礦石有哪些物理和化學屬性

❶ 什麼是礦物礦物有哪些物理性質

礦物：
礦物是指在各種地質作用中產生和發展著的，在一定地質和物理化學條件處於相對穩定的自然元素的單質和他們的化合物。
礦物的物理性質：
顏色﹑光澤﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性、狀態、熔點、沸點等都是礦物鑒定的重要標志。

❷ 礦物的主要性質包括哪些

礦物的概述
在科學發展史上，礦物的定義曾經多次演變。按現代概念，礦物首先必須是天然產出的物體﹐從而與人工制備的產物相區別。但對那些雖由人工合成﹐而各方面特性均與天然產出的礦物相同或密切相似的產物﹐如人造金剛石﹑人造水晶等﹐則稱為人工合成礦物。早先﹐曾將礦物局限於地球上由地質作用形成的天然產物。但是﹐近代對月岩及隕石的研究表明﹐組成它們的礦物與地球上的類同。有時只是為了強調它們的來源﹐稱它們為月岩礦物和隕石礦物﹐或統稱為宇宙礦物。另外還常分出地幔礦物，以與一般產於地殼中的礦物相區別。其次﹐礦物必須是均勻的固體。氣體和液體顯然都不屬於礦物。但有人把液態的自然汞列為礦物；一些學者把地下水﹑火山噴發的氣體也都視為礦物。至於礦物的均勻性則表現在不能用物理的方法把它分成在化學成分上互不相同的物質。這也是礦物與岩石的根本差別。此外﹐礦物這類均勻的固體內部的原子是作有序排列的﹐即礦物都是晶體。但早先曾把礦物僅限於「通常具有結晶結構」。這樣﹐作為特例﹐諸如水鋁英石等極少數天然產出的非晶質體﹐也被劃入礦物。這類在產出狀態和化學組成等方面的特徵均與礦物相似﹐但不具結晶構造的天然均勻固體特稱為似礦物(mineraloid)。似礦物也是礦物學研究的對象﹐往往並不把似礦物與礦物嚴格區分。每種礦物除有確定的結晶結構外﹐還都有一定的化學成分﹐因而還具有一定的物理性質。礦物的化學成分可用化學式表達﹐如閃鋅礦和石英可分別表示為ZnS和 SiO2。但實際上所有礦物的成分都不是嚴格固定的﹐而是可在程度不等的一定范圍內變化。造成這一現象的原因是礦物中原子間的廣泛類質同象替代。例如閃鋅礦中總是有Fe2+替代部分的Zn2+﹐Zn﹕Fe(原子數)可在1﹕0到約6﹕5間變化﹐此時其化學式則寫為(Zn﹐Fe)S﹐石英的成分非常接近於純的SiO2﹐但仍含有微量的Al3+或Fe3+等類質同象雜質。最後﹐礦物一般是由無機作用形成的。早先曾把礦物全部限於無機作用的產物﹐以此與生物體相區別﹐後來發現有少數礦物﹐如石墨及某些自然硫和方解石﹐是有機起源的﹐但仍具有作為礦物的其餘全部特徵﹐故作為特例﹐仍歸屬於礦物。至於煤和石油﹐都是由有機作用所形成﹐且無一定的化學成分﹐故均非礦物﹐也不屬於似礦物。絕大多數礦物都是無機化合物和單質﹐僅有極少數是通過無機作用形成的有機礦物﹐如草酸鈣石[Ca(C2O4)‧2H2O]等。編輯本段礦物的形態
礦物千姿百態﹐就其單體而言﹐它們的大小懸殊﹐有的肉眼或用一般的放大鏡可見(顯晶)﹐有的需藉助顯微鏡或電子顯微鏡辨認(隱晶)﹔有的晶形完好﹐呈規則的幾何多面體形態﹐有的呈不規則的顆粒存在於岩石或土壤之中。礦物單體形態大體上可分為三向等長(如粒狀)﹑二向延展(如板狀﹑片狀)和一向伸長(如柱狀﹑針狀﹑纖維狀) 3種類型。而晶形則服從一系列幾何結晶學規律。 礦物單體間有時可以產生規則的連生﹐同種礦物晶體可以彼此平行連生﹐也可以按一定對稱規律形成雙晶﹐非同種晶體間的規則連生稱浮生或交生。 礦物集合體可以是顯晶或隱晶的。隱晶或膠態的集合體常具有各種特殊的形態﹐如結核狀(如磷灰石結核)﹑豆狀或鮞狀(如鮞狀赤鐵礦)﹑樹枝狀(如樹枝狀自然銅)﹑晶腺狀(如瑪瑙)﹑土狀(如高嶺石)等。編輯本段礦物的物理性質
概述
長期以來﹐人們根據物理性質來識別礦物。如顏色﹑光澤﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是礦物肉眼鑒定的重要標志。 作為晶質固體﹐礦物的物理性質取決於它的化學成分和晶體結構﹐並體現著一般晶體所具有的特性──均一性﹑對稱性和各向異性。
礦物的顏色
礦物的顏色多種多樣。呈色的原因﹐一類是白色光通過礦物時﹐內部發生電子躍遷過程而引起對不同色光的選擇性吸收所致﹔另一類則是物理光學過程所致。導致礦物內電子躍遷的內因﹐最主要的是﹕色素離子的存在﹐如Fe3+使赤鐵礦呈紅色﹐V3+使釩榴石呈綠色等﹔是晶格缺陷形成「色心」﹐如螢石的紫色等。礦物學中一般將顏色分為3類﹕自色是礦物固有的顏色﹔他色是指由混入物引起的顏色﹔假色則是由於某種物理光學過程所致﹐如斑銅礦新鮮面為古銅紅色﹐氧化後因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈現藍紫色的錆色﹐礦物內部含有定向的細微包體﹐當轉動礦物時可出現顏色變幻的變彩﹐透明礦物的解理或裂隙有時可引起光的干涉而出現彩虹般的暈色等。
條痕
指礦物在白色無釉的瓷板上劃擦時所留下的粉末痕跡。條痕色可消除假色﹐減弱他色﹐通常用於礦物鑒定。
光澤
指礦物表面反射可見光的能力。根據平滑表面反光的由強而弱分為金屬光澤(狀若鍍克羅米金屬表面的反光﹐如方鉛礦)﹑半金屬光澤(狀若一般金屬表面的反光﹐如磁鐵礦)﹑金剛光澤(狀若鑽石的反光﹐如金剛石)和玻璃光澤(狀若玻璃板的反光﹐如石英)四級。金屬和半金屬光澤的礦物條痕一般為深色﹐金剛或玻璃光澤的礦物條痕為淺色或白色。此外﹐若礦物的反光面不平滑或呈集合體時﹐還可出現油脂光澤﹑樹脂光澤﹑蠟狀光澤﹑土狀光澤及絲絹光澤和珍珠光澤等特殊光澤類型。
透明度
指礦物透過可見光的程度。影響礦物透明度的外在因素(如厚度﹑含有包裹體﹑表面不平滑等)很多﹐通常是在厚為0.03毫米薄片的條件下﹐根據礦物透明的程度﹐將礦物分為﹕透明礦物(如石英)﹑半透明礦物(如辰砂)和不透明礦物(如磁鐵礦)。許多在手標本上看來並不透明的礦物﹐實際上都屬於透明礦物如普通輝石等。一般具玻璃光澤的礦物均為透明礦物﹐顯金屬或半金屬光澤的為不透明礦物﹐具金剛光澤的則為透明或半透明礦物。
斷口﹑解理與裂理
礦物在外力作用如敲打下﹐沿任意方向產生的各種斷面稱為斷口。斷口依其形狀主要有貝殼狀﹑鋸齒狀﹑參差狀﹑平坦狀等。在外力作用下礦物晶體沿著一定的結晶學平面破裂的固有特性稱為解理。解理面平行於晶體結構中鍵力最強的方向﹐一般也是原子排列最密的面網發生﹐並服從晶體的對稱性。解理面可用單形符號(見晶體)表示﹐如方鉛礦具立方體｛100｝解理﹑普通角閃石具｛110｝柱面解理等。根據解理產生的難易和解理面完整的程度將解理分為極完全解理(如雲母)﹑完全解理(如方解石)﹑中等解理(如普通輝石)﹑不完全解理(如磷灰石)和極不完全解理(如石英)。裂理也稱裂開﹐是礦物晶體在外力作用下沿一定的結晶學平面破裂的非固有性質。它外觀極似解理﹐但兩者產生的原因不同。裂理往往是因為含雜質夾層或雙晶的影響等並非某種礦物所必有的因素所致。
硬度
是指礦物抵抗外力作用(如刻劃﹑壓入﹑研磨)的機械強度。礦物學中最常用的是摩氏硬度﹐它是通過與具有標准硬度的礦物相互刻劃比較而得出的。10種標准硬度的礦物組成了摩氏硬度計﹐它們從1度到 10度分別為滑石﹑石膏﹑方解石﹑螢石﹑磷灰石﹑正長石﹑石英﹑黃玉﹑剛玉﹑金剛石。十個等級只表示相對硬度的大小﹐為了簡便還可以用指甲(2-2.5)﹑小鋼刀(6-7)﹑窗玻璃(5.5-6)作為輔助標准﹐粗略地定出礦物的摩氏硬度。另一種硬度為維氏硬度﹐它是壓入硬度﹐用顯微硬度儀測出﹐以千克/平方毫米表示。摩氏硬度 H m與維氏硬度H v的大致關系是(kg/mm2)﹐礦物的硬度與晶體結構中化學鍵型﹑原子間距﹑電價和原子配位等密切相關。
比重
指礦物與同體積水在 4℃時重量之比。礦物的比重取決於組成元素的原子量和晶體結構的緊密程度。雖然不同礦物的比重差異很大﹐琥珀的比重小於 1﹐而自然銥的比重可高達22.7﹐但大多數礦物具有中等比重(2.5～4)。礦物的比重可以實測﹐也可以根據化學成分和晶胞體積計算出理論值。
彈性﹑撓性﹑脆性與延展性
某些礦物(如雲母)受外力作用彎曲變形﹐外力消除﹐可恢復原狀﹐顯示彈性﹔而另一些礦物(如綠泥石)受外力作用彎曲變形﹐外力消除後不再恢復原狀﹐顯示撓性。大多數礦物為離子化合物﹐它們受外力作用容易破碎﹐顯示脆性。少數具金屬鍵的礦物(如自然金)﹐具延性(拉之成絲)﹑展性(捶之成片)。
磁性
根據礦物內部所含原子或離子的原子本徵磁矩的大小及其相互取向關系的不同﹐它們在被外磁場所磁化時表現的性質也不相同﹐從而可分為抗磁性(如石鹽)﹑順磁性(如黑雲母)﹑反鐵磁性(如赤鐵礦)﹑鐵磁性(如自然鐵)和亞鐵磁性(如磁鐵礦)。由於原子磁矩是由不成對電子引起的﹐因而凡只含具飽和的電子殼層的原子和離子的礦物都是抗磁的﹐而所有具有鐵磁性或亞鐵磁性﹑反鐵磁性﹑順磁性的礦物都是含過渡元素的礦物。但若所含過渡元素離子中不存在不成對電子時(如毒砂)﹐則礦物仍是抗磁的。具鐵磁性和亞鐵磁性的礦物可被永久磁鐵所吸引﹔具亞鐵磁性和順磁性的礦物則只能被電磁鐵所吸引。礦物的磁性常被用於探礦和選礦。
發光性
些礦物受外來能量激發能發出可見光。加熱﹑摩擦以及陰極射線﹑紫外線﹑X 射線的照射都是激發礦物發光的因素。激發停止﹐發光即停止的稱為螢光﹔激發停止發光仍可持續一段時間的稱為燐光。礦物發光性可用於礦物鑒定﹑找礦和選礦。編輯本段礦物的化學成分和晶體結構
化學組成和晶體結構是每種礦物的基本特徵﹐是決定礦物形態和物理性質以及成因的根本因素﹐也是礦物分類的依據﹐礦物的利用也與它們密不可分。
礦物與地殼的化學組成
化學元素是組成礦物的物質基礎。人們對地殼中產出的礦物研究較為充分。地殼中各種元素的平均含量(克拉克值)不同。氧﹑硅﹑鋁﹑鐵﹑鈣﹑鈉﹑鉀﹑鎂八種元素就佔了地殼總重量的97％﹐其中氧約佔地殼總重量的一半(49％)﹐硅佔地殼總重的1/4以上(26％)。故地殼中上述元素的氧化物和氧鹽(特別是硅酸鹽)礦物分布最廣﹐它們構成了地殼中各種岩石的主要組成礦物。其餘元素相對而言雖微不足道﹐但由於它們的地球化學性質不同﹐有些趨向聚集﹐有的趨向分散。某些元素如銻﹑鉍﹑金﹑銀﹑汞等克拉克值甚低﹐均在千萬分之二以下﹐但仍聚集形成獨立的礦物種﹐有時並可富集成礦床﹔而某些元素如銣﹑鎵等的克拉克值雖遠高於上述元素﹐但趨於分散﹐不易形成獨立礦物種﹐一般僅以混入物形式分散於某些礦物成分之中。
礦物晶體結構中原子的堆積(排列)與配位數
共價鍵的礦物(如自然金屬﹑鹵化物及氧化物礦物等)晶體結構中﹐原子常呈最緊密堆積(見晶體)﹐配位數即原子或離子周圍最鄰近的原子或異號離子數﹐取決於陰陽離子半徑的比值。當共價鍵為主時(如硫化物礦物)﹐配位數和配位型式取決於原子外層電子的構型﹐即共價鍵的方向性和飽和性。對於同一種元素而言﹐其原子或離子的配位數還受到礦物形成時的物理化學條件的影響。溫度增高﹐配位數減小﹐壓力增大﹐配位數增大。礦物晶體結構可以看成是配位多面體(把圍繞中心原子並與之成配位關系的原子用直線聯結起來獲得的幾何多面體)共角頂﹑共棱或共面聯結而成。
礦物成分和晶體結構的變化
一定的化學成分和一定的晶體結構構成一個礦物種。但化學成分可在一定范圍內變化。礦物成分變化的原因﹐除那些不參加晶格的機械混入物﹑膠體吸附物質的存在外﹐最主要的是晶格中質點的替代﹐即類質同象替代﹐它是礦物中普遍存在的現象。可相互取代﹑在晶體結構中占據等同位置的兩種質點﹐彼此可以呈有序或無序的分布(見有序－無序)。 礦物的晶體結構不僅取決於化學成分﹐還受到外界條件的影響。同種成分的物質﹐在不同的物理化學條件(溫度﹑壓力﹑介質)下可以形成結構各異的不同礦物種。這一現象稱為同質多象。如金剛石和石墨的成分同樣是碳單質﹐但晶體結構不同﹐性質上也有很大差異。它們被稱為碳的不同的同質多象變體。如果化學成分相同或基本相同﹐結構單元層也相同或基本相同﹐只層的疊置層序有所差異時﹐則稱它們為不同的多型。如石墨2H 多型(兩層一個重復周期﹐六方晶系)和3R 多型(三層一個重復周期﹐三方晶系)。不同多型仍看作同一個礦物種。
礦物的晶體化學式
礦物的化學成分一般採用晶體化學式表達。它既表明礦物中各種化學組分的種類﹑數量﹐又反映了原子結合的情況。如鐵白雲石 Ca(Mg﹐Fe﹐Mn)[CO3]2﹐圓括弧內按含量多少依次列出相互成類質同象替代的元素﹐彼此以逗號分開﹔方括弧內為絡陰離子團。當有水分子存在時﹐常把它寫在化學式的最後﹐並以圓點與其他組分隔開﹐如石膏Ca[SO4]‧2 H2O。

❸ 礦石礦石物理力學性質是指什麼

題目有錯別字，正確的應該為：「礦物的礦石物理力學性質是指什麼？」
礦物的物理性質，決定於礦物的化學成分和內部構造。由於不同礦物的化學成分或內部構造不同，因而反映出不同的物理性質。所以，礦物的 物理性質，是鑒別礦物的重要依據。

（一）光學性質：
1、顏色
礦物的顏色，是礦物對可見光波的吸收作用產生的。按成色原因，有自色、他色、假色之分。
自色： 礦物固有的顏色，顏色比較固定。 一般來說，含鐵，錳多的礦物，如黑雲母、普通角閃石、普通輝石等，顏色較深；含硅、鋁、鈣等成分多的礦物，如石英、長石、方解石等，顏色較淺。
他色：
礦物混入了某些雜質所引起的，與礦物的本身性質無關。他色不固定，對鑒定礦物沒有很大意義。 假色：由於礦物內部的裂隙或表面的氧化薄膜對光的折射、散射所引起的。如方解石解理面上常出現的虹彩；斑銅礦表面常出現斑駁的藍色和紫色。
2、光澤
礦物表面呈現的光亮程度，稱為光澤。它是礦物表面的反射率的表現。 按其反射強弱程度，分金屬光澤、半金屬光澤和非金屬光澤。 造岩礦物絕大部分屬於非金屬光澤。
玻璃光澤：反光如鏡，如長石、方解石解理面上呈現的光澤。 珍珠光澤：象珍珠一樣的光澤，如雲母等。
絲絹光澤：纖維狀或細鱗片狀礦物，形成絲絹般的光澤，如纖維石膏和絹雲母等。 油脂光澤：礦物表面不平，致使光線散射，如石英斷口上呈現的光澤。 蠟狀光澤：石蠟表面呈現的光澤，如蛇紋石、滑石等緻密塊體礦物表面的光澤。
土狀光澤：礦物表面暗淡如土，如高嶺石等松細粒塊體礦物表面所呈現的光澤。
3、條痕
礦物在無釉瓷板上摩擦時所留下的粉末痕跡，它是指礦物粉末的顏色。對不透明礦物的鑒定很重要。
（二）力學性質
1．硬度
礦物抵抗外力刻劃、研磨的能力，稱為硬度。硬度是礦物的一個重要鑒定特徵。 在鑒別礦物的硬度時，是用兩種礦物對刻的方法來確定礦物的相對硬度。
摩氏硬度計： 硬度對比的標准，從軟到硬依次由下列10種礦物組成，稱為摩氏硬度計。 （1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）螢石 （5）磷灰石（6）正長石（7）石英（8）黃玉（9）剛玉（10）金剛石
可以看出，摩氏硬度只反映礦物相對硬度的順序，它並不是礦物絕對硬度的等級。 礦物硬度的確定，是根據兩種礦物對刻時互相是否刻傷的情況而定。
野外工作中，常用指甲（2～2.5）、鐵刀刃（3～5.5）、玻璃（5～5.5）、鋼刀刃（6～6.5）鑒別礦物的硬度
礦物硬度，對岩石的強度有明顯影響。風化、裂隙、雜質等會影響礦物的硬度。所以在鑒別礦物的硬度時，要注意在礦物的新鮮晶面或解理面上進行。
2． 解理、斷口
礦物受打擊後，能沿一定方向裂開成光滑平面的性質，稱為解理。裂開的光滑平面稱為解理面。不具方向性的不規則破裂面，稱為斷口。
不同的晶質礦物，由於其內部構造不同，在受力作用後開裂的難易程度、解理數目以及解理面的完全程度也有差別。
根據解理出現方向的數目，有一個方向的解理，如雲母等； 有兩個方向的解理，如長石等； 有三個方向的解理，如方解石等。 根據解理的完全程度，可將解理分為以下幾種：
極完全解理極：易裂開成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如雲母。
完全解理：沿解理方向開裂成小塊，解理面平整光亮，如方解石。 中等解理：既有解理面，又有斷口，如正長石。 不完全解理：常出現斷口，解理面很難出現，如磷灰石。 礦物解理的完全程度和斷口是互相消長的，解理完全時則不顯斷口。反之，解理不完全或無解理時，則斷口顯著。如不具解理的石英，則只呈現貝殼狀的斷口。

解理是造岩礦物的另一個鑒定特徵。

❹ 銅礦石的物理性質有那些，化學性質有那些

銅是人類最早發現的古老金屬之一，早在三千多年前人類就開始使用銅。自然界中的銅分為自然銅、氧化銅礦和硫化銅礦。自然銅及氧化銅的儲量少，現在世界上80%以上的銅是從硫化銅礦精煉出來的，這種礦石含銅量極低，一般在2-3%左右。金屬銅，元素符號CU，原子量63.54,比重8.92，熔點1083Co。純銅呈淺玫瑰色或淡紅色。銅具有許多可貴的物理化學特性，例如其熱導率都很高，化學穩定性強，抗張強度大，易熔接，且抗蝕性、可塑性、延展性。純銅可拉成很細的銅絲，製成很薄的銅箔。能與鋅、錫、鉛、錳、鈷、鎳、鋁、鐵等金屬形成合金，形成的合金主要分成三類：黃銅是銅鋅合金，青銅是銅錫合金，白銅是銅鈷鎳合金(中國礦產貿易網 上看到的)

❺ 礦物的其他物理性質

1.礦物的密度和相對密度

礦物單位體積的質量稱作礦物的密度（density），也稱真密度，單位為g/cm³。密度值可依據晶胞體積、晶胞內所含原子種類及其數量計算得出。礦物的相對密度（relative density）是指礦物在空氣中的質量與4℃時同體積水的質量之比，量綱為一。由於4℃時水的密度是1g/cm³，所以礦物相對密度與真密度數值相等。

實踐中相對密度的測定常常忽略水在4℃時和室溫下的差，其方法是：用極細線將待測礦物樣品釣掛於天平鉤上，稱出其質量（W₁），然後把懸著的樣品放入盛滿水的容量瓶，求得排出水的質量（W₂）。相對密度D=W₁/W₂。

礦物的相對密度分為輕、中、重3個級別：

輕級 相對密度小於2.5。石墨（2.09～2.23）、石鹽（2.1～2.2）和石膏（2.3）等屬輕礦物。

中等 相對密度在2.5～4之間。絕大多數非金屬礦物如石英（2.65）、螢石（3.18）和金剛石（3.52）等具中等密度。

重級 相對密度大於4。自然金屬元素和多數硫化物類礦物如自然金（15.6～19.3）、黃鐵礦（4.9～5.2）等屬重礦物。

礦物的相對密度與其組成元素的相對原子質量、原子或離子的半徑及結構的緊密程度有關。在等型結構的礦物中，一般來說，組成元素的相對原子質量越大而原子或離子半徑越小，礦物的相對密度越大；但通常原子或離子的相對原子質量與半徑正相關，礦物的相對密度變化趨勢便依優勢因素而異。在同質多象各變體間，配位數較高、質點排列緊密者，其相對密度較大。當礦物在較高溫結晶時，形成配位數較低的晶體結構，其相對密度較小；而當礦物在較高壓力下結晶時，形成配位數較高的晶格，結構堆積較為緊密，其相對密度較大。

礦物肉眼鑒定時，可用掂量比較的方法進行粗略的密度分級。

相對密度是礦物分選、鑒定的主要依據之一，它在地質作用判別和礦物標型找礦以及礦物材料開發應用方面均有重要意義。

2.礦物的磁性

礦物的磁性（magnetism）是指礦物在外磁場作用下被磁化而表現出被外磁場吸引、排斥或對外界產生磁場的性質。礦物磁性的大小以其單位體積的磁化強度與外磁場強度之比即磁化率來表示。

從本質上講，礦物的磁性是由其所有原子或離子中核外電子的自旋磁矩和電子繞核旋轉形成的電子軌道磁矩的總和所決定的。在外磁場作用下，如果所有小磁場全部定向排列，礦物獲得較高的磁化率，表現出強的磁性；如果礦物內只有少數小磁場作定向排列，表明磁化率較低，顯示弱磁性。強磁性包括鐵磁性（ferromagnetism）和亞鐵磁性（ferrimagnetism），弱磁性包括反鐵磁性（antiferromagnetism）、順磁性（paramagnetism）和抗磁性（亦稱逆磁性、反磁性，diamagnetism）。其中，抗磁性礦物（自然銀、方鉛礦、金剛石、方解石、螢石等）的磁化方向與外磁場方向相反，在外磁場中略被排斥；其他礦物的磁化方向都與外磁場相同，在外磁場中被吸引，而鐵磁性礦物（自然鐵等）和亞鐵磁性礦物（磁鐵礦、磁黃鐵礦等）在外磁場中既能被吸引，又能吸引鐵質，合稱為磁性礦物；反鐵磁性礦物（自然鉑、赤鐵礦、方錳礦等）和順磁性礦物（黑鎢礦、普通輝石、普通角閃石、黑雲母等）只能被大強度的外磁場如電磁鐵所吸引，合稱電磁性礦物。磁性和電磁性礦物都含有具不成對電子的過渡型離子，且不成對電子數與礦物磁性強度正相關；由惰性氣體型離子和銅型離子組成的礦物都呈抗磁性。

礦物肉眼鑒定時，常用永久磁鐵或磁化小刀與礦物相互作用，將礦物粗略地分為以下3級：

強磁性礦物（stronger magnetism mineral）較大顆粒或塊體能被永久磁鐵所吸引的礦物，如磁鐵礦。

弱磁性礦物（weaker magnetism mineral）粉末才表現出能被永久磁鐵所吸引的礦物，如鉻鐵礦。

無磁性礦物（non-magnetism mineral）粉末也不能被永久磁鐵吸引的礦物，如黃鐵礦。

磁性是礦物十分重要的物理性質參數，它不僅是許多礦物鑒定、分選以及磁法找礦的重要依據，還是古陸和岩石圈演化、交代蝕變作用和地球表層系統環境變化的重要依據。

3.礦物的電學性質

（1）導電性和介電性

礦物的導電性（electric conctivity）是表徵礦物傳導電流能力的性質，以電阻率表徵。導電能力的強弱主要取決於化學鍵類型。一般地說，具有金屬鍵的礦物或多或少會表現出導電性。一些自然元素礦物和金屬硫化物礦物，如自然金、自然銅、石墨、輝銅礦、鎳黃鐵礦等，由於其結構中存在大量自由電子而成為電的良導體。

礦物的介電性（dielectricity）是指不導電或導電性極弱的礦物，在外電場作用下被極化而產生感應電荷的性質，常用介電常數（即電容率，dielectric constant）來表徵。介電常數的大小與組成礦物的陰陽離子類型、半徑、被極化的難易程度及內部結構有關。具離子鍵或共價鍵的非金屬礦物，如多數氧化物、含氧鹽和鹵化物礦物（石英、石棉、白雲母、石膏等）介電常數較大，屬非導體（non conctor）或絕緣體（insulator）。

（2）熱電性

有些礦物常溫下呈弱導電性，溫度升高時導電性增強，為半導體（semiconctor），如黃鐵礦、閃鋅礦等。對半導體礦物不均勻加熱時，其冷、熱端產生溫差電動勢（也稱熱電動勢）。半導體礦物這種由熱差而產生電勢的性質稱為熱電性（thermoelectricity），以熱電系數（thermoelectric coefficient）（a，單位μV/℃）表示。

礦物的熱電性主要受其結構中雜質元素的種類、賦存狀態和晶格缺陷（如空穴、自由電子等）等因素的影響，而後者則與其形成介質的物理化學條件密切相關，因此礦物熱電性的研究能夠揭示其成因信息，成為許多礦床規模大小、剝蝕程度和深部遠景判別的重要依據。

（3）壓電性和焦電性

當礦物受到定向壓應力或張應力作用時，垂直於應力的兩側表面產生等量相反電荷，應力方向反轉時，兩側表面的電荷易號，這種性質稱為礦物的壓電性（piezoelectricity）。具有壓電性的礦物在定向壓應力或張應力交替作用下將產生交變電場，這種現象稱壓電效應（piezoelectric effect）。若將這類礦物晶體置於交變電場中，它便發生機械伸縮，稱電致伸縮（electrostriction），即反壓電效應。

礦物的焦電性（pyroelectricity）是指某些電介質礦物晶體被加熱或冷卻時在特定結晶學方向的兩端表面產生相反電荷的性質。

壓電性和焦電性是晶體因應力作用或熱脹冷縮，晶格發生變形，導致正、負電荷的中心偏離重合位置，引起晶體極化而荷電的現象。因此，壓電性和焦電性都只見於無對稱中心而有極軸（兩極無對稱關系）的極性介電質晶體中。焦電性晶體包括對稱型為L¹，L²，L³，L⁴，L⁶，P，L²2P，L⁴4P，L³3P，L⁶6P的10個晶類。除對稱型為3L⁴4L³6L²的晶類外，其他所有無對稱心的介電質晶體都具壓電性（共20個晶類）。顯然，具有焦電性的晶體必有壓電性，反之則未必。例如，電氣石（3 m點群）、異極礦和方硼石（均為mm2點群）既具焦電性，又具壓電性；而石英（32點群）則僅有壓電性。

壓電性和焦電性除了可用於判斷礦物晶體的真實對稱外，壓電性還廣泛用於鍾表、無線電、雷達和超聲波探測技術，焦電性則廣泛用於紅外探測和熱電攝像。

4.礦物的放射性等性質

除了上述的物理性質外，礦物的放射性、吸水性、可塑性、膨脹性、揮發性、導熱性，以及嗅覺、味覺、觸覺、熔點等性質，在礦物鑒定、核工業和材料工業上的利用有極其重要的意義，將在涉及的礦物中加以介紹。

思考題及習題

1）礦物呈色的機制是什麼？試述礦物致色的四種主要機理。

2）何謂條痕？一般來說，如何鑒定礦物的條痕色？

3）影響礦物透明度的主要因素有哪些？

4）何謂礦物的光澤？光澤分幾級？光澤分級的依據是什麼？什麼是特殊光澤？舉出四種特殊光澤並予以表述。

5）從本質上講，某些礦物能夠發光的機理是什麼？何謂磷光和熒光？試述熱發光的機制及其意義。

6）什麼是礦物的解理？它是如何分級的？哪些結晶學方向容易發育解理？如何正確區分解理面與晶面？解理和裂理有何不同？

7）什麼叫斷口？舉出四種常見斷口並描述其特徵。

8）如何鑒定礦物的硬度？影響礦物硬度的主要因素是什麼？寫出摩斯硬度計10種標准礦物的名稱。指甲、小刀、玻璃、陶瓷各相當於幾級摩斯硬度？

9）試述礦物脆性和延展性、彈性和撓性的本質。

10）何謂礦物的磁性？如何鑒定礦物的磁性？簡要闡述礦物導電性、壓電性、焦電性和放射性的概念。

❻ 礦物的物理性質

礦物的主要物理性質有光學性質、力學性質以及磁性、壓電性等等，這些性質是肉眼鑒定礦物的主要依據。

1.礦物的光學性質

礦物的光學性質有顏色、條痕、光澤和透明度等。它是礦物對可見光的吸收、反射和透射等的程度不同所致，與礦物的化學成分和晶體結構密切相關。

顏色 是礦物吸收可見光後所呈現的色調。如對各種波長可見光不同程度的均勻吸收，則顯出白、灰、黑等顏色；如礦物選擇性吸收某些波長的可見光，礦物則顯示出紅、橙、黃、綠等各種鮮艷的顏色。某些礦物由於外來原因而呈現出不固定的顏色，如透明礦物石英為無色，混有雜質後可出現紅、黃、黑等各種顏色。

條痕 是礦物粉末的顏色，通常是用礦物在毛瓷板上刻劃來觀察。透明礦物的粉末因可見光已全反射而呈白色或無色，不透明的金屬礦物的條痕色比較固定。條痕色與礦物顏色可以一致(磁鐵礦)也可以不一致(黃鐵礦)，是鑒定礦物的重要依據之一。

透明度 是指光線透過礦物的程度(以0.03mm厚度為標准，通常在礦物碎片邊緣觀察)。可分為透明(如水晶)、半透明(如閃鋅礦)和不透明(如黃鐵礦)三個等級。

光澤 是礦物表面對可見光的反射能力。按光澤的強弱分為：①金屬光澤，如方鉛礦、黃銅礦；②半金屬光澤，如磁鐵礦、黑鎢礦；③金剛光澤，如金剛石、閃鋅礦；④玻璃光澤，如石英、長石、方解石。金剛光澤和玻璃光澤等合稱為非金屬光澤，是透明礦物所具有的光澤。當它們受其他物理原因的影響時，能產生一些特殊形象的光澤，如石英斷口的油脂光澤、雲母解理面的珍珠光澤、纖維狀礦物(石膏)的絲絹光澤等。

2.礦物的力學性質

礦物的力學性質包括解理、斷口、硬度等，它是礦物受外力作用後的反映，與礦物的晶體結構等有關。

解理 是礦物受力後沿著一定方向裂開的能力，稱為解理。裂開的光滑平面稱為解理面。不同礦物產生解理的能力不同，故解理的特徵是識別礦物的重要標志，如雲母有一個方向的極完全解理(一組)，沿此方向極易分裂成為薄片；方解石有三個方向的解理(三組)，故受力打擊後極易沿該三個方向破裂成為菱形小塊。按照解理發育的程度，分為：①極完全解理，雲母(一組)；②完全解理，螢石(四組)、方解石(三組)、方鉛礦(三組)；③中等解理，輝石(兩組)、角閃石(兩組)；④不完全解理，磷灰石、綠柱石；⑤極不完全解理(無解理)，石英、石榴子石。礦物受力後沿任意方向裂開成凹凸不平的斷面稱為斷口。常見的有：①貝殼狀斷口，石英；②鋸齒狀斷口，自然銅；③參差不齊斷口，黃鐵礦；④土狀斷口，高嶺土。一般解理發育的礦物無斷口(圖2-2)。

圖2-2 幾種礦物的解理

(由黃體蘭提供)

硬度 是礦物抵抗外力如刻劃、壓入或研磨的能力。測量礦物硬度的絕對值需要專用設備。為了應用方便，1824年奧地利礦物學家摩氏(Mohs)，選擇了十種常見的不同硬度的礦物，作為十個硬度級別的標准，將要鑒定的礦物與其相互刻劃進行比較，從而確定該礦物的相對硬度，稱為摩氏硬度計(以下所指硬度均指摩氏硬度)。按硬度由小到大的排序，依次為：1.滑石，2.石膏，3.方解石，4.螢石，5.磷灰石，6.長石，7.石英，8.黃玉，9.剛玉，10.金剛石。在實際工作中，常用隨身工具進行比較確定：手指甲(硬度約為2.5)、小刀(約為5.5)、玻璃(約為6)。

3.礦物的相對密度

指礦物的重量與4℃時同體積水的重量之比，習慣稱為比重。在肉眼鑒定礦物時，一般憑經驗用手掂量大致估計。分為三種：①輕礦物，相對密度2.5以下，如石鹽、石膏；②中等密度礦物，相對密度2.5～4，如正長石、角閃石；③重礦物，相對密度4 以上，如黃鐵礦、方鉛礦。

4.礦物的其他物理性質

礦物除力學、光學和密度性質外，還有其他物理特性。如某些礦物具有磁性(如磁鐵礦等)、導電性、壓電性(部分石英)、發光性、延展性、柔性、脆性、彈性、撓性。甚至利用味覺、嗅覺、觸覺等這些方法都可以大致鑒定礦物。

❼ 礦物的化學性質

（一）礦物的化學成分

自然界的礦物除少數是單質外，絕大多數都是化合物。前者就是由同一元素自相結合而成的礦物，如自然金（Au）、自然銅（Cu）、石墨（C）等；後者則是由兩種或兩種以上元素化合而成的礦物，如石英（SiO₂）、螢石（CaF₂）、赤鐵礦（Fe₂O₃）等。無論是單質或化合物，其化學成分都不是絕對固定不變的，通常都是在一定的范圍內有所變化。引起礦物化學成分變化的原因，對晶質礦物而言，主要是元素的類質同象代替。對膠體礦物來說，則主要是膠體的吸附作用。通常說某種礦物成分中含有的某些混入物，除因類質同象代替和吸附而存在的成分外，還包括一些以顯微（及超顯微）包裹體形式存在的機械混入物。

（二）類質同象和同質異象

1.類質同象

晶體結構中的某些離子、原子或分子的位置，一部分被性質相近的其他離子、原子或分子所佔據，但晶體結構型式、化學鍵類型及離子正負電荷的平衡保持不變或基本不變，僅晶胞參數和物理性質（如折射率、密度等）隨置換數量的改變而作線性變化的現象。成類質同象的晶體稱為「類質同象混晶」。類質同象有兩種情況：

（1）兩種組分能以任何比例相互混溶，從而形成連續的類質同象系列，稱為完全類質同象。例如在菱鎂礦Mg〔CO₃〕和菱鐵礦Fe〔CO₃〕之間，由於鎂和鐵可以互相代替，可以形成各種Mg、Fe含量不同的類質同象混合物（混晶），從而可以構成一個鎂與鐵成各種比值的連續的類質同象系列：

固體礦產探采選概論

菱鎂礦—含鐵的菱鎂礦—含鎂的菱鐵礦—菱鐵礦

在這個系列中，礦物的結構型相同，只是晶格常數略有變化。

（2）兩種組分不能以任意比例相互混溶，稱為有限類質同象。例如，閃鋅礦ZnS中的鋅，可部分地（不超過26%）被鐵所代替，在這種情況下，鐵被稱為類質同象混入物，富鐵的閃鋅礦被稱為鐵閃鋅礦。由於鐵代替鋅可使閃鋅礦的晶胞參數（a₀）增大。

類質同象混合物是一種固溶體。所謂固溶體是指在固態條件下，一種組分溶於另一種組分之中而形成的均勻的固體。它可以通過質點的代替而形成「代替固溶體」（即類質同象混晶）；也可以通過某種質點侵入它種質點的晶格空隙而形成「侵入固溶體」，礦物中經常出現的是代替固溶體，也就是類質同象。但侵入固溶體也是存在的，一部分是以機械混入物形式出現的雜質，即屬於侵入固溶體。不論是哪一種固溶體，都是造成晶質礦物化學成分不固定的原因。

形成類質同象代替的原因，一方面取決於代替質點本身的性質，如原子離子半徑大小、電價離子類型、化學鍵性等；另一方面取決於外部條件，如形成代替時的溫度、壓力、介質條件等。

2.同質異象

化學成分相同的物質，在不同的物理化學條件下，可以生成具有不同的結晶構造，從而具有不同形態和不同物理性質的礦物，這種現象稱為同質異象。最典型的例子是金剛石和石墨，雖然它們都是由碳元素（C）組成的，但兩者的結晶構造和物理性質卻截然不同。

（三）膠體礦物

膠體是一種物質的微粒，粒徑0.001～0.1μm，分散於另一種物質之中所形成的不均勻的細分散系。前者稱為分散相（或分散質），後者稱為分散媒（或分散介質）。無論是固體、液體或氣體，既可作分散相，也可作分散媒。在膠體分散體系中，當分散媒遠多於分散相時，稱為膠溶體；而當分散相遠多於分散媒時，稱為膠凝體。

地面上的水時常含有大於0.001μm的微粒，因此不是真溶液，而是膠體溶液（即水膠溶體），例如泥漿。固態的膠體礦物基本上只有水膠凝體和結晶膠溶體兩類。就膠體礦物形成的過程來說，膠體顆粒通常是原岩（或原礦）的微細碎屑，而分散介質一般是水，兩者在一起便構成了膠體溶液（溶膠）。膠體顆粒間或膠體顆粒與帶異電荷離子間發生相互作用時，膠體顆粒便相互中和而失去電荷，從而凝聚下沉而與介質分離，經逐漸固結後，就形成了固態的膠體礦物。如帶負電荷的SiO₂膠體顆粒和帶正電荷的Fe（OH）₃膠體顆粒相遇時，就凝聚而成含二氧化硅的褐鐵礦。由於這一原因，膠體礦物的化學組成常常是不很固定的。例如膠體成因的硬錳礦（mMnO₂·MnO·nH₂O），不僅其主要組成MnO₂和MnO的含量變化很大，而且還常混入少量的K₂O、BaO、CaO、ZnO等組分，這是由於帶負電荷的MnO₂膠體顆粒能夠從水溶液中吸附K⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Zn²⁺等陽離子所致。除此而外，分散介質的乾枯、溫度的變化、生物的活動等都可以促使膠體凝聚。

膠體礦物中微粒的排列和分布是不規則和不均勻的，外形上不能自發地形成規則的幾何多面體，一般多呈鍾乳狀、葡萄狀、皮殼狀等形態；在光學性質上具非晶質體特點，故通常將膠體礦物看作非晶質礦物。但它的微粒本身可以是結晶的，因粒徑太小，是一種超顯微的晶質（如粘土礦物）。但必須說明的是，隨著時間的增長，以及溫度和壓力的變化，膠體會發生陳化，在陳化的過程中，質點趨向於規則的排列，也就是由非晶質逐漸轉變為晶質，如蛋白石（SiO₂·nH₂O）轉變為石髓和石英，即是其例。

（四）礦物中的水

水是很多礦物的重要組成部分，礦物的許多性質都與其含水有關。根據礦物中水的存在形式以及它們在晶體結構中的作用，可以把水分為兩類：一類是不參加晶格，與礦物晶體結構無關的，統稱為吸附水；另一類是參加晶格或與礦物晶體結構密切相關的，包括結晶水、沸石水、層間水和結構水。

1.吸附水

不參加晶格的吸附水，是滲入在礦物集合體中，為礦物顆粒或裂隙表面機械吸附的中性的H₂O分子。吸附水不屬於礦物的化學成分，不寫入化學式。含在水膠凝體中的膠體水，是吸附水的一種特殊類型，如蛋白石（SiO₂·nH₂O）。

2.結晶水

以中性分子存在於礦物中，在晶格中具有固定的位置，起著構造單位的作用，是礦物化學組成的一部分，如石膏Ca〔SO₄〕·2H₂O、膽礬Cu〔SO₄〕·2H₂O等。

3.沸石水

是存在沸石族礦物中的中性水分子。沸石的結構中有大的空洞及孔道，水就占據在這些空洞和孔道中，位置並不十分固定。水的含量隨溫度和濕度而變化。

4.層間水

是存在於層狀硅酸鹽的結構層之間的中性水分子。如蒙脫石中，水分子聯結成層，水的含量多少受交換陽離子的種類、溫度、濕度的控制。加熱至110℃時，層間水大量逸出；在潮濕環境中又可重新吸水。

5.結構水

又稱化合水，是以（OH）^-、H⁺、（H₂O）⁺離子形式參加礦物晶格的「水」，如高嶺石Al₄ 〔Si₄ O₁₀〕（OH）₈。結構水在晶格中佔有固定的位置，在組成上具有確定的含量比，以（OH）^-形式最為常見。

（五）礦物的化學式

礦物的化學成分用化學式來表示，其表示方法有實驗式和構造式兩種。

1.實驗式

它只表示礦物組成元素的種類及其分子（原子）數量比，如閃鋅礦是ZnS，正長石是KAlSi₃O₈。

2.構造式（或稱晶體化學式）

它不僅表示元素的種類和數量比，還反映各元素的原子在分子構造中的相互關系。其書寫方法是：陽離子寫在前面，陰離子接著寫在陽離子的後面，絡陰離子用方括弧［］括出，以此與陽離子相區別。如孔雀石是Cu₂〔Co₃〕（OH）₂，正長石是K〔AlSi₃O₈）。

對類質同象混合物，是將存在替換的原子或離子用圓括弧括出，按含量多少依次排列，並以逗點分開，如黑鎢礦是（Mn，Fe）〔WO₄〕。

對含水化合物的水分子，一般是在化學式的最後面，寫出所含水分子的數量，並用圓點分開，如石膏是CaSO₄·2H₂O；當含水量不定時，通常以nH₂O來表示，如蛋白石是SiO₂·nH₂O。

❽ 礦物的物理性質有哪些

概述
長期以來，人們根據物理性質來識別礦物，如顏色﹑光澤﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是礦物肉眼鑒定的重要標志。
作為晶質固體，礦物的物理性質取決於它的化學成分和晶體結構，並體現著一般晶體所具有的特性──均一性﹑對稱性和各向異性。
形態
礦物千姿百態，就其單體而言，它們的大小懸殊，有的肉眼或用一般的放大鏡可見（顯晶），有的需藉助顯微鏡或電子顯微鏡辨認（隱晶）；有的晶形完好，呈規則的幾何多面體形態；有的呈不規則的顆粒，存在於岩石或土壤之中。礦物單體形態大體上可分為三向等長（如粒狀）、二向延展（如板狀﹑片狀）和一向伸長（如柱狀﹑針狀﹑纖維狀）3種類型。而晶形則服從一系列幾何結晶學規律。
礦物單體間有時可以產生規則的連生，同種礦物晶體可以彼此平行連生，也可以按一定對稱規律形成雙晶，非同種晶體間的規則連生稱浮生或交生。
礦物集合體可以是顯晶或隱晶的。隱晶或膠態的集合體常具有各種特殊的形態，如結核狀（如磷灰石結核）、豆狀或鮞狀（如鮞狀赤鐵礦）﹑樹枝狀（如樹枝狀自然銅）﹑晶腺狀（如瑪瑙）﹑土狀（如高嶺石）等。
顏色
礦物的顏色多種多樣。呈色的原因，一類是白色光通過礦物時，內部發生電子躍遷過程而引起對不同色光的選擇性吸收所致；另一類則是物理光學過程所致。導致礦物內電子躍遷的內因，最主要的是色素離子的存在，如Fe3+使赤鐵礦呈紅色，V3+使釩榴石呈綠色等。是晶格缺陷形成「色心」，如螢石的紫色等。礦物學中一般將顏色分為3類：自色是礦物固有的顏色；他色是指由混入物引起的顏色；假色則是由於某種物理光學過程所致。如斑銅礦新鮮面為古銅紅色，氧化後因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈現藍紫色的錆色。礦物內部含有定向的細微包體，當轉動礦物時可出現顏色變幻的變彩，透明礦物的解理或裂隙有時可引起光的干涉而出現彩虹般的暈色等。礦物在白色無釉的瓷板上劃擦時所留下的粉末痕跡。條痕色可消除假色，減弱他色，通常用於礦物鑒定。
光澤與透明度
指礦物表面反射可見光的能力。根據平滑表面反光的由強而弱分為金屬光澤（狀若鍍克羅米金屬表面的反光，如方鉛礦）﹑半金屬光澤（狀若一般金屬表面的反光，如磁鐵礦）﹑金剛光澤（狀若鑽石的反光，如金剛石）和玻璃光澤（狀若玻璃板的反光，如石英）四級。金屬和半金屬光澤的礦物條痕一般為深色，金剛或玻璃光澤的礦物條痕為淺色或白色。此外，若礦物的反光面不平滑或呈集合體時，還可出現油脂光澤﹑樹脂光澤﹑蠟狀光澤﹑土狀光澤及絲絹光澤和珍珠光澤等特殊光澤類型。
指礦物透過可見光的程度。影響礦物透明度的外在因素（如厚度﹑含有包裹體﹑表面不平滑等）很多。通常是在厚為0.03毫米薄片的條件下，根據礦物透明的程度，將礦物分為：透明礦物（如石英）﹑半透明礦物（如辰砂）和不透明礦物（如磁鐵礦）。許多在手標本上看來並不透明的礦物，實際上都屬於透明礦物如普通輝石等。一般具玻璃光澤的礦物均為透明礦物，顯金屬或半金屬光澤的為不透明礦物，具金剛光澤的則為透明或半透明礦物。
斷口解理與裂理
礦物在外力作用如敲打下，沿任意方向產生的各種斷面稱為斷口。斷口依其形狀主要有貝殼狀﹑鋸齒狀﹑參差狀﹑平坦狀等。在外力作用下，礦物晶體沿著一定的結晶學平面破裂的固有特性稱為解理。解理面平行於晶體結構中鍵力最強的方向，一般也是原子排列最密的面網發生，並服從晶體的對稱性。解理面可用單形符號（見晶體）表示，如方鉛礦具立方體{100}解理﹑普通角閃石具{110}柱面解理等。根據解理產生的難易和解理面完整的程度將解理分為極完全解理（如雲母）﹑完全解理（如方解石）﹑中等解理（如普通輝石）﹑不完全解理（如磷灰石）和極不完全解理（如石英）。裂理也稱裂開，是礦物晶體在外力作用下，沿一定的結晶學平面破裂的非固有性質。它外觀極似解理，但兩者產生的原因不同。裂理往往是因為含雜質夾層或雙晶的影響等，並非某種礦物所必有的因素所致。
硬度與比重
是指礦物抵抗外力作用（如刻劃﹑壓入﹑研磨)）的機械強度。礦物學中最常用的是摩氏硬度，它是通過與具有標准硬度的礦物相互刻劃比較而得出的。10種標准硬度的礦物組成了摩氏硬度計，它們從1度到10度分別為滑石﹑石膏﹑方解石﹑螢石﹑磷灰石﹑正長石﹑石英﹑黃玉﹑剛玉﹑金剛石。十個等級只表示相對硬度的大小，為了簡便還可以用指甲(2-2.5)﹑小鋼刀(6-7)﹑窗玻璃(5.5-6)作為輔助標准﹐粗略地定出礦物的摩氏硬度。另一種硬度為維氏硬度，它是壓入硬度，用顯微硬度儀測出，以千克/平方毫米表示。摩氏硬度H m與維氏硬度H v的大致關系是(kg/mm2)，礦物的硬度與晶體結構中化學鍵型﹑原子間距﹑電價和原子配位等密切相關。
指礦物指純凈、均勻的單礦物在空氣中的重量與同體積水在4℃時重量之比。礦物的比重取決於組成元素的原子量和晶體結構的緊密程度。雖然不同礦物的比重差異很大，琥珀的比重小於1，而自然銥的比重可高達22.7，但大多數礦物具有中等比重(2.5～4)。礦物的比重可以實測，也可以根據化學成分和晶胞體積計算出理論值。
礦物的密度（D）是指礦物單位體積的重量，度量單位為克/立方厘米(g/cm3)。礦物的比重在數值上等於礦物的密度。

❾ 礦物的物理性質主要都有哪些

物理性質
編輯

概述
長期以來，人們根據物理性質來識別礦物，如顏色﹑光澤﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是礦物肉眼鑒定的重要標志。
作為晶質固體，礦物的物理性質取決於它的化學成分和晶體結構，並體現著一般晶體所具有的特性──均一性﹑對稱性和各向異性。

形態
礦物千姿百態，就其單體而言，它們的大小懸殊，有的肉眼或用一般的放大鏡可見（顯晶），有的需藉助顯微鏡或電子顯微鏡辨認（隱晶）；有的晶形完好，呈規則的幾何多面體形態；有的呈不規則的顆粒，存在於岩石或土壤之中。礦物單體形態大體上可分為三向等長（如粒狀）、二向延展（如板狀﹑片狀）和一向伸長（如柱狀﹑針狀﹑纖維狀）3種類型。而晶形則服從一系列幾何結晶學規律。
礦物單體間有時可以產生規則的連生，同種礦物晶體可以彼此平行連生，也可以按一定對稱規律形成雙晶，非同種晶體間的規則連生稱浮生或交生。
礦物集合體可以是顯晶或隱晶的。隱晶或膠態的集合體常具有各種特殊的形態，如結核狀（如磷灰石結核）、豆狀或鮞狀（如鮞狀赤鐵礦）﹑樹枝狀（如樹枝狀自然銅）﹑晶腺狀（如瑪瑙）﹑土狀（如高嶺石）等。

礦物 (20張)

顏色
礦物的顏色多種多樣。呈色的原因，一類是白色光通過礦物時，內部發生電子躍遷過程而引起對不同色光的選擇性吸收所致；另一類則是物理光學過程所致。導致礦物內電子躍遷的內因，最主要的是色素離子的存在，如Fe3+使赤鐵礦呈紅色，V3+使釩榴石呈綠色等。是晶格缺陷形成「色心」，如螢石的紫色等。礦物學中一般將顏色分為3類：自色是礦物固有的顏色；他色是指由混入物引起的顏色；假色則是由於某種物理光學過程所致。如斑銅礦新鮮面為古銅紅色，氧化後因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈現藍紫色的錆色。礦物內部含有定向的細微包體，當轉動礦物時可出現顏色變幻的變彩，透明礦物的解理或裂隙有時可引起光的干涉而出現彩虹般的暈色等。礦物在白色無釉的瓷板上劃擦時所留下的粉末痕跡。條痕色可消除假色，減弱他色，通常用於礦物鑒定。

光澤與透明度
指礦物表面反射可見光的能力。根據平滑表面反光的由強而弱分為金屬光澤（狀若鍍克羅米金屬表面的反光，如方鉛礦）﹑半金屬光澤（狀若一般金屬表面的反光，如磁鐵礦）﹑金剛光澤（狀若鑽石的反光，如金剛石）和玻璃光澤（狀若玻璃板的反光，如石英）四級。金屬和半金屬光澤的礦物條痕一般為深色，金剛或玻璃光澤的礦物條痕為淺色或白色。此外，若礦物的反光面不平滑或呈集合體時，還可出現油脂光澤﹑樹脂光澤﹑蠟狀光澤﹑土狀光澤及絲絹光澤和珍珠光澤等特殊光澤類型。
指礦物透過可見光的程度。影響礦物透明度的外在因素（如厚度﹑含有包裹體﹑表面不平滑等）很多。通常是在厚為0.03毫米薄片的條件下，根據礦物透明的程度，將礦物分為：透明礦物（如石英）﹑半透明礦物（如辰砂）和不透明礦物（如磁鐵礦）。許多在手標本上看來並不透明的礦物，實際上都屬於透明礦物如普通輝石等。一般具玻璃光澤的礦物均為透明礦物，顯金屬或半金屬光澤的為不透明礦物，具金剛光澤的則為透明或半透明礦物。

斷口解理與裂理
礦物在外力作用如敲打下，沿任意方向產生的各種斷面稱為斷口。斷口依其形狀主要有貝殼狀﹑鋸齒狀﹑參差狀﹑平坦狀等。在外力作用下，礦物晶體沿著一定的結晶學平面破裂的固有特性稱為解理。解理面平行於晶體結構中鍵力最強的方向，一般也是原子排列最密的面網發生，並服從晶體的對稱性。解理面可用單形符號（見晶體）表示，如方鉛礦具立方體{100}解理﹑普通角閃石具{110}柱面解理等。根據解理產生的難易和解理面完整的程度將解理分為極完全解理（如雲母）﹑完全解理（如方解石）﹑中等解理（如普通輝石）﹑不完全解理（如磷灰石）和極不完全解理（如石英）。裂理也稱裂開，是礦物晶體在外力作用下，沿一定的結晶學平面破裂的非固有性質。它外觀極似解理，但兩者產生的原因不同。裂理往往是因為含雜質夾層或雙晶的影響等，並非某種礦物所必有的因素所致。

硬度與比重
是指礦物抵抗外力作用（如刻劃﹑壓入﹑研磨)）的機械強度。礦物學中最常用的是摩氏硬度，它是通過與具有標准硬度的礦物相互刻劃比較而得出的。10種標准硬度的礦物組成了摩氏硬度計，它們從1度到10度分別為滑石﹑石膏﹑方解石﹑螢石﹑磷灰石﹑正長石﹑石英﹑黃玉﹑剛玉﹑金剛石。十個等級只表示相對硬度的大小，為了簡便還可以用指甲(2-2.5)﹑小鋼刀(6-7)﹑窗玻璃(5.5-6)作為輔助標准﹐粗略地定出礦物的摩氏硬度。另一種硬度為維氏硬度，它是壓入硬度，用顯微硬度儀測出，以千克/平方毫米表示。摩氏硬度H m與維氏硬度H v的大致關系是(kg/mm2)，礦物的硬度與晶體結構中化學鍵型﹑原子間距﹑電價和原子配位等密切相關。
指礦物指純凈、均勻的單礦物在空氣中的重量與同體積水在4℃時重量之比。礦物的比重取決於組成元素的原子量和晶體結構的緊密程度。雖然不同礦物的比重差異很大，琥珀的比重小於1，而自然銥的比重可高達22.7，但大多數礦物具有中等比重(2.5～4)。礦物的比重可以實測，也可以根據化學成分和晶胞體積計算出理論值。
礦物的密度（D）是指礦物單位體積的重量，度量單位為克/立方厘米(g/cm3)。礦物的比重在數值上等於礦物的密度。
礦物比重的變化幅度很大，可由小於1（如琥珀）至23（如餓釘族礦物）。自然金屬元素礦物的比重最大，鹽類礦物比重較小。
礦物比重可分為三級：
輕級比重小於2.5。如石墨（2.5）、自然硫（2.05-2.08）、食鹽（2.1-2.5）、石膏（2.3）等。
中級比重由2.5到4。大多數礦物的比重屬於此級。如石英（2.65）、斜長石（2.61-2.76）、金剛石（3.5）等。
重級 比重大於4。如重晶石（4.3-4.7）、磁鐵礦（4.6-5.2）、白鎢礦（5.8-6.2）、方鉛礦（7.4-7.6）、自然金（14.6-18.3）等。
礦物的比重決定於其化學成分和內部結構，主要與組成元素的原子量、原子和離子半徑及堆積方式有關。此外礦物的形成條件--溫度和壓力對礦物的比重的變化也起重要的作用。
應該指出，同一種礦物，由於化學成分的變化、類質同象混入物的代換、機械混入物及包裹體的存在、洞穴與裂隙中空氣的吸附等等對礦物的比重均會造成影響。所以，在測定礦物比重時，必須選擇純凈、未風化礦物。

四性、磁性與發光性
某些礦物（如雲母）受外力作用彎曲變形，外力消除可恢復原狀，顯示彈性；而另一些礦物（如綠泥石）受外力作用彎曲變形，外力消除後不再恢復原狀，顯示撓性。大多數礦物為離子化合物，它們受外力作用容易破碎，顯示脆性。少數具金屬鍵的礦物（如自然金），具延性（拉之成絲）﹑展性（捶之成片）。
根據礦物內部所含原子或離子的原子本徵磁矩的大小及其相互取向關系的不同，它們在被外磁場所磁化時表現的性質也不相同，從而可分為抗磁性（如石鹽）﹑順磁性（如黑雲母）﹑反鐵磁性（如赤鐵礦）﹑鐵磁性（如自然鐵）和亞鐵磁性（如磁鐵礦）。由於原子磁矩是由不成對電子引起的，因而凡只含具飽和的電子殼層的原子和離子的礦物都是抗磁的，而所有具有鐵磁性或亞鐵磁性﹑反鐵磁性﹑順磁性的礦物都是含過渡元素的礦物。但若所含過渡元素離子中不存在不成對電子時（如毒砂），則礦物仍是抗磁的。具鐵磁性和亞鐵磁性的礦物可被永久磁鐵所吸引；具亞鐵磁性和順磁性的礦物則只能被電磁鐵所吸引。礦物的磁性常被用於探礦和選礦。
一些礦物受外來能量激發能發出可見光。加熱﹑摩擦以及陰極射線﹑紫外線﹑X 射線的照射都是激發礦物發光的因素。激發停止，發光即停止的稱為螢光；激發停止發光仍可持續一段時間的稱為燐光。礦物發光性可用於礦物鑒定﹑找礦和選礦。

❿ 礦物的分類

礦物分為下列大類：自然元素礦物﹑硫化物及其類似化合物礦物﹑鹵化物礦物﹑氧化物及氫氧化物礦物﹑含氧鹽礦物（包括硅酸鹽﹑硼酸鹽﹑碳酸鹽﹑磷酸鹽﹑砷酸鹽﹑釩酸鹽﹑硫酸鹽﹑鎢酸鹽﹑鉬酸鹽﹑硝酸鹽﹑鉻酸）以上各類化合物加上單質礦物共十八類。

礦物是具有一定化學組成的天然化合物，它具有穩定的相界面和結晶習性。由內部結晶習性決定了礦物的晶型和對稱性；由化學鍵的性質決定了礦物的硬度、光澤和導電性質；由礦物的化學成分、結合的緊密度決定了礦物的顏色和比重等。

在識別礦物時，礦物的形態和物理性質由於其易於鑒定而成為鑒定礦物最常用的標志。礦物一般是自然產出且內部質點（原子、離子）排列有序的均勻固體。其化學成分一定並可用化學式表達。所謂自然產出是指地球中的礦物都是由地質作用形成。

礦物的化學性質：

1、晶體結構

化學組成和晶體結構是每種礦物的基本特徵，是決定礦物形態和物理性質以及成因的根本因素，也是礦物分類的依據﹐礦物的利用也與它們密不可分。

2、化學組成

化學元素是組成礦物的物質基礎。人們對地殼中產出的礦物研究較為充分。地殼中各種元素的平均含量（克拉克值）不同。氧﹑硅﹑鋁﹑鐵﹑鈣﹑鈉﹑鉀﹑鎂八種元素就佔了地殼總重量的97%，其中氧約佔地殼總重量的一半(49%)，硅佔地殼總重的1/4以上(26%)。

3、原子與配位數

共價鍵的礦物（如自然金屬﹑鹵化物及氧化物礦物等）晶體結構中，原子常呈最緊密堆積（見晶體），配位數即原子或離子周圍最鄰近的原子或異號離子數，取決於陰陽離子半徑的比值。

4、成分和結構

一定的化學成分和一定的晶體結構構成一個礦物種。但化學成分可在一定范圍內變化。礦物成分變化的原因，除那些不參加晶格的機械混入物﹑膠體吸附物質的存在外，最主要的是晶格中質點的替代，即類質同象替代，它是礦物中普遍存在的現象。