如何理解礦物的物理學屬性

❶ 認識礦物，應從哪些物理性質方向考慮

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。礦物具有相對固定的化學組成，呈固態者還具有確定的內部結構；它是組成岩石和礦石的基本單元。可以從顏色﹑光澤﹑硬度﹑解理

❷ 礦物的形狀和主要物理性質

(一)礦物的形狀

礦物的形狀是指礦物的外貌特徵,是礦物成分、晶體構造和生成環境等綜合影響的結果。礦物的形狀是鑒定礦物的重要特徵,根據形狀可以了解礦物的生成環境。

1.礦物單體的形狀

礦物單體的形狀是指礦物單個晶體的形狀,主要有以下幾種。

一向延伸型晶體 有柱狀(圖3-7)、針狀(圖3-8)、纖維狀等。如石英、綠柱石、電氣石、石棉等。

圖3-6 鮞狀赤鐵礦(http://111.75.254.210)

圖3-7 電氣石(羅谷風,2010)

圖3-8 輝銻礦(劉光華,2006)

二向延展型晶體 有板狀、片狀等。如雲母、斜長石等(圖3-9,圖3-10)。

圖3-9 白雲母(羅谷風,2010)

圖3-10 斜長石(http://jpkc.cu.ge.cn)

三向等長型晶體 粒狀。如石榴子石、黃鐵礦等(圖3-11)。

2.礦物集合體的形狀

自然界中絕大多數礦物是以集合體的形態出現的,是指是同種礦物的不規則連生體。

顯晶質集合體 包括柱狀、針狀、纖維狀集合體,板狀、片狀集合體和粒狀集合體。

隱晶和膠態集合體 包括分泌體,如瑪瑙;結核體,如鮞狀、豆狀、腎狀赤鐵礦;鍾乳狀體,如方解石鍾乳、葡萄狀體,如硬錳礦;緻密塊狀和土狀塊體,如蛋白石、高嶺土等(圖3-12)。

圖3-11 黃鐵礦(羅谷風,2010)

圖3-12 礦物集合體形態(http://111.75.254.210)

(二)礦物的主要物理性質

1.礦物的光學性質

礦物的光學性質是指礦物對自然光的反射、折射和吸收等所呈現的光學現象。主要有顏色、條痕、光澤和透明度。

顏色 指在礦物的新鮮面上直接觀察到的顏色(圖3-13)。

條痕 是礦物在較硬的瓷板上刻劃後所留下的粉末顏色。條痕色與礦物顏色可以一致(褐鐵礦)也可以不一致(黃鐵礦),是鑒定礦物的重要依據之一(圖3-14)。

圖3-13 礦物的顏色(htpt://11.175.25.4210

圖3-14 礦物的條痕(錢建平等,2012)

透明度 指礦物透過可見光的程度(以0.03mm厚度為標准,通常在礦物碎片邊緣觀察)。一般分為三級:①透明,如水晶、冰洲石(圖3-15);②半透明,如閃鋅礦、辰砂(圖3-16);③不透明,如黃鐵礦、磷鐵礦(圖3-11)。

圖3-15 冰洲石(克里斯·佩蘭特,2007)

圖3-16 辰砂(劉光華,2006)

光澤 是指礦物表面對可見光的反射能力。可分為金屬光澤,如方鉛礦、黃銅礦;半金屬光澤,如磁鐵礦、黑鎢礦(圖3-17);金剛光澤,如金剛石、閃鋅礦(圖3-18);玻璃光澤,如石英、長石、螢石;特殊光澤,包括油脂光澤(圖3-19)、珍珠光澤(雲母)、絲絹光澤(絹雲母)、蠟狀光澤(葉蠟石)、土狀光澤(圖3-20)等。

圖3-17 黑鎢礦(http://jpkc.cugb.e.cn)

圖3-18 閃鋅礦(劉光華,2006)

圖3-19 石英(克里斯·佩蘭特,2007)

圖3-20 高嶺石(克里斯·佩蘭特,2007)

2.礦物的力學性質

礦物的力學性質指礦物抵抗外力作用(刻劃、打擊、壓拉等)所表現出來的性質。包括礦物的解理、斷口和硬度。

(1)解理

礦物受外力作用後,沿一定方向裂開的性質。裂開的光滑平面稱為解理面,分為五級:

極完全解理 如雲母(一組)(見圖3-9);

完全解理 如螢石(四組)、方解石(三組)(見圖3-5)、方鉛礦(三組);

中等解 理如輝石(二組)(圖3-21)、角閃石(二組);

不完全解理 如磷灰石、綠柱石;

極不完全解理(無解理) 如石英(圖3-19)、石榴子石。

(2)斷口

礦物受外力作用後,沿任意方向裂成凹凸不平的破裂面。常見的有:①貝殼狀斷口,如石英(圖3-19);②鋸齒狀斷口,如自然銅(圖3-22);③參差不齊斷口,如黃鐵礦(圖見3-11);④土狀斷口,如高嶺石(圖3-20)。

圖3-21 普通輝石(克里斯·佩蘭特,2007)

圖3-22 自然銅(郭克毅等,1996)

一般解理發育的礦物無斷口,斷口發育的礦物無解理。

(3)硬度

指礦物抵抗摩擦或刻劃的強度,是鑒定礦物的重要依據之一。礦物學上的硬度一般指的是相對硬度即摩式硬度。摩氏硬度是1824年由奧地利礦物學家Firedirch Mohs設立的。

摩氏硬度計以選出的10種硬度不同的礦物,按硬度從小到大排序,作為比較其他礦物相對硬度的標准,它們是滑石、石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。在實際工作中,常用隨身工具如手指甲(硬度為2.5)、小刀或玻璃(硬度為5.5)進行比較確定。

3.礦物的相對密度

指礦物的質量與4℃時同體積水的質量之比。分為三級,①輕礦物:相對密度2.5以下,如食鹽、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。

(三)常見礦物

地殼中發現的礦物有3000多種,常見礦物有幾十種,主要礦物不過十幾種(圖3-23)。

1.石英

石英SiO₂(圖3-24)是具有規則的幾何外形的晶體,其中無色透明者通常稱為水晶。晶形呈六方柱狀,柱面有橫紋;顏色很多,常為無色、乳白色;石英常呈斑狀或塊狀;硬度7;相對密度2.67;晶面上呈玻璃光澤;無解理,斷口呈貝殼狀,斷口上呈油脂光澤。石英用途很廣,可做玻璃原材料,製作石英器皿;顏色鮮艷和純凈無缺陷的水晶可做寶石和光學材料;具壓電性的晶體可用做無線電通訊器材。

圖3-23 常見礦物(中國地質博物館,2010;舒良樹,2010;姜堯發,2009;劉光華,2006)

2.正長石

正長石K[AlSi₃O₈]晶體呈短柱狀,通常為粒狀或塊狀;顏色常為肉紅、褐黃色;硬度為6;相對密度2.5;玻璃光澤;兩組解理。可製作瓷釉,並可提K、lA等(圖3-25)。

圖3-24 石英(張恩等,2011)

3.斜長石

斜長石是鈉長石Na[lASi₃O₈]與鈣長石Ca[Al₂Si₃O₈]混合組成的系列礦物的總稱。晶形呈柱狀、厚板狀,常為粒狀或塊狀;多呈灰白色,有時微帶淺棕、淺藍及淺紅色;硬度6～6.5;相對密度2.61～2.76;玻璃光澤;兩組解理。可用作陶瓷原料(圖3-26)。

圖3-25 正長石(羅谷風,2010)

圖3-26 斜長石(張恩等,2011)

4.白雲母

白雲母K{Al₂[AlSi₃O₁₀](OH)₂}晶體呈假六方柱狀;無色或白色,常帶淺綠、淺黃及淺灰色;硬度2～3;相對密度2.76～3.2;片狀解理完全,可以順著解理面剝成很薄的薄片;薄片具彈性。呈鱗片狀者稱為絹雲母。白雲母具有良好絕緣性,可用於電器工業中(圖3-27)。

5.黑雲母

黑雲母K{(Mg,Fe)₃[AlSi₃O₁₀](OH)₂}晶體呈假六方柱狀;黑色、褐色;珍珠光澤,黑雲母解理面上有珍珠彩暈;其他物理性質與白雲母類同(圖3-28)。

圖3-27 白雲母(張恩等,2011)

圖3-28 黑雲母(郭克毅等,1996)

6.普通角閃石

普通角閃石NaCa₂(Mg,Fe)₄(Al,Fe³⁺)[(Si,Al)₄O₁₁]₂(OH)₂晶體呈柱狀;深綠色或黑色;硬度5～6;相對密度3.1～3.3;玻璃光澤;有兩組解理,橫切面上兩組解理的交角為124°與56°(圖3-29)。

7.普通輝石

普通輝石Ca(Mg,Fe²⁺,Fe³⁺,Ti,Al)[(Si,Al)₂O₆]晶體呈短柱狀、粒狀;黑色、深黑棕色;硬度5～6;相對密度3.2～3.6;玻璃光澤;兩組解理,橫切面上兩組解理的交角為93°與87°(圖3-30)。

8.橄欖石

橄欖石通式為R₂[SiO₄]。晶體呈粒狀;橄欖綠色、淺綠黃色;硬度6.5～7;相對密度3.3～3.5;性脆;玻璃光澤(圖3-31)。

9.石榴子石

石榴子石通式為A₃B₂[SiO₄]₃,其中A代表Mg²⁺、Ca²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Y⁺、K⁺、Na⁺等,B代表Al³⁺、Fe³⁺、Cr³⁺、V³⁺、Ti⁴⁺、Zr⁴⁺等。常見的石榴子石有鈣鐵石榴子石 ,褐紅色、黑色;鈣鋁石榴子石Ca₃Al₂[SiO₄]₃,淺黃、淺綠、黃褐色。石榴子石的晶體常為菱形十二面體、四角三八面體;多為粒狀或塊狀集合體;硬度6.7～7.5;相對密度3.5～4.3;油脂光澤和玻璃光澤。紅色石榴子石可琢磨成寶石(圖3-32)。

圖3-29 普通角閃石(克里斯·佩蘭特,2007)

圖3-30 普通輝石(羅谷風,2010)

圖3-31 橄欖石(羅谷風,2010)

圖3-32 石榴子石(劉光華,1996)

10.方解石

方解石Ca[CO₃]晶體呈菱面體及復三方復三角面體等;常呈粒狀、塊狀集合體;無色或乳白色;硬度3;相對密度2.6～2.8;玻璃光澤;性脆;具有菱面體解理。方解石與鹽酸作用時,反應激烈(劇烈起泡),放出CO₂氣體。無色、透明無裂痕的完好方解石稱為冰洲石,是重要的光學材料(見圖3-23)。

11.白雲石

白雲石CaMg[CO₃]₂與稀冷鹽酸作用反應較緩慢(起泡不劇烈),可與方解石區別。用作建築材料;在冶金工業中用作熔劑;還可用作提煉金屬鎂的原料(見圖3-23)。

12.高嶺石

高嶺石Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈晶體呈極細小的片狀微粒;常組成緻密塊狀、土狀集合體,土狀集合體又稱為高嶺土;硬度1;相對密度2.6;鱗片和薄片無色,緻密塊狀者為白色、淺黃色或淺褐色;土狀光澤,潮濕後具可塑性,但無膨脹性。可用作陶瓷原料、耐火材料和造紙工業等;優質高嶺土可制金屬陶瓷,用於導彈、火箭工業(見圖3-20)。

13.黃鐵礦

黃鐵礦FeS₂晶體呈立方體或五角十二面體;常呈塊狀集合體;淺銅黃色;條痕綠黑色;硬度6～.65;相對密度.49～5.2;金屬光澤。黃鐵礦是製造硫酸和硫黃的主要原料(見圖3-11)。

14.褐鐵礦

褐鐵礦Fe₂O₃·nH₂O通常為土狀、塊狀、結核狀等;顏色為黃褐色;條痕也是黃褐色;硬度5.5;相對密度5～5.3;半金屬或土狀光澤。褐鐵礦是重要的煉鐵原料(見圖3-33)。

15.赤鐵礦

赤鐵礦Fe₂O₃常見者為緻密塊狀、腎狀、土狀等;鋼灰色、鐵黑色、紅或褐色;條痕呈櫻紅色;硬度5.5;相對密度5～5.3;半金屬或土狀光澤。赤鐵礦是重要的煉鐵原料(圖3-34)。

16.磁鐵礦

磁鐵礦Fe₃O₄晶體常呈八面體和菱形十二面體,通常為粒狀或塊狀集合體;顏色為鐵黑色;條痕亦為鐵黑色;硬度6;相對密度5.2;具強磁性;半金屬光澤。磁鐵礦是重要的煉鐵原料(圖3-35)。

圖3-33 褐鐵礦

圖3-34 赤鐵礦

17.黃銅礦

黃銅礦CuFeS₂常見者為緻密塊狀或分散粒狀集合體等;黃銅色;條痕為黑綠色;硬度3～4;相對密度4.1～4.3;金屬光澤。黃銅礦是煉銅的主要原料(圖3-36)。

以上十七種礦物都是常見的礦物。

圖3-35 磁鐵礦(克里斯·佩蘭特,2007)

圖3-36 黃銅礦(克里斯·佩蘭特,2007)

❸ 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。

❹ 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。

❺ 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。

❻ 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。

❼ 礦物鑒定的物理性質

礦物的物理性質主要由礦物的化學成分和內部構造所決定，不同的礦物具有不同的物理性質。因此，我們運用肉眼和一些簡單的工具（小刀、放大鏡、瓷棒、磁鐵等）和試劑（稀鹽酸）對礦物的物理性質進行鑒別，可達到認識、區別礦物的目的。
礦物的物理性質包括光學、力學等性質，我們著重討論能夠觀察到的物理性質。 礦物的光學性質是指自然光作用於礦物表面之後所發生折射和吸收等一系列光學效應所表現出來的各種性質，包括礦物的顏色、條痕、透明度及光澤等。
1、顏色：礦物的顏色是礦物對不同波長的自然光吸收後所呈現顏色。按礦物顏色產生的原因，可分為自色、他色和假色。
（1）自色：是指礦物自身固有的顏色，它與礦物的化學成分和結晶結構有關。自色比較固定，對鑒定礦物有重要意義，如方鉛礦的鉛灰色。
（2）他色：礦物因含外來帶色雜質或氣泡等引起的顏色叫他色，如石英，純凈石英為無色，雜質的混入可使石英染成紫色、玫瑰色、煙灰色等。
（3）假色：為礦物表面氧化等原因產生的顏色叫假色，如方解石、雲母等礦物，在解理面上所見的虹彩的暈色，斑銅礦表面的錆色（藍紫色斑狀）。 礦物顏色的描述，為了便於比較和統一，常以標准色譜：紅、橙、黃、綠、青、藍、紫及白、灰、黑等色來說明礦物的顏色。當礦物顏色與標准色譜有差異時，可加上適當的形容詞，如淡綠、暗紅、灰白色等。另外，也可依最常見的實物來描述礦物的顏色，如磚紅色、草綠色等。具體描述礦物時，下列礦物可作比色礦物：
紅色——辰砂
白色——方解石
黃色——雌黃
鐵黑色——磁鐵礦
褐色——褐鐵礦
鉛灰色——方鉛礦
綠色——孔雀石
銅黃色——黃銅礦
藍色——藍銅礦
桔紅色——雄黃
黑色——黑電氣石
金黃色——自然金
鋼灰色——鏡鐵礦
此外，有些礦物的顏色是介於兩種標准色譜之間，常用二名法來描述，如黃綠色，即礦物以綠色為主稍帶黃色。
2、條痕：礦物的條痕是指礦物粉末的顏色，一般是礦物在未上釉的瓷棒上擦劃後所留下的粉末顏色。
條痕色可以與礦物顏色一致，也可不一致。由於條痕色消除了假色的干擾，減弱了他色的影響，突出了自色，因而它比礦物顏色更穩定，更具有鑒定意義。例如塊狀赤鐵礦，其顏色可以是鐵黑色，也可以是紅褐色，但條痕都是櫻紅色。
觀察條痕時要注意：①要在干凈、白色無上釉的瓷棒上進行，試條痕時不要用力過猛，只要留下條痕即可；②硬度大於瓷棒的礦物一般不留下條痕，需碾成細粉末觀察；③淺色礦物的條痕多為淺色、白色，對鑒定礦物意義不大。
3、光澤：礦物表面反射光波的能力稱為礦物的光澤。
礦物的光澤按反射光的強弱可分為四級：
（1）金屬光澤：礦物反射光能力強似金屬光面（或猶如電鍍的金屬表面）那樣光亮耀眼，如自然金、方鉛礦、黃鐵礦等。
（2）半金屬光澤：礦物反射光能力較弱，似未經磨光的鐵器表面，如磁鐵礦。（3）金剛光澤：礦物反射光能力弱，比金屬和半金屬光澤弱，但強於玻璃光澤，如金剛石、錫石等。
（4）玻璃光澤：礦物反射光能力很弱，如玻璃表面的光澤，如石英（晶體表面上的光澤）、長石等。
金剛光澤和玻璃光澤稱為非金屬光澤。由於反射光受到礦物顏色、表面平坦程度及礦物集合方式等因素的影響，常出現一些特殊光澤，如下列光澤：
油脂光澤：反射光在透明、半透明礦物不平坦斷面上散射成油脂狀光亮，如石英斷面。
樹脂光澤：在不平坦斷面上呈現如松香等樹脂般的光澤，如淺色閃鋅礦
絲絹光澤：纖維狀集合體表面所呈現的絲綢狀反光，如纖維石膏。
珍珠光澤：礦物平坦斷面上呈現的似貝殼內壁一樣柔和多彩的光澤，如白雲母。
土狀光澤：粉末狀或土塊狀集合體的礦物表面暗淡無光象土塊那樣的光澤，如高嶺石。
觀察光澤時，要轉動標本，注意觀察反光，最強的礦物的小平面（即晶面或解理面），不要求整個標本同時反光都強。
礦物的光澤、顏色、條痕、透明度的相互關系 光 澤 顏 色 條 痕 透明度 金屬光澤 金屬色或黑色 深色或金屬色 不透明
半透明
透明 半金屬光澤 深色 淺色或彩色為主，有時為深色 非金屬光澤 金剛光澤 淺（彩色） 無色或白色為主，有的為淺色 玻璃光澤 無色或白色 無色或白色 礦物的力學性質是指礦物受外力作用（刻劃、敲打等）後所呈現的性質，如硬度、解理和斷口等。
1、硬度：是指礦物抵抗外來機械作用力（刻劃、敲打等）的程度。鑒別礦物的硬度，可以把欲試礦物的硬度與某些標准礦物的硬度進行比較，即互相刻劃加以確定。通常用的標准礦物，即摩氏硬度計就是用這種方法確定的：用十種礦物互相刻劃，按硬度相對大小順序把礦物硬度分為十級，排列在後邊的礦物均能刻動前面的礦物。這十種標准礦物是：
摩氏硬度計 硬度等級 代表礦物 硬度等級 代表礦物 1
2
3
4
5 滑石
石膏
方解石
螢石
磷灰石 6
7
8
9
10 正長石
石英
黃玉
剛玉
金鋼石 在實際工作中，通常採用簡單的方法來試驗礦物的相對硬度，即把硬度分為三級：
低硬度——小於2.5,可用指甲刻動;
②中等硬度——2.5~5.5,可用小刀或鋼針刻動,手指甲刻不動;③高硬度——大於5.5,小刀刻不動。
礦物的硬度是鑒定礦物的重要物理參數和特徵之一，測試時應注意：①礦物的硬度是指單個晶體的硬度，而纖維狀、細分散土狀集合體對礦物硬度有影響，難以測定礦物的真實硬度；②受風化影響的礦物，其硬度往往偏低。因此，測試硬度時必須先礦物晶體的新鮮面，而且用力不宜過猛，以避免試驗不準。
2、解理和斷口
礦物晶體或晶粒受外力作用（如敲打）後，沿一定方向出現一系列相互平行且平坦光滑的破裂面的性質稱為解理。礦物的這種破裂光滑平面稱為解理面。
礦物受外力作用後，在任意方向上呈各種凹凸不平的斷面的性質稱為斷口。
解理和斷口互為消長關系，即解理發育者，斷口不發育，相反，不顯解理者，斷口發育。
礦物的解理按其解理面的完好程度和光滑程度不同，通常劃分為四級：
①極完全解理：解理面極完好，平坦且極光滑，礦物晶體可劈成薄片，如雲母、輝鉬礦。
②完全解理：礦物晶體容易劈成小的規整的碎塊或厚板狀，解理面完好，平坦、光滑，如方解石、方鉛礦等。
③中等解理：破裂面不甚光滑，往往不連續，解理面被斷口隔開成階梯狀，如輝石、白鎢礦等。
④不完全解理：一般難發現解理面，即使偶見到解理面，也是小而粗糙。因此，在破裂面上常見有不平坦斷口，如磷灰石、錫石等。
有的把無解理者稱為極不完全解理，晶體的破裂面完全為斷口， 如黃鐵礦、 石榴石等。 斷口可描述為貝殼狀斷口（如石英斷口）、參差狀斷口（如黃鐵礦、磁鐵礦等）。
觀察解理和斷口時應注意：①解理面是鑒定礦物的一個重要標志，觀察解理時，通常先看晶體破裂後是否出現閃光的平面（轉動標本時，有否閃光的小平面），就可知有無解理面。然後，再根據解理面的完整程度確定解理的等級；②觀察解理時，注意區別晶面和解理面，解理為受力後產生的破裂平面，一般較新鮮，平坦有較強的反光；而礦物的晶面，有的表現出各種花紋或麻點，通常無明亮的反光，其表面顯得黝暗。
礦物還具有其他物理性質
比重：礦物的比重是指純凈、均勻的單礦物在空氣中（一個大氣壓）的重量與同體積純水在4℃時重量之比，以G標記。比重是鑒定和對比礦物的依據，其精確數值要通過專門測試才能確定。
常是用手掂估礦物的輕重，將礦物的比重分為三級：
重礦物——比重>4，如方鉛礦、重晶石等。
中等比重礦物——比重2.5~4，如石英、方解石等。
輕礦物——比重<2.5，如石墨、雲母、自然硫等。
彈性：指礦物受外力作用（在彈性極限內）能發生彎曲形變，當外力取消後仍能恢復原狀的性質，如雲母。
撓性：指礦物受外力作用能發生彎曲變形，但外力取消後不能恢復原狀的性質，如綠泥石。
脆性：指礦物受外力作用後易裂成碎塊或粉末的性質，如方鉛礦。
磁性：指礦物可被磁場所吸引，甚至本身能吸引鐵屑的性質。通常用普通磁鐵測試，能被磁鐵吸引者稱為磁性礦物，如磁鐵礦。
除了上述物理性質可作為鑒定礦物的特徵外，還常用一些簡單的化學方法來鑒定礦物的成分，如用冷稀鹽酸來測試方解石，可化學反應並釋放出CO2，產生許多小氣泡。

❽ 如何理解礦物的物理化學性質的決定因素

由地質作用形成的具有相對固定的化學成分和確定的內部結構的天然單質或化合物.
物理性質：
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.

❾ 如何理解礦物的物理化學性質的決定因素

礦物的物理性質一般由物質的組成及結晶狀態決定。
礦物的化學性質由礦物的成分決定。

❿ 礦物的主要物理性質的類型及定義是什麼

定義：由地質作用形成的具有相對固定的化學成分和確定的內部結構的天然單質或化合物。

物理性質：
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。
四性:
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:
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。