矿物的物理性质
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。
❷ 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。
❸ 矿物的物理性质有哪些
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)矿物的物理性质扩展阅读
常见矿物以及矿物用途:
已知矿物有4000多种,但绝大多数不常见,最常见的不过200多种,重要矿产资源的矿物也就数十种,地壳中常见的造岩矿物只有20到30种,其中石英以及长石,云母等硅酸盐矿物占92%,而石英和长石含量高达63%。
按矿物的化学成分与化学性质,通常将矿物划分为五类,每一类矿物都具有相似的化学性质和物理性质。一自然元素矿物如自然金,自然铜,自然硫,金刚石与石墨等。二硫化物及其类似化合物矿物,如黄铁矿,毒砂。
常见矿物,石墨,黄铁矿,黄铜矿,辉锑矿,方铅矿,闪锌矿,石英,刚玉,赤铁矿,磁铁矿,褐铁矿,硬锰矿,萤石,方解石,白云石,孔雀石,硬石膏,石膏,重晶石,磷灰石,橄榄石,16级石,红柱石,蓝晶石,矽线石,绿帘石,海绿石,硅灰石,透辉石,普通辉石,普通角闪石。
矿物用途一是作为原料用来提取有用的成分,或者直接用以生产其他产品,二是利用矿物的某种特殊性能直接作为材料使用。 以工业矿物原料工业原料可分为金属和非金属两种。金属原料构成常见的贵金属原料的矿物主要有自然金,自然银和富含铂族元素的矿物。
构成常见的金属原料的矿物主要有磁铁矿,赤铁矿,黄铜矿,方铅矿,闪锌矿,黑钨矿,白钨矿,软锰矿,硬锰矿,锡石,铝土矿等。
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❺ 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
❻ 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,并体现著一般晶体所具有的特性──均一性﹑对称性和各向异性.
❼ 矿物鉴定的物理性质
矿物的物理性质主要由矿物的化学成分和内部构造所决定,不同的矿物具有不同的物理性质。因此,我们运用肉眼和一些简单的工具(小刀、放大镜、瓷棒、磁铁等)和试剂(稀盐酸)对矿物的物理性质进行鉴别,可达到认识、区别矿物的目的。
矿物的物理性质包括光学、力学等性质,我们着重讨论能够观察到的物理性质。 矿物的光学性质是指自然光作用于矿物表面之后所发生折射和吸收等一系列光学效应所表现出来的各种性质,包括矿物的颜色、条痕、透明度及光泽等。
1、颜色:矿物的颜色是矿物对不同波长的自然光吸收后所呈现颜色。按矿物颜色产生的原因,可分为自色、他色和假色。
(1)自色:是指矿物自身固有的颜色,它与矿物的化学成分和结晶结构有关。自色比较固定,对鉴定矿物有重要意义,如方铅矿的铅灰色。
(2)他色:矿物因含外来带色杂质或气泡等引起的颜色叫他色,如石英,纯净石英为无色,杂质的混入可使石英染成紫色、玫瑰色、烟灰色等。
(3)假色:为矿物表面氧化等原因产生的颜色叫假色,如方解石、云母等矿物,在解理面上所见的虹彩的晕色,斑铜矿表面的锖色(蓝紫色斑状)。 矿物颜色的描述,为了便于比较和统一,常以标准色谱:红、橙、黄、绿、青、蓝、紫及白、灰、黑等色来说明矿物的颜色。当矿物颜色与标准色谱有差异时,可加上适当的形容词,如淡绿、暗红、灰白色等。另外,也可依最常见的实物来描述矿物的颜色,如砖红色、草绿色等。具体描述矿物时,下列矿物可作比色矿物:
红色——辰砂
白色——方解石
黄色——雌黄
铁黑色——磁铁矿
褐色——褐铁矿
铅灰色——方铅矿
绿色——孔雀石
铜黄色——黄铜矿
蓝色——蓝铜矿
桔红色——雄黄
黑色——黑电气石
金黄色——自然金
钢灰色——镜铁矿
此外,有些矿物的颜色是介于两种标准色谱之间,常用二名法来描述,如黄绿色,即矿物以绿色为主稍带黄色。
2、条痕:矿物的条痕是指矿物粉末的颜色,一般是矿物在未上釉的瓷棒上擦划后所留下的粉末颜色。
条痕色可以与矿物颜色一致,也可不一致。由于条痕色消除了假色的干扰,减弱了他色的影响,突出了自色,因而它比矿物颜色更稳定,更具有鉴定意义。例如块状赤铁矿,其颜色可以是铁黑色,也可以是红褐色,但条痕都是樱红色。
观察条痕时要注意:①要在干净、白色无上釉的瓷棒上进行,试条痕时不要用力过猛,只要留下条痕即可;②硬度大于瓷棒的矿物一般不留下条痕,需碾成细粉末观察;③浅色矿物的条痕多为浅色、白色,对鉴定矿物意义不大。
3、光泽:矿物表面反射光波的能力称为矿物的光泽。
矿物的光泽按反射光的强弱可分为四级:
(1)金属光泽:矿物反射光能力强似金属光面(或犹如电镀的金属表面)那样光亮耀眼,如自然金、方铅矿、黄铁矿等。
(2)半金属光泽:矿物反射光能力较弱,似未经磨光的铁器表面,如磁铁矿。(3)金刚光泽:矿物反射光能力弱,比金属和半金属光泽弱,但强于玻璃光泽,如金刚石、锡石等。
(4)玻璃光泽:矿物反射光能力很弱,如玻璃表面的光泽,如石英(晶体表面上的光泽)、长石等。
金刚光泽和玻璃光泽称为非金属光泽。由于反射光受到矿物颜色、表面平坦程度及矿物集合方式等因素的影响,常出现一些特殊光泽,如下列光泽:
油脂光泽:反射光在透明、半透明矿物不平坦断面上散射成油脂状光亮,如石英断面。
树脂光泽:在不平坦断面上呈现如松香等树脂般的光泽,如浅色闪锌矿
丝绢光泽:纤维状集合体表面所呈现的丝绸状反光,如纤维石膏。
珍珠光泽:矿物平坦断面上呈现的似贝壳内壁一样柔和多彩的光泽,如白云母。
土状光泽:粉末状或土块状集合体的矿物表面暗淡无光象土块那样的光泽,如高岭石。
观察光泽时,要转动标本,注意观察反光,最强的矿物的小平面(即晶面或解理面),不要求整个标本同时反光都强。
矿物的光泽、颜色、条痕、透明度的相互关系 光 泽 颜 色 条 痕 透明度 金属光泽 金属色或黑色 深色或金属色 不透明
半透明
透明 半金属光泽 深色 浅色或彩色为主,有时为深色 非金属光泽 金刚光泽 浅(彩色) 无色或白色为主,有的为浅色 玻璃光泽 无色或白色 无色或白色 矿物的力学性质是指矿物受外力作用(刻划、敲打等)后所呈现的性质,如硬度、解理和断口等。
1、硬度:是指矿物抵抗外来机械作用力(刻划、敲打等)的程度。鉴别矿物的硬度,可以把欲试矿物的硬度与某些标准矿物的硬度进行比较,即互相刻划加以确定。通常用的标准矿物,即摩氏硬度计就是用这种方法确定的:用十种矿物互相刻划,按硬度相对大小顺序把矿物硬度分为十级,排列在后边的矿物均能刻动前面的矿物。这十种标准矿物是:
摩氏硬度计 硬度等级 代表矿物 硬度等级 代表矿物 1
2
3
4
5 滑石
石膏
方解石
萤石
磷灰石 6
7
8
9
10 正长石
石英
黄玉
刚玉
金钢石 在实际工作中,通常采用简单的方法来试验矿物的相对硬度,即把硬度分为三级:
低硬度——小于2.5,可用指甲刻动;
②中等硬度——2.5~5.5,可用小刀或钢针刻动,手指甲刻不动;③高硬度——大于5.5,小刀刻不动。
矿物的硬度是鉴定矿物的重要物理参数和特征之一,测试时应注意:①矿物的硬度是指单个晶体的硬度,而纤维状、细分散土状集合体对矿物硬度有影响,难以测定矿物的真实硬度;②受风化影响的矿物,其硬度往往偏低。因此,测试硬度时必须先矿物晶体的新鲜面,而且用力不宜过猛,以避免试验不准。
2、解理和断口
矿物晶体或晶粒受外力作用(如敲打)后,沿一定方向出现一系列相互平行且平坦光滑的破裂面的性质称为解理。矿物的这种破裂光滑平面称为解理面。
矿物受外力作用后,在任意方向上呈各种凹凸不平的断面的性质称为断口。
解理和断口互为消长关系,即解理发育者,断口不发育,相反,不显解理者,断口发育。
矿物的解理按其解理面的完好程度和光滑程度不同,通常划分为四级:
①极完全解理:解理面极完好,平坦且极光滑,矿物晶体可劈成薄片,如云母、辉钼矿。
②完全解理:矿物晶体容易劈成小的规整的碎块或厚板状,解理面完好,平坦、光滑,如方解石、方铅矿等。
③中等解理:破裂面不甚光滑,往往不连续,解理面被断口隔开成阶梯状,如辉石、白钨矿等。
④不完全解理:一般难发现解理面,即使偶见到解理面,也是小而粗糙。因此,在破裂面上常见有不平坦断口,如磷灰石、锡石等。
有的把无解理者称为极不完全解理,晶体的破裂面完全为断口, 如黄铁矿、 石榴石等。 断口可描述为贝壳状断口(如石英断口)、参差状断口(如黄铁矿、磁铁矿等)。
观察解理和断口时应注意:①解理面是鉴定矿物的一个重要标志,观察解理时,通常先看晶体破裂后是否出现闪光的平面(转动标本时,有否闪光的小平面),就可知有无解理面。然后,再根据解理面的完整程度确定解理的等级;②观察解理时,注意区别晶面和解理面,解理为受力后产生的破裂平面,一般较新鲜,平坦有较强的反光;而矿物的晶面,有的表现出各种花纹或麻点,通常无明亮的反光,其表面显得黝暗。
矿物还具有其他物理性质
比重:矿物的比重是指纯净、均匀的单矿物在空气中(一个大气压)的重量与同体积纯水在4℃时重量之比,以G标记。比重是鉴定和对比矿物的依据,其精确数值要通过专门测试才能确定。
常是用手掂估矿物的轻重,将矿物的比重分为三级:
重矿物——比重>4,如方铅矿、重晶石等。
中等比重矿物——比重2.5~4,如石英、方解石等。
轻矿物——比重<2.5,如石墨、云母、自然硫等。
弹性:指矿物受外力作用(在弹性极限内)能发生弯曲形变,当外力取消后仍能恢复原状的性质,如云母。
挠性:指矿物受外力作用能发生弯曲变形,但外力取消后不能恢复原状的性质,如绿泥石。
脆性:指矿物受外力作用后易裂成碎块或粉末的性质,如方铅矿。
磁性:指矿物可被磁场所吸引,甚至本身能吸引铁屑的性质。通常用普通磁铁测试,能被磁铁吸引者称为磁性矿物,如磁铁矿。
除了上述物理性质可作为鉴定矿物的特征外,还常用一些简单的化学方法来鉴定矿物的成分,如用冷稀盐酸来测试方解石,可化学反应并释放出CO2,产生许多小气泡。