1、第四章 礦物的物理性質(zhì),一礦物的光學(xué)性質(zhì) 1礦物的顏色：對(duì)可見光選擇性吸收是礦物呈現(xiàn)出顏色的主要原因?？梢姽獠ㄩL(zhǎng)為390750 nm。在自然光的照射下礦物對(duì)光產(chǎn)生吸收、透射和反射，這些作用的共同結(jié)果產(chǎn)生了礦物的顏色。當(dāng)?shù)V物對(duì)光全部均勻吸收，則礦物呈現(xiàn)出黑色；基本上不吸收則為無色或白色；當(dāng)只選擇性地吸收某些波長(zhǎng)的光波，則透射或反射出另外一些色光即為該礦物的彩色。 決定礦物顏色的因素有：（1）離子內(nèi)部的電子躍遷；（2）離子間的電子轉(zhuǎn)移；（3）能帶間的電子躍遷；（4）色心由于各種因素的影響在晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列偏離了格子構(gòu)造重復(fù)規(guī)律形成 晶格缺陷，這些晶格缺陷能引起相應(yīng)的電子躍遷而使晶體顯色，最為常見

2、的是F心（陰離子缺失所引起）和V心（陽(yáng)離子缺失所引起）；（5）物理光學(xué)效應(yīng)，包括暈色某些透明礦物的表面常呈現(xiàn)出的一種彩虹般的色帶，如白云母、方解石、石英等；錆色某些不透明礦物經(jīng)風(fēng)化后表面產(chǎn)生氧化薄膜，引起的反射光的干涉作用，使礦物呈現(xiàn)出各種顏色的混合即為錆色，如斑銅礦；變彩某些礦物在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)或沿不同角度觀察可呈現(xiàn)出不同的顏色的變化，這種現(xiàn)象即為之，如拉長(zhǎng)石。,2礦物的條痕：是礦物粉未的顏色，可以消除假色，減少他色，比礦物顏色更為穩(wěn)定，是鑒定礦物的重要特征之一。由于白色或無色礦物的條痕都為白色，因此，條痕對(duì)這兩類礦物無鑒定意義，而對(duì)彩色礦物和金屬色礦物的鑒定具有非常重要的意義。 3礦物的透明度：是

3、指礦物可以透過可見光的程度，透明度的大小與礦物薄片的厚度有關(guān)，是否透明很大程度地取決于厚度，一般光學(xué)薄片的厚度為0.03mm。據(jù)光線在標(biāo)準(zhǔn)巖石（或礦物）薄片中的透明程度，把礦物分為透明礦物（如長(zhǎng)石和石英等）、半透明礦物（如辰砂和錫石）、不透明礦物（如方鉛礦和黃鐵礦等）。 值得注意的是在判別礦物是否透明的基礎(chǔ)理論是在標(biāo)準(zhǔn)厚度下，對(duì)于手標(biāo)本上的礦物和巖石是否透明，常是從礦物的邊緣觀察。 影響礦物的透明度的因素包括：礦物中的包裹體、氣泡、雜質(zhì)、裂隙及礦物的集合體形式等。 4礦物的光澤：是指礦物表面的反射能力，按照反射率的大小，光澤分為金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤和玻璃光澤,表4-1 礦物的光澤分類

4、及與透度、條痕的關(guān)系,5礦物的發(fā)光性：是指礦物在受到外加能量的激發(fā)下，產(chǎn)生可見光的性質(zhì)。 據(jù)能量的來源不同可分為： 光致發(fā)光由可見光、紅外光、紫外光等激發(fā)； 陰極射線發(fā)光由電子束激發(fā)； 輻射發(fā)光由X射線、射線等激發(fā)； 熱致發(fā)光由熱能激發(fā)； 電致發(fā)光激發(fā)能量來源于電能； 摩擦發(fā)光激發(fā)能量來源于摩擦的機(jī)械能； 化學(xué)發(fā)光激發(fā)能量來源于化學(xué)反應(yīng)的能量； 據(jù)發(fā)光的持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng)短又可分為： 螢光：當(dāng)外加能量消失即發(fā)光體一旦停止受激，發(fā)光現(xiàn)象立即消失的發(fā)光現(xiàn)象即為螢光。 磷光：當(dāng)外加能量消失即發(fā)光體一旦停止受激，發(fā)光體仍持續(xù)發(fā)光的發(fā)光現(xiàn)象即為磷光。 礦物的發(fā)光特性是鑒定礦物的重要標(biāo)志，同時(shí)由于有的礦物特殊的

5、發(fā)光特征，用于制作一些發(fā)光材料。,二礦物的力學(xué)性質(zhì) 礦物的力學(xué)性質(zhì)：礦物的力學(xué)性質(zhì)是指礦物在外力作用下表現(xiàn)出的性質(zhì)即為之。主要有解理和硬度，次之為延展性、脆性、彈性和撓性 1礦物的硬度：礦物的硬度為礦物抵抗外來刻劃、壓入、研磨等機(jī)械作用的能力，它是極為重要的鑒定標(biāo)志。 測(cè)定的方法可分為：劃入法和壓入法。 劃入法沿用摩氏硬度計(jì)中硬度十級(jí)，由軟到硬依次為：滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長(zhǎng)石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。一些隨手可得的東西可以大致確定礦物的硬度：指甲的硬度為2.5，小刀為5.5，銅針3，鋼針5.56，玻璃片5.5、瓷器片66.5。 壓入法沿用維克法，用金剛石正方形錐體，在上方加上

6、重物，測(cè)量金剛石的壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度，然后用相應(yīng)公式進(jìn)行計(jì)算，求出各種礦物的精確硬度。 維氏硬度與摩氏硬度的對(duì)應(yīng)關(guān)系不是線性的關(guān)系。 影響硬度的因素包括：主要是晶體結(jié)構(gòu)的牢固程度，這與化學(xué)鍵的類型及其強(qiáng)度切相關(guān)。共價(jià)鍵礦物的硬度最大、離子鍵礦物的硬度中等、金屬鍵礦物的硬度較小、分子鍵礦物的硬度 最小。,2礦物的破裂性質(zhì)（解理、裂開、斷口）： 解理和斷口：礦物受到外力（如敲打、擠壓）的作用后，礦物沿著一定的結(jié)晶方向發(fā)生破裂，若裂出光滑的平面的性質(zhì)則稱為解理，相應(yīng)的面稱為解理面；若裂出的凹凸不平且方向任意的斷面稱為斷口。 影響解理的因素有：主要是由于礦物晶體結(jié)構(gòu)決定的，由于晶體具有異向性，在不同的結(jié)晶

7、方向鍵盤力是有差異的，解理面往往是沿差面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的方向產(chǎn)生的。多平行面網(wǎng)密度最大的方向或平行異號(hào)離子組成的電中性面網(wǎng)而產(chǎn)生解理。 解理的分級(jí)：極完全解理礦物在外力作用下極易裂成薄片，解理面平滑、完整很難生斷口。如云母、石墨、輝鉬礦等。 完全解理：在外力作用下，很容易裂成平面，但不是薄片，解理面是平滑的。如方解石、方鉛礦、螢石等。 中等解理：在外力作用下，產(chǎn)生明顯的解理，但解理不太光滑和平整。如白鎢礦。 不完全解理：在外力作用下，不易裂 出解理，解理面小且不平整。如磷灰石。 極不完全解理：在外力作用下極難產(chǎn)生解理，多成斷口，一般無解理。如石英。黃鐵礦、石榴子石。 礦物的解理和斷口是互為消

8、長(zhǎng)的，解理體現(xiàn)出晶體的各向異性，又體現(xiàn)出礦物的對(duì)稱性。采用單形符號(hào)來表示。,3礦物的脆性與延展性：礦物在外力作用下容易破碎的性質(zhì)稱為脆性。如鏡鐵礦的硬度雖然大于小刀，但由于其脆性大可用小刀壓碎成小?；蚍畚?。脆性是離子鍵礦物的一種特性，離子鍵程度 大脆性隨之加大。 礦物在外力的打擊或拉引下，容易形成薄片和細(xì)絲的性質(zhì)稱為延展性。延展性是金屬鍵礦物的一種特性，如自然金、自然銀、自然銅等礦物。一些硫化物礦物如輝銅礦。當(dāng)用小刀刻劃具有延展性的礦物時(shí)，會(huì)留下一道光亮的溝痕，以此區(qū)別脆性。 4礦物的彈性與撓性：礦物在外力作用下發(fā)生彎曲，但當(dāng)外力消失后恢復(fù)原狀，此性質(zhì)稱為彈性。如云母和石棉等礦物。而當(dāng)外力消失

9、后，不能恢得知的形的性質(zhì)稱為撓性。,三礦物的密度與相對(duì)密度 礦物的密度為礦物的極其重要的性質(zhì)，它反應(yīng)了礦物的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)，是指礦物單位體積的質(zhì)量，通常用g/cm3表示，而相對(duì)密度為同體積的礦物和水的比值，即為相對(duì)密度，是一個(gè)無量綱。 密度分級(jí)是以2.5和4分為三級(jí)，即為輕礦物（相對(duì)密度小于2.5，如石鹽、石膏）、中等礦物（相對(duì)密度介于2.54之間，如石英、金剛石等）和重礦物（相對(duì)密度大于4，如重晶石、方鉛礦、自然金等 ）。相對(duì)密度的確定方法有掂量法和實(shí)測(cè)法。 礦物的密度的理論計(jì)算法：詳見書中所述。 影響密度的因素：內(nèi)因有化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)，外因有環(huán)境的溫度和壓力。 四礦物的電學(xué)性質(zhì) 1礦

10、物的導(dǎo)電性：礦物對(duì)電流的傳導(dǎo)能力?？煞譃榻^緣體（如金剛石、石英等）、良導(dǎo)體（金屬鍵的自然金、自然銀和自然銅等礦物）和半導(dǎo)體（黃鐵礦和方鉛礦等）。,六礦物的熱學(xué)性質(zhì) 礦物的導(dǎo)熱性 七礦物的其他物理性質(zhì) 礦物的導(dǎo)熱性：熱導(dǎo)儀鑒定真假金剛石就是利用金剛石特有的高熱導(dǎo)性能。,2礦物的介電性 3礦物的壓電性：某些礦物晶體在機(jī)械力的作用下因形變而呈現(xiàn)的荷電的性質(zhì)稱為壓電性。壓電性只出現(xiàn)在無對(duì)稱中心且具有極性軸的各種礦物中，如石英等?？勺鳛闄z波器材料。 4礦物的熱電性：即所謂的焦電性。當(dāng)?shù)V物的溫度發(fā)生變化時(shí)，在晶體的某些結(jié)晶方向產(chǎn)生荷電的性質(zhì)。這些礦物都有是無對(duì)稱中心且具有極性軸的介電質(zhì)礦物中。如電氣石、方硼礦和異極礦等，可用于紅外探測(cè)中。 五礦物的磁學(xué)性質(zhì) 1礦物的磁性是指礦物能被永久性磁