08矿物的物理性质(二)和晶化分类

矿物的物理性质和化学性质矿物是地球内部成分在自然界中形成的固体物质，具有一定的物理性质和化学性质。

本文将介绍矿物的物理性质和化学性质，并探讨其在地质学和矿物学中的重要性。

一、矿物的物理性质1. 密度矿物的密度是指矿物质量与体积之间的比值，通常用克/立方厘米（g/cm³）表示。

矿物的密度与其成分和结构有关，不同矿物的密度差异较大。

例如，金刚石的密度为3.52g/cm³，而方解石的密度为2.71g/cm³。

2. 硬度矿物的硬度是指矿物表面抵抗划伤的能力。

莫氏硬度尺是衡量矿物硬度的常用工具，将矿物按照其硬度分为10个等级，从1级到10级。

例如，石膏的硬度为2，而钻石的硬度为10。

3. 断口矿物的断口是指矿石断裂后的表面形貌。

常见的断口有贝壳状断口、贝壳状断口和贝壳状断口等。

不同矿物的断口形态可以提供有关矿物内部结构的信息。

4. 光泽矿物的光泽是指矿物在光线照射下反射光的特性。

常见的光泽有金属光泽、玻璃光泽、树脂光泽等，不同矿物的光泽类型可以帮助对其进行初步鉴定。

5. 色彩矿物的颜色是指其表面呈现的颜色特征，可以通过肉眼观察。

然而，颜色可能会受到杂质的影响，因此不能仅凭颜色来确定矿物的种类。

二、矿物的化学性质1. 化学成分矿物的化学成分是指矿物中各种化学元素的含量和组合方式。

不同矿物具有不同的化学成分，这些成分直接决定了矿物的性质和特征。

例如，方解石的化学成分为CaCO3，而石英的化学成分为SiO2。

2. 反应性矿物的反应性是指矿物与其他物质发生化学反应的能力。

例如，含铁矿物在受热条件下可以发生氧化反应，产生石锰矿等。

3. 溶解性矿物的溶解性是指矿物在不同溶剂中的溶解程度。

某些矿物可以在水中溶解而形成溶液，而其他矿物则不能溶解。

溶解性也是鉴定矿物的重要性质之一。

4. 酸碱性矿物的酸碱性是指矿物在酸性或碱性环境中的反应性。

有些矿物可以与酸、碱反应，产生溶液或沉淀等。

这种反应性可以帮助矿物学家确定矿物的种类。

举例：体心立方体，a=2.8610-8cm
思考：CsCl的密度？
各晶系晶体的晶胞体积计算公式：
等轴晶系 V a3
四方晶系 V a2c
六方晶系 Va2csin 60 三方晶系 Va3 13co 2s2co 3s
斜方晶系 V abc 单斜晶系 Vabscin
三斜晶系
V a1 b cc 2 o c s2 o c s2 o 2 s co cs o cs os
（五）矿物的发光性
实质是矿物晶格中的原子或离子的最外层吸收了 较高的外加能量，然后以较低能量（可见光）再 发射出来造成的。
{111}
金刚石
石墨
影响因素：
1）解理面一般平行于面网密度最大的面网。
一般在原子晶格的矿物中产生。如金刚石的解理平行{111}。
2）平行于由异号离子组成的电性中和的面网。
等型结构矿物的相对密度与相对原子量、半径间的关系
矿物 化学式 金属元素的相相对分子 阳离子 相对分子质 半径 相对
对原子质量 质量 半径nm 量增长率% 增长率 密度
菱镁矿Mg[CO3] 24.31 方解石Ca[CO3] 40.08 菱铁矿Fe[CO3] 55.85 菱锌矿Zn[CO3] 65.38
84.32 0.072 100.09 0.100 18.70 115.86 0.078 37.41 125.39 0.074 48.71
3.00 38.89 2.71 8.33 3.96
2.78 4.43
同质多像变体对相对密度的影响
变体 配位数 原子间距/ nm 形成条件 相对密度
石墨 3 0.142（层内） 高温、低压 2.1-2.2
“纤维石膏” 表面的丝绢光泽
油脂光泽 透明矿物，解理不发育，在不平坦 的断口上具油脂状光亮。如石英、石榴子石等 沥青光泽 半透明或不透明的黑色矿物，解理 不发育，在不平坦的断口上具沥青状光亮。例 如锡石、磁铁矿、沥青铀矿等。 土状光泽 粉末状和土状集合体的矿物，表面 石盐表面的油脂光泽 暗淡无光。如高岭石、褐铁矿等。

第四章 矿物的物理性质
前言
定义：即矿物作为整体化合物所具有的各方面的物理学性质总和，主要包括矿物的光学性质、力学性质、电学性质、磁学性质、热学性质（导热性、热膨胀性质、挥发性）及其放射性、可塑性、流变性等。
矿物物理性质的影响因素：成分、结构、形态、环境的物理化学条件等因素。物理化学条件是通过热力学原理控制矿物的物理性质。
2矿物的破裂性质（解理、裂开、断口） 解理和断口：矿物受到外力（如敲打、挤压）的作用后，矿物沿着一定的结晶方向发生破裂，若裂出光滑的平面的性质则称为解理，相应的面称为解理面；若裂出的凸不平且方向任意的断面称为断口。
影响解理的因素有：主要是由于矿物晶体结构决定的，由于晶体具有异向性，在不同的结晶方向键力是有差异的，解理面往往是沿着面网间化学键力最弱的方向产生的。多平行面网密度最大的方向或平行异号离子组成的电中性面网而产生解理。。
*
由于光泽与透明度、条痕有关，所以用肉眼观察光泽时一般需参考矿物的条痕和透明度。 表4-1 矿物的光泽分类及与透度、条痕的关系
光泽
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
反射率（R）/（%）
>25
19~25
10~19
4~10
条痕
黑色、灰黑、绿黑、或金属色
深色（棕色、褐色）
01
值得注意的是在判别矿物是否透明的基础理论是在标准厚度下，而对于手标本上的矿物和岩石是否透明，常是从矿物的边缘观察。
02
影响矿物的透明度的因素包括：矿物中的包裹体、气泡、杂质、裂隙及矿物的集合体形式等。
03
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4 矿物的光泽：
是指矿物表面的反射能力，按照反射率的大小，光泽分为金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽

4）珍珠光泽（pearly luster）：浅色透明矿物的 极完全解理面上的如珍珠表面或蚌壳内壁柔和 而多彩的光泽。 5）丝绢光泽（silky luster）：具玻璃光泽的无色 或浅色透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕丝 或丝织品状的光亮。 6）蜡状光泽（waxy luster）：某些透明矿物的 隐晶质或非晶质致密块体上的似蜡烛表面的光 泽。 7）土状光泽（earthy luster）：呈土状、粉末 状或疏松多孔状集合体的矿物表面如土块般暗 淡无光。
矿物种
• 矿物并非固定不变的，任何一种矿物都只是在一定 的物理化学条件下相对稳定，得以保存
• 矿物是岩石和矿石的基本组成单位 • 当前，矿物学通常以天然结晶质无机物为主要研究 对象，液体和气体均不在现代矿物之列
矿物学的研究内容及其分析测试技术
1. 矿物学的研究内容
研究矿物的成分、结构、形态、物理性质、成因、 产状、用途和它们相互间的内在联系 矿物的化学成分：（1）单质：金刚石，自然金 （2）化合物：橄榄石，斜长石等 物理性质：晶形、颜色、光泽、解理、裂理、断口、 硬度、条痕等特征
4）玻璃光泽： 反光较弱，呈普通平 板玻璃表面的反光。矿物为无色、白 色或浅色，条痕呈无色或白色，透明。
石英晶簇
• 注意：矿物不平坦的表面或矿物集合体的表面上的 特殊变异光泽： 1）油脂光泽（greasy luster）：某些解理不发育的浅 色透明矿物的不平坦断口上呈现的似油脂般的光泽。 2）树脂光泽（resinous luster）：某些具金刚光泽的 黄、褐或棕色透明矿物的不平坦断口上的似松香般 的光泽。 3）沥青光泽（pitchy luster）：解理不发育的半透明 或不透明黑色矿物的不平坦断口上乌亮沥青状光泽。
2．矿物学的研究分析测试技术 电子显微镜观测 电子探针分析 化学分析法 光谱类分析 X射线分析 穆斯堡尔谱