礦物的種類及物理性質有哪些

A. 礦物的形態與物理性質

岩石乃至大陸殼的物理性質直接取決於其組成礦物的物理性質和岩石的結構特徵。此外，肉眼認識岩石首先是從認識礦物開始的，而對礦物的肉眼識別特徵是指憑借肉眼(或藉助放大鏡)和小刀等簡單工具，能夠直接觀察到的礦物特徵，主要包括礦物的形態、力學性質和光學性質。

(一)礦物的形態

礦物的形態包括礦物單體和集合體形態。所謂單體是指礦物的單個晶體，所謂集合體是指同種礦物多個單體聚集在一起形成的整體。

1.礦物的單體形態

礦物單體形態的研究包括晶體的形態和晶體習性等方面。

1)晶體的形態:晶體常生長成某種規則的集合多面體形狀(圖1-3)，多面體外表面的規則面稱為晶面，相鄰晶面相交的線稱為晶棱，晶棱的相交點稱為角頂。理想晶體中晶面、晶棱及角頂的分布是有規律的。晶體形態按發育程度可分為三種類型:①自形，晶體完全被晶面所包圍，如圖1-4中的石榴子石晶體;②半自形，晶體的個別晶面發育，而有些晶面不發育，致使晶體的幾何多面體不完整，如圖1-1中的石英晶體，花崗岩中的黑雲母、角閃石等;③他形，晶體上幾乎沒有任何完整的晶面發育，晶體的形態也呈不規則狀，如花崗岩中的石英。

圖1-3 幾種礦物的晶體形態

圖1-4 石榴子石的顏色與晶體習性

2)晶體的習性:礦物晶體在一定條件下常常趨向於形成的某一習慣性形態，稱為晶體的習性，簡稱晶習。根據單晶體在三維空間發育的相對比例，可將礦物的晶習分為三類|(圖1-3):①三向等長，晶體在三維空間發育程度基本相等，即a≈b≈c(圖1-5(1))，晶體呈粒狀，如石榴子石、黃鐵礦等;②二向延展，晶體沿兩個方向特別發育，而另一方向不太發育，即a≈b≥c(圖1-5(2))，晶體呈板狀或片狀，如重晶石、雲母等;③一向伸長，晶體只沿一個方向特別發育，而另兩個方向均不發育，即a≈b≤c(圖1-5(3))，晶體呈柱狀、針狀或纖維狀，如紅柱石、軟錳礦、纖維石膏等。以上是三種基本的晶體習性，在它們之間還存在一些過渡類型，如短柱狀、厚板狀等。在描述晶體習性時，要靈活掌握。

圖1-5 礦物晶體習性分類(1)三向等長;(2)二向延長;(3)一向伸長

2.礦物的集合體形態

礦物的集合體形態取決於礦物單體的形態和它們的集合方式。根據集合體中礦物顆粒的大小(或可辨度)可分為三種類型:肉眼可以辨認出單體的，稱顯晶集合體;顯微鏡下才能辨認出單體的，稱隱晶集合體;在顯微鏡下還不能辨認出單體的，稱膠態集合體。

(二)礦物的光學性質

礦物的光學性質是指礦物對光線的反射、吸收及折射所表現出的各種特徵，以及礦物引起的光線干涉和散射現象，包括礦物的顏色、條痕、透明度、光澤等。礦物光學性質是鑒定礦物的重要依據。

1.礦物的顏色

礦物的顏色是礦物對白光中不同波長光波吸收的結果，所呈的顏色為被吸收光的補色。如果對各種波長的光波普遍而均勻地吸收，則隨吸收程度不同而呈黑、灰、白色。如對各種波長的光波有選擇性地吸收，則呈現各種較鮮艷的顏色，如紅、藍、綠、橙等。

2.礦物的條痕

礦物的條痕是礦物粉末的顏色，一般是指礦物在白色瓷板上劃擦時所留下的粉末的顏色。條痕是礦物呈粉末狀態時對光線中不同波長光波吸收的結果，礦物的條痕可以與其本身的顏色一致，也可以不一致。

3.礦物的透明度

礦物的透明度是指礦物透過可見光波的能力。根據光波透過礦物的不同程度，可將礦物的透明度分為3級。

透明:隔著透明礦物可看到另一側物體的清晰輪廓，如水晶、冰洲石等。

半透明:隔著半透明礦物僅能看到另一側物體的模糊陰影，如閃鋅礦等。

不透明:隔著不透明礦物完全無法看到另一側物體的影像，如黃鐵礦、石墨等。

4.礦物的光澤

礦物表面對可見光波的反射能力稱為光澤。礦物光澤的強弱取決於礦物的折射率、吸收系數和反射率，反射率越大，礦物的光澤越強，反之越弱。根據礦物反射率的大小可將礦物光澤分為四級。

金屬光澤:這種光澤反光很強，好像金屬的新鮮面一樣，光亮耀眼。金屬光澤的礦物具金屬色(如鐵黑、鉛灰色等)，條痕呈黑色或金屬色，如黃鐵礦。

半金屬光澤:這種光澤反光較強，呈較暗的金屬狀光澤。礦物條痕多為深彩色，如赤鐵礦、鉻鐵礦等。

金剛光澤:反光較強，但無金屬色彩，有像金剛石那樣燦爛耀眼的光澤。這種礦物的條痕為淺彩色及無色、白色，如金剛石等。

玻璃光澤:玻璃光澤反光弱，像玻璃表面那樣。這類礦物的條痕多為無色或白色，如石英、方解石等。

以上四級光澤是指礦物的平坦表面如晶面、解理面對光的反射情況，當礦物表面不平坦或成集合體時，常呈現一些特殊的光澤，常見的有以下光澤。

油脂光澤:具有這種光澤的礦物表面像塗了一層油脂似的，多見於透明礦物的斷口面上，如石英等。

蠟狀光澤:有些礦物表面有像蠟燭一樣的光澤，在透明礦物的隱晶質或非晶質緻密塊狀集合體表面常見。

絲絹光澤:在纖維狀集合體表面呈現這種光澤，好像絲綢的表面一樣，如纖維狀石棉、石膏等。

珍珠光澤:似珍珠或貝殼內壁的光澤。在透明礦物的極完全解理面上常見，如雲母。

土狀光澤:有些礦物表面暗淡無光，像土一樣。這種光澤多見於粉末狀、土狀集合體表面，如高嶺石。

(三)礦物的力學性質

礦物的力學性質是指礦物在受到外力作用下所表現出來的一系列特徵，不同的礦物有著不同的力學性質。力學性質包括礦物的解理、斷口、硬度、密度(比重)以及礦物的脆性和延展性、礦物的彈性和撓性。

1.解理和斷口

解理是礦物沿著晶體中某些特定的方向裂開，出現平整破裂面的趨勢，所形成的面為解理面。解理面代表了晶體中化學鍵結合比較弱的方向，而且在這個方向上必須保持電中性，如圖1-2中食鹽晶體的前後、左右及上下的3個方向就可形成立方體解理面。雲母類礦物極易剝成很薄的片，表明其有極好的解理。一般根據解理面發育的程度，可以將解理分為五級。

極完全解理:解理面光滑、密集、平整，如雲母類礦物。

完全解理:具有解理的礦物很容易裂開成規則塊體，解理面光滑、平整，如方解石、方鉛礦等。

中等解理:解理面較明顯，斷續相連、較光滑，如輝石類礦物、角閃石類礦物、長石類礦物等。

不完全解理:解理面不太發育，間距較大，也不平整，如橄欖石。

極不完全解理:有些礦物很難出現或實際上無解理，見到斷面一般都是斷口，如石英、黃鐵礦等。

當晶體受力後，有時解理面出現的方向不止一個，可能有若干個，這就涉及解理的組數了。所謂解理的組數，指沿不同方向出現的解理方位的數量。如白雲母只在一個方向出現解理面，我們就認為其只有一組解理;而輝石和角閃石類礦物常常能見到兩個平行柱面的解理，就是兩組解理，圖1-6中為方解石的三組不同方向的解理面。

圖1-6 方解石的三組解理

圖1-7 石英的貝殼狀斷口

當出現兩組或者兩組以上解理面時，就存在不同解理面的夾角。解理面的夾角是礦物鑒定的有力特徵。如輝石類礦物平行柱面的兩組解理的夾角為87°，肉眼看起來就跟直角一樣，但角閃石類礦物對應的解理夾角為56°，看起來與60°很接近。還有方解石的解理夾角基本上接近60°，等等。

在實際觀察中，注意區分解理面與晶面，不要把兩者混淆了。解理面是晶體在受力時，晶體內部出現的連續、等間距的一系列平面，而晶面只出現於晶體的表面，受力後晶面更不會出現像解理面那樣向晶體內部「復制」的現象。

礦物受力後不沿解理面破裂而形成的斷面稱為斷口。斷口按其形態可分為以下幾種:

貝殼狀斷口:這種斷口面呈彎曲的凹面，具有不規則的同心紋，形似貝殼，如石英晶體的斷口(圖1-7)。

鋸齒狀斷口:斷口呈尖銳的鋸齒狀，如自然銅。

參差狀斷口:斷口面參差不齊，較粗糙，如磷灰石。

土狀斷口:多為粘土礦物的斷面，斷口呈細粉砂狀，如高嶺石類礦物集合體。

2.硬度

硬度指礦物表面抵抗刻劃力的強度。礦物硬度的大小主要取決於礦物晶體中化學鍵的強度。其簡易的測量方法，是用已知硬度的物體刻劃未知礦物的表面，如能刻劃出痕跡，就表明未知礦物的硬度小於已知物體的硬度，然後，再用硬度更小的物體去做同樣的測試，直到找到未知礦物的硬度即可。地質上常用一套已知硬度的礦物作為對照物去檢測未知礦物的硬度，這就是所謂的摩氏硬度計(Mohs hardness scale)(表1-3)。這是德國礦物學家Friedrich Mohs(1773～1839)一百多年前發明的，迄今仍有使用價值。其實，當我們在野外作業時，手頭不一定有現成的摩氏硬度計，但如果用已知硬度的一些物體無疑會起到替代摩氏硬度礦物的作用。如指甲的硬度通常略大於2，銅幣的硬度大約等於3，小刀的硬度略大於5，普通玻璃的硬度為5.5等。測試時必須用礦物的新鮮面，否則結果不準確。礦物的硬度也可用儀器測量，目前使用較多的為Vicker法，是用合金或金剛石製成一定形狀的壓頭，加以一定的負荷壓在礦物的光面上，以負荷與壓痕的表面積的關系，求得礦物的絕對硬度，一般以kg/mm²表示。

表1-3 摩氏硬度計

有些礦物表面的不同方向表現出不同的硬度，這與礦物晶體內部結構的異向性有較大的關系，即晶體不同方向上表現出不同的物理性質。如藍晶石在平行柱狀方向的硬度為4.5，而在垂直柱狀方向的硬度則為6，故藍晶石有時也稱作「二硬石」。

3.比重與密度

礦物的比重，指礦物相對於等體積的水的重量。它的大小取決於礦物組成成分及其內部質點(原點或者離子)堆積的緊密程度。嚴格來說，比重(G)應該是礦物在空氣中的重量與同體積水(4℃)重量的比值，即

綜合地質學

比重的測量方法完全基於阿基米德定律，如果一個物體全部浸在水中，它失去的重量等於排開同體積水的重量。自然界中大部分礦物的比重為2.7，而金屬礦物的比重較大，如自然金的比重為19;銀為10.5;銅為8.9。比重的測量有兩種途徑:①稱重法，在天平上分別把礦物在空氣中和水或者其他已知密度的液體中稱重，然後代入上式即可求出礦物的比重;②重液法，將礦物放入已知比重的不同重液中，如飽和鹽水溶液(比重為1.13)、三溴甲烷(2.9)、二碘甲烷(3.33)等，如果礦物懸浮於某一種重液中，則可知礦物的比重與該重液的比重相同。

目前許多文獻中礦物的重量參數常用密度來表示。所謂密度，是指單位體積的物質質量，其單位為g/cm³，水在4℃時的密度為1g/cm³。礦物的密度(D)可由下式計算得出:

綜合地質學

式中:M為晶體化學式中元素的原子量之和;Z為單位晶胞中晶體化學式的分子數;V為晶胞體積;N為阿佛伽德羅常數，1/N=1.6605。

比重與密度的關系，就是比重代表了兩種物質的相對密度，即

綜合地質學

因為水在4℃時的密度為1g/cm³，故礦物的密度值與比重值相同。值得注意的是，比重沒有量綱，而密度是有量綱的，即g/cm³。因此，密度的測量往往是通過測比重而得到的。

在肉眼鑒定礦物時，一般根據礦物相對比重將礦物分為三類。

輕礦物:礦物的比重小於2.5，如石膏。

中等比重礦物:礦物的比重在2.5～4之間，如石英、方解石等。自然界中大多數礦物屬於此類。

重礦物:礦物比重大於4，如重晶石、方鉛礦等。

4.礦物的脆性和延展性

礦物的脆性:指礦物受外力作用時容易破碎的性質。

礦物的延展性:指礦物在錘擊或拉引下，容易形成薄片和細絲的性質。

5.礦物的彈性和撓性

礦物的彈性:礦物受外力作用發生彎曲形變，但當外力作用取消後，能使彎曲形變恢復原狀，這種性質稱為彈性，如雲母。

礦物的撓性:礦物受外力作用發生彎曲形變，如外力作用取消後，彎曲了的形變不能恢復原狀，則這種性質稱為撓性，如滑石。

B. 礦物分哪幾種

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。

(2)礦物的種類及物理性質有哪些擴展閱讀：

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。

參考資料來源：網路-礦物

C. 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。

D. 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。

E. 礦物的主要物理力學性質的類型有哪些

礦物物理性質是鑒別礦物的主要依據。
⑴顏色
顏色是礦物對不同波長可見光吸收程度不同的反映。它是礦物最明顯、最直觀的物理性質。據成色原因可分為自色、他色和假色。自色是礦物本身固有的成分、結構所決定的顏色，具有鑒定意義。他色是礦物混入了某些雜質所引起的。假色則是由於礦物內部裂隙或表面的氧化膜對光的折射、散射引起的。
⑵條痕
條痕是礦物粉末的顏色，一般是指礦物在白色無釉瓷板（條痕板）上劃擦時所留下的粉末的顏色。條痕比礦物的顏色更固定，但只適用於一些深色礦物，對淺色礦物無鑒定意義。
⑶透明度
透明度是指礦物透過可見光波的能力，即光線透過礦物的程度，肉眼鑒定礦物時，一般可分為透明、半透明、不透明三級。
⑷光澤
光澤是礦物表面的反光能力，根據礦物表面反光程度的強弱，用類比方法常分為四個等級：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤及玻璃光澤。由於礦物表面不平，內部裂紋，或成隱晶質和非晶集合體等，可形成某種獨特的光澤，如絲絹光澤、油脂光澤、蠟狀光澤、珍珠光澤、土狀光澤等。
⑸解理與斷口
礦物在外力作用（敲打或擠壓）下，嚴格沿著一定方向破裂成光滑平面的性質稱為解理。據解理產生的難易程度，可將礦物的解理分成五個等級：①即極完全解理、②完全解理、③中等解理、④不完全解理。不同種類的礦物，其解理發育程度不同，有些礦物無解理，有些礦物有一組或數組程度不同的解理。如雲母有一組解理，長石有二組解理，方解石則有三組解理。如果礦物受外力作用，無固定方向破裂並呈各種凹凸不平的斷面，如貝殼狀、參差狀等，則叫做斷口。
⑹硬度
硬度指礦物抵抗外力的刻劃、壓入或研磨等機械作用的能力。在鑒定礦物時常用一些礦物互相刻劃比較其相對硬度，一般用10種礦物分為10個相對等級作為標准，稱為莫氏硬度計。
⑺其它性質
如相對密度、磁性、彈性、撓性、脆性等。此外，利用與稀鹽酸的反應程度，對於鑒定方解石、白雲石等礦物也是有效的手段之一。

F. 礦物的物理性質有哪些

礦物的物理性質包括礦物的顏色、形態、條痕、光澤、硬度、透明度、解理、密度和磁性等。不同的礦物具有不同的物理性質。

（一）顏色礦物的顏色是指礦物對自然可見光選擇性吸收的結果，是礦物吸收自然光後的補色。不同礦物的顏色既可不同，也可以相同，如磁鐵礦為黑色，赤鐵礦為紅色；角閃石、輝石都為黑綠色，紅寶石為紅色，水晶呈白色透明（圖2-1）。

（二）形態礦物的形態各異，主要表現在單體的形態和集合體的形態上（圖2-2）。單體的形態主要是由其晶形決定的。集合體的形態是由礦物生長過程中的條件決定的。

（七）礦物的相對密度指純凈的、均勻的單礦物在空氣中的質量與同體積的水在4℃時的質量比，又稱比重。礦物中相對密度小於2.86的叫輕礦物，大於2.86的為重礦物。

此外還有礦物的磁性，如磁鐵礦就可以通過磁性識別。

G. 礦物的各類物理性質是如何劃分的

礦物在物理學研究所涉及的光學、力學、電學、磁學等方面表現出來的性質稱礦物的物理性質。它們主要取決於礦物自身的化學成分和內部結構，因而成為鑒別礦物的重要依據。
（一）礦物的光學性質
1.顏色
2.條痕
3.光澤
4.透明度
5.發光性
（二）礦物的力學性質
1.硬度
2.解理
3.斷口
（三）礦物的比重（密度）、磁性、放射性及點學性質
電學性質包括：（1）導電性；（2）介電性、壓電性和焦（熱）電性

H. 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.

I. 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。

J. 1、礦物有哪些主要的物理性質常見的造岩礦物有哪幾種 2、什麼是岩石簡述礦物和岩石的關系

礦物的物理性質依礦物不同而不同；常見的造岩礦物：石英，鉀長石，斜長時，黑雲母，白雲母等。岩石：天然產出的、有一種或多種礦物或其他物質（如火山玻璃、生物殘骸、地外物質等）構成的固態集合體。礦物組成岩石。