Question

矿物的物理性质

Answer 1

矿物的主要物理性质有光学性质、力学性质以及磁性、压电性等等，这些性质是肉眼鉴定矿物的主要依据。

1.矿物的光学性质

矿物的光学性质有颜色、条痕、光泽和透明度等。它是矿物对可见光的吸收、反射和透射等的程度不同所致，与矿物的化学成分和晶体结构密切相关。

颜色 是矿物吸收可见光后所呈现的色调。如对各种波长可见光不同程度的均匀吸收，则显出白、灰、黑等颜色；如矿物选择性吸收某些波长的可见光，矿物则显示出红、橙、黄、绿等各种鲜艳的颜色。某些矿物由于外来原因而呈现出不固定的颜色，如透明矿物石英为无色，混有杂质后可出现红、黄、黑等各种颜色。

条痕 是矿物粉末的颜色，通常是用矿物在毛瓷板上刻划来观察。透明矿物的粉末因可见光已全反射而呈白色或无色，不透明的金属矿物的条痕色比较固定。条痕色与矿物颜色可以一致(磁铁矿)也可以不一致(黄铁矿)，是鉴定矿物的重要依据之一。

透明度 是指光线透过矿物的程度(以0.03mm厚度为标准，通常在矿物碎片边缘观察)。可分为透明(如水晶)、半透明(如闪锌矿)和不透明(如黄铁矿)三个等级。

光泽 是矿物表面对可见光的反射能力。按光泽的强弱分为：①金属光泽，如方铅矿、黄铜矿；②半金属光泽，如磁铁矿、黑钨矿；③金刚光泽，如金刚石、闪锌矿；④玻璃光泽，如石英、长石、方解石。金刚光泽和玻璃光泽等合称为非金属光泽，是透明矿物所具有的光泽。当它们受其他物理原因的影响时，能产生一些特殊形象的光泽，如石英断口的油脂光泽、云母解理面的珍珠光泽、纤维状矿物(石膏)的丝绢光泽等。

2.矿物的力学性质

矿物的力学性质包括解理、断口、硬度等，它是矿物受外力作用后的反映，与矿物的晶体结构等有关。

解理 是矿物受力后沿着一定方向裂开的能力，称为解理。裂开的光滑平面称为解理面。不同矿物产生解理的能力不同，故解理的特征是识别矿物的重要标志，如云母有一个方向的极完全解理(一组)，沿此方向极易分裂成为薄片；方解石有三个方向的解理(三组)，故受力打击后极易沿该三个方向破裂成为菱形小块。按照解理发育的程度，分为：①极完全解理，云母(一组)；②完全解理，萤石(四组)、方解石(三组)、方铅矿(三组)；③中等解理，辉石(两组)、角闪石(两组)；④不完全解理，磷灰石、绿柱石；⑤极不完全解理(无解理)，石英、石榴子石。矿物受力后沿任意方向裂开成凹凸不平的断面称为断口。常见的有：①贝壳状断口，石英；②锯齿状断口，自然铜；③参差不齐断口，黄铁矿；④土状断口，高岭土。一般解理发育的矿物无断口(图2-2)。

图2-2 几种矿物的解理

(由黄体兰提供)

硬度 是矿物抵抗外力如刻划、压入或研磨的能力。测量矿物硬度的绝对值需要专用设备。为了应用方便，1824年奥地利矿物学家摩氏(Mohs)，选择了十种常见的不同硬度的矿物，作为十个硬度级别的标准，将要鉴定的矿物与其相互刻划进行比较，从而确定该矿物的相对硬度，称为摩氏硬度计(以下所指硬度均指摩氏硬度)。按硬度由小到大的排序，依次为：1.滑石，2.石膏，3.方解石，4.萤石，5.磷灰石，6.长石，7.石英，8.黄玉，9.刚玉，10.金刚石。在实际工作中，常用随身工具进行比较确定：手指甲(硬度约为2.5)、小刀(约为5.5)、玻璃(约为6)。

3.矿物的相对密度

指矿物的重量与4℃时同体积水的重量之比，习惯称为比重。在肉眼鉴定矿物时，一般凭经验用手掂量大致估计。分为三种：①轻矿物，相对密度2.5以下，如石盐、石膏；②中等密度矿物，相对密度2.5～4，如正长石、角闪石；③重矿物，相对密度4 以上，如黄铁矿、方铅矿。

4.矿物的其他物理性质

矿物除力学、光学和密度性质外，还有其他物理特性。如某些矿物具有磁性(如磁铁矿等)、导电性、压电性(部分石英)、发光性、延展性、柔性、脆性、弹性、挠性。甚至利用味觉、嗅觉、触觉等这些方法都可以大致鉴定矿物。