第四章-矿物的物理性质课件.ppt

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1、第四章第四章 矿物的物理性质矿物的物理性质 决定因素决定因素：矿物矿物的成分成分和结构结构矿物矿物的形成条件形成条件 研究意义研究意义：1）鉴别矿物鉴别矿物的主要依据主要依据2）提供有关提供有关矿物的信息信息3）广泛应用于国民经济中广泛应用于国民经济中矿物矿物的光学性质光学性质：矿物对可见光可见光的反射反射、折射折射、吸收吸收等所表现出来的各种性质性质。1 矿物的光学性质矿物的光学性质 一一、矿物的颜色矿物的颜色 颜色颜色：矿物对入射的白色可见光白色可见光（390770nm）中不同波长的光波吸收吸收后，透射透射和反射反射的各种波长可见光的混合色混合色。电磁波谱电磁波谱 1）当矿物对各色光同等程

2、度各色光同等程度地均匀均匀 吸收吸收时，其所呈颜色取决于吸收程度吸收程度：若均匀均匀地全部吸收吸收，矿物呈黑色；若基本上均不吸收均不吸收，矿物呈无色无色或白色白色；若各色光皆被均匀各色光皆被均匀地吸收了一部分吸收了一部分，则视吸收量的多少吸收量的多少，而呈现不同浓度不同浓度的灰色灰色。2）当矿物选择性地吸收选择性地吸收某种波长的色光时，矿物呈现被吸收被吸收的色光色光的补色补色。根据产生产生的原因原因，矿物的颜色颜色通常分为 自色自色、他色他色和假色假色。1）自色自色：由矿物本身固有的化学成分化学成分和内部结构内部结构 所决定的颜色,是由于组成矿物的原子或 离子在可见光可见光的激发激发下，发生电

3、子跃迁电子跃迁 或转移转移所造成的。体色（透射出吸收光波的补色）体色（透射出吸收光波的补色）表面色（反射色）表面色（反射色）含过渡型离子过渡型离子的矿物，呈现出 被吸收色光的补色被吸收色光的补色。色素离子色素离子：能使矿物呈色呈色的过渡型过渡型 离子离子，主要有Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni离子；次有W、Mo、U、Cu 和稀土元素稀土元素等的离子。由惰性气体型离子惰性气体型离子所构成的矿物，对可见光不吸收不吸收，故呈无色无色或白色白色。2）他色他色：矿物因含外来带色的外来带色的杂质杂质、气液包裹体气液包裹体等所引起的颜色。注意注意：少数矿物因晶格缺陷晶格缺陷（如色心色心）而引起。大部分

4、碱金属碱金属和碱土金属碱土金属的 化合物化合物的呈色呈色主要与色心色心(最常见F心心)有关。如萤石萤石的紫色紫色等。3）假色假色：由物理光学效应物理光学效应所引起的颜色颜色，是自然光自然光照射在矿物表面矿物表面或进入 到矿物内部矿物内部所产生的干涉干涉、衍射衍射、散射散射等而引起的颜色。锖色锖色：某些不透明矿物不透明矿物的表面氧化薄膜表面氧化薄膜引起反射光的干涉作用反射光的干涉作用而使矿物表面表面呈现斑驳陆离斑驳陆离的彩色彩色。晕色晕色：某些透明矿物内部透明矿物内部一系列平行密集 的解理面解理面或裂隙面裂隙面对光连续反射连续反射，引起光的干涉干涉，从而使矿物表面表面常出现 如同水面上的油膜所形

5、成的彩虹般彩虹般 的色带色带。变彩变彩变彩变彩：某些透明矿物透明矿物，因内部存在许多厚度与可见光波长相当厚度与可见光波长相当的微细叶片状微细叶片状或层状结构层状结构，引起光的衍射衍射、干涉干涉作用，导致其不均匀分布不均匀分布的各种颜色各种颜色会随观察方向观察方向的不同而发生变换变换。乳光乳光乳光乳光：某些矿物中见到的一种类似于 蛋清般蛋清般 略带柔和淡蓝色调淡蓝色调的 乳白色浮光乳白色浮光。这是由于矿物内部内部含有许多 远比可见光波长为小远比可见光波长为小的其他矿物其他矿物 或胶体微粒胶体微粒，使入射光发生漫反射漫反射 所致。二二、矿物的条痕矿物的条痕 条痕条痕：矿物粉末粉末的颜色颜色，通常是

6、以矿物在白色白色 无釉瓷板无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色颜色。矿物的条痕条痕能消除假色消除假色、减弱他色减弱他色、突出自色突出自色，比矿物颗粒的颜色更为稳定更为稳定、更有鉴定意义更有鉴定意义。不透明矿物不透明矿物和鲜艳彩色鲜艳彩色的条痕 尤其是硫硫化化物物或部分氧氧化化物物和自自然然元元素素矿物，具重要鉴定意义；而浅浅色色或白白色色、无无色色透透明明矿矿物物的条条痕痕多为白白色色、浅灰色浅灰色等浅色浅色，无鉴定意义。某些矿物由于类质同像混入物类质同像混入物 的影响，条痕条痕和颜色颜色会有所变化变化。根据条痕条痕的微细变化微细变化，可大致 了解了解矿物成分成分的变化变化，推测推测矿物的 形成条

7、件形成条件。三三、矿物的透明度矿物的透明度 透明度透明度：矿物允许可见光透过允许可见光透过的程度程度。据矿物碎片刃边碎片刃边的透光程度透光程度，配合矿物的条痕条痕，矿物的透明度透明度分三级：1）透明透明：能透过绝大部分光透过绝大部分光，条痕条痕为 无色无色、白色白色或浅色浅色。2）半透明半透明：可允许部分光部分光透过，条痕条痕呈红红、褐褐等 各种彩色彩色。3）不透明不透明：基本不允许光透过不允许光透过，条痕条痕呈黑色黑色或 金属色金属色。影响因素影响因素：主要与其对可见光的吸收程度吸收程度 有关，即取决于矿物的晶格类型晶格类型和 阳离子类型阳离子类型。矿物中的裂隙裂隙、包裹体包裹体，及矿物 的

8、集合方式集合方式、颜色深浅颜色深浅和表面风化表面风化 程度程度。四四、矿物的光泽矿物的光泽 光泽光泽：矿物表面矿物表面对可见光可见光的反射能力反射能力。矿物反光反光的强弱强弱主要取决于矿物对光的折射折射和吸收吸收的程度程度。据矿物新鲜平滑新鲜平滑的晶面晶面、解理面解理面 或磨光面磨光面上反光反光的强弱强弱，配合矿物 的条痕条痕和透明度透明度，矿物矿物的光泽光泽分四四个个 等级等级：1）金属光泽金属光泽金属光泽金属光泽：反光很强反光很强，似平滑金属磨光面平滑金属磨光面 的反光反光。矿物具金属色金属色，条痕条痕呈黑色黑色 或金属色金属色，不透明不透明。2）半金属光泽半金属光泽半金属光泽半金属光泽：

9、反光较强，似未经磨光未经磨光的 金属表面金属表面的反光反光。矿物呈金属色金属色，条痕条痕为棕色棕色、褐色褐色等深彩色深彩色，不透明不透明半透明半透明。3）金刚光泽金刚光泽金刚光泽金刚光泽：反光较强，似金刚石般明亮耀眼金刚石般明亮耀眼 的反光。颜色颜色和条痕条痕均呈浅色浅色（如浅黄浅黄、桔红桔红、浅绿浅绿等）、白色白色或无色无色，半透明半透明透明透明。光线在金刚石晶体中传播示意n1n24）玻璃光泽玻璃光泽玻璃光泽玻璃光泽：反光较弱，呈普通平板玻璃表面普通平板玻璃表面 的反光。矿物为无色无色、白色白色或浅色浅色，条痕条痕呈无色无色或白色白色，透明透明。矿物不平坦的表面不平坦的表面或矿物 集合体集合

10、体的表面上表面上的特殊变异光泽特殊变异光泽：1）油脂光泽油脂光泽油脂光泽油脂光泽：某些解理解理不发育不发育的浅色透明矿物浅色透明矿物的不平坦断口不平坦断口上呈现的似油脂般似油脂般的光泽光泽。2）树脂光泽树脂光泽：某些具金刚光泽金刚光泽的黄黄、褐褐或 棕色透明矿物棕色透明矿物的不平坦断口不平坦断口上的似松香般似松香般的光泽。3）沥青光泽沥青光泽：解理解理不发育不发育的半透明半透明或不透明不透明 黑色矿物黑色矿物的不平坦断口不平坦断口上乌亮乌亮 沥青状沥青状光泽光泽。4）珍珠光泽珍珠光泽：浅色透明矿物浅色透明矿物的极完全解理面极完全解理面上 的如珍珠表面珍珠表面或蚌壳内壁蚌壳内壁柔和柔和而 多彩多

11、彩的光泽。5）丝绢光泽丝绢光泽：具玻璃光泽玻璃光泽的无色无色或浅色透明矿物浅色透明矿物的纤维状集合体表面纤维状集合体表面常呈蚕丝蚕丝或丝织品状丝织品状的光亮。6）蜡状蜡状光泽光泽：某些透明矿物透明矿物的隐晶质隐晶质或非晶质致密块体上非晶质致密块体上的似蜡烛表面似蜡烛表面的光泽。7）土状土状光泽光泽：呈土状土状、粉末状粉末状或疏松多孔状疏松多孔状 集合集合体体的矿物表面矿物表面如土块般土块般暗淡无光。影响因素影响因素：主要是矿物的化学键类型化学键类型：1）具金属键金属键的矿物一般呈金属光泽金属光泽或半金属光泽半金属光泽；2）具共价键共价键的矿物一般呈金刚光泽金刚光泽或玻璃光泽玻璃光泽；3）具离子

12、键离子键或分子键分子键的矿物，对光的吸收程度小，反光很弱反光很弱，光泽光泽即弱弱。1）矿物光泽光泽的等级等级一般是确定确定的，但变异光泽变异光泽因矿物产出产出的状态状态不同而异。2）光泽光泽是矿物鉴定矿物鉴定的依据之一，也是评价宝石评价宝石的重要标志。五五、特殊光学效应特殊光学效应由于宝石内部具有包裹体包裹体、双晶双晶、微细球状结构微细球状结构等特殊内在因素，导致光的干涉干涉、散射散射、衍射衍射等现象，使宝石显现出特殊特殊的光学效应光学效应。常见的有：猫眼效应猫眼效应猫眼效应猫眼效应、星光效应星光效应星光效应星光效应、变色效应变色效应等。六六、矿物的发光性矿物的发光性发光性发光性：某些矿物在外

13、加能量的激发外加能量的激发下 能明显地发出可见光发出可见光。激发源激发源主要有：紫外光紫外光、阴极射线阴极射线、x射线射线、射射线线和高高速速质质子子流流等各种高高能能辐辐射射，以及加热加热、摩擦摩擦、可见紫光可见紫光等。磷光磷光：矿物在外加能量外加能量的激发激发下发光，当撤除激发源后，发光的持续时间持续时间10-8秒秒；而持续发光时间持续发光时间10-8秒秒的发光 称荧光荧光。注意注意：矿物的发光性发光性与晶格中存在 微量杂质元素微量杂质元素及因杂质杂质而产生 的晶格缺陷晶格缺陷有关。矿物的力学性质力学性质：矿物在外力外力（如敲打敲打、挤压挤压、拉引拉引、刻划刻划等）作用下所表现出来 的性质

14、性质。2 矿物的力学性质矿物的力学性质一一、矿物的解理矿物的解理、裂开和断口裂开和断口1解理解理解理解理：矿物晶体受应力作用应力作用而超过弹性超过弹性 限度限度时，沿一定结晶学方向破裂一定结晶学方向破裂成 一系列光滑平面光滑平面。这些光滑光滑的平面平面 称解理面解理面。注意注意：解理解理是晶质矿物晶质矿物才具有的特性。解理产生解理产生的原因原因：解理解理严格受晶体结构因素晶体结构因素 晶格类型晶格类型及化学键类型化学键类型、强度强度和 分布分布的控制，解理面解理面常沿面网间面网间 化学键力最弱化学键力最弱的面网面网产生。原子晶格原子晶格，各方向的化学键力化学键力 均等均等，解理面解理面面网密度

15、最大面网密度最大即d 最大最大的面网面网。离子晶格离子晶格，因静电作用静电作用，解理解理 沿由异号离子组成异号离子组成的、且 d大大的 电性中和面网电性中和面网产生；或者，解理面解理面 两层同号离子层相邻两层同号离子层相邻的面网面网。多键型多键型的分子晶格分子晶格，解理面解理面由分子键联结分子键联结的面网面网。金属晶格金属晶格，由于失去了价电子的金属阳离子金属阳离子为弥漫于整个晶格内的自由电子自由电子所联系，晶体受力受力时很易发生晶格滑移晶格滑移而不致不致引起键键的断裂断裂。故金属晶格金属晶格具强延展性强延展性而无无 解理解理。解理解理的表示方法表示方法：解理解理 解理解理反映出晶体的异向性异

16、向性和 对称性对称性。通常用相应的单形单形及其 符号符号以表示解理解理的方向方向、组数组数和 夹角夹角。解理面解理面上之解理纹解理纹可反映出 解理解理的组数组数和夹角夹角。解理解理的等级等级：解理解理，据其产生产生的难易程度难易程度及完好性完好性，通常分为五五级级：极完全解理极完全解理极完全解理极完全解理：矿物受力后极易裂成薄片极易裂成薄片，解理面解理面平整平整而光滑光滑。完全解理完全解理：矿物受力后易裂成光滑的平面易裂成光滑的平面或 规则规则的解理块解理块，解理面显著显著而平滑平滑，常见解理面解理面的阶梯阶梯。中等解理中等解理：矿物受力后常破裂成较小较小的不很平滑不很平滑的平面平面，解理面解

17、理面不太连续不太连续，常呈阶梯状阶梯状，且闪闪发亮闪闪发亮，清晰可见清晰可见。不完全解理不完全解理：矿物受力后不易裂出不易裂出 解理面解理面，仅断续可见小小而不平滑不平滑的解理面解理面。极不完全解理极不完全解理：即无无解理解理。矿物受力后很难出现很难出现解理面解理面，仅在显微镜下偶尔显微镜下偶尔可见零星零星的 解理缝解理缝。注意注意：晶体晶体中可有一种一种或几种不同等级几种不同等级 的解理解理。研究意义研究意义：解理解理是鉴定矿物鉴定矿物的重要依据之一。对已知矿物已知矿物，据解理解理可确定确定其结晶方位结晶方位及晶体晶体的对称性对称性。解理解理的特征，能反映反映出矿物物 晶体结构晶体结构的某些

18、特点某些特点。解理与晶面如何区别？2裂开裂开 裂开裂开裂开裂开：某些某些矿物晶体在应力作用应力作用下，有时有时可沿着晶格内一一定定的结晶方向结晶方向 破裂成平面。裂开的平面称裂开面裂开面。注意注意：从现象现象上看，裂开裂开酷似酷似解理解理，只能出现在晶体晶体上。产生产生的原因原因：裂开裂开的产生取决于杂质的夹层杂质的夹层及 机械双晶机械双晶等结构以外结构以外的非固有因素非固有因素。裂开面裂开面沿产生（1）裂开裂开只见于某些矿物某些矿物的某些某些 晶体上晶体上，也可可能不遵循不遵循晶体的对称性对称性。（2）裂开裂开只对少数矿物少数矿物有鉴定鉴定意义；可推测矿物的成分成分、成因成因及形成历史形成历

19、史。3断口断口 断口断口：矿物内部若不存在不存在由晶体结构晶体结构所控制所控制的弱结合面网弱结合面网，则受力受力后将沿任意方向沿任意方向破裂成不平整不平整的断面断面。解理解理和断口断口产生的难易程度互为互为 消长消长。晶格内各方向的化学键强度近于化学键强度近于 相等相等的矿物晶体，受力后形成一定形状一定形状 的断口断口，而很难产生很难产生解理解理。断口断口既可见于矿物单晶体单晶体上，也可出现在同种矿物的集合体集合体中。断口断口不具对称性不具对称性，不反映不反映矿物的 内部特征内部特征。只作为鉴定矿物鉴定矿物的辅助依据辅助依据。断口断口的描述方法描述方法：矿物的断口断口主要藉于其形状形状来描述，

20、常见的有：贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口：呈圆形圆形或椭圆形椭圆形的光滑曲面光滑曲面，出现以受力点为中心的不很规则不很规则 的同心圆波纹同心圆波纹，形似贝壳形似贝壳。锯齿状断口锯齿状断口：呈尖锐锯齿状尖锐锯齿状，见于强延展性强延展性 的自然金属元素矿物自然金属元素矿物。平坦状断口平坦状断口：断面较平坦较平坦，见于块状矿物块状矿物。参差状断口参差状断口：呈参差不平状参差不平状，见于大多数脆性脆性 矿物矿物及块状块状或粒状集合粒状集合体体。土状断口土状断口：断面粗糙粗糙、呈细粉状细粉状，为土状土状 矿物矿物特有。纤维状断口纤维状断口：呈纤维丝状纤维丝状，见于纤维状矿物纤维状矿物 集合体集

21、合体上。二二、矿物的硬度矿物的硬度 硬度硬度：矿物抵抗外来机械作用抵抗外来机械作用 (如刻划刻划、压入压入或研磨研磨等)的能力能力。硬度硬度的测定方法测定方法硬度硬度的测定方法测定方法：大致有刻划法刻划法、静压入法静压入法、动压入法动压入法、研磨法研磨法、弹跳法弹跳法 和 摇摆法摇摆法等。矿物肉眼鉴定肉眼鉴定中，通常采用 摩斯硬度摩斯硬度(HM)，系一种刻划硬度刻划硬度。摩斯硬度计摩斯硬度计：以十十种硬度递增种硬度递增的矿物矿物为标准标准 来测定矿物的相对硬度相对硬度。18121812年奥地利年奥地利Friedrich Friedrich MohsMohs提出用十种硬度递增提出用十种硬度递增的

22、矿物为标准来测定矿物的相对硬度，以确定矿物抵的矿物为标准来测定矿物的相对硬度，以确定矿物抵抗外来刻划的能力，此即摩斯硬度计抗外来刻划的能力，此即摩斯硬度计(MohsMohs scale of scale of hardness)hardness)。摩氏硬度计：摩氏硬度计：1 1滑石；滑石；2 2石膏；石膏；3 3方解石；方解石；4 4萤石；萤石；5 5磷磷灰石；灰石；6 6长石；长石；7 7石英；石英；8 8黄玉；黄玉；9 9刚玉；刚玉；1010金刚石。金刚石。指甲指甲指甲指甲(2.0(2.0(2.0(2.02.5)2.5)2.5)2.5)、小钢刀、小钢刀、小钢刀、小钢刀(5(5(5(56)6

23、)6)6)、铜针、铜针、铜针、铜针(3)(3)(3)(3)、玻璃、玻璃、玻璃、玻璃(5.5(5.5(5.5(5.56.0)6.0)6.0)6.0)、钢针钢针钢针钢针(5.5(5.5(5.5(5.56.0)6.0)6.0)6.0)3 3、影响矿物硬度的主要因素：、影响矿物硬度的主要因素：（1 1）化学键的类型及强度。）化学键的类型及强度。一般地，典型原子晶格离子晶格 金属晶格分子晶格氢键为主的矿物。（2 2）含）含H H2 2OO或或OHOH-者硬度通常都很低。者硬度通常都很低。如石膏(CaSO42H2O)和硬石膏(CaSO4)的硬度分别为2和33.5。3 3、影响矿物硬度的主要因素：、影响矿物

24、硬度的主要因素：（3 3）离子晶格矿物：）离子晶格矿物：当矿物结构类型相同当矿物结构类型相同(等型结构等型结构)时，若离子电价也相时，若离子电价也相同，则矿物的硬度随离子半径的减小而增高同，则矿物的硬度随离子半径的减小而增高。例：rMg2+0.066nm，rCa2+0.108nmH菱镁矿(MgCO3)=3.54.5H方解石(CaCO3)(3)若离子半径相近，则离子电价越高的矿物硬度越大。若离子半径相近，则离子电价越高的矿物硬度越大。例:rCa2+=0.112nm,rTh4+=0.105nmH萤石(CaF2)=4H方钍石(ThO2)(6.5)。当结构类型不同，但其他因素类同时，矿物的硬度当结构类

25、型不同，但其他因素类同时，矿物的硬度则随质点堆积的紧密程度的增高则随质点堆积的紧密程度的增高(即阳离子的配位数增即阳离子的配位数增高高)而增大。而增大。例：D方解石（CaCO3）=2.72D文石（CaCO3）=2.94，CNCa2+方解石=6CN文石=9H3方解石H文石3.54。矿物矿物的硬度硬度具异向性异向性。同一矿物晶体同一矿物晶体的 不同单形不同单形的晶面晶面上，甚至同一晶面同一晶面的不同方向不同方向上的硬度硬度均会有差异差异。三三、矿物的弹性与挠性矿物的弹性与挠性 弹性弹性：某些层状层状或链状结构链状结构的矿物在外力作用外力作用下发生弯曲形变弯曲形变，当外力外力 撤除撤除后，在弹性限度

26、内弹性限度内能自行恢复原状自行恢复原状的性质。挠性挠性：某些层状结构层状结构的矿物在撤除使其发生弯曲形变弯曲形变的外力后，不能不能恢复恢复 原状原状的性质。矿物的弹性弹性和挠性挠性取决于晶格内结构结构 层间层间或链间键力链间键力的强弱强弱。四四、矿物的脆性与延展性矿物的脆性与延展性 脆性脆性：矿物受外力作用外力作用时易易发生破碎破碎的性质。见于绝大多数非金属晶格非金属晶格矿物。延性延性：矿物受外力拉引拉引时易成为细丝细丝的性质。展性展性：矿物在锤击锤击或碾压碾压下易形成 薄片薄片的性质。延展性延展性是矿物受外力作用外力作用发生晶格晶格 滑移形变滑移形变的表现，是金属键金属键矿物的一种特性。肉眼

27、鉴定肉眼鉴定时，用小刀刻划小刀刻划矿物表面，若留下光亮光亮的沟痕沟痕而不出现粉末不出现粉末或 碎粒碎粒，则矿物具延展性延展性。晶格滑移示意图 一一、矿物的密度和相对密度矿物的密度和相对密度密度密度：矿物单位体积矿物单位体积的质量质量(g/cm3)。矿物矿物的密度密度可据矿物矿物的晶胞大小晶胞大小及其所含的分子数分子数和分子量分子量计算得出。3 矿物的其他物理性质矿物的其他物理性质 相对密度相对密度(比重比重)：纯净纯净的单矿物单矿物在空气中空气中的重量重量与4时时同体积的同体积的 水水的重量重量之比比。1）相对密度相对密度无量纲无量纲，其数值数值与密度密度相同，但它更易测定。2）矿物的相对密度

28、相对密度通常分为三级三级：轻轻的：相对密度相对密度 2.5。中等中等的：大多数非金属矿物非金属矿物的 相对密度相对密度为2.54。重重的：相对密度相对密度 4。硫化物硫化物及自然金属元素矿物自然金属元素矿物基本上属此类。研究意义研究意义：对某些矿物的鉴定鉴定、分选分选及其应用应用均具重大意义，有时可作成因标志成因标志并指导找矿指导找矿。二二、矿物的磁性矿物的磁性 磁性磁性磁性磁性：矿物在外磁场作用外磁场作用下被磁化被磁化所表现出能被外磁场吸引被外磁场吸引、排斥排斥或对外界产生磁场对外界产生磁场的性质。肉眼鉴定肉眼鉴定时，一般以马蹄形磁铁马蹄形磁铁或 磁化小刀磁化小刀来测试矿物的磁性磁性，粗略分

29、为三级级：强磁性强磁性：矿物块体块体或较大较大的颗粒颗粒能被吸引。如磁铁矿磁铁矿。弱磁性弱磁性：矿物粉末粉末能被吸引。如 铬铁矿铬铁矿。无磁性无磁性：矿物粉末粉末也不能被吸引不能被吸引。如黄铁矿黄铁矿。三三、矿物的电学性质矿物的电学性质1导电性导电性和和介电性介电性1）导电性导电性：矿物对电流对电流的传导能力传导能力。主要取决于化学键类型化学键类型及内部能带结构内部能带结构 特征特征。具金属键金属键的自然元素矿物自然元素矿物和某些 金属硫化物金属硫化物，极易导电，为电电的良导体良导体。离子键离子键或共价键共价键矿物具弱导电性弱导电性或不导电不导电。非金属矿物非金属矿物是非导体非导体称为绝缘体绝

30、缘体。主要是大部分深色硫化物深色硫化物、硫盐硫盐和氧化物氧化物矿物，当温度升高温度升高时，导电性导电性 增强增强；温度降低温度降低时则不导电不导电。导电性导电性介于导体导体与绝缘体绝缘体之间，称为半导体半导体。2）介电性介电性：不导电不导电(电介质电介质的)或导电性极弱导电性极弱的矿物在外电场外电场中被极化被极化产生感应电荷感应电荷的性质。介电常数介电常数(电容率电容率)，主要取决于 阴阴、阳离子阳离子的类型类型、半径半径、极化率极化率及矿物的内部结构内部结构。硫化物硫化物和氧化物氧化物的介电常数较大介电常数较大。意义意义：分离电介质矿物分离电介质矿物；有助于 划分成矿阶段划分成矿阶段、判断矿

31、床成因判断矿床成因等。四四、矿物的其他物理性质矿物的其他物理性质 导热性导热性、热膨胀性热膨胀性、熔点熔点、易燃性易燃性、挥发性挥发性、吸水性吸水性、可塑性可塑性、放射性放射性、嗅觉嗅觉、味觉味觉、触觉触觉（3 3）矿物的放射性）矿物的放射性某矿物由于含有放射性元素（如U、Th、Ra等）而使得该矿物具有放射性。放射性：放射性元素自发地从原子核内释放出粒子或射线，同时释放出能量，称作放射性。元素释放离子、能量的过程称作衰变过程。放射性衰变可以导致晶体结构破坏，甚至把晶体转变为非晶体。衰变过程中释放出的粒子和能量可以氧化临近矿物中所含的过渡金属离子（如Fe2），使其变为高价离子，从而使晶体结构遭受

32、破坏。（五）矿物的发光性（五）矿物的发光性1 1、定义：、定义：自然界有些矿物在外加能量的激发下，往往能明显地发出可见光，这种性质称为矿物的发光性(luminescence)。2 2、矿物发光的激发源：矿物发光的激发源：能使矿物发光的激发源很多，主要有：紫外线、阴极射线、X射线、射线和高速质子流等各种高能辐射，以及加热、摩擦等。矿物发光的实质是矿物晶格中的原子或离子的外层电子受外加能量的激发时，首先从基态跃迁到较高能级的激发态，由于激发态不稳定，受激电子随即会自发地分段向基态跃迁，同时将吸收的部分能量以一定波长的可见光的形式释放出来。即光能光转换光能光转换过程。3 3、矿物发光性的类型：、矿物

33、发光性的类型：按外加激发源的不同，矿物的发光性主要可分为以下几种：(1)(1)热发光热发光(或称热释光，或称热释光，thermoluminescencethermoluminescence)：以一定的升温速率对矿物样品加热使其发光。具体地有两种研究方法：天然热发光(natural thermoluminescence)，辐射热发光(radiothermoluminescence)。目前，热发光技术已广泛应用于地质学领域，用以提供矿床成因和找矿信息、矿床(体)的评价和预测、地质年龄的测定、地层对比和划分、岩相古地理分析及地质温度计研究等。此外，热发光还在材料、考古、陨石、核试验及环境保护等领域均

34、有深入和独到的应用。(2)(2)阴极发光阴极发光(cathodoluminescencecathodoluminescence)：用电子枪产生的高速电子流（阴极射线）激发矿物，导致矿物发光。阴极射线具有较高的激发密度，能使大多数矿物发光，因此，目前在矿物发光研究中得到更为普遍的应用。例如，人们成功地利用阴极发光成像技术研究沉积岩石学问题：通过碳酸盐矿物的发光研究进行地层对比；对石英砂颗粒的发光研究以确定变质程度。阴极发光也广泛应用于宝石鉴定方面。(3)X(3)X射线发光射线发光(X-ray luminescence)(X-ray luminescence)：是用X射线激发样品，导致矿物发光。对

35、那些在紫外光和阴极射线激发下发光特征不明显的矿物，是一种有效的手段。(4)(4)光致发光光致发光(photoluminescence)(photoluminescence)：是由紫外光或可见光等激发矿物而产生的发光现象。这是过去矿物发光研究和鉴定的主要方法，特别是对白钨矿和金刚石的鉴定、找矿和选矿更为有效。尚有质子发光(protonoluminescence)、摩擦发光(triboluminescence)和场致发光(electroluminescence)等。按照发光持续时间的长短，将矿物发出的光分为两种：磷光和荧光磷光和荧光矿物在外加能量的激发下发光，当撤除激发源后，若发光的持续时间(即原

36、子处于激发态的平均寿命)在10-8s以上的发光，称为磷光磷光(phosphorescence)，而小于10-8s的发光称荧光荧光(fluorescence)。4 4、矿物发光的本质：、矿物发光的本质：1 1）矿物的发光性几乎总是与晶格中存在微量杂质元素及因杂质而产生的晶格缺陷有关。特别是矿物中含有的过渡元素(包括稀土元素和某些锕系元素)。这些杂质元素的种类和数量决定了矿物的发光性以及发射光的颜色和强度。因为过渡元素具有未填满的d d轨道和f f轨道，是电子在外加能量作用下发生跃迁和再发射可见光的最好条件。例如，含有稀土元素的萤石和方解石通常能产生荧光；有镧系元素替代Ca的磷灰石常具磷光。目前彩

37、色电视显像系统所用的荧光材料即主要是由稀土元素的磷酸盐构成的。2 2）大多数矿物具有发光性，但许多矿物的发光性不稳定，产地不同的同种矿物往往有的发光，有的不发光，甚至同一晶体不同部位的发光性也可有所差异。3 3）当矿物不含杂质元素或杂质含量过多，都将导致矿物不发光。如方解石含微量Mn具发光性，而锰方解石却不发光。显然，这些矿物的发光性特征，可指示矿物的形成条件及杂质含量等。5 5、矿物发光性的意义：、矿物发光性的意义：自然界只有少数矿物的发光性比较稳定，故可作为矿物鉴定及找矿、探矿、选矿、品位估计的重要依据。如在紫外光照射下，白钨矿发特征的浅蓝色荧光，独居石呈鲜绿色荧光，钙铀云母发鲜明的黄绿色

38、荧光等。本章重点本章重点1.1.掌掌握握矿矿物物颜颜色色（自自色色、他他色色、假假色色）、条条痕痕、光光泽泽及及透透明明度度的的标标本本观观察察、描描述述方方法法及及它它们们之之间间的的关关系系；了了解解矿矿物物发发光性的概念及其测试方法。光性的概念及其测试方法。2.2.掌掌握握矿矿物物摩摩斯斯硬硬度度等等级级、解解理理的的含含义义1 何谓矿物的自色、他色、假色？2 矿物的颜色、条痕、光泽、透明度之间有何关系?3 为什么矿物的条痕比矿物的颜色稳定?4 理解与裂开有何异同?5 某矿物有两组解理；该矿物是否属于等轴晶系?为什么?6等轴晶系的110解理的组数和夹角与斜方晶系的(110)解理的是否一样

39、?为什么?7 影响矿物硬度的因素有哪些?如何才能较准确地获得矿物的硬度?8 用手掂量矿物的相对密度时需要注意哪些事项？9.萤石（对称型m3m）具有（111）完全解理。试问：萤石共有几个方向的解理面？在平行萤石晶体的（100）和（111）切面上，分别可见到几个方向的解理纹（解理面在切面上的迹线）？本章思考题本章思考题本 章 结 束请同学们在课下认真复习请同学们在课下认真复习变彩变彩：返回返回乳光乳光：返回返回金属光泽：金属光泽：返回返回半金属光泽半金属光泽：返回返回金金刚刚光光泽泽返回返回玻璃光泽玻璃光泽：返回返回油脂光泽油脂光泽：返回返回猫眼效应猫眼效应返回返回星光效应星光效应返回返回解理：解理：返回返回极完全解理极完全解理：返回返回裂开：裂开：返回返回贝壳状断口贝壳状断口：返回返回硬度硬度的的测定方法：测定方法：返回硬度异向性：硬度异向性：返回返回 磁性磁性返回返回石英石英返回返回