矿物的形态及物理

1、矿物的形态及物理化学性质 1、矿物的单体形态、规则连生体和集合体形态 2、矿物的物理化学性质 矿物的形态 矿物的形态指矿物的单体形态、规则连生体形态 及同种矿物的集合体形态。 1、矿物的单体形态 晶体的理想形态属于矿物单体的形态。它具有晶体的理想形态属于矿物单体的形态。它具有一定的几一定的几 何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。同种矿物往往具有何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。同种矿物往往具有 一种或几种固定的几何形态，如立方体、四面体、八面体、一种或几种固定的几何形态，如立方体、四面体、八面体、 菱形十二面体等。矿物的形态是其内部结晶格架的外在表菱形十二面体等。矿物的形态是其内部结晶格架的外在

2、表 现。因此，这些固定的几何形态是认识矿物的重要标志之现。因此，这些固定的几何形态是认识矿物的重要标志之 一。一。 矿物的矿物的结晶习性或晶体习性，简称晶习，结晶习性或晶体习性，简称晶习， 是指在相同生长条件下，一定成分的同种矿物是指在相同生长条件下，一定成分的同种矿物 所具有的习见形态。按照矿物在三维空间发育所具有的习见形态。按照矿物在三维空间发育 的程度不同结晶习性可以分为以下三类：的程度不同结晶习性可以分为以下三类： （1）一向延伸）一向延伸 其晶体常数其晶体常数a bc，晶体在一个方向延伸很，晶体在一个方向延伸很 快，常发育为柱状、针状、纤维状。快，常发育为柱状、针状、纤维状。如辉锑矿

3、如辉锑矿 （图（图a所示所示）等。）等。 （2）二向延伸）二向延伸 其晶体常数其晶体常数a bc，矿物晶体在空间两个方，矿物晶体在空间两个方 向发展很快，常形成板状（石膏）、片状向发展很快，常形成板状（石膏）、片状 （云母）、鳞片状。（云母）、鳞片状。（图（图b所示）所示） （3）三向延伸）三向延伸 其晶体常数其晶体常数a b c，晶体常数在三维空，晶体常数在三维空 间大发育速度相等或近似相等，常呈现等间大发育速度相等或近似相等，常呈现等 轴状、颗粒状。轴状、颗粒状。如立方体（黄铁矿、图如立方体（黄铁矿、图c c所所 示）、八面体（磁铁矿、图示）、八面体（磁铁矿、图d d所示）、菱形所示）、菱

4、形 十二面体（石榴子石、图十二面体（石榴子石、图e e所示）等。所示）等。 a、辉锑矿晶形b、云母晶形d、磁铁矿晶形 c、黄铁矿晶形 e、石榴子石晶形 矿物形态与晶习的区别矿物形态与晶习的区别 晶体习性主要强调晶体本身固有的形态晶体习性主要强调晶体本身固有的形态 特征，与晶体内部组成、结构有关，是矿特征，与晶体内部组成、结构有关，是矿 物晶体固有的、常见的形态特征，与外界物晶体固有的、常见的形态特征，与外界 环境无关，如石榴子石总是粒状的；但矿环境无关，如石榴子石总是粒状的；但矿 物形态不仅受内部组成、结构有关，而且物形态不仅受内部组成、结构有关，而且 外界环境对其影响很大，因此同一矿物也外界

5、环境对其影响很大，因此同一矿物也 可能有不同的结晶习性。可能有不同的结晶习性。如石英在不同的如石英在不同的 条件下可以发育成不同形态。条件下可以发育成不同形态。 晶面花纹 （1）晶面花纹 （2）晶面台阶 （3）生长丘 （4）蚀像 矿物规则连生体形态矿物规则连生体形态 自然界的天然矿物或工艺矿物经常出现多自然界的天然矿物或工艺矿物经常出现多 个单体规则连生体的形态，称规则连生体。矿个单体规则连生体的形态，称规则连生体。矿 物规则连生体可有平行连生、浮生、双晶物规则连生体可有平行连生、浮生、双晶。这。这 里主要介绍双晶。里主要介绍双晶。 双晶即两个以上的单晶体按照一定的对称双晶即两个以上的单晶体按

6、照一定的对称 规律形成的规则连生体。相互连生的单体可以规律形成的规则连生体。相互连生的单体可以 借助反映、旋转、反伸等对称操作彼此重合或借助反映、旋转、反伸等对称操作彼此重合或 平行。它们与晶体的对称要素一样也存在有双平行。它们与晶体的对称要素一样也存在有双 晶要素：双晶面、双晶轴、双晶中心。晶要素：双晶面、双晶轴、双晶中心。 双晶律 单体构成双晶的具体规律叫双晶律，除了由双晶要 素来表征以外，还可以以双晶律来命名，如正长石 矿物以C轴为双晶轴，称卡斯巴律双晶。双晶律命 名原则： （1）以该双晶的特征矿物命名，如钠长石律双晶，尖晶 石律双晶等； （2）以最初发现地名命名，如卡斯巴律双晶，巴西律

7、双 晶等； （3）以双晶形状命名，如燕尾双晶、十字双晶等； （4）以双晶和接合面性质命名，如底面双晶、负菱面双 晶等。 除此之外，还可以以单体之间的结合方式命名： （1）简单双晶）简单双晶 由两个单体构成的双晶。分为接触双晶和贯由两个单体构成的双晶。分为接触双晶和贯 穿双晶。穿双晶。如正长石的简单双晶。如正长石的简单双晶。 正长石的贯穿双晶 正长石的接触双晶 （2）聚片双晶）聚片双晶 由多个片状单体以一定的双晶规律结合连在由多个片状单体以一定的双晶规律结合连在 一起。一起。如斜长石的聚片双晶。如斜长石的聚片双晶。 斜长石的聚片双晶 （3）穿插双晶）穿插双晶 单体相互穿插而形成的双晶。单体相互穿

8、插而形成的双晶。如萤石的穿插如萤石的穿插 双晶。双晶。 萤石的穿插双晶 矿物集合体形态矿物集合体形态 矿物大多数以集合体形式存在，所谓矿物集合矿物大多数以集合体形式存在，所谓矿物集合 体即同种矿物的多个单体聚集在一起形成一个整体，体即同种矿物的多个单体聚集在一起形成一个整体， 由于每个单体的取向不同，形态不同，使矿物集合由于每个单体的取向不同，形态不同，使矿物集合 体的形态千姿百态，绚丽多彩，具有鉴定意义和工体的形态千姿百态，绚丽多彩，具有鉴定意义和工 艺价值艺价值。依据集合体的取向不同，结晶方式不同可。依据集合体的取向不同，结晶方式不同可 以分为多种。以分为多种。 （1）柱状集合体柱状集合体

9、 个体均由柱状矿物组成，集合方式不规则，个体均由柱状矿物组成，集合方式不规则，如如 角闪石。角闪石。 （2 2）放射状集合体）放射状集合体 个体为针状、长柱状。一端会聚，另一端呈个体为针状、长柱状。一端会聚，另一端呈 发散状，象光线四射，发散状，象光线四射，如红柱石、透闪石等。如红柱石、透闪石等。 （3 3）纤维状集合体）纤维状集合体 由极细的针状或纤维状矿物组成，由极细的针状或纤维状矿物组成，如石棉。如石棉。 （4 4）片状集合体）片状集合体 由片状矿物组成由片状矿物组成，如云母。，如云母。 （5 5）板状集合体）板状集合体 由板状矿物组成，由板状矿物组成，如石膏。如石膏。 （6 6）粒状集

10、合体）粒状集合体 系由均匀粒状矿物组成，系由均匀粒状矿物组成，如石榴子石、橄如石榴子石、橄 榄石。榄石。 （7 7）晶簇）晶簇 是具有共同生长基壁的一组单晶集合体，是具有共同生长基壁的一组单晶集合体， 常生长在空隙壁上，常生长在空隙壁上，如石英（水晶）晶簇。如石英（水晶）晶簇。 石英晶簇放射状集合体 矿物的物理性质矿物的物理性质 1 1、光学性质、光学性质 是指矿物对光的吸收、折射、反射所表现出来是指矿物对光的吸收、折射、反射所表现出来 的物理性质，主要有颜色、条痕、光泽和透明度的物理性质，主要有颜色、条痕、光泽和透明度 等等 。 （1 1）颜色）颜色 矿物对不同波长的光波吸收程度不同所表现出

11、矿物对不同波长的光波吸收程度不同所表现出 来的结果。如果对各种波长的光吸收是均匀的，来的结果。如果对各种波长的光吸收是均匀的， 则随吸收程度由强变弱而呈黑、灰、白色；如矿则随吸收程度由强变弱而呈黑、灰、白色；如矿 物对不同波长的光选择吸收，则出现各种颜色。物对不同波长的光选择吸收，则出现各种颜色。 矿物本身固有的颜色叫自色，有些矿物只有一种矿物本身固有的颜色叫自色，有些矿物只有一种 颜色，有的矿物因含杂质或色体、裂纹或被氧化颜色，有的矿物因含杂质或色体、裂纹或被氧化 而呈现不同颜色叫他色或假色。而呈现不同颜色叫他色或假色。 自色自色 主要决定于矿物组成中元素或化合物的某些主要决定于矿物组成中元

12、素或化合物的某些 色素离子，色素离子，如孔雀石具翠绿色，赤铁矿具樱红色；如孔雀石具翠绿色，赤铁矿具樱红色； 黄铜矿具铜黄色；方铅矿具铅灰色等。黄铜矿具铜黄色；方铅矿具铅灰色等。 他色他色 是由外来带色杂质的机械混入所染成的颜色，是由外来带色杂质的机械混入所染成的颜色， 如纯净石英为无色透明，但由于不同杂质混入如纯净石英为无色透明，但由于不同杂质混入 后可成为紫色（紫水晶）、粉红色（蔷薇石后可成为紫色（紫水晶）、粉红色（蔷薇石 英）、烟灰色（烟水晶）、黑色（墨晶）等。英）、烟灰色（烟水晶）、黑色（墨晶）等。 假色假色 与矿物本身的化学成分和内部结构无关，与矿物本身的化学成分和内部结构无关， 其成

13、因如由氧化薄膜所引起的锖色（斑铜其成因如由氧化薄膜所引起的锖色（斑铜 矿表面）；由一系列解理裂缝导致光的折矿表面）；由一系列解理裂缝导致光的折 射、反射甚至干涉所呈现的色彩射、反射甚至干涉所呈现的色彩（如方解（如方解 石、白云母等表面常见彩虹般的色带石、白云母等表面常见彩虹般的色带 形成晕色）；某些矿物（如拉长石）由于晶格形成晕色）；某些矿物（如拉长石）由于晶格 内部有定向排列的包裹体，当沿矿物不同方向内部有定向排列的包裹体，当沿矿物不同方向 观察时出现蓝、绿、黄、红等徐徐变换的色彩观察时出现蓝、绿、黄、红等徐徐变换的色彩 （称变彩）等。（称变彩）等。 矿物的自色一般较均匀，稳定，它代表矿物本

14、矿物的自色一般较均匀，稳定，它代表矿物本 身的颜色；他色和假色常在一个矿物中分布不身的颜色；他色和假色常在一个矿物中分布不 均一，导致矿物表面色彩不同或浓淡不均。均一，导致矿物表面色彩不同或浓淡不均。 （2 2） 条痕条痕 条痕就是矿物在无釉白瓷板上摩擦留下粉末条痕就是矿物在无釉白瓷板上摩擦留下粉末 的颜色。同一种矿物的条痕（痕迹）是比较固的颜色。同一种矿物的条痕（痕迹）是比较固 定的。定的。 条痕可以与矿物的颜色相同，也可以不同。条痕可以与矿物的颜色相同，也可以不同。如赤如赤 铁矿的颜色可以是褐红色，也可以是铁黑色，但铁矿的颜色可以是褐红色，也可以是铁黑色，但 条痕均为樱红色，磁铁矿是铁黑色

15、但条痕是黑色。条痕均为樱红色，磁铁矿是铁黑色但条痕是黑色。 可见条痕是鉴定矿物的一个重要标志。对浅色矿可见条痕是鉴定矿物的一个重要标志。对浅色矿 物物和透明矿物来说其条痕一般为无色或淡色，对和透明矿物来说其条痕一般为无色或淡色，对 鉴定矿物其意义不大，深色不透明的矿物才能显鉴定矿物其意义不大，深色不透明的矿物才能显 示明显的条痕色。示明显的条痕色。 （3 3）光泽）光泽 光泽是指矿物反光的能力，因强弱有别，光泽光泽是指矿物反光的能力，因强弱有别，光泽 常与矿物的成分和表面性质有关常与矿物的成分和表面性质有关，习惯上按矿习惯上按矿 物表面的反光程度分为金属光泽和非金属光泽两物表面的反光程度分为金

16、属光泽和非金属光泽两 大类，介于两者之间的称半金属光泽。大类，介于两者之间的称半金属光泽。金属光金属光 泽的矿物如方铅矿、黄铜矿等。非金属光泽的泽的矿物如方铅矿、黄铜矿等。非金属光泽的 矿物如长石、石英、云母、辉石等。半金属光矿物如长石、石英、云母、辉石等。半金属光 泽的矿物如赤铁矿、磁铁矿和铬铁矿等。泽的矿物如赤铁矿、磁铁矿和铬铁矿等。 金属光泽：金属光泽：矿物表面反光极强，如同光亮的金矿物表面反光极强，如同光亮的金 属器皿表面所呈现的光泽，闪亮耀眼，属器皿表面所呈现的光泽，闪亮耀眼，如辉梯如辉梯 矿的光泽。矿的光泽。 非金属光泽中由于矿物及集合体表面形态不非金属光泽中由于矿物及集合体表面形

17、态不 同，常表现为以下几种：同，常表现为以下几种： 玻璃光泽：玻璃光泽：具有光滑表面类似玻璃的光泽；具有光滑表面类似玻璃的光泽； 油脂光泽：油脂光泽：具有不平坦表面而类似动物脂肪光泽；具有不平坦表面而类似动物脂肪光泽； 珍珠光泽：珍珠光泽：多是平行排列片状矿物的光泽，类似多是平行排列片状矿物的光泽，类似 蚌壳内或珍珠闪烁的光泽；蚌壳内或珍珠闪烁的光泽； 丝绢光泽：丝绢光泽：纤维状矿物集合体产生像蚕丝棉状光纤维状矿物集合体产生像蚕丝棉状光 泽泽； 金刚光泽：金刚光泽：非金属光泽中最强的一种，似太阳光非金属光泽中最强的一种，似太阳光 照在宝石上产生的光泽。照在宝石上产生的光泽。 （4）透明度透明度

18、 指矿物透光的性能，一般透明和不透明是相指矿物透光的性能，一般透明和不透明是相 对的。常以厚对的。常以厚 0.03 0.03 毫米薄片为标准，按其透毫米薄片为标准，按其透 光程度进行肉眼观察中将矿物分为透明、半透光程度进行肉眼观察中将矿物分为透明、半透 明和不透明三类。明和不透明三类。常见的透明矿物有水晶、方常见的透明矿物有水晶、方 解石、云母、长石、辉石和角闪石；半透明矿解石、云母、长石、辉石和角闪石；半透明矿 物有闪锌矿、辰砂；不透明矿物有磁铁矿、黄物有闪锌矿、辰砂；不透明矿物有磁铁矿、黄 铁矿、石墨、方铅矿等。铁矿、石墨、方铅矿等。 如果用显微镜观察矿物的薄片，几乎所有的如果用显微镜观察

19、矿物的薄片，几乎所有的 半透明矿物均可以透过光线，也称其为透明矿半透明矿物均可以透过光线，也称其为透明矿 物；而金属矿物在镜下仍为不透明状。物；而金属矿物在镜下仍为不透明状。 （5 5）解理与断口）解理与断口 矿物受力后沿其晶体内部一定的结晶方向矿物受力后沿其晶体内部一定的结晶方向 （或结晶格架）裂开或分裂的性质，称解理。（或结晶格架）裂开或分裂的性质，称解理。 它是沿着矿物内部一定方向发生平行分离的特它是沿着矿物内部一定方向发生平行分离的特 性，其裂开面称解理面。解理面可以平行晶面，性，其裂开面称解理面。解理面可以平行晶面， 也可以与晶面相交。也可以与晶面相交。 解理按其发生的方向可以划分为

20、若干组，具解理按其发生的方向可以划分为若干组，具 有一个固定裂开方向的所有解理面称为一组解有一个固定裂开方向的所有解理面称为一组解 理（如云母）；有两固定方向的解理面称为两理（如云母）；有两固定方向的解理面称为两 组解理（如钾长石）组解理（如钾长石） ；还可有三组解理存；还可有三组解理存 在（如方解石、方铅矿）；四组解理（萤石）和六在（如方解石、方铅矿）；四组解理（萤石）和六 组解理（如闪锌矿）。但后两种情况为数较少。组解理（如闪锌矿）。但后两种情况为数较少。 这里，我们根据解理完善程度可分为这里，我们根据解理完善程度可分为： 极完全解理极完全解理 矿物可以剥成很薄的片，解理面完全光滑，矿物可

21、以剥成很薄的片，解理面完全光滑，如如 云母、云母、 绿泥石等矿物。绿泥石等矿物。 完全解理完全解理 矿物受打击后易裂成平滑的面矿物受打击后易裂成平滑的面，如方解石。，如方解石。 中等解理中等解理 破裂面大致平整，破裂面大致平整，如辉石和角闪石。如辉石和角闪石。 不完全解理不完全解理 解理面不平整，大致可见解理面不平整，大致可见。 断口断口 是矿物受到敲击后，沿任意方向发生的不规是矿物受到敲击后，沿任意方向发生的不规 则破裂面，则破裂面，常见的断口类型多样，其中主要有：常见的断口类型多样，其中主要有： 贝壳状断口贝壳状断口 断口有圆滑的凹面或凸面，面上断口有圆滑的凹面或凸面，面上 具有同心园状波

22、纹，形如蚌壳面具有同心园状波纹，形如蚌壳面。如石英就具。如石英就具 明显的贝壳状断口。明显的贝壳状断口。 锯齿状断口锯齿状断口 断口有似锯齿状，其凸齿和凹齿均比较规断口有似锯齿状，其凸齿和凹齿均比较规 整，同方向齿形长短、形状差异并不大。整，同方向齿形长短、形状差异并不大。如如 纤维石膏断口。纤维石膏断口。 参差状断口参差状断口 断面粗糙不平，有的甚至如折断的树木茎断面粗糙不平，有的甚至如折断的树木茎 干。干。如磁铁矿、角闪石横断面。如磁铁矿、角闪石横断面。 类土状断口类土状断口 其断面平滑，但断口不规整其断面平滑，但断口不规整。如高岭石。如高岭石。 （6 6）硬度）硬度 矿物的硬度是指其抵抗

23、外来机械力作用矿物的硬度是指其抵抗外来机械力作用 （如刻划、压入、研磨等）的能力。（如刻划、压入、研磨等）的能力。一般通过一般通过 两种矿物相互刻划比较而得出其相对硬度，通两种矿物相互刻划比较而得出其相对硬度，通 常以摩氏硬度计作标准。它是以十种矿物的硬常以摩氏硬度计作标准。它是以十种矿物的硬 度表示十个相对硬度的等级，由软到硬的顺序度表示十个相对硬度的等级，由软到硬的顺序 为：为：滑石（滑石（ 1 1 度）、石膏（度）、石膏（ 2 2 度）、方解石度）、方解石 （ 3 3 度）萤石（度）萤石（ 4 4 度）、磷灰石（度）、磷灰石（ 5 5 度）、度）、 正长石（正长石（ 6 6 度）、石英（度）、石英（ 7 7 度）、黄玉（度）、黄玉（ 8 8 度）、刚玉（度）、刚玉（ 9 9 度）、金刚石（度）、金刚石（ 10 10 度）。度）。 （7 7）弹性与挠性）弹性与挠性 某些片状或纤维状矿物，在外力作用下发生某些片状或纤维状矿物