方解石 2.71 克/立方厘米。拿到手里第一感觉是”这块石头不该这么重”，与同样大小的脉石相比，它们沉得反常。
重晶石的名字就来自这个反常。它的密度比多数透明矿物高出一大截，同体积比石英重约七成。掂重能立刻确认是硫酸盐，却不足以分开这两个种：两者相差 12%，需要比较精确的比较，手感在 100 克左右的块体上并不可靠。
最硬的一条在精确密度和焰色：钡与锶分属两个元素
要分开这两种，最可靠的是静水称重：先在空气中称，再挂在水里称，两次差值除以样品体积，得到密度。4.45 与 3.97 的区别在计算尺上清清楚楚，手感却给不出这个精度。小块的纯净晶体，这一方法最稳。
焰色反应是另一条路。把少量粉末放在焰中，含钡的呈黄绿色，含锶的呈洋红色。这一步需要酒精灯、铂丝或镍铬丝，野外做不了，属于带回实验室的判据。颜色只能作参考：天青石常带天蓝调，重晶石多为白、浅黄、浅褐，但两者都有无色的个体。
混进来的是石英和方解石，硬度把三者拉开
石英硬度 7，小刀划不动，条痕无色，密度 2.65 克/立方厘米，与这两种硫酸盐放在一起，一划一掂就分开。方解石硬度 3，与硫酸盐相同，但加酸起泡，密度 2.71 克/立方厘米，也容易排除。
硬石膏也会混进来，它的密度 2.93–2.98 克/立方厘米，明显低于天青石，硬度 3–3.5 与之相同，加酸同样不起泡。区别在手感和解理：硬石膏三组解理成直角，碎块是立方体状；天青石呈板状，碎块是菱形状，两者碎块形状不同。把碎块翻过来数平整面，比掂重更容易。
关键数据
下列数值取自矿物学手册的常见区间，含锶、含钙的类质同象混入会让密度落在中间。用静水称重时样品要大于 5 克，否则天平误差会盖过两者的差距。
- 重晶石：硬度 3–3.5，密度 4.3–4.5 克/立方厘米，条痕白色。
- 天青石：硬度 3–3.5，密度 3.9–4.0 克/立方厘米，条痕白至微蓝。
- 两者加稀盐酸均不起泡，可与碳酸盐区分。
- 石英密度 2.65 克/立方厘米，方解石 2.71 克/立方厘米。
- 硬石膏密度 2.93–2.98 克/立方厘米，三组解理成直角。
- 焰色反应：钡呈黄绿色，锶呈洋红色。
边界
细粒集合体和结核状重晶石测不出解理，也挑不出单晶。沉积形成的重晶石结核内部常混入黏土和有机质，密度被拉到 4.0 以下，与天青石重叠。这类样品靠密度已经分不开，只能靠能谱或化学分析定钡锶比。
天青石在碳酸盐岩中常与方解石共生，晶体被包裹在方解石里，取不下来。本文判断：共生标本上只能报”硫酸盐加碳酸盐”，具体矿物种要等分离后测密度，不要在露头上硬给名字。
参考文献
- 王濮, 潘兆橹, 翁玲宝.《系统矿物学》. 地质出版社, 1982–1987. —— 硫酸盐各论。
- Klein C, Dutrow B. Manual of Mineral Science (23rd ed.). Wiley, 2008. —— 硫酸盐密度与解理表。
- Deer W A, Howie R A, Zussman J. An Introduction to the Rock-Forming Minerals (2nd ed.). Longman, 1992. —— 重晶石与天青石条目。
- 中国大百科全书总编辑委员会.《中国大百科全书·地质学》. 中国大百科全书出版社, 1993. —— 重晶石、天青石条目。