矿物的物理性质指标有哪些

⑴ 矿物的物理性质

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。

⑵ 矿物的其他物理性质

1.矿物的密度和相对密度

矿物单位体积的质量称作矿物的密度（density），也称真密度，单位为g/cm³。密度值可依据晶胞体积、晶胞内所含原子种类及其数量计算得出。矿物的相对密度（relative density）是指矿物在空气中的质量与4℃时同体积水的质量之比，量纲为一。由于4℃时水的密度是1g/cm³，所以矿物相对密度与真密度数值相等。

实践中相对密度的测定常常忽略水在4℃时和室温下的差，其方法是：用极细线将待测矿物样品钓挂于天平钩上，称出其质量（W₁），然后把悬着的样品放入盛满水的容量瓶，求得排出水的质量（W₂）。相对密度D=W₁/W₂。

矿物的相对密度分为轻、中、重3个级别：

轻级 相对密度小于2.5。石墨（2.09～2.23）、石盐（2.1～2.2）和石膏（2.3）等属轻矿物。

中等 相对密度在2.5～4之间。绝大多数非金属矿物如石英（2.65）、萤石（3.18）和金刚石（3.52）等具中等密度。

重级 相对密度大于4。自然金属元素和多数硫化物类矿物如自然金（15.6～19.3）、黄铁矿（4.9～5.2）等属重矿物。

矿物的相对密度与其组成元素的相对原子质量、原子或离子的半径及结构的紧密程度有关。在等型结构的矿物中，一般来说，组成元素的相对原子质量越大而原子或离子半径越小，矿物的相对密度越大；但通常原子或离子的相对原子质量与半径正相关，矿物的相对密度变化趋势便依优势因素而异。在同质多象各变体间，配位数较高、质点排列紧密者，其相对密度较大。当矿物在较高温结晶时，形成配位数较低的晶体结构，其相对密度较小；而当矿物在较高压力下结晶时，形成配位数较高的晶格，结构堆积较为紧密，其相对密度较大。

矿物肉眼鉴定时，可用掂量比较的方法进行粗略的密度分级。

相对密度是矿物分选、鉴定的主要依据之一，它在地质作用判别和矿物标型找矿以及矿物材料开发应用方面均有重要意义。

2.矿物的磁性

矿物的磁性（magnetism）是指矿物在外磁场作用下被磁化而表现出被外磁场吸引、排斥或对外界产生磁场的性质。矿物磁性的大小以其单位体积的磁化强度与外磁场强度之比即磁化率来表示。

从本质上讲，矿物的磁性是由其所有原子或离子中核外电子的自旋磁矩和电子绕核旋转形成的电子轨道磁矩的总和所决定的。在外磁场作用下，如果所有小磁场全部定向排列，矿物获得较高的磁化率，表现出强的磁性；如果矿物内只有少数小磁场作定向排列，表明磁化率较低，显示弱磁性。强磁性包括铁磁性（ferromagnetism）和亚铁磁性（ferrimagnetism），弱磁性包括反铁磁性（antiferromagnetism）、顺磁性（paramagnetism）和抗磁性（亦称逆磁性、反磁性，diamagnetism）。其中，抗磁性矿物（自然银、方铅矿、金刚石、方解石、萤石等）的磁化方向与外磁场方向相反，在外磁场中略被排斥；其他矿物的磁化方向都与外磁场相同，在外磁场中被吸引，而铁磁性矿物（自然铁等）和亚铁磁性矿物（磁铁矿、磁黄铁矿等）在外磁场中既能被吸引，又能吸引铁质，合称为磁性矿物；反铁磁性矿物（自然铂、赤铁矿、方锰矿等）和顺磁性矿物（黑钨矿、普通辉石、普通角闪石、黑云母等）只能被大强度的外磁场如电磁铁所吸引，合称电磁性矿物。磁性和电磁性矿物都含有具不成对电子的过渡型离子，且不成对电子数与矿物磁性强度正相关；由惰性气体型离子和铜型离子组成的矿物都呈抗磁性。

矿物肉眼鉴定时，常用永久磁铁或磁化小刀与矿物相互作用，将矿物粗略地分为以下3级：

强磁性矿物（stronger magnetism mineral）较大颗粒或块体能被永久磁铁所吸引的矿物，如磁铁矿。

弱磁性矿物（weaker magnetism mineral）粉末才表现出能被永久磁铁所吸引的矿物，如铬铁矿。

无磁性矿物（non-magnetism mineral）粉末也不能被永久磁铁吸引的矿物，如黄铁矿。

磁性是矿物十分重要的物理性质参数，它不仅是许多矿物鉴定、分选以及磁法找矿的重要依据，还是古陆和岩石圈演化、交代蚀变作用和地球表层系统环境变化的重要依据。

3.矿物的电学性质

（1）导电性和介电性

矿物的导电性（electric conctivity）是表征矿物传导电流能力的性质，以电阻率表征。导电能力的强弱主要取决于化学键类型。一般地说，具有金属键的矿物或多或少会表现出导电性。一些自然元素矿物和金属硫化物矿物，如自然金、自然铜、石墨、辉铜矿、镍黄铁矿等，由于其结构中存在大量自由电子而成为电的良导体。

矿物的介电性（dielectricity）是指不导电或导电性极弱的矿物，在外电场作用下被极化而产生感应电荷的性质，常用介电常数（即电容率，dielectric constant）来表征。介电常数的大小与组成矿物的阴阳离子类型、半径、被极化的难易程度及内部结构有关。具离子键或共价键的非金属矿物，如多数氧化物、含氧盐和卤化物矿物（石英、石棉、白云母、石膏等）介电常数较大，属非导体（non conctor）或绝缘体（insulator）。

（2）热电性

有些矿物常温下呈弱导电性，温度升高时导电性增强，为半导体（semiconctor），如黄铁矿、闪锌矿等。对半导体矿物不均匀加热时，其冷、热端产生温差电动势（也称热电动势）。半导体矿物这种由热差而产生电势的性质称为热电性（thermoelectricity），以热电系数（thermoelectric coefficient）（a，单位μV/℃）表示。

矿物的热电性主要受其结构中杂质元素的种类、赋存状态和晶格缺陷（如空穴、自由电子等）等因素的影响，而后者则与其形成介质的物理化学条件密切相关，因此矿物热电性的研究能够揭示其成因信息，成为许多矿床规模大小、剥蚀程度和深部远景判别的重要依据。

（3）压电性和焦电性

当矿物受到定向压应力或张应力作用时，垂直于应力的两侧表面产生等量相反电荷，应力方向反转时，两侧表面的电荷易号，这种性质称为矿物的压电性（piezoelectricity）。具有压电性的矿物在定向压应力或张应力交替作用下将产生交变电场，这种现象称压电效应（piezoelectric effect）。若将这类矿物晶体置于交变电场中，它便发生机械伸缩，称电致伸缩（electrostriction），即反压电效应。

矿物的焦电性（pyroelectricity）是指某些电介质矿物晶体被加热或冷却时在特定结晶学方向的两端表面产生相反电荷的性质。

压电性和焦电性是晶体因应力作用或热胀冷缩，晶格发生变形，导致正、负电荷的中心偏离重合位置，引起晶体极化而荷电的现象。因此，压电性和焦电性都只见于无对称中心而有极轴（两极无对称关系）的极性介电质晶体中。焦电性晶体包括对称型为L¹，L²，L³，L⁴，L⁶，P，L²2P，L⁴4P，L³3P，L⁶6P的10个晶类。除对称型为3L⁴4L³6L²的晶类外，其他所有无对称心的介电质晶体都具压电性（共20个晶类）。显然，具有焦电性的晶体必有压电性，反之则未必。例如，电气石（3 m点群）、异极矿和方硼石（均为mm2点群）既具焦电性，又具压电性；而石英（32点群）则仅有压电性。

压电性和焦电性除了可用于判断矿物晶体的真实对称外，压电性还广泛用于钟表、无线电、雷达和超声波探测技术，焦电性则广泛用于红外探测和热电摄像。

4.矿物的放射性等性质

除了上述的物理性质外，矿物的放射性、吸水性、可塑性、膨胀性、挥发性、导热性，以及嗅觉、味觉、触觉、熔点等性质，在矿物鉴定、核工业和材料工业上的利用有极其重要的意义，将在涉及的矿物中加以介绍。

思考题及习题

1）矿物呈色的机制是什么？试述矿物致色的四种主要机理。

2）何谓条痕？一般来说，如何鉴定矿物的条痕色？

3）影响矿物透明度的主要因素有哪些？

4）何谓矿物的光泽？光泽分几级？光泽分级的依据是什么？什么是特殊光泽？举出四种特殊光泽并予以表述。

5）从本质上讲，某些矿物能够发光的机理是什么？何谓磷光和荧光？试述热发光的机制及其意义。

6）什么是矿物的解理？它是如何分级的？哪些结晶学方向容易发育解理？如何正确区分解理面与晶面？解理和裂理有何不同？

7）什么叫断口？举出四种常见断口并描述其特征。

8）如何鉴定矿物的硬度？影响矿物硬度的主要因素是什么？写出摩斯硬度计10种标准矿物的名称。指甲、小刀、玻璃、陶瓷各相当于几级摩斯硬度？

9）试述矿物脆性和延展性、弹性和挠性的本质。

10）何谓矿物的磁性？如何鉴定矿物的磁性？简要阐述矿物导电性、压电性、焦电性和放射性的概念。

⑶ 矿物的主要性质包括哪些

矿物的物理性质有颜色、条痕、透明度、光泽、解理与断口和硬度。

1、颜色

颜色是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映，是矿物最明显、最直观的物理性质。据成色原因可分为自色、他色和假色。自色是矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色，具有鉴定意义。

他色是矿物混入了某些杂质所引起的。假色则是由于矿物内部裂隙或表面的氧化膜对光的折射、散射引起的。

2、条痕

条痕比矿物的颜色更固定，但只适用于一些深色矿物，对浅色矿物无鉴定意义。

3、透明度

肉眼鉴定矿物时，一般可分为透明、半透明、不透明三级。

4、光泽

根据矿物表面反光程度的强弱，用类比方法常分为四个等级：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽及玻璃光泽。由于矿物表面不平，内部裂纹，或成隐晶质和非晶集合体等，可形成某种独特的光泽，如丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、珍珠光泽、土状光泽等。

5、解理与断口

据解理产生的难易程度，可将矿物的解理分成五个等级：①即极完全解理、②完全解理、③中等解理、④不完全解理。不同种类的矿物，其解理发育程度不同，有些矿物无解理，有些矿物有一组或数组程度不同的解理。

6、硬度

在鉴定矿物时常用一些矿物互相刻划比较其相对硬度，一般用10种矿物分为10个相对等级作为标准。

(3)矿物的物理性质指标有哪些扩展阅读：

主要包括矿石的化学成分、矿物组成、结构和构造、有用及有害元素的赋存状态、矿石物理性质和化学性质等。

矿石的化学成分，除选矿的目的成分（如铁矿石中的铁）外，往往还伴生一些其他的有益或有害成分（如铜矿石伴生有益成分金、银金矿石中伴生有害成分砷），因此查清矿石的化学成分及其含量，对确定哪些成分应该回收、哪些成分应该去除是十分必要的。

矿石的矿物组成是指矿石中具体的矿物种类和名称，如铁矿石中常见的矿物有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、石英、云母、长石等。查清所含矿石及其含量，就可大体确定选矿原则流程。

有用及有害元素的赋存状态，指的是有用和有害成分以何种形式存在于矿石中，以独立矿物形式出现时则可用物理选矿方法处理，以类质同象形式存在时则不能用物理方法处理。

矿石的物理性质和化学性质包括矿石的颜色、密度、硬度、磁性、电性、氧化程度、酸碱度等。这些性质往往是选矿方法的依据，也是非常重要的性质。

⑷ 什么是矿物矿物有哪些物理性质

矿物：
矿物是指在各种地质作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物。
矿物的物理性质：
颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性、状态、熔点、沸点等都是矿物鉴定的重要标志。

⑸ 矿物最基本物理性质有哪些

• 矿物的最基本物理性质包括：颜色、状态、密度、熔点、沸点、溶解度、硬度、导电性、延展性、光泽、可塑性。

⑹ 矿物的形态和主要物理性质有哪些

矿物：
矿物是指在各种地质作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条件处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物。
矿物的物理性质：
颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性、状态、熔点、沸点等都是矿物鉴定的重要标志。

⑺ 矿物的物理性质主要都有哪些

物理性质
编辑

概述
长期以来，人们根据物理性质来识别矿物，如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。
作为晶质固体，矿物的物理性质取决于它的化学成分和晶体结构，并体现着一般晶体所具有的特性──均一性﹑对称性和各向异性。

形态
矿物千姿百态，就其单体而言，它们的大小悬殊，有的肉眼或用一般的放大镜可见（显晶），有的需借助显微镜或电子显微镜辨认（隐晶）；有的晶形完好，呈规则的几何多面体形态；有的呈不规则的颗粒，存在于岩石或土壤之中。矿物单体形态大体上可分为三向等长（如粒状）、二向延展（如板状﹑片状）和一向伸长（如柱状﹑针状﹑纤维状）3种类型。而晶形则服从一系列几何结晶学规律。
矿物单体间有时可以产生规则的连生，同种矿物晶体可以彼此平行连生，也可以按一定对称规律形成双晶，非同种晶体间的规则连生称浮生或交生。
矿物集合体可以是显晶或隐晶的。隐晶或胶态的集合体常具有各种特殊的形态，如结核状（如磷灰石结核）、豆状或鲕状（如鲕状赤铁矿）﹑树枝状（如树枝状自然铜）﹑晶腺状（如玛瑙）﹑土状（如高岭石）等。

矿物 (20张)

颜色
矿物的颜色多种多样。呈色的原因，一类是白色光通过矿物时，内部发生电子跃迁过程而引起对不同色光的选择性吸收所致；另一类则是物理光学过程所致。导致矿物内电子跃迁的内因，最主要的是色素离子的存在，如Fe3+使赤铁矿呈红色，V3+使钒榴石呈绿色等。是晶格缺陷形成“色心”，如萤石的紫色等。矿物学中一般将颜色分为3类：自色是矿物固有的颜色；他色是指由混入物引起的颜色；假色则是由于某种物理光学过程所致。如斑铜矿新鲜面为古铜红色，氧化后因表面的氧化薄膜引起光的干涉而呈现蓝紫色的锖色。矿物内部含有定向的细微包体，当转动矿物时可出现颜色变幻的变彩，透明矿物的解理或裂隙有时可引起光的干涉而出现彩虹般的晕色等。矿物在白色无釉的瓷板上划擦时所留下的粉末痕迹。条痕色可消除假色，减弱他色，通常用于矿物鉴定。

光泽与透明度
指矿物表面反射可见光的能力。根据平滑表面反光的由强而弱分为金属光泽（状若镀克罗米金属表面的反光，如方铅矿）﹑半金属光泽（状若一般金属表面的反光，如磁铁矿）﹑金刚光泽（状若钻石的反光，如金刚石）和玻璃光泽（状若玻璃板的反光，如石英）四级。金属和半金属光泽的矿物条痕一般为深色，金刚或玻璃光泽的矿物条痕为浅色或白色。此外，若矿物的反光面不平滑或呈集合体时，还可出现油脂光泽﹑树脂光泽﹑蜡状光泽﹑土状光泽及丝绢光泽和珍珠光泽等特殊光泽类型。
指矿物透过可见光的程度。影响矿物透明度的外在因素（如厚度﹑含有包裹体﹑表面不平滑等）很多。通常是在厚为0.03毫米薄片的条件下，根据矿物透明的程度，将矿物分为：透明矿物（如石英）﹑半透明矿物（如辰砂）和不透明矿物（如磁铁矿）。许多在手标本上看来并不透明的矿物，实际上都属于透明矿物如普通辉石等。一般具玻璃光泽的矿物均为透明矿物，显金属或半金属光泽的为不透明矿物，具金刚光泽的则为透明或半透明矿物。

断口解理与裂理
矿物在外力作用如敲打下，沿任意方向产生的各种断面称为断口。断口依其形状主要有贝壳状﹑锯齿状﹑参差状﹑平坦状等。在外力作用下，矿物晶体沿着一定的结晶学平面破裂的固有特性称为解理。解理面平行于晶体结构中键力最强的方向，一般也是原子排列最密的面网发生，并服从晶体的对称性。解理面可用单形符号（见晶体）表示，如方铅矿具立方体{100}解理﹑普通角闪石具{110}柱面解理等。根据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理（如云母）﹑完全解理（如方解石）﹑中等解理（如普通辉石）﹑不完全解理（如磷灰石）和极不完全解理（如石英）。裂理也称裂开，是矿物晶体在外力作用下，沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理，但两者产生的原因不同。裂理往往是因为含杂质夹层或双晶的影响等，并非某种矿物所必有的因素所致。

硬度与比重
是指矿物抵抗外力作用（如刻划﹑压入﹑研磨)）的机械强度。矿物学中最常用的是摩氏硬度，它是通过与具有标准硬度的矿物相互刻划比较而得出的。10种标准硬度的矿物组成了摩氏硬度计，它们从1度到10度分别为滑石﹑石膏﹑方解石﹑萤石﹑磷灰石﹑正长石﹑石英﹑黄玉﹑刚玉﹑金刚石。十个等级只表示相对硬度的大小，为了简便还可以用指甲(2-2.5)﹑小钢刀(6-7)﹑窗玻璃(5.5-6)作为辅助标准﹐粗略地定出矿物的摩氏硬度。另一种硬度为维氏硬度，它是压入硬度，用显微硬度仪测出，以千克/平方毫米表示。摩氏硬度H m与维氏硬度H v的大致关系是(kg/mm2)，矿物的硬度与晶体结构中化学键型﹑原子间距﹑电价和原子配位等密切相关。
指矿物指纯净、均匀的单矿物在空气中的重量与同体积水在4℃时重量之比。矿物的比重取决于组成元素的原子量和晶体结构的紧密程度。虽然不同矿物的比重差异很大，琥珀的比重小于1，而自然铱的比重可高达22.7，但大多数矿物具有中等比重(2.5～4)。矿物的比重可以实测，也可以根据化学成分和晶胞体积计算出理论值。
矿物的密度（D）是指矿物单位体积的重量，度量单位为克/立方厘米(g/cm3)。矿物的比重在数值上等于矿物的密度。
矿物比重的变化幅度很大，可由小于1（如琥珀）至23（如饿钉族矿物）。自然金属元素矿物的比重最大，盐类矿物比重较小。
矿物比重可分为三级：
轻级比重小于2.5。如石墨（2.5）、自然硫（2.05-2.08）、食盐（2.1-2.5）、石膏（2.3）等。
中级比重由2.5到4。大多数矿物的比重属于此级。如石英（2.65）、斜长石（2.61-2.76）、金刚石（3.5）等。
重级 比重大于4。如重晶石（4.3-4.7）、磁铁矿（4.6-5.2）、白钨矿（5.8-6.2）、方铅矿（7.4-7.6）、自然金（14.6-18.3）等。
矿物的比重决定于其化学成分和内部结构，主要与组成元素的原子量、原子和离子半径及堆积方式有关。此外矿物的形成条件--温度和压力对矿物的比重的变化也起重要的作用。
应该指出，同一种矿物，由于化学成分的变化、类质同象混入物的代换、机械混入物及包裹体的存在、洞穴与裂隙中空气的吸附等等对矿物的比重均会造成影响。所以，在测定矿物比重时，必须选择纯净、未风化矿物。

四性、磁性与发光性
某些矿物（如云母）受外力作用弯曲变形，外力消除可恢复原状，显示弹性；而另一些矿物（如绿泥石）受外力作用弯曲变形，外力消除后不再恢复原状，显示挠性。大多数矿物为离子化合物，它们受外力作用容易破碎，显示脆性。少数具金属键的矿物（如自然金），具延性（拉之成丝）﹑展性（捶之成片）。
根据矿物内部所含原子或离子的原子本征磁矩的大小及其相互取向关系的不同，它们在被外磁场所磁化时表现的性质也不相同，从而可分为抗磁性（如石盐）﹑顺磁性（如黑云母）﹑反铁磁性（如赤铁矿）﹑铁磁性（如自然铁）和亚铁磁性（如磁铁矿）。由于原子磁矩是由不成对电子引起的，因而凡只含具饱和的电子壳层的原子和离子的矿物都是抗磁的，而所有具有铁磁性或亚铁磁性﹑反铁磁性﹑顺磁性的矿物都是含过渡元素的矿物。但若所含过渡元素离子中不存在不成对电子时（如毒砂），则矿物仍是抗磁的。具铁磁性和亚铁磁性的矿物可被永久磁铁所吸引；具亚铁磁性和顺磁性的矿物则只能被电磁铁所吸引。矿物的磁性常被用于探矿和选矿。
一些矿物受外来能量激发能发出可见光。加热﹑摩擦以及阴极射线﹑紫外线﹑X 射线的照射都是激发矿物发光的因素。激发停止，发光即停止的称为萤光；激发停止发光仍可持续一段时间的称为燐光。矿物发光性可用于矿物鉴定﹑找矿和选矿。

⑻ 3，矿物的物理性质有哪些

矿物的物理性质有哪些
物理性质：
长期以来,人们根据物理性质来识别矿物,如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志.
作为晶质固体,矿物的物理性质取决于它的化学成分和晶体结构,并体现着一般晶体所具有的特性──均一性﹑对称性和各向异性.

⑼ 矿物的形状和主要物理性质

(一)矿物的形状

矿物的形状是指矿物的外貌特征,是矿物成分、晶体构造和生成环境等综合影响的结果。矿物的形状是鉴定矿物的重要特征,根据形状可以了解矿物的生成环境。

1.矿物单体的形状

矿物单体的形状是指矿物单个晶体的形状,主要有以下几种。

一向延伸型晶体 有柱状(图3-7)、针状(图3-8)、纤维状等。如石英、绿柱石、电气石、石棉等。

图3-6 鲕状赤铁矿(http://111.75.254.210)

图3-7 电气石(罗谷风,2010)

图3-8 辉锑矿(刘光华,2006)

二向延展型晶体 有板状、片状等。如云母、斜长石等(图3-9,图3-10)。

图3-9 白云母(罗谷风,2010)

图3-10 斜长石(http://jpkc.cu.ge.cn)

三向等长型晶体 粒状。如石榴子石、黄铁矿等(图3-11)。

2.矿物集合体的形状

自然界中绝大多数矿物是以集合体的形态出现的,是指是同种矿物的不规则连生体。

显晶质集合体 包括柱状、针状、纤维状集合体,板状、片状集合体和粒状集合体。

隐晶和胶态集合体 包括分泌体,如玛瑙;结核体,如鲕状、豆状、肾状赤铁矿;钟乳状体,如方解石钟乳、葡萄状体,如硬锰矿;致密块状和土状块体,如蛋白石、高岭土等(图3-12)。

图3-11 黄铁矿(罗谷风,2010)

图3-12 矿物集合体形态(http://111.75.254.210)

(二)矿物的主要物理性质

1.矿物的光学性质

矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所呈现的光学现象。主要有颜色、条痕、光泽和透明度。

颜色 指在矿物的新鲜面上直接观察到的颜色(图3-13)。

条痕 是矿物在较硬的瓷板上刻划后所留下的粉末颜色。条痕色与矿物颜色可以一致(褐铁矿)也可以不一致(黄铁矿),是鉴定矿物的重要依据之一(图3-14)。

图3-13 矿物的颜色(htpt://11.175.25.4210

图3-14 矿物的条痕(钱建平等,2012)

透明度 指矿物透过可见光的程度(以0.03mm厚度为标准,通常在矿物碎片边缘观察)。一般分为三级:①透明,如水晶、冰洲石(图3-15);②半透明,如闪锌矿、辰砂(图3-16);③不透明,如黄铁矿、磷铁矿(图3-11)。

图3-15 冰洲石(克里斯·佩兰特,2007)

图3-16 辰砂(刘光华,2006)

光泽 是指矿物表面对可见光的反射能力。可分为金属光泽,如方铅矿、黄铜矿;半金属光泽,如磁铁矿、黑钨矿(图3-17);金刚光泽,如金刚石、闪锌矿(图3-18);玻璃光泽,如石英、长石、萤石;特殊光泽,包括油脂光泽(图3-19)、珍珠光泽(云母)、丝绢光泽(绢云母)、蜡状光泽(叶蜡石)、土状光泽(图3-20)等。

图3-17 黑钨矿(http://jpkc.cugb.e.cn)

图3-18 闪锌矿(刘光华,2006)

图3-19 石英(克里斯·佩兰特,2007)

图3-20 高岭石(克里斯·佩兰特,2007)

2.矿物的力学性质

矿物的力学性质指矿物抵抗外力作用(刻划、打击、压拉等)所表现出来的性质。包括矿物的解理、断口和硬度。

(1)解理

矿物受外力作用后,沿一定方向裂开的性质。裂开的光滑平面称为解理面,分为五级:

极完全解理 如云母(一组)(见图3-9);

完全解理 如萤石(四组)、方解石(三组)(见图3-5)、方铅矿(三组);

中等解 理如辉石(二组)(图3-21)、角闪石(二组);

不完全解理 如磷灰石、绿柱石;

极不完全解理(无解理) 如石英(图3-19)、石榴子石。

(2)断口

矿物受外力作用后,沿任意方向裂成凹凸不平的破裂面。常见的有:①贝壳状断口,如石英(图3-19);②锯齿状断口,如自然铜(图3-22);③参差不齐断口,如黄铁矿(图见3-11);④土状断口,如高岭石(图3-20)。

图3-21 普通辉石(克里斯·佩兰特,2007)

图3-22 自然铜(郭克毅等,1996)

一般解理发育的矿物无断口,断口发育的矿物无解理。

(3)硬度

指矿物抵抗摩擦或刻划的强度,是鉴定矿物的重要依据之一。矿物学上的硬度一般指的是相对硬度即摩式硬度。摩氏硬度是1824年由奥地利矿物学家Firedirch Mohs设立的。

摩氏硬度计以选出的10种硬度不同的矿物,按硬度从小到大排序,作为比较其他矿物相对硬度的标准,它们是滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。在实际工作中,常用随身工具如手指甲(硬度为2.5)、小刀或玻璃(硬度为5.5)进行比较确定。

3.矿物的相对密度

指矿物的质量与4℃时同体积水的质量之比。分为三级,①轻矿物:相对密度2.5以下,如食盐、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。

(三)常见矿物

地壳中发现的矿物有3000多种,常见矿物有几十种,主要矿物不过十几种(图3-23)。

1.石英

石英SiO₂(图3-24)是具有规则的几何外形的晶体,其中无色透明者通常称为水晶。晶形呈六方柱状,柱面有横纹;颜色很多,常为无色、乳白色;石英常呈斑状或块状;硬度7;相对密度2.67;晶面上呈玻璃光泽;无解理,断口呈贝壳状,断口上呈油脂光泽。石英用途很广,可做玻璃原材料,制作石英器皿;颜色鲜艳和纯净无缺陷的水晶可做宝石和光学材料;具压电性的晶体可用做无线电通讯器材。

图3-23 常见矿物(中国地质博物馆,2010;舒良树,2010;姜尧发,2009;刘光华,2006)

2.正长石

正长石K[AlSi₃O₈]晶体呈短柱状,通常为粒状或块状;颜色常为肉红、褐黄色;硬度为6;相对密度2.5;玻璃光泽;两组解理。可制作瓷釉,并可提K、lA等(图3-25)。

图3-24 石英(张恩等,2011)

3.斜长石

斜长石是钠长石Na[lASi₃O₈]与钙长石Ca[Al₂Si₃O₈]混合组成的系列矿物的总称。晶形呈柱状、厚板状,常为粒状或块状;多呈灰白色,有时微带浅棕、浅蓝及浅红色;硬度6～6.5;相对密度2.61～2.76;玻璃光泽;两组解理。可用作陶瓷原料(图3-26)。

图3-25 正长石(罗谷风,2010)

图3-26 斜长石(张恩等,2011)

4.白云母

白云母K{Al₂[AlSi₃O₁₀](OH)₂}晶体呈假六方柱状;无色或白色,常带浅绿、浅黄及浅灰色;硬度2～3;相对密度2.76～3.2;片状解理完全,可以顺着解理面剥成很薄的薄片;薄片具弹性。呈鳞片状者称为绢云母。白云母具有良好绝缘性,可用于电器工业中(图3-27)。

5.黑云母

黑云母K{(Mg,Fe)₃[AlSi₃O₁₀](OH)₂}晶体呈假六方柱状;黑色、褐色;珍珠光泽,黑云母解理面上有珍珠彩晕;其他物理性质与白云母类同(图3-28)。

图3-27 白云母(张恩等,2011)

图3-28 黑云母(郭克毅等,1996)

6.普通角闪石

普通角闪石NaCa₂(Mg,Fe)₄(Al,Fe³⁺)[(Si,Al)₄O₁₁]₂(OH)₂晶体呈柱状;深绿色或黑色;硬度5～6;相对密度3.1～3.3;玻璃光泽;有两组解理,横切面上两组解理的交角为124°与56°(图3-29)。

7.普通辉石

普通辉石Ca(Mg,Fe²⁺,Fe³⁺,Ti,Al)[(Si,Al)₂O₆]晶体呈短柱状、粒状;黑色、深黑棕色;硬度5～6;相对密度3.2～3.6;玻璃光泽;两组解理,横切面上两组解理的交角为93°与87°(图3-30)。

8.橄榄石

橄榄石通式为R₂[SiO₄]。晶体呈粒状;橄榄绿色、浅绿黄色;硬度6.5～7;相对密度3.3～3.5;性脆;玻璃光泽(图3-31)。

9.石榴子石

石榴子石通式为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。常见的石榴子石有钙铁石榴子石 ,褐红色、黑色;钙铝石榴子石Ca₃Al₂[SiO₄]₃,浅黄、浅绿、黄褐色。石榴子石的晶体常为菱形十二面体、四角三八面体;多为粒状或块状集合体;硬度6.7～7.5;相对密度3.5～4.3;油脂光泽和玻璃光泽。红色石榴子石可琢磨成宝石(图3-32)。

图3-29 普通角闪石(克里斯·佩兰特,2007)

图3-30 普通辉石(罗谷风,2010)

图3-31 橄榄石(罗谷风,2010)

图3-32 石榴子石(刘光华,1996)

10.方解石

方解石Ca[CO₃]晶体呈菱面体及复三方复三角面体等;常呈粒状、块状集合体;无色或乳白色;硬度3;相对密度2.6～2.8;玻璃光泽;性脆;具有菱面体解理。方解石与盐酸作用时,反应激烈(剧烈起泡),放出CO₂气体。无色、透明无裂痕的完好方解石称为冰洲石,是重要的光学材料(见图3-23)。

11.白云石

白云石CaMg[CO₃]₂与稀冷盐酸作用反应较缓慢(起泡不剧烈),可与方解石区别。用作建筑材料;在冶金工业中用作熔剂;还可用作提炼金属镁的原料(见图3-23)。

12.高岭石

高岭石Al₄[Si₄O₁₀](OH)₈晶体呈极细小的片状微粒;常组成致密块状、土状集合体,土状集合体又称为高岭土;硬度1;相对密度2.6;鳞片和薄片无色,致密块状者为白色、浅黄色或浅褐色;土状光泽,潮湿后具可塑性,但无膨胀性。可用作陶瓷原料、耐火材料和造纸工业等;优质高岭土可制金属陶瓷,用于导弹、火箭工业(见图3-20)。

13.黄铁矿

黄铁矿FeS₂晶体呈立方体或五角十二面体;常呈块状集合体;浅铜黄色;条痕绿黑色;硬度6～.65;相对密度.49～5.2;金属光泽。黄铁矿是制造硫酸和硫黄的主要原料(见图3-11)。

14.褐铁矿

褐铁矿Fe₂O₃·nH₂O通常为土状、块状、结核状等;颜色为黄褐色;条痕也是黄褐色;硬度5.5;相对密度5～5.3;半金属或土状光泽。褐铁矿是重要的炼铁原料(见图3-33)。

15.赤铁矿

赤铁矿Fe₂O₃常见者为致密块状、肾状、土状等;钢灰色、铁黑色、红或褐色;条痕呈樱红色;硬度5.5;相对密度5～5.3;半金属或土状光泽。赤铁矿是重要的炼铁原料(图3-34)。

16.磁铁矿

磁铁矿Fe₃O₄晶体常呈八面体和菱形十二面体,通常为粒状或块状集合体;颜色为铁黑色;条痕亦为铁黑色;硬度6;相对密度5.2;具强磁性;半金属光泽。磁铁矿是重要的炼铁原料(图3-35)。

图3-33 褐铁矿

图3-34 赤铁矿

17.黄铜矿

黄铜矿CuFeS₂常见者为致密块状或分散粒状集合体等;黄铜色;条痕为黑绿色;硬度3～4;相对密度4.1～4.3;金属光泽。黄铜矿是炼铜的主要原料(图3-36)。

以上十七种矿物都是常见的矿物。

图3-35 磁铁矿(克里斯·佩兰特,2007)

图3-36 黄铜矿(克里斯·佩兰特,2007)

⑽ 矿物的各类物理性质是如何划分的

矿物在物理学研究所涉及的光学、力学、电学、磁学等方面表现出来的性质称矿物的物理性质。它们主要取决于矿物自身的化学成分和内部结构，因而成为鉴别矿物的重要依据。
（一）矿物的光学性质
1.颜色
2.条痕
3.光泽
4.透明度
5.发光性
（二）矿物的力学性质
1.硬度
2.解理
3.断口
（三）矿物的比重（密度）、磁性、放射性及点学性质
电学性质包括：（1）导电性；（2）介电性、压电性和焦（热）电性