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矿物的成分性质分类

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矿物的分类（简明表）

矿物的分类（简明表）

矿物的分类（简明表）
首先根据化学组成的基本类型，将矿物分为五个大类。

大类以下，根据阴离子（包括络阴离子）的种类分为类，有时在类以下根据络阴离子再分为亚类，如硅酸盐。

类以及亚类以下，一般根据晶体结构型和阳离子性质分为族，有时在族以下根据阳离子种类分为亚族。

族之下根据一定晶体结构和一定化学成分分为种，有时在完全类质同象系列中，根据其所含端元组分的比例划分种为几个亚种，对晶体结构相同，成分或物性稍异的则归为变种或异种。

具体分类方案如下：第一大类自然元素矿物
第二大类硫化物及其类似化合物
第一类单硫化物及其类似化合物
第二类双硫化物及其类似化合物
第三类硫盐
第三大类卤素化合物
第一类氟化物
第二类氯化物
第四大类氧化物和氢氧化物
第一类简单氧化物
第二类复杂氧化物
第三类氢氧化物
第五大类含氧盐
第一类硝酸盐
第二类碳酸盐
第三类硫酸盐
第四类铬酸盐
第五类钨酸盐和钼酸盐
第六类磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐第七类硅酸盐
第一亚类岛状结构硅酸盐
第二亚类环状结构硅酸盐
第三亚类链状结构硅酸盐
第四亚类层状结构硅酸盐
第五亚类架状结构硅酸盐
第八类硼酸盐。

第二章 岩石与矿物

第二章 岩石与矿物

4 胶体吸附作用 对于某些胶体矿物，因胶体的吸附作用，会引起矿物的化学成分的变化。 胶体是一种微小团粒，具有很强的吸附作用，能吸附多种离子。胶体矿物有 蛋白石，软锰矿等。
纳米TiO2的TG和DTA热分析图 The results of TG of nano-sized TiO2
纳米TiO2不同温度处理下的红外光 谱图 The IR-spectra of nano-sized TiO2 atdifferent heatedtreatment temperature a: sol at room temperature; b:100℃; c:200℃; d:300℃; e:400℃; f:500℃
沸石族矿物硬度较低（3.5-5.5），相对密度小,空隙率大，多呈淡红色、淡 黄色、浅绿色、无色；具玻璃光泽（透明）纤维状的呈丝绢光泽。准确鉴定需要 借助X-RAY，光学显微镜，热分析（失水的特征温度），红外光谱。 Na，K，Ca处于离子状，[Si-O4] 四面体中的Si有一部分被Al取代，结构比较 松散，还有些结点被H2O占据，Na+、K+、Ca2+易被其他离子取代，所以工业上与K+ 或NH+4的交换容量作为工业指标（沸石在我国尚处于摸索阶段，无严格的工业要 求）。 边界指标：K+交换量大于等于10mg/g±，或NH+4交换量大于等于100mmol(毫克 当量)/100g（相当于沸石总量的40%±） 工业指标：K+交换量大于等于10mg/g±；NH+4交换量大于等于130mmol(毫克当 量)/100g（相当于沸石总量的55%±）
XPS是表面分析，对表面的组成进行价态和含量分析
类质同象替换有三个条件： A、互相替换的原子或离子半径相等或相近； B、互相替换的原子或离子类型及极化性相似； C、互相替换的离子的总电价相应。（也可以置换的离子价态不同，但要借 助其他离子来平衡电价，OH-，F-，Cl-,Na+,K+等，所以矿物的化学成分应 该是相对稳定的，有一定量的杂质离子。） 2 类质同象类型 A、完全类质同象：组分间可以任意相互取代，以至完全取代。如橄榄石中 的铁与镁。(Ca,Mg)(CO3)3中的Ca和Mg B、不完全类质同象：替代组分受量的限制，不能完全取代。如闪锌矿中铁 可代锌，但不超过30％。 C、异电价类质同象。

第二章矿物

第二章矿物

矿物的解理：是矿物在受到机械力作用沿着一定方向裂开的性质。
方解石（三组解理） 角闪石（二组解理）
云母（一组解理）
3.

断口：
1）概念：矿物受到外力打击后不沿固定的结晶方向断 开时所形成的断裂面。 2）断口与解理的区别：一是断口由于沿任意面断开形 成的二是断口面不会象解理面那样是平滑的。 3）类型：据形状不同可分为： 贝壳状：断面呈椭圆形曲面，具以受力点为中心的同 心圆状线纹，如石英。 参差状：断面参差起伏不齐、粗糙不平，块状及粒状 集合体常具这种断口。如磷灰石。 锯齿状：断面呈锯齿状，常见于延展性较强的金属矿 物，如自然铜。 平坦状：断面相对较为平坦，如致密块状高岭石。

2. 解理: 1)概念：晶体受到外力打击时能沿着一定的结晶方向 分裂成为平面（解理面）的能力。 解释：晶体具有内部格子构造，格子构造是质点按一 定规律在三维空间内排列形成的。。质点在不同方向 组成了不同的面网，面网质点密度越大，该方向面网 间距离最大，其联结力最小，受到外力打击后也最易 沿面网方向裂开。所以说，解理面方向总代表着面网 质点密度最大，面网间联结力最小的方向。某些矿物 质点在几个方向上联结力比较弱，因此这种矿物可能 沿几个方向，产生解理面（方解石三组解理）。相反 有些以金属键结合的矿物，就没有解理产生。 2）类型：据矿物沿不同方向发生解理的能力不同， 可分为五级： 极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、 极不完全理。 标准：解理面的产生解理的难易程度以及解理的显著 程度、平滑程度、连续程度。
蓝铜矿（蓝）
刚玉（紫）
石英（无色）
三、矿物的力学性质
矿物的力学性质是指矿物受外力作用
后而表现出来的性质。包括矿物的硬 度、解理、断口、弹性、挠性、延展 性等。 1.矿物的硬度： 1)概念：矿物抵抗外力机械作用的强度。 在肉眼鉴定中，主要是指矿物抵抗外 力刻划的能力。

矿物

矿物

(2)解理：矿物受力后沿一定方向规则裂开
成光滑面的性质叫解理。裂开面称解理面。云 母一个方向，方解石三个方向。 极完全解理：云母； 完全解理：方解石、方铅矿 中等解理：长石； 不完全解理：磷灰石
(3)断口：受力后不沿一定方向裂开，而
破裂成不规则的破裂面。解理不完全，则断
口愈显著。 贝壳状断口－石英； 参差状断口－黄铁矿； 平坦状断口－块状高岭土。
葡萄状、肾状、结核状：不规则者称结核状， 有时有同心层或放射状。葡萄状、肾状具同心 或放射状。磷质结核，磷灰石和黄铁矿结核可 以是微细晶粒。 粉末状集合体、被膜状、皮壳状：一种矿物 覆盖在其它矿物或岩石表面呈粉末状散布或薄 层、较厚层壳状产出者。
分泌体：在形状不规则或球状空洞中，胶体或晶质矿 物由洞壁向中心逐层沉淀填充而成。晶腺--直径>1cm； 杏仁体--直径<1mm。在晶腺中常见到周期性扩散沉淀 形成的环带，如由SiO2形成的玛瑙，其中常有空腔，空 腔中有时长有晶簇。
3．颜色与条痕：矿物吸引了白光中某种波长的色光后 (黄，绿，红)所表现出来的互补色；对各种色光吸收均 匀，即黑色或灰色；基本上都不吸收即白色。赤铁矿 (红)。 矿物的颜色是由其化学成分和结构特征决定的，固定 不变的，是重要鉴定标志。但是，外来原因可使颜色不 固定， 如纯净的石英为无色，由于混有杂质等原因出 现各种颜色。 条痕是矿物粉末的颜色。它对于基些金属矿物具有重 要的鉴定意义。如赤铁矿有赤红、铁黑或钢灰者，但其 条痕则总为樱红色。比较稳定。透明矿物的条痕都是近 白色，无鉴定意义。
由于生长条件不好，多数晶体的晶面发育不完整，
或很不完整，从而形成外形不规则的晶粒(晶体)。晶粒 大小不一，较粗的用肉眼或放大镜就可以看出来，岩 石中微细的晶粒则要通过显微镜才能分辨出来。

3第三讲矿物的化学成分和分类

3第三讲矿物的化学成分和分类

如石英SiO2、方解石Ca［CO3］、白云母K｛Al2
［(Si3Al)O10 ](OH)2｝，铁闪锌矿(Zn,Fe)S。 (2) 对复化合物，阳离子按碱性由强至弱、价态从低 到高的顺序排列。 如白云石CaMg［CO3］2、磁铁矿FeFe2O4。
(3) 附加阴离子通常写在阴离子或络阴离子之后。
非化学计量——成分标型：
含金石英脉中黄铁矿(FeS2)， Fe/(S+As)>0.500，——形成深度小； Fe/(S+As)<0.500，——成矿深度大 (Н о в г о р о д о в а ，М ．И ．等，1980)。—— 判断剥蚀程度。
五、胶体矿物的化学成分特点
1、胶体与胶体矿物 一种或多种粒径介于1－100nm之间的物质微粒（分散质） 分散在另一种物质（分散媒）中形成的不均匀细分散体系，称 为胶体。分散媒多于分散质的胶体称胶溶体；反之称胶凝体。 胶体矿物一般是以水为分散媒、以固相为分散质的水胶凝 体，属非晶质或隐晶质矿物。如蛋白石（SiO2 . nH2O）。 胶体矿物经过长时间，转变为隐晶质的，或继续转变为显 晶质的，叫做胶体的老化。 2、胶体矿物的特殊性质 （1) 胶体矿物的比表面积极大，表面张力也极大，其形态 多为球形或半球形。 （2）分散质和分散媒的量比不固定，可发生老化。 （3）易吸附其他物质。
蛭石 （ Mg,C a） 0.34.5(H 2O)n { Mg3 (SiO1 0)( OH )2 }
层间 水 Interla yer water
H2 O
层间 域
110℃
层间 域缩 小 可再 吸附
写入
胶体水为特殊的吸附水，需写入化学式。
说明
1）单矿物的化学全分析数据中，H2O-称为负水，通 常意指不参加晶格的吸附水，当样品烘干到110度之 前即全部逸出：而正水H2O+系指参加晶格的结构水或 结晶水，其失水温度通常高于110度 2）有些参加晶格的的层间水、沸石水及部分结晶水 在低于110度也可逸出晶格，故分析时应以特殊方法 处理样品中的水。

第二章 矿物-矿物的化学性质、分类

第二章 矿物-矿物的化学性质、分类

2.胶体及其吸附作用
1）胶体：一种或几种物质的微细质点（粒径0.001-0.1um）分散在另一种 物质之中所形成的不均匀分散体系。 包括分散相（分散质、胶体颗粒）和分散介质（分散媒）。 自然界胶体主要形成于表生作用，难溶矿物破碎成微细颗粒（ 0.0010.1um）时，分散在水中形成胶体溶液。 2）胶体矿物的形成 胶体颗粒带有电荷，与带不同电荷的胶体颗粒或离子发生相互作用时，胶 体颗粒便相互中和而失去电荷凝聚下沉与分散介质分离，逐渐凝固而形成胶 体矿物。如带负电荷的SiO2胶体颗粒与带正电荷的Fe（OH）3胶体颗粒相遇 时，凝聚成含SiO2的褐铁矿， SiO2含量不固定，因此，胶体矿物的化学组 成常常不固定，成分可以发生变化。 3）胶体吸附作用 除胶体矿物形成时本身的含量变化大，另外胶体颗粒还能吸附分散介质中 的离子，使其矿物成分不稳定而发生变化。如硬锰矿（mMnO2· MnO· 2O） nH 中常混入少量K2O、BaO、CaO、ZnO等组分，原因是带负电荷的MnO2胶 体颗粒能够从水溶液中吸附K+、Ba+、Ca+、Zn+等阳离子。
第三节 矿物的化学性质
矿物的形态和物理性质是其化学成分和内部构造在一定地质 条件下的综合反映，因此研究矿物的化学成分和内部构造对于 鉴定矿物、利用矿物和分析矿物的形成条件极其重要。 一、矿物的化学成分 矿物形成于地壳中，组成元素来自于地壳及其深处，是地壳中 元素永不停止的迁移运动中的相对静止状态的聚集形式，包括 单质和化合物。矿物的化学成分并不是绝对固定的，它可以在 一定范围内发生变化。引起矿物化学成分变化的原因有以下几 种： 二、矿物化学成分变化 1.固溶体：两种或两种以上彼此不能化合的组分，相互混溶成 均匀的固态物质，如日常所见的合金。按其组成方式分为： 1）交替固溶体：类质同像； 2）侵入固溶体：一种组分侵入于另一种组分结晶构造的间隙 之中，其中一部分就是以机械混入物形式出现的杂质。

矿物的分类与特征

矿物的分类与特征矿物是地壳中自然形成的固体物质，具有一定的化学成分和晶体结构。

它们在地球岩石圈中占据着重要的地位，对于地球科学的研究和资源开发具有重要意义。

矿物的分类与特征不仅是地质学和矿物学的重要内容，也关乎我们对地球的认识与理解。

本文将介绍矿物的分类与特征，并探讨其在地壳演化过程中所起的作用。

一、矿物分类矿物可以根据其组成元素进行分类。

常见的矿物元素有金属元素、非金属元素和半金属元素。

金属矿物是指以金属元素为主要成分的矿物，如铁矿石、铜矿石等。

非金属矿物是指以非金属元素为主要成分的矿物，如石膏、石墨等。

半金属矿物则含有一部分金属元素，一部分非金属元素，如硫铅矿石等。

此外，矿物还可以按照其晶体结构进行分类。

晶体结构是矿物的内部排列方式，决定了矿物的物理性质和化学性质。

根据晶体结构的不同，矿物可以分为六晶系，分别是立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系和六斜晶系。

二、矿物特征1. 化学成分：矿物的化学成分是确定其分类和特征的重要依据。

矿物的主要成分可以通过化学分析来确定，这样可以了解其组成元素及其含量。

矿物的化学成分决定了其性质和用途，不同的化学成分使不同的矿物具有各自独特的特征和功能。

2. 晶体结构：矿物的晶体结构是由其元素组成的晶格形成的。

晶体结构直接影响着矿物的物理性质和化学性质。

不同的晶体结构使得不同的矿物具有不同的硬度、光泽、颜色和密度等特征，这些特征有助于我们识别和区分不同的矿物。

3. 外部形态：每种矿物都有其独特的外部形态。

矿物的外部形态是由其晶体和晶面的生长方式决定的，包括晶体的形状、表面特征和断口特征等。

通过观察矿物的外部形态，我们可以初步判断其可能的矿物种类，并进一步确认其物种。

4. 物理性质：矿物的物理性质包括硬度、光泽、颜色、密度、磁性等。

这些性质对于矿物的鉴定和分类非常重要。

例如，矿物的硬度可以通过莫氏硬度刮痕实验来确定，光泽可以通过观察其表面反射光线的方式来判断。

宝石矿物的化学成分

硫盐矿物，硫与半金属元素砷、锑或铋组成锥状 络阴离子[AsS3]3-、[BiS3]3-，以及由这些锥状 络阴离子相互联接组成复杂形式的络阴离子与阳
离子结合而成。
(五)硫化物类
闪锌矿ZnS、黄铁矿FeS2、辰砂HgS等
二、宝石矿物的化学组成 具有一定范围的可变性
许多宝石矿物的化学组成并不是固定不变的， 而是有一定的变化幅度。
在电气石化学组成中，Mg2+—Fe2+之间和 Fe2+—Li+、Al3+之间呈完全类质同象，其中 3Fe2+→2Al3++Li+替代的负电荷不足，由附加阴 离子中OH-被O2-替代来补偿；Mg和Li之间的替代， 以及Mg、Fe和Cr、Mn之间的替代都是不完全的。
当电气石化学组成中R位以Fe为主时则电气石 呈深蓝色甚至黑色；当R位以Mg2+为主时则电气 石呈黄色——褐色；当电气石富含Li和Mn时则呈 玫瑰色或浅蓝色；当电气石富含Cr时则呈深绿色。
(2)当硬玉化学组成中的Al被Fe3+替代时，则翡 翠呈发暗的绿色(不像含Cr翡翠那么鲜艳、明快， 而是呆板，缺乏灵气)。若Fe3+只是少量替代 Al3+，翡翠呈浅绿色；若Fe3+大量替代Al3+， 则翡翠呈暗绿色，甚至墨绿色。颜色发阴。油 青种。
(3)当硬玉化学组成中的Al同时被Fe3+和Cr3+替代 时，翡翠的颜色则视Fe3+和Cr3+相对比例而定。 Cr3+较多则绿色鲜艳一些；Fe3+较多时则绿色偏 暗一些。
1．硅酸盐类
在硅酸盐类矿物的晶体结构中，硅氧配 位四面体SiO44-是它们的基本构造单元。硅 氧四面体在结构中可以孤立地存在，也可以 以其角顶相互连接而形成多种复杂的络阴离 子(基型)。

矿物学概论

如闪锌矿和橄榄石中的类质同象代替。
B、异价类质同象：相代替的离子电价不同。
如钠长石Na[AlSi3O8]、钙长石Ca[Al2Si2O8]类质 同象系列中，Na＋与Ca2＋，Al3＋与Si4＋各相互代 替的离子电价不等，为保持电价平衡，常以成 对方式置换的，即Na＋＋Si4＋= Ca2＋+Al3＋。
类质同象代替的条件
⑤结构水：以H＋、（OH）－、（H3O）＋等离子形式存在 于矿物晶格中的水。如高岭石Al4[Si4O10](OH)8 。数量和 失水温度固定，结构水与其它离子间的联结相当牢固，在 高温下（300～600℃）才可失去，随之晶体结构瓦解。
二、矿物的同质多象
同质多象是指同种化学成分的物质，在不同的物理
有些同质多象变体间的差异很小，如α－石英和β－石英， 晶体结构基本一样，仅Si－O－Si键角略有差异，前者为 137°，后者为150°，后者键角大，形成温度较高。
同质多象各变体都有一定的形成和稳定的范围，当 物理化学条件发生改变并超过一定程度时，就会发 生同质多象转变。

同质多象转变类型有两种： ⑴双变性转变（可逆性的），如α－石英加热到
晶习性大致可分为以下三类。

⑴一向延伸：其晶体常数a≌b<<c，晶体沿 一个方向发展，呈针状、柱状、纤维状等。

⑵二向延伸：其晶体常数a≌b>>c，晶体沿 两个方向发展，呈板状、片状、鳞片状等。
⑶三向延伸：其晶体常数a≌b≌c，晶体在三维空间发育 程度相等或近似相等，常呈等轴状、粒状等。等轴晶系 的矿物，其单体形态常呈粒状。
③相互置换的离子总电价要相等。才能保证电价
平衡，不至于破坏晶体结构。使电价平衡的置换方式 见P70。
④环境因素（包括温度、压力、pH、组分浓度、氧

第二章 矿物学基础


石膏双晶中的双晶轴
尖晶石双晶中的双晶面

双晶类型 接触双晶：两个晶体以一个平面相接触。如石膏的双晶 ；锡石的双晶；尖晶石的双晶等

双晶类型 穿插双晶：两个晶体互相穿插，结合面不规则。如萤石 的穿插双晶; 正长石穿插双晶；十字石的穿插双晶等。
如黄铁矿的铁十字双晶

双晶类型 聚片双晶：由多个片状单体组成，按同一双晶规律结合 连生在一起，结合面相互平行。如钠长石的聚片双晶,

平行连晶 同种晶体 规则连生 连生 双晶
浮生和交生 不规则连生
异种晶体
① 平行连晶
若干个同种晶体，彼此平行地连生在一起，且连 生这的每一个晶体相对应的晶面和晶棱都相互平行 ，这种连生成为平行连生。

平行连生的每一个晶体，内部格子构造都是相互平 行、连续的。
沿角顶方向连生
沿晶棱方向连生
沿晶面法线方向连生

石墨结构

金刚石结构
1.3 矿物中的水
水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都
与水有关。
根据矿物中水的存在形式以及它们在晶体结构中
的作用，将矿物中的水分为吸附水、结晶水和结构
水三种基本类型，以及性质介于结晶水与吸附水之间 的层间水和沸石水两种过渡型。
① 吸附水

吸附水是指被机械地吸附于矿物颗粒的表面及裂缝， 或渗入矿物集合体中的中性水分子(H2O).
聚片双晶
钠长石

双晶类型 环状双晶：两个以上的单体以同一双晶规律连生呈环状 (可封闭,可开口), 但双晶结合面互不平行, 依次以等 角度相交。按单体的个数有三连晶、四连晶…等等。如
金绿宝石的六连晶，锡石的八连晶
cyclic twinning in inverted low quartz 金绿宝石
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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
电子显微镜
JXA-8100 电子探针（EPMA)
锆石的 CL照片
X射线衍射仪
3.矿物学的应用
矿物学的应用主要包括两大方面：
① 应用于地质找矿
② 研究作为矿产资源的矿物本身的开发和应用
显晶集合体的形态常见有：
柱状（columnar）、针状（acicular）、板状 （tabular）、片状（schistic）、鳞片状 （scaly）、叶片状（foliated）和粒状 （granular）等。
显晶集合体：
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显晶集合体：
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显晶集合体：
常见的隐晶及胶态集合体按形成方式及 外貌特征主要有： 分泌体(secretion)、结核（concretion）、 鲕状及豆状集合体（oolitic & pisolitic aggregates）、钟乳状集合体（stalactitic aggregate）
光泽（Luster）
• 指矿物表面对光的反射能力。 • 矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的 折射和吸收的程度。矿物对光的折射越 强，光泽也就越强。 • 光泽与透明度、条痕有关，在肉眼鉴定 时，常配合条痕、透明度来判断光泽等 级。
分为4个等级：
1） 金属光泽： 反光很强，似平滑金 属磨光面的反光。矿物具金属色，条 痕呈黑色或金属色，不透明。
例如，吸收红光， 则呈现红光对角 的补色—绿色。
条痕（streak）
是矿物粉末的颜色。一般是指矿物在白色
无釉磁板（white unglazes porcelain）上划擦 时所留下的粉末的颜色。条痕突出表现了矿 物的自色，因而是鉴定矿物的可靠依据。
注意：
①不透明矿物和鲜艳彩色的透明—半透明矿 物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿 物，具重要鉴定意义；而浅色或白色、无色透 明矿物的条痕多为白色、浅灰色等浅色，无鉴 定意义； ②某些矿物由于类质同象混入物的影响，其 条痕和颜色会有所变化。根据条痕的微细变化， 可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的形成 条件 。
测试时，应先以高硬度的标准矿物的棱角刻划待测 矿物，再依次换用硬度较低的标准矿物刻划，当两矿物 硬度相近时，则用标准矿物与待测矿物相互刻划，以确 定其硬度的相对大小。
2. 确定矿物硬度的简便方法 用指甲和/或小刀刻划来确定硬度范围。 注意： 1）实际鉴定时，常代之以指甲（2.0～2.5）、 小钢刀（5～6）和玻璃（5.5～6.0）等来粗略地确 定矿物的硬度; 2）待测矿物须选择新鲜、致密、纯净的单矿 物，最好是具良好的棱角、晶面或解理面的单晶体。 有些矿物的硬度具对称性和各向异性。如，蓝晶石 （100）面上的硬度，沿延长方向硬度为4.5，垂直 延长方向硬度6.5,被称为二硬石。
1．猫眼效应（猫眼光，chatoyance）
紫翠玉猫眼
绿柱石猫眼
2．星光效应（ 星光，asterism ）
星光蓝宝石
星光红宝石戒面
（二）矿物的力学性质
（mechanical properties） 矿物在外力（如敲打、挤压、拉引、 刻划等）作用下所表现出来的性质。 力学性质：硬度 Hardness 解理 Cleavage 断口 Fracture
（1）一向伸长： 柱状、针状、毛发状: 辉石、角闪石、电气石
（2）二向延长：如板状、板片状、片状等。 云母、绿泥石等具此习性。
（3）三向等长：如等轴 状、粒状。石榴石、黄 铁矿等具此习性。
2、矿物集合体形态：
同种矿物多个单体聚集在一起就是矿物集合体。集合 体形态取决于单体形态和集合方式。 按矿物颗粒大小，集合体分为： 显晶集合体：肉眼能分辨其中矿物单体 隐晶集合体：显微镜下可以区分出矿物 单体 胶态集合体：显微镜下也不能辨别出单体
• 矿物光泽、颜色和条痕是矿物鉴定的重要依据， 透明度、光泽和颜色还是评价宝石的重要指标。
特殊光学效应
由于矿物内部具有包裹体、双晶、 微细球状结构等特殊内在因素，当被加工 成宝石时，导致光的干涉、散射、衍射等 现象，使宝石显现出特殊的光学效应。 常见的有：猫眼效应、星光效应、变 色效应、变彩效应、晕色效应 等。
解理 Cleavages
矿物在外力作用（敲打 或挤压）下， 严格沿着 一定结晶学方向破裂、 并裂成光滑平面的性质 称为解理。这些平面称 为解理面cleavage plane.
解理是鉴别矿物的可靠 依据之一。
分为五个等级：
（1）极完全解理：矿物在外力作用下极易 裂成簿片。解理面光滑、平整。如云母、 石墨、石膏等。
（据B.Mason,1966） 元 素 质量克拉克 值（％） 46.6 27.72 8.13 5.00 3.63 2.83 2.59 2.09 原子克拉克 值（％） 62.55 21.22 6.47 1.92 1.94 2.64 1.42 1.84
O Si Al Fe Ca Na K Mg
地壳中以O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg 等元素组成 的含氧盐和氧化物矿物分布最广。 其中硅酸盐矿物占矿物总种数的24％，占地壳总 重量的3/4。如：橄榄石((Mg, Fe)2[SiO4]) 、透辉 石(CaMg[Si2O6])等七大造岩矿物皆为硅酸盐矿物； 氧化物矿物，占矿物总种数的14 ％，占地壳总重 量的17％。如石英（SiO2） ，刚玉(Al2O3)等。 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
矿物的光学性质：矿物对可见光 的反射、折射、吸收等所表现 出来的各种性质。 光学性质：颜色 Color 条痕 Streak 透明度 Transparence 光泽 Luster
颜色（Color）
矿物对入射的白色可见光（390～ 770nm）中不同波长的光波吸收后，透 射和反射的各种波长可见光的混合色。 是鉴定矿物时最直观的感性认识。
矿物：
水 晶
(crystal)
方解石(calcite)
石棉(asbestos)
金刚石
(diamond)
孔雀石(malachite)
绿柱石(beryl)
自然金(gold)
黄铁矿(pyrite)
要点
• 矿物系地球、月球及其他天体中天然形成的产物 • 矿物具有一定的化学成分和内部结构，从而也具有
一定的形态和物理、化学性质，藉此我们可以鉴别
透明度（ Transparence ）
矿物透过可见光的程度。分为透明、半透明、 不透明。 1）透明（transparent）： 能透过绝大部分光， 条痕为无色、白色或浅色。如，石英、方解石、 普通角闪石 2）半透明（translucent）：可允许部分光透 过，条痕呈红、褐等各种彩色。如，辰砂、雄 黄 3）不透明（opaque）：基本不允许光透过， 条痕呈黑色或金属色。 如，磁铁矿、石墨
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第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
矿物的化学成分 矿物的形态 矿物的物理性质 矿物的分类命名
第一部分 矿物的化学成分
矿物的化学成分： 矿物是自然界的天然产物，化学元素是形 成矿物的物质基础。显然，地壳中化学元 素的丰度与矿物的形成、矿物的化学成分 有着密切的关系。
常见8种元素的元素丰度
分泌体：
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鲕状集合体：
豆状集合体：
钟乳状：
葡萄状和肾状
块状集合体：
土状集合体：
被膜状集合体：
第三部分
矿物的物理性质
取决于矿物本身的化学组成和内 部结构，是鉴定矿物的主要依据，也 是矿物资源开发利用的着眼点。 光学性质、力学性质、磁学性质、 电学性质、热学性质
（一）矿物的光学性质
石英的油脂光泽
闪锌矿的树脂光泽
珍珠光泽
层解石
白 云 母
蛇纹石石棉的丝绢光泽
蜡状光泽
蛇纹石 滑石
高岭石土状光泽
铝土矿的 土状光泽
具假象赤铁矿 的褐铁矿
矿物透明度、光泽、颜色和条痕的关系 透明度 光 泽 颜 色 条 痕 折射率 吸收率 反射率 透明———————不透明 玻璃—金刚—半金属—金属 无色—浅色—深色—金属色 白色—浅色—深色或金属色 低——————————高 低——————————高 低——————————高