物理性质介绍学习教案.pptx
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1、会计学1物理性质物理性质(wl xngzh)介绍介绍第一页,共72页。包括:包括:矿物的颜色矿物的颜色(yns)(yns)、条、条痕、光泽、透明度痕、光泽、透明度第2页/共72页第二页,共72页。颜色颜色(yns)互互补原理补原理示意图示意图紫紫青青黄绿黄绿绿绿蓝蓝红红橙橙黄黄(一)矿物的颜色:(一)矿物的颜色:1 1、颜色的定义:、颜色的定义:是矿物对入射的白色可是矿物对入射的白色可见光见光(390(390770nm)770nm)中不中不同波长的光波吸收后,同波长的光波吸收后,透射透射(tu sh)(tu sh)和反射和反射的各种波长可见光的混的各种波长可见光的混合色。合色。自然光呈白色,自
2、然光呈白色,由红、橙、黄、绿、蓝、由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种色光组成。青、紫七种色光组成。对角扇形区为互补色。对角扇形区为互补色。第第二二讲讲第3页/共72页第三页,共72页。矿物颜色的一般矿物颜色的一般(ybn)(ybn)表现形式:表现形式:黑色黑色均匀地全部吸收自然白光;均匀地全部吸收自然白光;白色或无色白色或无色基本上不吸收;基本上不吸收;灰色灰色均匀地吸收各种色光;均匀地吸收各种色光;彩色彩色选择性地吸收某种波长的色选择性地吸收某种波长的色光而呈现光而呈现 被吸收的色光的补色。被吸收的色光的补色。矿物颜色的成因类型包括:矿物颜色的成因类型包括:自色自色 他色他色 假色假色第第二二
3、讲讲第4页/共72页第四页,共72页。(1)(1)(1)(1)自色自色自色自色(Idiochromatic color)(Idiochromatic color)(Idiochromatic color)(Idiochromatic color):由矿物本身固有的化学成分和内部结构由矿物本身固有的化学成分和内部结构由矿物本身固有的化学成分和内部结构由矿物本身固有的化学成分和内部结构 所决定的颜色。又可分为所决定的颜色。又可分为所决定的颜色。又可分为所决定的颜色。又可分为(fn wi)(fn wi)(fn wi)(fn wi)体色体色体色体色和表面色。和表面色。和表面色。和表面色。第第二二讲讲第
4、5页/共72页第五页,共72页。(2)(2)他色他色(allochromatic color)(allochromatic color):是指矿物因含外来带色是指矿物因含外来带色的杂质元素等所的杂质元素等所 引的颜色。引的颜色。(3)(3)假色假色(pseudochromatic color)(pseudochromatic color):是自然光照射在矿物表面是自然光照射在矿物表面或进入到矿物或进入到矿物 内部所产生的反射、干涉、衍内部所产生的反射、干涉、衍射、散射射、散射 等物理光学效应而引起的矿物等物理光学效应而引起的矿物呈色。假呈色。假 色只对个别矿物有辅助鉴定色只对个别矿物有辅助鉴定
5、(jindng)(jindng)意义。意义。第第二二讲讲第6页/共72页第六页,共72页。矿物中常见的假色主要有:矿物中常见的假色主要有:1)1)锖色锖色(tarnish)(tarnish):指某些不透明矿物表面氧化薄膜引指某些不透明矿物表面氧化薄膜引起反射起反射(fnsh)(fnsh)光的光的 干涉而呈现出的彩色。干涉而呈现出的彩色。如斑铜矿表面的蓝、靛、红、紫斑如斑铜矿表面的蓝、靛、红、紫斑驳色。驳色。2)2)晕色晕色(iridescence)(iridescence):指某些透明矿物内部平行密集的解指某些透明矿物内部平行密集的解理面或裂隙面理面或裂隙面 对光连续反射对光连续反射(fnsh
6、)(fnsh)使矿物表面使矿物表面出现如同彩虹般的色带。出现如同彩虹般的色带。在白云母、冰洲石、透石膏等无色在白云母、冰洲石、透石膏等无色透明晶体的解透明晶体的解 理面上最易见到。理面上最易见到。第第二二讲讲第7页/共72页第七页,共72页。3)3)变彩变彩(play of color)(play of color):指从不同方向观察某些透明矿物时,指从不同方向观察某些透明矿物时,其不均匀分布的各种颜色会随之发生变换。其不均匀分布的各种颜色会随之发生变换。这是由于矿物内部存在有许多厚度与这是由于矿物内部存在有许多厚度与可见光波长相当的微可见光波长相当的微 细叶片状或层状结构,引起光的衍射、细叶
7、片状或层状结构,引起光的衍射、干涉作用所致干涉作用所致(su zh)(su zh)。例如例如:拉长石即具有美丽的蓝绿、金拉长石即具有美丽的蓝绿、金黄、红紫等连续黄、红紫等连续 改变的变彩;贵蛋白石呈现蓝、绿、改变的变彩;贵蛋白石呈现蓝、绿、紫、红等色的变彩。紫、红等色的变彩。第第二二讲讲第8页/共72页第八页,共72页。4)4)乳光乳光(也称蛋白光,也称蛋白光,opalescence)opalescence):指在矿物中见到的一种类似于蛋清指在矿物中见到的一种类似于蛋清(dnqng)(dnqng)般略带柔和淡蓝色调的般略带柔和淡蓝色调的 乳白色浮光。乳白色浮光。它是由于矿物内部含有许多远比可见
8、它是由于矿物内部含有许多远比可见光波长为小的其他矿光波长为小的其他矿 物或胶体微粒,使入射光发生漫反射物或胶体微粒,使入射光发生漫反射而引起的。如月长石而引起的。如月长石 和乳蛋白石均可见到这种乳光。和乳蛋白石均可见到这种乳光。第第二二讲讲第9页/共72页第九页,共72页。2 2 2 2、矿物的呈色(致色)机理、矿物的呈色(致色)机理、矿物的呈色(致色)机理、矿物的呈色(致色)机理过渡型离子致色过渡型离子致色过渡型离子致色过渡型离子致色离子内部电子跃迁:离子内部电子跃迁:离子内部电子跃迁:离子内部电子跃迁:当自然光照射时,矿物中致色元素离子吸收光能从而当自然光照射时,矿物中致色元素离子吸收光能
9、从而当自然光照射时,矿物中致色元素离子吸收光能从而当自然光照射时,矿物中致色元素离子吸收光能从而(cng r)(cng r)(cng r)(cng r)使其外层使其外层使其外层使其外层电子由基态跃迁到激发态电子由基态跃迁到激发态电子由基态跃迁到激发态电子由基态跃迁到激发态,跃迁中吸收光能跃迁中吸收光能跃迁中吸收光能跃迁中吸收光能(吸收光吸收光吸收光吸收光)使矿物呈色。使矿物呈色。使矿物呈色。使矿物呈色。(外电子层(外电子层(外电子层(外电子层d d d d轨道或轨道或轨道或轨道或f f f f轨道能级分裂,能级间的能量差与可见光中的某种波轨道能级分裂,能级间的能量差与可见光中的某种波轨道能级分
10、裂,能级间的能量差与可见光中的某种波轨道能级分裂,能级间的能量差与可见光中的某种波长的光波相当而致其被吸收,又称长的光波相当而致其被吸收,又称长的光波相当而致其被吸收,又称长的光波相当而致其被吸收,又称dddddddd跃迁或跃迁或跃迁或跃迁或ffffffff跃迁)。跃迁)。跃迁)。跃迁)。第第二二讲讲第10页/共72页第十页,共72页。变价元素致色变价元素致色变价元素致色变价元素致色离子间电荷转移:离子间电荷转移:离子间电荷转移:离子间电荷转移:在外加能量在外加能量在外加能量在外加能量(nngling)(nngling)(nngling)(nngling)的激发下,矿物晶体结构中变价的激发下,
11、矿物晶体结构中变价的激发下,矿物晶体结构中变价的激发下,矿物晶体结构中变价元素的相邻离子之间发生电子跃迁元素的相邻离子之间发生电子跃迁元素的相邻离子之间发生电子跃迁元素的相邻离子之间发生电子跃迁(称为电荷转移称为电荷转移称为电荷转移称为电荷转移),而使矿,而使矿,而使矿,而使矿物致色。物致色。物致色。物致色。如如如如Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+与与与与Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+,Mn2+Mn2+Mn2+Mn2+与与与与Mn3+Mn3+Mn3+Mn3+或或或或Ti3+Ti3+Ti3+Ti3+与与与与Ti4+Ti4+Ti4+Ti4+之间最易发生电之间最易发生电之间最易发生电之间最易发生电
12、荷转移。例如蓝闪石即是由于结构中存在荷转移。例如蓝闪石即是由于结构中存在荷转移。例如蓝闪石即是由于结构中存在荷转移。例如蓝闪石即是由于结构中存在Fe2+Fe2+Fe2+Fe2+与与与与Fe3+Fe3+Fe3+Fe3+之间的之间的之间的之间的电荷转移而呈蓝色。电荷转移而呈蓝色。电荷转移而呈蓝色。电荷转移而呈蓝色。第第二二讲讲第11页/共72页第十一页,共72页。能带间电子跃迁致色能带间电子跃迁致色(自然金属或硫自然金属或硫化物矿物化物矿物):能带理论认为能带理论认为:矿物中的原子或离子,矿物中的原子或离子,其外层电子均处于一定的能带。能其外层电子均处于一定的能带。能带的下部为价带带的下部为价带(
13、valence band)(valence band),上,上部为导带部为导带(conduction band)(conduction band),两者,两者间为禁带间为禁带(forbidden band)(forbidden band)。矿物可吸收矿物可吸收(xshu)(xshu)能量高于禁带能量高于禁带宽度的色光,使电子从价带跃迁到宽度的色光,使电子从价带跃迁到导带而呈色。导带而呈色。如辰砂如辰砂(HgS)(HgS)的禁带宽度为的禁带宽度为3210-3210-16J16J,相当于,相当于620nm620nm的波长,故矿物的波长,故矿物能吸收能吸收(xshu)(xshu)除红光以外的其除红光
14、以外的其它色光而呈红色。它色光而呈红色。第12页/共72页第十二页,共72页。色心致色色心致色(碱金属和碱土金属化合物碱金属和碱土金属化合物矿物矿物):色心是一种能选择性吸收可见光波色心是一种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷,它能引起相应的电子的晶格缺陷,它能引起相应的电子跃迁跃迁(yuqin)(yuqin)而使矿物呈色。而使矿物呈色。如萤石如萤石(CaF2)(CaF2)的紫色,即分别是因的紫色,即分别是因晶格中晶格中F-F-空位所引起的空位所引起的F F心所致。心所致。第13页/共72页第十三页,共72页。说明:说明:A A)能够使矿物呈色的过渡型离子称)能够使矿物呈色的过渡型离子称为色素离子
15、为色素离子(chromophoric(chromophoric ion)ion)。主要有周期表中第四周期。主要有周期表中第四周期的的TiTi、V V、CrCr、MnMn、FeFe、CoCo、Ni Ni,以及次要的,以及次要的W W、MoMo、U U、CuCu和和稀土元素的离子,其中最常稀土元素的离子,其中最常 见的是通常分别使矿物致绿色和见的是通常分别使矿物致绿色和褐红色的褐红色的Fe2+Fe2+和和Fe3+Fe3+。所以。所以 由过渡型离子组成的矿物或含有由过渡型离子组成的矿物或含有过渡离子的矿物易呈现彩色过渡离子的矿物易呈现彩色.B B)对于仅由惰性气体型离子所构成)对于仅由惰性气体型离子
16、所构成的矿物,因其基态的矿物,因其基态(j ti)(j ti)与激发与激发态态 能级间的能量差远比可见光的能能级间的能量差远比可见光的能量为大,可见光不能激发电量为大,可见光不能激发电 子而使其发生跃迁,所以这类矿子而使其发生跃迁,所以这类矿物对可见光几乎不吸收,故物对可见光几乎不吸收,故 呈现无色或白色。呈现无色或白色。第14页/共72页第十四页,共72页。(二)矿物的条痕:(二)矿物的条痕:(二)矿物的条痕:(二)矿物的条痕:1 1、条痕、条痕、条痕、条痕(streak)(streak)的概念:的概念:的概念:的概念:矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是矿物
17、的条痕是矿物粉末的颜色。通常是矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。颜色。颜色。颜色。2 2、矿物条痕的意义:、矿物条痕的意义:、矿物条痕的意义:、矿物条痕的意义:能消除假色、减弱他色、突出自色。能消除假色、减弱他色、突出自色。能消除假色、减弱他色、突出自色。能消除假色、减弱他色、突出自色。条痕对于鉴定条痕对于鉴定条痕对于鉴定条痕对于鉴定(jindng)(jindng)不透明矿物和鲜不透明矿物和鲜不透明矿物和鲜不透明矿物和鲜艳彩色的透
18、明艳彩色的透明艳彩色的透明艳彩色的透明半透半透半透半透明矿物,尤其是硫化物或部分氧化物和自然明矿物,尤其是硫化物或部分氧化物和自然明矿物,尤其是硫化物或部分氧化物和自然明矿物,尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物,具有重要意义。元素矿物,具有重要意义。元素矿物,具有重要意义。元素矿物,具有重要意义。第第二二讲讲第15页/共72页第十五页,共72页。(三)矿物的透明度(三)矿物的透明度(三)矿物的透明度(三)矿物的透明度1 1、矿物透明度、矿物透明度、矿物透明度、矿物透明度(transparency(transparency或或或或diaphaneity)diaphaneity)的概念:的概念
19、:的概念:的概念:透明度是指矿物允许可见光透过透明度是指矿物允许可见光透过透明度是指矿物允许可见光透过透明度是指矿物允许可见光透过(tu(tu u)u)的程度。的程度。的程度。的程度。一般将矿物的透明度划分为三级:一般将矿物的透明度划分为三级:一般将矿物的透明度划分为三级:一般将矿物的透明度划分为三级:第第二二讲讲第16页/共72页第十六页,共72页。(1)(1)(1)(1)透明透明透明透明(transparent(transparent(transparent(transparent或或或或diaphanous)diaphanous)diaphanous)diaphanous):能允许绝大部
20、分光透过,矿物条痕常为白色能允许绝大部分光透过,矿物条痕常为白色能允许绝大部分光透过,矿物条痕常为白色能允许绝大部分光透过,矿物条痕常为白色(bis)(bis)(bis)(bis)或略浅色。如石英、方解石和普通角闪或略浅色。如石英、方解石和普通角闪或略浅色。如石英、方解石和普通角闪或略浅色。如石英、方解石和普通角闪石等。石等。石等。石等。(2)(2)(2)(2)半透明半透明半透明半透明(translucent)(translucent)(translucent)(translucent):可允许部分光透过,矿物条痕呈各种彩色可允许部分光透过,矿物条痕呈各种彩色可允许部分光透过,矿物条痕呈各种彩
21、色可允许部分光透过,矿物条痕呈各种彩色(如红、褐等色如红、褐等色如红、褐等色如红、褐等色)。如辰砂、雄黄和黑钨矿等。如辰砂、雄黄和黑钨矿等。如辰砂、雄黄和黑钨矿等。如辰砂、雄黄和黑钨矿等。(3)(3)(3)(3)不透明不透明不透明不透明(opaque)(opaque)(opaque)(opaque):基本不允许光透过,矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿、磁铁矿和石墨等。基本不允许光透过,矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿、磁铁矿和石墨等。基本不允许光透过,矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿、磁铁矿和石墨等。基本不允许光透过,矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿、磁铁矿和石墨等。第17页/共72页第十七页
22、,共72页。2 2、判别透明度等级、判别透明度等级(dngj)(dngj)的依据:的依据:1 1)矿物边缘的透光程度)矿物边缘的透光程度,加之条痕颜色;加之条痕颜色;2 2)0.03mm0.03mm厚度的矿物薄片,在偏光显微镜下观察透光度。厚度的矿物薄片,在偏光显微镜下观察透光度。第第二二讲讲第18页/共72页第十八页,共72页。3 3 3 3、影响、影响、影响、影响(yngxing)(yngxing)(yngxing)(yngxing)透明度的因素:透明度的因素:透明度的因素:透明度的因素:1 1 1 1)化学组成和晶体结构。)化学组成和晶体结构。)化学组成和晶体结构。)化学组成和晶体结构。
23、光吸收系数大的矿物,其透明度即低。光吸收系数大的矿物,其透明度即低。光吸收系数大的矿物,其透明度即低。光吸收系数大的矿物,其透明度即低。一般地,金属晶格由一般地,金属晶格由一般地,金属晶格由一般地,金属晶格由 于内部存在着自由电子,因而其对光于内部存在着自由电子,因而其对光于内部存在着自由电子,因而其对光于内部存在着自由电子,因而其对光的吸收比原子晶格和离的吸收比原子晶格和离的吸收比原子晶格和离的吸收比原子晶格和离 子晶格要强得多。而离子晶格的吸收子晶格要强得多。而离子晶格的吸收子晶格要强得多。而离子晶格的吸收子晶格要强得多。而离子晶格的吸收程度又因离子类型而异:程度又因离子类型而异:程度又因
24、离子类型而异:程度又因离子类型而异:2 2 2 2)颜色深浅和厚度;)颜色深浅和厚度;)颜色深浅和厚度;)颜色深浅和厚度;3 3 3 3)矿物中的裂隙、包裹体;)矿物中的裂隙、包裹体;)矿物中的裂隙、包裹体;)矿物中的裂隙、包裹体;4 4 4 4)矿物的集合方式;)矿物的集合方式;)矿物的集合方式;)矿物的集合方式;5 5 5 5)表面风化程度。)表面风化程度。)表面风化程度。)表面风化程度。第19页/共72页第十九页,共72页。(四)矿物的光泽(四)矿物的光泽1、矿物光泽、矿物光泽(luster)的概念:的概念:指矿物表面对可见光的反射指矿物表面对可见光的反射(fnsh)能力。矿物对光的折射
25、和吸能力。矿物对光的折射和吸收越强,反光能力越大,光泽越强,收越强,反光能力越大,光泽越强,反之则弱。反之则弱。第第二二讲讲第20页/共72页第二十页,共72页。2 2 2 2、矿物光泽的等级:、矿物光泽的等级:、矿物光泽的等级:、矿物光泽的等级:(1 1 1 1)金属光泽)金属光泽)金属光泽)金属光泽(metallic luster)(metallic luster)(metallic luster)(metallic luster):反光能力很强,似平滑金属磨光面的反反光能力很强,似平滑金属磨光面的反反光能力很强,似平滑金属磨光面的反反光能力很强,似平滑金属磨光面的反光。矿物具金属色(感)
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