結(jié)晶學(xué)籍礦物學(xué)之礦物物理性質(zhì)

1、結(jié)晶學(xué)籍礦物學(xué)之礦物物理性質(zhì)第十四章礦物的物理性質(zhì)第十四章礦物的物理性質(zhì) 決定因素決定因素： 礦物礦物的和結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 礦物礦物的形成條件形成條件 研究意義研究意義： 1）鑒別礦物鑒別礦物的主要依據(jù)主要依據(jù) 2）提供有關(guān)提供有關(guān)礦物的信息信息 3）廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)中 礦物礦物的光學(xué)性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)： 礦物對(duì)可見(jiàn)光可見(jiàn)光的反射反射、折射折射、 吸收吸收等所表現(xiàn)出來(lái)的各種性質(zhì)性質(zhì)。 一一、礦物的顏色礦物的顏色 顏色顏色： 礦物對(duì)入射的白色可見(jiàn)光白色可見(jiàn)光 （390770nm）中不同波長(zhǎng)的光波 吸收吸收后，透射透射和反射反射的各種波長(zhǎng) 可見(jiàn)光的混合色混合色。 電磁波譜電磁波譜 1）當(dāng)?shù)V

2、物對(duì)各色光同等程度各色光同等程度地均勻均勻 吸收吸收時(shí)，其所呈顏色取決于吸收程度吸收程度： 若均勻均勻地全部吸收吸收，礦物呈黑色； 若基本上均不吸收均不吸收，礦物呈無(wú)色無(wú)色或白色白色； 若各色光皆被均勻各色光皆被均勻地吸收了一部分吸收了一部分， 則視吸收量的多少吸收量的多少，而呈現(xiàn)不同濃度不同濃度的 灰色灰色。 2）當(dāng)?shù)V物選擇性地吸收選擇性地吸收某種波長(zhǎng)的色光時(shí)，礦物呈現(xiàn)被吸收被吸收的色光色光的補(bǔ)色補(bǔ)色。 紅橙黃黃綠綠藍(lán)靛紫 根據(jù)產(chǎn)生產(chǎn)生的原因原因，礦物的顏色顏色通常分為 自色自色、他色他色和假色假色。 1）自色自色： 由礦物本身固有的化學(xué)成分化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 所決定的顏色,是由于組

3、成礦物的原子或 離子在可見(jiàn)光可見(jiàn)光的激發(fā)激發(fā)下，發(fā)生電子躍遷電子躍遷 或轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移所造成的。 體色體色 表面色表面色 含過(guò)渡型離子過(guò)渡型離子的礦物，呈現(xiàn)出被吸收色光被吸收色光的補(bǔ)色的補(bǔ)色。 色素離子色素離子： 能使礦物呈色呈色的過(guò)渡型過(guò)渡型 離子離子，主要有Ti、V、Cr、Mn、Fe、 Co、Ni離子；次有W、Mo、U、Cu 和稀土元素稀土元素等的離子。 由惰性氣體型離子惰性氣體型離子所構(gòu)成的礦物， 對(duì)可見(jiàn)光不吸收不吸收，故呈無(wú)色無(wú)色或白色白色。 2）他色他色： 礦物因含外來(lái)帶色的雜質(zhì)外來(lái)帶色的雜質(zhì)、氣液包裹體氣液包裹體等所引起的顏色。 注意注意： 少數(shù)礦物因晶格缺陷晶格缺陷（如色心色心）而引起

4、。大部分堿金屬堿金屬和堿土金屬堿土金屬的化合物化合物的呈色呈色主要與色心色心(最常見(jiàn)F心心)有關(guān)。如螢石螢石的紫色紫色等。 3）假色假色： 由物理光學(xué)效應(yīng)物理光學(xué)效應(yīng)所引起的顏色顏色，是自然自然光光照射在礦物表面礦物表面或進(jìn)入到礦物內(nèi)部礦物內(nèi)部所產(chǎn)生的干涉干涉、衍射衍射、散射散射等而引起的顏色。 錆色錆色： 某些不透明礦物不透明礦物的表面氧化薄膜表面氧化薄膜引起反射反射光的干涉作用光的干涉作用而使礦物表面表面呈現(xiàn)斑駁陸離斑駁陸離的彩色彩色。 暈色暈色： 某些透明礦物內(nèi)部透明礦物內(nèi)部一系列平行密集的解理面解理面或裂隙面裂隙面對(duì)光連續(xù)反射連續(xù)反射，引起光的干涉干涉，從而使礦物表面表面常出現(xiàn)如同水面

5、上的油膜所形成的彩虹般彩虹般的色帶色帶。 變彩變彩： 某些透明礦物透明礦物，因內(nèi)部存在許多厚度與可厚度與可見(jiàn)光波長(zhǎng)相當(dāng)見(jiàn)光波長(zhǎng)相當(dāng)?shù)奈⒓?xì)葉片狀微細(xì)葉片狀或?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)，引起 光的衍射衍射、干涉干涉作用，導(dǎo)致其不均勻分布不均勻分布的各各種顏色種顏色會(huì)隨觀察方向觀察方向的不同而發(fā)生變換變換。 變彩變彩： 乳光乳光： 某些礦物中見(jiàn)到的一種類似于蛋清般蛋清般 略帶柔和淡藍(lán)色調(diào)淡藍(lán)色調(diào)的乳白色浮光乳白色浮光。 這是由于礦物內(nèi)部?jī)?nèi)部含有許多遠(yuǎn)比可見(jiàn)光波遠(yuǎn)比可見(jiàn)光波長(zhǎng)為小長(zhǎng)為小的其他礦物其他礦物或膠體微粒膠體微粒，使入射光發(fā)生漫反射漫反射所致。 二二、礦物的條痕礦物的條痕 條痕條痕： 礦物粉末粉末的顏色

6、顏色，通常是以礦物在白白色無(wú)釉瓷板色無(wú)釉瓷板上擦劃所留下的粉末的顏色顏色。 礦物的條痕條痕能消除假色消除假色、減弱他色減弱他色、 突出自色突出自色，比礦物顆粒的顏色更為穩(wěn)定更為穩(wěn)定、更有鑒定意義更有鑒定意義。 某些礦物由于類質(zhì)同像混入物類質(zhì)同像混入物的影響， 條痕條痕和顏色顏色會(huì)有所變化變化。 根據(jù)條痕條痕的微細(xì)變化微細(xì)變化，可大致了解了解礦物成成 分分的變化變化，推測(cè)推測(cè)礦物的形成條件形成條件。 不透明礦物不透明礦物和鮮艷彩色鮮艷彩色的透明透明半透明礦物半透明礦物，尤其是硫化物硫化物或部分氧化物氧化物和自然元素自然元素礦物，具重要鑒定意義；而淺色淺色或白色白色、無(wú)色透明礦無(wú)色透明礦物物的條痕

7、條痕多為白色白色、淺灰色淺灰色等淺色淺色，無(wú)鑒定意義。 三三、礦物的透明度礦物的透明度 透明度透明度： 礦物允許可見(jiàn)光透過(guò)允許可見(jiàn)光透過(guò)的程度程度。 據(jù)礦物碎片刃邊碎片刃邊的透光程度透光程度，配合礦物的條痕條痕，礦物的透明度透明度分三級(jí)： 1）透明透明： 能透過(guò)絕大部分光透過(guò)絕大部分光，條痕條痕為無(wú)色無(wú)色、白色白色或淺淺色色。 2）半透明半透明： 可允許部分光部分光透過(guò)，條痕條痕呈紅紅、褐褐等 各種彩色彩色。 3）不透明不透明： 基本不允許光透過(guò)不允許光透過(guò)，條痕條痕呈黑色黑色或 金屬色金屬色。 影響因素影響因素： 主要與其對(duì)可見(jiàn)光的吸收程度吸收程度 有關(guān)，即取決于礦物的晶格類型晶格類型和 陽(yáng)

8、離子類型陽(yáng)離子類型。 礦物中的裂隙裂隙、包裹體包裹體，及礦物 的集合方式集合方式、顏色深淺顏色深淺和表面風(fēng)化表面風(fēng)化 程度程度。 四四、礦物的光澤礦物的光澤 光澤光澤： 礦物表面礦物表面對(duì)可見(jiàn)光可見(jiàn)光的反射能力。反射能力。礦物反反光光的強(qiáng)弱強(qiáng)弱主要取決于礦物對(duì)光的折射折射和吸收吸收的程度程度。 據(jù)礦物新鮮平滑新鮮平滑的晶面晶面、解理面解理面或磨光面磨光面上反光反光的強(qiáng)弱強(qiáng)弱，配合礦物的條痕條痕和透明度透明度，礦物礦物的光澤光澤分四四個(gè)個(gè)等級(jí)等級(jí)： 1）金屬光澤金屬光澤： 反光很強(qiáng)反光很強(qiáng)，似平平滑金屬磨光面滑金屬磨光面的反光反光。 礦物具金屬色金屬色，條痕條痕呈黑色黑色或金金屬色屬色，不透明不

9、透明。 2）半金屬光澤：半金屬光澤： 反光較強(qiáng)，似未經(jīng)磨未經(jīng)磨光光的 金屬表面金屬表面的反光反光。 礦物呈金屬色金屬色，條痕條痕為棕色棕色、褐色褐色等深彩色深彩色，不透明不透明半透明半透明。 3）金剛光澤：金剛光澤： 反光較強(qiáng)，似金金剛石般明亮耀眼剛石般明亮耀眼的反光。 顏色顏色和條痕條痕均呈淺色淺色（ 如 淺黃淺黃、桔桔紅紅、淺綠淺綠等）、白色白色或無(wú)色無(wú)色，半透明半透明透透明明。 光線在金剛石晶體中傳播示意n1n2 4）玻璃光澤：玻璃光澤： 反光較弱，呈普通平板玻璃表面普通平板玻璃表面的反光。 礦物為無(wú)色無(wú)色、白色白色或淺色淺色，條痕條痕呈無(wú)色無(wú)色或白白色色，透明透明。 礦物不平坦的表面不

10、平坦的表面或礦物 集合體集合體的表表面上面上的特殊變異光澤特殊變異光澤： 1）油脂光澤油脂光澤： 某些解理不發(fā)育解理不發(fā)育的淺色透明礦物淺色透明礦物的不平坦斷口不平坦斷口上呈現(xiàn)的似油脂般似油脂般的光澤光澤。 2）樹(shù)脂光澤樹(shù)脂光澤： 某些具金剛光澤金剛光澤的黃黃、褐褐或棕色透明礦物棕色透明礦物的不不平坦斷口平坦斷口上的似松香般似松香般的光澤。 3）瀝青光澤瀝青光澤： 解理不發(fā)育解理不發(fā)育的半透明半透明或不透明黑色礦物不透明黑色礦物的不平坦斷口不平坦斷口上烏亮瀝青狀光澤烏亮瀝青狀光澤。 4）珍珠光澤珍珠光澤： 淺色透明礦物淺色透明礦物的極完全解理面極完全解理面上的如珍珠珍珠表面表面或蚌殼內(nèi)壁柔和蚌

11、殼內(nèi)壁柔和而多彩多彩的光澤。5）絲絹光澤絲絹光澤： 具玻璃光澤玻璃光澤的無(wú)色無(wú)色或淺色透明礦物淺色透明礦物的纖維纖維狀集合體表面狀集合體表面常呈蠶絲蠶絲或絲織品狀絲織品狀的光亮。 6）蠟狀光澤蠟狀光澤： 某些透明礦物透明礦物的隱晶質(zhì)隱晶質(zhì)或 非晶質(zhì)致密塊體上非晶質(zhì)致密塊體上的似蠟燭表面似蠟燭表面 的光澤。 7）土狀光澤土狀光澤： 呈土狀土狀、粉末狀粉末狀或疏松多孔狀集合體疏松多孔狀集合體的礦物表面礦物表面如土塊般土塊般暗淡無(wú)光。 影響因素影響因素： 主要是礦物的化學(xué)鍵類型化學(xué)鍵類型： 1）具金屬鍵金屬鍵的礦物一般呈金屬光澤金屬光澤 或半金屬光澤半金屬光澤； 2）具共價(jià)鍵共價(jià)鍵的礦物一般呈金剛光

12、澤金剛光澤 或玻璃光澤玻璃光澤； 3）具離子鍵離子鍵或分子鍵分子鍵的礦物，對(duì)光 的吸收程度小，反光很弱反光很弱，光澤光澤即弱弱。 礦物光澤光澤的等級(jí)等級(jí)一般是確定確定的， 但變異光澤變異光澤因礦物產(chǎn)出產(chǎn)出的狀態(tài)狀態(tài)不同 而異。 光澤光澤是礦物鑒定礦物鑒定的依據(jù)之一， 也是評(píng)價(jià)寶石評(píng)價(jià)寶石的重要標(biāo)志。 五五、特殊光學(xué)效應(yīng)特殊光學(xué)效應(yīng) 由于寶石內(nèi)部具有包裹體包裹體、雙晶雙晶、微細(xì)球微細(xì)球狀結(jié)構(gòu)狀結(jié)構(gòu)等特殊內(nèi)在因素，導(dǎo)致光的干涉干涉、散散射射、衍射衍射等現(xiàn)象，使寶石顯現(xiàn)出特殊特殊的光學(xué)光學(xué)效應(yīng)效應(yīng)。 常見(jiàn)的有：貓眼效應(yīng)貓眼效應(yīng)、星光效應(yīng)星光效應(yīng)、變色效應(yīng)變色效應(yīng)等。 貓眼效應(yīng)貓眼效應(yīng)星光效應(yīng)星光效應(yīng)

13、 六六、礦物的發(fā)光性礦物的發(fā)光性 發(fā)光性發(fā)光性： 某些礦物在外加能量的激發(fā)外加能量的激發(fā)下能明顯地發(fā)發(fā)出可見(jiàn)光出可見(jiàn)光。 激發(fā)源激發(fā)源主要有： 紫外光紫外光、陰極射線陰極射線、x射線射線、 射線射線和高速高速質(zhì)子流質(zhì)子流等各種高能輻射高能輻射， 以及加熱加熱、摩擦摩擦、可見(jiàn)紫光可見(jiàn)紫光等。 磷光磷光：礦物在外加能量外加能量的激發(fā)激發(fā)下發(fā)光，當(dāng)撤除激發(fā)源后，發(fā)光的持續(xù)時(shí)間持續(xù)時(shí)間10-8秒秒； 而持續(xù)發(fā)光時(shí)間持續(xù)發(fā)光時(shí)間10-8秒秒的發(fā)光稱熒光熒光。 注意注意： 礦物的發(fā)光性發(fā)光性與晶格中存在微量雜質(zhì)元微量雜質(zhì)元素素及因雜質(zhì)雜質(zhì)而產(chǎn)生的晶格缺陷晶格缺陷有關(guān)。 礦物的力學(xué)性質(zhì)力學(xué)性質(zhì)： 礦物在外力

14、外力（如敲打敲打、擠壓擠壓、拉引拉引、刻劃刻劃等） 作用下所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)性質(zhì)。 一一、礦物的解理礦物的解理、裂開(kāi)和斷口裂開(kāi)和斷口 1解理解理 礦物晶體受應(yīng)力作用應(yīng)力作用而超過(guò)彈性限度超過(guò)彈性限度時(shí)，沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光滑平面光滑平面。這些光滑光滑的平面平面稱解理面解理面。 注意注意：解理解理是晶質(zhì)礦物晶質(zhì)礦物才具有的特性。 解理產(chǎn)生解理產(chǎn)生的原因原因： 解理解理嚴(yán)格受晶體結(jié)構(gòu)因素晶體結(jié)構(gòu)因素晶格類型晶格類型及化學(xué)化學(xué)鍵類型鍵類型、強(qiáng)度強(qiáng)度和分布分布的控制，解理面解理面常沿面網(wǎng)間面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱化學(xué)鍵力最弱的面網(wǎng)面網(wǎng)產(chǎn)生。 原子晶格原子晶格，各方向的化學(xué)鍵力均等化

15、學(xué)鍵力均等，解解理面理面面網(wǎng)密度最大面網(wǎng)密度最大即d最大最大的面網(wǎng)面網(wǎng)。 離子晶格離子晶格，因靜電作用靜電作用，解理解理沿由異號(hào)異號(hào)離子組成離子組成的、且 d大大的電性中和面網(wǎng)電性中和面網(wǎng)產(chǎn)生；或者，解理面解理面兩層同號(hào)離子層相鄰兩層同號(hào)離子層相鄰的面網(wǎng)面網(wǎng)。 多鍵型多鍵型的分子晶格分子晶格，解理面解理面由分子分子鍵聯(lián)結(jié)鍵聯(lián)結(jié)的面網(wǎng)面網(wǎng)。 a =0.246nm0(0001)0001Cc =0.680nm0 金屬晶格金屬晶格，由于失去了價(jià)電子 的金屬陽(yáng)離子金屬陽(yáng)離子為彌漫于整個(gè)晶格內(nèi) 的自由電子自由電子所聯(lián)系，晶體受力受力時(shí) 很易發(fā)生晶格滑移晶格滑移而不致不致引起鍵鍵的 斷裂斷裂。故金屬晶格金屬

16、晶格具強(qiáng)延展性強(qiáng)延展性而無(wú)無(wú) 解理解理。 解理解理的表示方法表示方法： 解理解理 反映出晶體的異向性異向性和對(duì)稱性對(duì)稱性。 通常用相應(yīng)的單形單形及其符號(hào)符號(hào)以表示解理解理的方向方向、組數(shù)組數(shù)和夾角夾角。解理面解理面上之解理紋解理紋可反映出解解理理的組數(shù)組數(shù)和夾角夾角。 解理解理的等級(jí)等級(jí)： 解理解理，據(jù)其產(chǎn)生產(chǎn)生的難易程度難易程度及完好性完好性， 通常分為五級(jí)五級(jí)： 極完全解理極完全解理： 礦物受力后極易裂成薄片極易裂成薄片， 解理面平整解理面平整而光滑光滑。 完全解理完全解理： 礦物受力后易裂成光滑的平面易裂成光滑的平面或 規(guī)則規(guī)則的解理塊解理塊，解理面顯著顯著而平滑平滑， 常見(jiàn)解理面解理面

17、的階梯階梯。 中等解理中等解理： 礦物受力后常破裂成較小較小的不很平滑不很平滑的平面平面，解理面不太連續(xù)解理面不太連續(xù)，常呈階梯狀階梯狀，且閃閃發(fā)亮閃閃發(fā)亮，清晰可見(jiàn)清晰可見(jiàn)。 不完全解理不完全解理： 礦物受力后不易裂出不易裂出 解理面解理面，僅斷續(xù)可見(jiàn) 小小而不平滑不平滑的解理面解理面。 極不完全解理極不完全解理：即無(wú)無(wú)解理解理。 礦物受力后很難出現(xiàn)解理很難出現(xiàn)解理面面，僅在顯微鏡下偶爾顯微鏡下偶爾可見(jiàn)零星零星的解理縫解理縫。 注意注意： 晶體晶體中可有一種一種或幾種不同等級(jí)幾種不同等級(jí) 的解理解理。 研究意義研究意義： 解理解理是鑒定礦物鑒定礦物的重要依據(jù)之一。 對(duì)已知礦物已知礦物，據(jù) 解

18、理解理可確定確定其結(jié)晶結(jié)晶 方位方位及晶體晶體的對(duì)稱性對(duì)稱性。 解理解理的特征，能反映反映出礦物晶體結(jié)物晶體結(jié) 構(gòu)構(gòu)的某些特點(diǎn)某些特點(diǎn)。 2裂開(kāi)裂開(kāi) 某些某些礦物晶體在應(yīng)力作用應(yīng)力作用下，有時(shí)有時(shí)可沿著晶格內(nèi)一定一定的結(jié)晶方向結(jié)晶方向破裂成平面。裂開(kāi)的平面稱裂開(kāi)面裂開(kāi)面。 注意注意： 從現(xiàn)象現(xiàn)象上看，裂開(kāi)酷似解理裂開(kāi)酷似解理，只能出現(xiàn)在晶晶體體上。 產(chǎn)生產(chǎn)生的原因原因： 裂開(kāi)裂開(kāi)的產(chǎn)生取決于雜質(zhì)的夾層雜質(zhì)的夾層及 機(jī)械雙晶機(jī)械雙晶等結(jié)構(gòu)以外結(jié)構(gòu)以外的非固有因素非固有因素。 裂開(kāi)面裂開(kāi)面 沿 產(chǎn)生。接合面接合面 聚片雙晶聚片雙晶 應(yīng)力作用應(yīng)力作用夾層夾層 固溶體離溶物固溶體離溶物外來(lái)微細(xì)包裹體外

19、來(lái)微細(xì)包裹體 定向排列定向排列的造成的由的 或的 )2(; ) 1 ( （1）裂開(kāi)裂開(kāi)只見(jiàn)于某些礦物某些礦物的某些某些 晶體上晶體上，也可可能不遵循不遵循晶體的對(duì)稱性對(duì)稱性。 （2）裂開(kāi)裂開(kāi)只對(duì)少數(shù)礦物少數(shù)礦物有鑒定鑒定意義； 可推測(cè)礦物的成分成分、成因成因及形成歷史形成歷史。 3斷口斷口 礦物內(nèi)部若不存在不存在由晶體結(jié)構(gòu)所控制晶體結(jié)構(gòu)所控制的弱弱結(jié)合面網(wǎng)結(jié)合面網(wǎng)，則受力受力后將沿任意方向沿任意方向破裂成不不平整平整的斷面斷面。 解理解理和斷口斷口產(chǎn)生的難易程度互為消長(zhǎng)互為消長(zhǎng)。晶格內(nèi)各方向的化學(xué)鍵強(qiáng)度近于相等化學(xué)鍵強(qiáng)度近于相等的礦物晶體，受力后形成一定形狀一定形狀的斷口斷口，而很難產(chǎn)生很難產(chǎn)

20、生解理解理。 斷口斷口既可見(jiàn)于礦物單晶體單晶體上，也可出現(xiàn)在同種礦物的集集合體合體中。 斷口斷口不具對(duì)稱性不具對(duì)稱性，不反映不反映礦物的內(nèi)部特征內(nèi)部特征。只作為鑒定鑒定礦物礦物的輔助依據(jù)輔助依據(jù)。 斷口斷口的描述方法描述方法： 礦物的斷口斷口主要藉于其形狀形狀來(lái)描述，常見(jiàn)的有： 貝殼狀斷口貝殼狀斷口： 呈圓形圓形或橢圓形橢圓形的光滑曲面光滑曲面，出現(xiàn)以受力點(diǎn)為中心的不很規(guī)則不很規(guī)則的同心圓波紋同心圓波紋，形似形似貝殼貝殼。 鋸齒狀斷口鋸齒狀斷口： 呈尖銳鋸齒狀尖銳鋸齒狀，見(jiàn)于強(qiáng)延展性強(qiáng)延展性 的自然金屬元素礦物自然金屬元素礦物。 平坦?fàn)顢嗫谄教範(fàn)顢嗫冢?斷面較平坦較平坦，見(jiàn)于塊狀礦物塊狀礦物。

21、 參差狀斷口參差狀斷口： 呈參差不平狀參差不平狀，見(jiàn)于大多數(shù)脆性脆性 礦物礦物及塊狀塊狀或粒狀集合體粒狀集合體。 土狀斷口土狀斷口： 斷面粗糙粗糙、呈細(xì)粉狀細(xì)粉狀，為土狀土狀 礦物礦物特有。 纖維狀斷口纖維狀斷口： 呈纖維絲狀纖維絲狀，見(jiàn)于纖維狀礦物集合體纖維狀礦物集合體上。 二二、礦物的硬度礦物的硬度 硬度硬度：礦物抵抗外來(lái)機(jī)械作用抵抗外來(lái)機(jī)械作用 (如刻劃刻劃、壓壓入入或研磨研磨等)的能力能力。 硬度硬度的測(cè)定方法測(cè)定方法：大致有刻劃法刻劃法、靜壓入法靜壓入法、動(dòng)壓入法動(dòng)壓入法、研磨法研磨法、彈跳法彈跳法 和搖擺法搖擺法等。硬度硬度的測(cè)定方法：的測(cè)定方法： 礦物肉眼鑒定肉眼鑒定中，通常采用

22、摩斯硬度摩斯硬度 ( HM )，系一種刻劃硬度刻劃硬度。 摩斯硬度計(jì)摩斯硬度計(jì)： 以十種硬度遞增十種硬度遞增的礦物礦物為標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定礦物的相對(duì)硬度相對(duì)硬度。 硬硬度的影響因素影響因素： 1）化學(xué)鍵化學(xué)鍵的類型類型及強(qiáng)度強(qiáng)度： 礦物的硬硬度主要取決于 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間聯(lián)結(jié)力質(zhì)點(diǎn)間聯(lián)結(jié)力的強(qiáng)弱強(qiáng)弱。 典型原子晶格原子晶格的硬度很高硬度很高；但具以 配位鍵配位鍵為主的原子晶格原子晶格的大多數(shù)硫化物大多數(shù)硫化物 礦物，因鍵力不太強(qiáng)鍵力不太強(qiáng)，故硬度硬度并不高不高。 離子晶格離子晶格礦物的硬度硬度通常較高較高，但 隨離子性質(zhì)離子性質(zhì)的不同而變化較大變化較大。 金屬晶格金屬晶格礦物的硬度較低硬

23、度較低(某些過(guò)渡某些過(guò)渡 金屬金屬除外)。 分子晶格分子晶格因分子間鍵力極微弱分子間鍵力極微弱，其 硬度最低硬度最低。 以氫鍵為主氫鍵為主的礦物的硬度很低硬度很低。 2）離子半徑離子半徑、電價(jià)電價(jià)、配位數(shù)配位數(shù)及結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的 緊密程度緊密程度，決定著鍵力鍵力的強(qiáng)弱強(qiáng)弱，影響離子離子 晶格晶格礦物的硬度硬度。 當(dāng)?shù)V物結(jié)構(gòu)類型相同結(jié)構(gòu)類型相同(等型結(jié)構(gòu)等型結(jié)構(gòu))， 若離子電價(jià)相同離子電價(jià)相同，則硬度硬度隨離子半徑離子半徑的 減小減小而增高；若離子半徑相近離子半徑相近，則硬度硬度 隨離子電價(jià)增高離子電價(jià)增高而增大增大。 當(dāng)結(jié)構(gòu)類型不同結(jié)構(gòu)類型不同，但其他因素 類同時(shí)，礦物的硬度硬度則隨質(zhì)點(diǎn)堆積質(zhì)點(diǎn)堆積

24、的 緊密程度緊密程度的增高增高（即陽(yáng)離子陽(yáng)離子的配位數(shù)配位數(shù) 增高增高）而增大增大。 3） 含水礦物含水礦物 的硬度硬度通常都很低很低。 礦物礦物的硬度硬度具異相性。 同一礦物晶體同一礦物晶體的 不同單形不同單形的晶面晶面上， 甚至同一晶面同一晶面的 不同方向不同方向上的硬度硬度 均會(huì)有差異差異。 三三、礦物的彈性與撓性礦物的彈性與撓性 彈性彈性：某些層狀層狀或鏈狀結(jié)構(gòu)鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物在外力作外力作用用下發(fā)生彎曲形變彎曲形變，當(dāng)外力撤除外力撤除后，在彈性限彈性限度內(nèi)度內(nèi)能自行恢復(fù)原狀自行恢復(fù)原狀的性質(zhì)。 撓性撓性： 某些層狀結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)的礦物在撤除使其發(fā)生彎曲形變彎曲形變的外力后，不能不能 恢復(fù)

25、原狀恢復(fù)原狀的性質(zhì)。 礦物的彈性彈性和撓性撓性取決于晶格內(nèi)結(jié)構(gòu)層間結(jié)構(gòu)層間或鏈間鍵力鏈間鍵力的強(qiáng)弱強(qiáng)弱。 （1） 若鍵力很微弱鍵力很微弱，受力后，層間層間或鏈間鏈間可發(fā)生相對(duì)位移相對(duì)位移而彎曲彎曲，由于基本上不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力力，故 形變后內(nèi)部無(wú)力形變后內(nèi)部無(wú)力促使晶格恢復(fù)到原狀而表現(xiàn)出撓性撓性； （2） 若層間層間或鏈間鏈間以一定強(qiáng)度的離子鍵離子鍵聯(lián)結(jié)，受力時(shí)發(fā)生相對(duì)晶格位移相對(duì)晶格位移，同時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)內(nèi)應(yīng)力力能在外力撤除后使形變迅速?gòu)?fù)原使形變迅速?gòu)?fù)原而表現(xiàn)出彈彈性性； （3） 當(dāng)鍵力相當(dāng)強(qiáng)鍵力相當(dāng)強(qiáng)時(shí)，礦物則表現(xiàn)出脆性脆性。 四四、礦物的脆性與延展性礦物的脆性與延展性 脆性脆性：礦物

26、受外力作用外力作用時(shí)易易發(fā)生破碎破碎 的性質(zhì)。見(jiàn)于絕大多數(shù)非金屬晶格非金屬晶格礦物。 延性延性：礦物受外力拉引拉引時(shí)易成為細(xì)絲細(xì)絲 的性質(zhì)。 展性展性： 礦物在錘擊錘擊或碾壓碾壓下易形成 薄片薄片的性質(zhì)。 延展性延展性是礦物受外力作用外力作用發(fā)生晶格晶格 滑移形變滑移形變的表現(xiàn)，是金屬鍵金屬鍵礦物的一種 特性。 肉眼鑒定肉眼鑒定時(shí)，用小刀刻劃小刀刻劃礦物表面， 若留下光亮光亮的溝痕溝痕而不出現(xiàn)粉末不出現(xiàn)粉末或 碎粒碎粒，則礦物具延展性延展性。 一一、礦物的密度和相對(duì)密度礦物的密度和相對(duì)密度 密度密度：礦物單位體積礦物單位體積的質(zhì)量質(zhì)量(g/cm3)。 礦物礦物的密度密度可據(jù)礦物礦物的晶胞大小晶

27、胞大小及其所含的分子數(shù)分子數(shù)和分子量分子量計(jì)算得出。 相對(duì)密度相對(duì)密度(比重比重)： 純凈純凈的單礦物單礦物在空氣中空氣中 的重量重量與4時(shí)時(shí) 同體積的同體積的 水水的重量重量之比比。 1）相對(duì)密度無(wú)量綱相對(duì)密度無(wú)量綱，其數(shù)值數(shù)值與密度密度 相同，但它更易測(cè)定。 2）礦物的相對(duì)密度相對(duì)密度通常分為三級(jí)三級(jí)： 輕輕的： 相對(duì)密度相對(duì)密度 2.5 。 中等中等的：大多數(shù)非金屬礦物非金屬礦物的 相對(duì)密度相對(duì)密度為2.54 。 重重的：相對(duì)密度相對(duì)密度 4 。硫化物硫化物 及自然金屬元素礦物自然金屬元素礦物基本上屬此類。 影響因素影響因素： 1）主要取決于其組成元素的原子量原子量、 原子或離子的半徑半

28、徑及結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的緊密程度緊密程度。 等型結(jié)構(gòu)礦物等型結(jié)構(gòu)礦物中，相對(duì)密度相對(duì)密度一般 隨組成元素的原子量原子量的增大增大而增大增大，隨 原子或離子半徑半徑的增大增大而減小減小，具體地 將視優(yōu)勢(shì)因素優(yōu)勢(shì)因素而異。 對(duì)同質(zhì)多像變體同質(zhì)多像變體，晶體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn) 堆積得越緊密緊密，即原子或離子的CN越高越高， 其相對(duì)密度相對(duì)密度則越大越大。 2）形成環(huán)境形成環(huán)境： 一般地，高壓環(huán)境高壓環(huán)境下形成的礦物相相對(duì)密度對(duì)密度較其低壓環(huán)境低壓環(huán)境的同質(zhì)多像變體同質(zhì)多像變體為大大；而溫度溫度升高升高則有利于形成CN較低較低、相對(duì)密度較小相對(duì)密度較小的變體。 研究意義研究意義： 對(duì)某些礦物的鑒定鑒定、分選分選 及

29、其應(yīng)用應(yīng)用均具重大意義，有時(shí) 可作成因標(biāo)志成因標(biāo)志并指導(dǎo)找礦指導(dǎo)找礦。 二二、礦物的磁性礦物的磁性 磁性磁性：礦物在外磁場(chǎng)作用外磁場(chǎng)作用下被磁化被磁化 所表現(xiàn)出能被外磁場(chǎng)吸引被外磁場(chǎng)吸引、排斥排斥或 對(duì)外界產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)外界產(chǎn)生磁場(chǎng)的性質(zhì)。 磁化率磁化率：物體單位體積單位體積的磁化強(qiáng)度磁化強(qiáng)度 與外磁場(chǎng)強(qiáng)度外磁場(chǎng)強(qiáng)度之比值比值。 1） 礦物的磁性磁性，按 其在外磁場(chǎng)外磁場(chǎng)中 磁化磁化的強(qiáng)弱強(qiáng)弱，可分為： 亞鐵磁性亞鐵磁性 鐵磁性鐵磁性 反鐵磁性反鐵磁性 順磁性順磁性 抗磁性抗磁性 （逆磁性逆磁性或反磁性反磁性） 2）重砂分析重砂分析中，將礦物的磁性磁性分為三類： 抗磁性礦物抗磁性礦物：磁化方向磁化

30、方向與外磁場(chǎng)外磁場(chǎng) 方向相反方向相反，微現(xiàn)被排斥被排斥的性質(zhì)。 如方解石方解石、螢石螢石、自然銀自然銀等。 電磁性礦物電磁性礦物：在外磁場(chǎng)外磁場(chǎng)中磁化微弱磁化微弱， 只能被被磁場(chǎng)強(qiáng)度大的電磁鐵吸引電磁鐵吸引。 磁性礦物磁性礦物：在外磁場(chǎng)外磁場(chǎng)中不僅易被易被 強(qiáng)烈磁化強(qiáng)烈磁化，且本身還能對(duì)外界產(chǎn)生磁場(chǎng)對(duì)外界產(chǎn)生磁場(chǎng)， 故表現(xiàn)出強(qiáng)烈的相互吸引相互吸引作用：既可被被 永久磁鐵永久磁鐵所吸引吸引，本身又能吸引鐵質(zhì)物體吸引鐵質(zhì)物體。 電磁性礦物電磁性礦物和磁性礦物磁性礦物的磁化方向磁化方向 均與外磁場(chǎng)方向相同外磁場(chǎng)方向相同，表現(xiàn)出被吸引被吸引的 性質(zhì)。 3）肉眼鑒定肉眼鑒定時(shí)，一般以馬蹄形磁鐵馬蹄形磁鐵

31、或磁化小磁化小刀刀來(lái)測(cè)試礦物的磁性磁性，粗略分為三級(jí)級(jí)： 強(qiáng)磁性強(qiáng)磁性：礦物塊體塊體或較大較大的顆粒顆粒能被吸引。如磁鐵礦磁鐵礦。 弱磁性弱磁性：礦物粉末粉末能被吸引。如鉻鐵礦鉻鐵礦。 無(wú)磁性無(wú)磁性： 礦物粉末粉末也不能被吸引不能被吸引。如黃黃鐵礦鐵礦。 決定因素決定因素： 1）礦物的磁性磁性主要是由于組成礦物的 原子或離子的未成對(duì)電子未成對(duì)電子的自旋磁矩自旋磁矩產(chǎn)生的。 由惰性氣體型離子惰性氣體型離子和銅型離子銅型離子組成 的礦物都具抗磁性抗磁性。 如方解石方解石、金剛石金剛石、方鉛礦方鉛礦、自然自然銀等。 所有的磁性磁性和電磁性礦物電磁性礦物均含有 具不成對(duì)電子不成對(duì)電子的過(guò)渡型離子過(guò)渡型

32、離子，且不成對(duì)不成對(duì)的 電子數(shù)越多電子數(shù)越多，礦物的磁性越強(qiáng)磁性越強(qiáng)。 如磁黃鐵礦磁黃鐵礦、自然鐵自然鐵、方錳礦方錳礦、黑云母黑云母等。 2）磁性礦物磁性礦物的磁性強(qiáng)弱磁性強(qiáng)弱與溫度溫度有關(guān)。 居里溫度居里溫度：當(dāng)溫度升高溫度升高至超過(guò)某一溫度超過(guò)某一溫度時(shí)，其磁性即轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判皂槾判缘呐R界溫度臨界溫度（Tc）。 磁性礦物磁性礦物的居里點(diǎn)居里點(diǎn)能提供有關(guān)礦物的成分成分、結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)及成因成因等信息。 意義意義：在礦物鑒定鑒定、分選分選及找礦找礦等方面均具重要意義。 三三、礦物的電學(xué)性質(zhì)礦物的電學(xué)性質(zhì) 1導(dǎo)電性導(dǎo)電性 和和 介電性介電性 1）導(dǎo)電性導(dǎo)電性： 礦物對(duì)電流對(duì)電流的傳導(dǎo)能力傳導(dǎo)能力。主要 取決于化學(xué)鍵類型化學(xué)鍵類型及內(nèi)部能帶結(jié)構(gòu)內(nèi)部能帶結(jié)構(gòu) 特征特征。 具金屬鍵金屬鍵的自然元素礦物自然元素礦物和某些 金屬硫化物金屬硫化物，極易導(dǎo)電，為電電的良導(dǎo)體良導(dǎo)體。 離子鍵離子鍵或共價(jià)鍵共價(jià)鍵礦物具弱導(dǎo)電性弱導(dǎo)電性 或不導(dǎo)電不導(dǎo)電。非金屬礦物非金屬礦物是非導(dǎo)體非導(dǎo)體稱為 絕緣體絕緣體。 主要是大部分深色硫化物深色硫化物、硫鹽硫鹽 和氧化物氧化物礦物，當(dāng)溫度升高溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性導(dǎo)電性 增強(qiáng)增強(qiáng)；溫度降低溫度降低時(shí)則不導(dǎo)電不導(dǎo)電。導(dǎo)電性導(dǎo)電性介于 導(dǎo)體導(dǎo)體與絕緣體絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體半導(dǎo)體。 半導(dǎo)體半導(dǎo)體礦物的導(dǎo)電性導(dǎo)電性主要受雜質(zhì)