6.矿物的形态及物理性质
实验一矿物的形态和物理性质的观察
实验⼀矿物的形态和物理性质的观察实验⼀矿物的形态和物理性质的观察⼀.实验⽬的1.通过观察典型矿物的形态、光学和⼒学等物理性质，巩固课堂上讲授的有关知识。
2.掌握描述矿物的有关术语及⽅法。
3.掌握主要造岩矿物的鉴定特征。
⼆、实验要求1.认真预习教材中有关矿物的知识。
2.认真、仔细地观察典型矿物标本，注意其鉴定特征。
三、实验⼯具与药品条痕板、⼩⼑、摩⽒硬度计、放⼤镜、⼿磁铁、稀盐酸（10% HCl溶液）、各种矿物标本等。
四、实验内容或原理（⼀）矿物形态的观察1.矿物单体形态的观察矿物的单体形态可从矿物单体的结晶习性和晶⾯上的特征这两个⽅⾯来描述。
本实验着重于矿物的结晶习性，它是鉴定矿物的重要依据。
根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性⼤致分为三种基本类型：（1）⼀向延长型晶体沿⼀个⽅向特别发育，呈柱状、棒状、针状等。
如绿柱⽯——柱状，⾓闪⽯——长柱状，辉⽯——短柱状，针铁矿——针状；（2）⼆向延长型晶体沿两个⽅向相对更发育，呈板状、⽚状、鳞⽚状等。
如⽯膏——板状，云母——鳞⽚状，⽯墨——⽚状；（3）三向延长型晶体沿三个⽅向特别发育，呈粒状或等轴状。
如黄铁矿——粒状（⽴⽅体），橄榄⽯——粒状，⽯榴⼦⽯——等轴状等。
2.双晶同种矿物的晶体有规则的连⽣在⼀起，称为双晶。
双晶可以是两个晶体，也可以是两个以上的晶体平⾏连⽣。
如萤⽯的穿插双晶；⽅解⽯的双晶；正长⽯——卡式双晶；斜长⽯——聚⽚双晶。
3.显晶质集合体的观察显晶质集合体的形态有柱状、针状、板状、⽚状、鳞⽚状和粒状等。
如云母、板状⽯膏——板状集合体；粒状—橄榄⽯；鳞⽚状—绿泥⽯等。
此外，还有⼀些特殊形态的集合体：（1）纤维状集合体如：纤维状—⽯棉、 ( 纤维 ) ⽯膏；（2）放射状集合体如：红柱⽯——放射状（称菊花⽯）；（3）晶簇如：晶簇状—⽯英晶簇；晶簇状——辉锑矿晶簇等。
4.隐晶质及胶态集合体隐晶质及胶态集合体可以由溶液直接结晶或胶体作⽤形成。
常见的隐晶质及胶态集合体主要有：（1）分泌体如：玛瑙晶腺；（2）结核如：结核状—⾚铁矿、黄铁矿、褐铁矿等结核；（3）鲕状及⾖状集合体如：鲕状⾚铁矿、鲕状铝⼟矿；⾖状⾚铁矿；（4）钟乳状集合体如：⽯钟乳、⽯笋、⽯柱等。
石油地质学第二章 矿物与岩石
白色， 白色，含铁呈褐色
玻璃光泽
3.5-4
白色， 土状、细粒片状、 白色，含杂质其他 土状、细粒片状、鳞 贝壳状或粗糙状断 土状或蜡状光泽 片状或块状集合体 色调 口
2
第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
一、岩浆岩 1.物质成分 物质成分
SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% 橄榄岩 SiO2=45～53% 辉长岩 ～ SiO2=53～66% 闪长岩 ～ SiO2>66% 花岗岩
光泽 解理与断口 硬度 土状或 贝壳状或 蜡状光 粗糙状断 泽 口 鉴定特征
土状、 土状、细 白色， 粒片状、 白色，含 粒片状、 杂质其他 鳞片状或 色调 块状集合 体
2
光泽和可 塑性
多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是 多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是Al2O3和SiO2两种氧化物
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
三、矿物的物理性质
2.力学性质 力学性质
（1）硬度 ） 矿物抵抗机械作用(刻画、压入、研磨）的能力。 矿物抵抗机械作用 刻画、压入、研磨）的能力。 刻画
摩氏硬度表
硬度等级 1 2 3 4 5 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 硬度等级 6 7 8 9 10 代表矿物 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
第二章 矿物与岩石
第一节 矿物的形态与物理性质
第二节 常见矿物及其鉴定特征 第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
第一节 矿物的形态与物理性质
一、矿物的概念
天然产出的、具有一定的化学成分、结晶构 造、外部形态和物理性质的元素或化合物，是 岩石的基本组成单位。
矿 物
矿物一、矿物的概念矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物 , 也就是说矿物是地质作用的产物。
大多数矿物是结晶的单质和化合物 , 它们具有比较固定的化学组成和晶体结构 , 因而也表现出一定的形态和物理化学性质。
是组成岩石和矿石的基本单元。
比较常见的造岩矿物不过百余种。
其中最常见的是硅酸盐矿物。
二、矿物的形态形态是矿物最醒目的外观特征之一。
不同的矿物，由于内部结构、成分等不同，往往有其特征性形态；同一种矿物，因为形成条件不同，也可能以不同的形态出现。
1. 矿物的单体形态矿物的单体形态有柱状、针状、纤维状、板状、片状、鳞片状、等轴状、粒状等。
结晶习性在相同的生长条件下，一定成分的同种矿物总是有它自己的习惯形态。
矿物晶体的这种性质，就叫做该矿物的结晶习性。
结晶习性主要有以下三种基本类型：一向延长的：晶体沿一个方向特别发育，包括柱状、针状等。
二向延展的：晶体沿两个方向特别发育，包括板状、片状等。
三向等长的：晶体沿三个方向大致相等地发育，呈等轴状或粒状。
晶面特征实际矿物晶体的晶面,都不是理想的平面,常常出现这样或那样的花纹,即晶面花纹。
晶面花纹对不同的矿物来说都有着各自的特色 , 它可作为矿物的鉴定标志。
2. 矿物的连生体形态天然矿物晶体, 除以单体存在外,常常彼此规则地连生在一起 , 形成各种所谓的连生体。
3. 矿物的集合体形态矿物呈单体出现的比较少，常见的是聚集形成的各种集合体。
同种矿物的许多个体聚集在一起的群体叫做矿物的集合体。
自然界的矿物大多是以集合体的形式出现的，对于结晶质矿物来说，其集合体形态主要取决于单体的形态和它们集合体的方式；而对于胶体矿物来说，其集合体形态则依形成条件而定。
矿物的集合体形态主要有: 粒状集合体、晶簇、结核体和钟乳状体。
由各方向发育大致相等的颗粒组成的集合体，叫做粒状集合体。
按颗粒大小,又可分为粗粒状 ( 直径> 5m)、中粒状(直径达到 1～5mm) 和细粒状 (直径<1m) 集合体。
常见矿物鉴定特征
常见矿物鉴定特征一、矿物形态（一）矿物的单体形态矿物单体在一定外界条件下,总是趋向于形成特定的晶体和形态特征，称为结晶习性（简称晶习）。
如石英晶体呈柱状；云母呈片状；黄铁矿呈立方体;石榴子石呈四角三八面体等。
根据矿物晶体在三维空间发育和程度，可将晶习大体分为三类：1、一向延伸型:晶体沿一个方向特别发育，其余两个方向发育差(a≌b≤c)晶体细长，如针状、柱状（辉锑矿、电气石),柱状（角闪石)，纤维状(蛇纹石石棉)等,。
2、二向伸长型：晶体沿两个方向特别发育，第三方向不发育或发育差(a≌b≥c )，呈片状（如云母、石墨），板状（如重晶石)等.3、三向等长型（等轴状)：晶体沿三个方向大体相等发育( a≌b≌c ），有等轴状、粒状，如石榴子石、黄铁矿、磁铁矿等。
（二）矿物集合体形态在自然界,呈完好的单晶产出的矿物较少，多数是多个单晶成群产出，即成为集合体状态产出。
这里所说的矿物集合是指同种矿物的多个单晶聚集在一起的整体。
集合体可根据矿物结晶程度大小分为两类：1、晶质矿物集合体的形态(1）显晶质集合形态：用肉眼或放大镜可辨认出矿物颗粒界线的集合体。
显晶质集合体形态取决于矿物单体形态和它们的集合方式。
如柱状、针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体；如纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成，放射状集合体是柱状或针状单体以一点为中心向外放射状排列而成；粒状集合体是三向等长的单体呈不规则聚合体；又如簇状集合体是由一组具有共同基底，且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群所组成。
(2)隐晶质集合体形态:隐晶质集合体是用放大镜也看不清单体界线的集合体.按其紧密程度可分为致密块状和疏松土状集合体.2、非晶质矿物的形态非晶质矿物没有一定的晶形，它的颗粒在显微镜下也难以辨认,而主要是根据外表形态或形成方式来分类,常见的有下列：分泌体:在岩石中形状不规则或球状的空洞,被胶体等物质由洞壁向中心逐层沉淀填充而成,其平均直径大于1厘米者，叫晶腺，小于1厘米者叫杏仁体。
【精选】矿物形态与物理性质
不同温度下形成的方解石的形态 不同成因的锆石形态
晶体的另一个习性，是其在三维空间延伸 的情况。有以下三种：
1）三向等长：晶体沿X、Y、Z轴大致相等发育， 呈等轴状或粒状。即 a=b=c，晶体结构在三维 空间是相等或差异很小。如石榴子石、黄铁矿。
2）二向延展：晶体沿两个方向特别发育，而另 一方向发育较差，a=b>c，呈板状、片状等。 如石墨、云母等。这些矿物常具有坚强的构造 层。
(1) 成分、结构对矿物晶体延伸习性起制约作用
A 成分简单、对称程度高的矿物，一般成粒状。如 自然金、金刚石、方铅矿、石盐。
B 晶胞形状对低级晶族矿物晶体延伸习性的影响。 低级晶族矿物晶体的形状是沿最小轴长方向延伸， 或沿最大轴长方向缩扁的。
C 晶体习性晶面常平行结构中化学键最强的方向。 (2) 生成环境对矿物晶体习性的影响
3）一向伸长：晶体沿一个方向特别发育，即有 a=b<c，呈柱状、针状等，如辉石、角闪石等。 这些矿物在晶体结构上常具有一个方向键力很 强。
晶体习性
柱一 状向 ／延 棒长 状 ／ 针 状
板两 状向 ／延 片展 状
三向等长 粒状
一向延长型：
返 回
二向延展型：
返回
三向等长型：
返回
影响晶体习性的因素有以下几个方面：
显晶集合体形态
粒状集合体
按单体的结晶习性及集 合方式的不同可分为粒 状、片状、板状、针状 、柱状、棒状、放射状 、纤维状、晶簇状等集 合体
片 ／ 板 状 集 合 体
毛 发 状 集 合 体
棒状集合体
针状集合体
显晶集合体：
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显晶集合体：
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显晶集合体：
返回
一群发育完好的晶体，一端固定在一共同
矿物的形态和物理性质
《地质学基础》室内实习指导书（地理科学专业用）编者：王景平德州学院地理系2008年3月实习一矿物的形态和物理性质（一）目的要求1.认识矿物的形态和物理性质2.初步学习鉴定矿物形态和物理性质的方法并掌握系统描述矿物标本的一般方法，为以后鉴定矿物打下基础。
（二）课前准备1.预习：矿物的概念。
矿物的单体形态和集合体形态。
矿物的光学性质、力学性质和其他性质。
附录一2.用具：条痕板，小刀，摩氏硬度计，放大镜，手磁铁，稀盐酸，报告纸等。
（三）实习步骤和方法先由教师讲解肉眼观察与描述矿物形态和物理性质的方法。
然后，学生在教师指导下观察矿物标本，矿物形态、颜色、光泽和透明度以眼睛观察为主，其他矿物性质除详细观察外，按指定的方法进行实际操作。
最后由学生独立观察和描述4块矿物标本并写出实习报告。
（四）实习内容1.矿物的单体形态和集合形态单体形态：根据单个晶体三度空间相对发育的比例不同，可将晶体形态特征分为一向延长、二向延长和三向等长三种。
（1）一向延长晶体柱状——石英（水晶）、角闪石；毛发状——石棉。
（2）二向延长晶体片状——云母、绿泥石；厚板状——重晶石。
（3）三向等长晶体粒状——石榴子石、黄铁矿、橄榄石、方铅矿。
集合体形态（1）显晶集合体柱状集合体——普通角闪石、电气石、红柱石；纤维状集合体——石膏、石棉；片状集合体——云母、镜铁矿；粒状集合体——橄榄石、石榴子石；晶簇——石英、方解石。
（2）隐晶及胶态集合体结核状——钙质结核、黄铁矿结核；鲕状及豆状——赤铁矿；实例：钟乳状——方解石；土状——高岭土。
柱状、针状：石英（具柱状横纹）、电气石、绿柱石、辉锑矿（具晶面纵纹）纤维状、放射状：石棉、纤维石膏、红柱石。
板状、片状、鳞片状：石膏、黑钨矿、云母、辉钼矿、鳞片状石墨。
立方体、粒状：黄铁矿（具三组直交的晶面条纹）、橄榄石、石榴子石。
双晶：石膏（接触双晶）、氟石（穿插双晶）、钠长石（聚片双晶）。
晶簇：石英晶簇、方解石晶簇、氟石晶簇。
矿物的形态及物理
磁性 矿物能被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的 能力称为磁性。可用磁铁或磁铁矿粉末吸引进 行测试。
发光性 矿物在外来能量的激发下，能发出 某种可见光的性质，称发光性。如萤石、 白钨矿在紫外线照射时均显萤光。
照在宝石上产生的光泽。
（4）透明度
指矿物透光的性能，一般透明和不透明是相 对的。常以厚 0.03 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 明和不透明三类。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 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。
石。 （7）晶簇
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，如石英（水晶）晶簇。
石英晶簇
放射状集合体
矿物的物理性质 1、光学性质
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、光泽和透明度等 。 （1）颜色 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，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。
如果用显微镜观察矿物的薄片，几乎所有的 半透明矿物均可以透过光线，也称其为透明矿 物；而金属矿物在镜下仍为不透明状。
（5）解理与断口
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。 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， 也可以与晶面相交。
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 而呈现不同颜色叫他色或假色。 自色
矿物的形态及物理性质
矿物的形态及物理性质
矿物的形态及物理性质
矿物指的是在地质结构中形成的天然物质，也又称作矿石，它们形成独特的岩石，在我们日常生活中很难检测。
那么矿物的形态以及物理性质又有哪些呢？
一是矿物的形态，它们的形态特征多种多样，主要表现为多边形和圆形，同时还有不规则形态等；如硬石英、金刚石等均为六角形，正立方体、正二十面体等晶体形态最为常见，但也有一些为特别形态的矿物，如半连晶体、复式、空心体、灌木体等。
二是矿物的物理性质，主要表现为硬度、断开面、熔点、密度、质转、断口、显影以及特殊现象等。
其中硬度是衡量矿物的主要物理性质，常用的是米氏硬度评价法；断口是矿物内部界面的形状特征，矿物间的断口钝硬因子可以帮助我们判断矿物种类；断开面是表现矿物层面结构特征，用于表示矿物的尺寸和结构；密度是指矿物质量与体积的比值；质转是指矿物外表形状的变化；显影效应是描述矿物间相互作用力；熔点是指在一定温度条件下矿物发生变性的温度点；而特殊现象是指一类矿物的分布范围和表明特征。
总结起来，矿物的形态以及物理性质有多种多样，各具特色，有助于我们更好的了解矿物的性质，正是因为矿物特性越丰富，它可以用于更多的场景，帮助我们更准确的了解晶体的结构和性质，为地质学行业的发展进步提供帮助和支撑。
矿物的形态及物理性质
二、矿物的力学性质
矿物在外力作用下所表现出来的性质 -----矿物的力学性质。
1、解理和裂开 2、硬度 3、密度（比重）
1、解理和裂开
矿矿矿物物物受受受力力力后后后沿沿沿一一一定定定结结结晶晶晶 方方方向向向破破破裂裂裂成成成光光光滑滑滑平平平面面面的的的性性性质质质，，， 称称称为为为解解解理理理，，，它这这是个个矿光光物滑滑晶平平体面面的---固---有- 解解属理理性面面，。。这它它个是是光矿矿滑物物平晶晶面体体-的-的 --固固解有有理属属面性性。，，
一、矿物的光学性质
1、颜色 2、条痕色 3、光泽 4、透明度
1、颜色
颜色 ---- 一定范围内的电磁波（390nm～770nm） 作用于人的视觉神经时，在大脑中所引起的一种感觉。
（视觉反应）
红 橙黄
绿
兰
青紫
770 620 592 578 500
464 446 390 nm
（1）、矿物的颜色
矿物的颜色-----指矿物对白光中不同波长的光波均匀 地吸收或选择性地吸收后所表现出来的性质（现象）。 （矿物受白光照射，对光产生吸收、透射、反射等各种
用单晶体在三维空间延伸的比例情况来描述。 一向延伸型：a≈b＜＜c，短柱、长柱、针状、纤维状
例：辉石、角闪石、符山石、石棉、等。 二向延展型：a≈b＞＞c：板片、片状、鳞片状。
例：板状石膏、云母、蛭石、等。 三向等长型： a≈b≈c，粒状，等轴状。
例：方铅矿、石榴子石、黄铁矿、等。
一向延长型
绿
柱
绿
一种矿物的光泽等级一般基本上是不变的，但由于反光面 的形态不同，可以呈现一种或几种特殊光泽。
特殊变异光泽
油脂光泽
珍珠光泽
矿物的形态
矿物的发光性(luminescence)
发光性是指物体受外加能量激发，发出可见光的性质 荧光fluorescence：发光体一旦停止受激(10-8秒)，发 光现象消失，否则，叫磷光phosphorescence
I－透过1cm厚的矿物时 透射光的强度
16
矿物透明度分级
手标本：1cm厚的矿物薄片 显微镜下：0.03mm矿物薄片 轮廓清楚——透明 能透光——透明 仅见轮廓——半透明 透光能力弱——半透明 轮廓不见——不透明 不能透光——不透明
矿物的光泽
矿物的光泽是指矿物表面对光的反射能 力。光泽的强弱用反射率R来表示。 反射率是指光垂直入射矿物表面时的强 度与反射光强度的比值 矿物反射率的大小，主要取决于折射率 和吸收系数 矿物的折射率 和吸收系数越 大，反射率越 高，光泽也就 越强
体色、表色 体色：物体内部所表现出来的颜色。当白光透入矿物达 一定深度，且在此过程中选择吸收不同波长的色 光而呈现出其互补色，为矿物所固有的颜色，如 橄榄石吸收紫光而呈橄榄绿色 表色：即反射色，只有物体的反射光所呈现的颜色，不 14 透明矿物因吸收非常强，因而表现的都是表面色。
• 物理光学效应
– 蛋白光(opalescence): 在乳蛋白石上可以看到，是一个略带蓝 色的乳白光。它是由于蛋白石的SiO2胶体微粒使入射光发生 漫射而引起的。 – 锖色(tarnish): 是由于光的干涉作用引起的。硫化物表面常因 氧化产生很薄的薄膜, 受日光照射后薄膜的两侧均会反射， 反射光干涉后有的光波消失或减弱，有的则得到加强。因而 在矿物表面上看到的是斑驳陆离的彩色 – 变彩(play of colour): 是由于衍射现象而呈色的。在拉长石的 某些面上，可以看到随观察方向的不同而有蓝、绿、黄、红 等颜色的变换，故称变彩。
矿相学复习资料
矿相学复习资料一、基本概念1、矿相学：是研究矿物和岩石的形态、结构、性质、形成条件和变化规律的学科。
2、矿物：是指由地质作用形成的，具有固定化学成分和内部结构的天然化合物。
3、岩石：是由一种或多种矿物组成的天然固体集合体。
4、矿相：是指矿物在岩石中的分布状况和相对含量。
二、矿物的形态1、矿物形态：是指矿物的外部特征，包括单体形态和集合体形态。
2、单体形态：是指单个矿物晶体的大小、形状、结晶面等外部特征。
3、集合体形态：是指由多个单体晶体组成的集合体的形状、大小、结构等外部特征。
三、矿物的物理性质1、颜色：是矿物对不同波长光线反射和吸收的选择性表现。
2、光泽：是矿物表面的反射光强度和均匀程度。
3、硬度：是矿物抵抗外力压入的能力。
4、解理：是矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开成平面的性质。
5、比重：是矿物的质量与同体积水的质量之比。
6、磁性：是矿物在外磁场作用下表现出吸引或排斥的性质。
7、导电性：是矿物在电场作用下表现出导电或绝缘的性质。
8、其他性质：如脆性、延展性、弹性等。
四、矿物的化学成分1、化学成分：是指矿物中各种化学元素的种类和含量。
2、主要化学成分：是指矿物中含量最高的化学元素。
3、次要化学成分：是指矿物中含量较低的化学元素。
4、微量元素：是指矿物中含量极低的化学元素。
五、矿物的形成条件1、地质作用：是指地球上的一切自然作用，包括内力作用和外力作用。
2、内力作用：是指地球内部能量驱动的地壳运动、岩浆活动、变质作用等。
3、外力作用：是指地球表面受到太阳能、风能、水能等外部能量驱动的风化、剥蚀、搬运等作用。
4、成矿环境：是指与成矿作用有关的地质环境、气候环境等因素的综合影响。
定义：生药学是应用本草学、植物学、动物学、化学、药理学、中医学等学科理论知识和现代科学技术，来研究、鉴定、分析和测定药用植物和药用动物等药用生物系统的一门科学。
任务：鉴定生药真伪优劣，确定生药名称，注解其来源及生态环境，探讨药用部位和功效的相关性，分析生药品质评价方法，为临床用药提供科学依据，为新药开发提供线索。
常见矿物的肉眼鉴定方法
常见矿物的肉眼鉴定方法书签：一、矿物的形态（一）单体形态（二）集合体形态二、矿物的各种物理性质（一）矿物的光学性质（二）矿物的力学性质三、一些常见矿物的特征。
一、矿物的形态矿物的形态有单体形态和集合体形态之分。
（一）单体形态由于矿物具一定的化学成分和结晶构造，在适宜的条件下，可形成具一定外形的几何多面体，称为晶体（crystal）。
完好晶体的自然表面称晶面（crystal face），它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面。
晶体的形态称为晶形（crystal form）。
各种矿物都有其独特的晶形，它是鉴别矿物的重要依据之一。
尽管矿物的晶形多种多样，但归纳起来，矿物单体晶形可分为三种类型：一向延长型呈柱状或针状，如石英、辉锑矿、角闪石等；二向延长型呈片状或板状，如石膏和云母等；三向等长型呈粒状，如黄铁矿等。
矿物的晶体大小与生长环境有关，在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体，例如，曾发现巨大的白云母晶体，其晶面可达7m2，但有些矿物的晶体极小，如高岭石的晶体仅为10～n×10μm，需在电子显微镜下才能观察到。
同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后，先结晶的矿物晶形较完好，后结晶的则受先结晶的矿物限制，常形成扇形不甚规则的“他形”晶。
（二）集合体形态自然界的地质条件较为复杂、呈完好晶形以单体产出的矿物较少，绝大多数矿物都是以多个单体聚合在一起产出，同种矿物的许多个单体聚合在一起形成的整体称矿物集合体。
1．晶质矿物集合体形态：根据集合体中矿物颗粒大小可分为两类：肉眼或放大镜可辨认矿物颗粒界限的显晶集合体和只能在显微镜下辨认出矿物单体的隐晶集合体。
显晶集合体形态多取决于矿物单体的形态和它们的集合方式：如柱状和针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体；纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成；放射状集合体是柱状或针状单体，少数可为片状单休，以一点为中心向外成放射状排列而成；片状或板状集合体是片状或板状单体的不规则聚合体；粒状集合体是三向等长的单体的不规则聚合体；最典型且最常见的集合体是石英的晶簇状集合体，所谓晶簇（druse）是指若干个晶体在共同的基座上丛生在一起，且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群(图2-2)。
矿物的形态与物理性质
矿物的形态与物理性质
矿物是自然界中固体物质，它们形成了一个融合地质自然界的宝贵成分，它们是地球物质结构的组成部分，它们包含了大量的元素和化学物质，如橄榄石、锆石、云母、辉石等。
矿物是任何元素或化合物的最基本成分，被统称为“岩石”，主要由物质特性组成，它们除了化学性质之外，还有
许多物理性质。
一般来说，根据矿物的形态特征，可以将它们分为晶体和粉末两类。
晶体形矿物指的是由晶体构成的矿物，如石英、石榴石、硬玉、辉长岩、
斜长岩、滑石、水晶矿等；粉末状矿物则是由细小的颗粒组成的矿物，如
黑色的火山灰岩、黄色的泥状矿、白色的水磨石等。
另外，矿物还具有许多物理特性，包括质量密度、熔点、硬度、凝固
质量、裂变、屈光度、边界等，它们是多种性质。
质量密度是指比与水或
空气的密度比，如火山灰石的密度大于空气，熔点是指在何温度熔化，如
火山灰石熔点为1750℃，硬度是指矿物表面的硬度等级，常用MossssHess
划分，凝固质量是指某些金属和矿物可以在某个温度下从熔融状态转变为
固态的物质的重量，如碳钢的凝固质量为1.67g/cm³，裂变是指矿物受外力影响有崩碎变形的性能，然后由空气和水引起的变形就形成了空气裂变，
屈光度是指矿物在几个不同光轴处发生变形，边界是指矿物内部结构的介质连续性和隔离性。
矿物的形态特征和物理性质也是矿物学家用来辨别不同矿物的重要手段，它们都可以帮助我们更好地了解矿物的特性，从而使矿物学家对不同矿物进行更有效的研究。
6矿物的物理性质guo
另外： （1）矿物的硬度具有异向性 （2）矿物结构中存在羟基、中性水分子硬度明显降低 石膏Ca[SO4]•2H2O(1-2) 硬石膏Ca[CO3](3-4.5)
二、矿物的其它物理性质
比重
磁性
脆性
延展性 弹性
挠性
1、比重
定义： 是指纯净的矿物（宝石）在空气中的重量与同体积的纯 水（4℃时）的重量之比。 比重首先决定于组成元素的原子量，其次组成矿物的 离子或原子的体积、晶体结构的紧密程度也起着重要作 用，类质同象、包裹体、晶格缺陷对比重有一定影响。 比重是一个无量纲数，数值大小与密度一般相同。比 重（或密度）是矿物（宝石）的重要性质之一，可作为 鉴定特征。
沿任意方向破裂 并呈各种凹凸不 平的断面。 它不是矿物固有 的特性； 晶体或非晶体矿 物上均可产生； 同种矿物的断口 常会有一定的形 态，可作为辅助 鉴定特征。
沿一定结晶方 向裂开的性质 。 它不是矿物固 有的特性； 在对某些矿物 来说有鉴定意 义，还可用作 分析矿物的成 因及形成历史
实
质
鉴 定 意 义
是由于在晶体内部存在着一定方向的力学薄弱面。
强调：
解理是由矿物的晶体结构决定的 解理产生在面网间化学键联结力最弱的方向
解理的分级
根据解理产生的难易程度，可将矿物 的解理分成五个等级：
A 极完全解理 矿物在外力作用下极易裂 成薄片。解理面光滑、平整。很难发生断 口。如云母、石墨、辉钼矿等； B 完全解理 矿物在外力作用下，很容易 沿解理方向裂成平面（但不成薄片）。解 理面平滑。如方解石、方铅矿、萤石等；
条痕 光泽 透明度
无色或白色 无色或白色 浅色或彩色 深色或金属色 玻璃－－－－金刚－－－－半金属－－－－金属 透明－－－－－－－半透明－－－－－－不透明
矿物形态及物理性质试验指导
《矿物形态及物理性质》实验指导实验类型：验证实验学时：2实验要求：必修一、预备知识1．矿物形态的概念及描述矿物形态所涉及的内容；描述矿物形态的术语；矿物的形态特征。
2．矿物的物理性质及其本质；描述矿物物理性质的内容及其相关术语；影响矿物物理性质的因素。
二、目的与要求1．熟悉矿物形态所描述的内容及其所用术语；能够熟练准确地鉴定各种未知矿物的形态；掌握常见矿物单晶体的晶体习性及常见集合体的形态特征。
2．学会正确观察，准确描述常见矿物的物理性质；正确快速地识别矿物的各项物理性质，掌握它们的现象特征、分类和分级标准，并能熟练地运用这些性质（尤其是突出的性质）来鉴定矿物；了解矿物物理性质之间的相互关系，掌握影响矿物物理性质的因素。
三、内容（一）矿物的形态1．矿物单晶体形态，包括以下方面：（1）晶体习性，即同种晶体所习见的单形或晶体在三维空间的相对发育程度。
包括：1）一向延长，晶体沿一个方向伸长。
可细分为：柱状或长柱状；纤维状、毛发状或针状；2）二向延展，晶体沿两个方向伸长。
可细分为：板状；片状或鳞片状。
3）三向等长，晶体在三维空间发育程度均等，等轴晶系的矿物晶体均属于此类。
4）过渡形态，呈短柱状，呈短柱状，厚板状，板柱状等。
注意：往往一种矿物可有几种形态出现。
（2）双晶，一些矿物常呈特定的双晶形态，可以作为矿物的鉴定内容，如石膏的燕尾双晶，方解石的接触双晶，十字石的穿插双晶、十字石的穿插双、正长石的卡斯巴双晶及萤石的贯穿双晶等。
（3）晶体表面的微形貌，在晶体表面所显现的晶面条纹、双晶纹、生长纹、蚀像等。
2．矿物集合体的形态，是指同种矿物集合体的形态，常见有以下种类：（1）一向延长单体组成的集合体，可分为：柱状集合体、针状或纤维状集合体、束状、放射状、晶簇状及树枝状等。
（2）二向伸展单体组成的集合体，可分为：板状集合体、片状集合体、鳞片状集合体。
（3）三向等长单体组成的集合体，根据组成单体颗粒的粗细分为：粗粒集合体（粒径大于5mm），中粒集合体（1—5mm），细粒集合体（小于1mm）。
矿物的物理性质
矿物的物理性质矿物的物理性质每种矿物都以其固有的物理性质与其他矿物相区别，这些物理性质从本质上来说，是由矿物的化学成分和晶体构造所决定的。
常见的可用来区分不同矿物的物理性质主要有颜色、条痕、光泽、透明度、硬度、解理、断口、密度和相对密度等。
(1)颜色:颜色是矿物对可见光波的吸收作用引起的。
太阳光是由七种不同波长的色光所组成的，当矿物对它们均匀吸收时，可因吸收的程度不同，使矿物呈现出白、灰、黑色（全部吸收）；如果只吸收某些色光，就呈现另一部分色光的混合色。
根据矿物颜色产生的原因，可将颜色分为自色、他色、假色三种。
自色：它是矿物本身固有的颜色。
自色取决于矿物的内部性质，特别是所含色素离子的类别。
例如赤铁矿之所以呈砖红色，是因为它含Fe3+，孔雀石之所以呈绿色，是因为它含Cu2+。
自色比较固定，因而具有鉴定意义。
他色：是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的本身性质无关。
他色不固定，随杂质的不同而异。
如纯净的石英晶体是无色透明的，但含碳的微粒时就呈烟灰色（即墨晶），含锰就呈紫色（即紫水晶），含氧化铁则呈玫瑰色（即玫瑰石英）。
由于他色具有不固定的性质，所以对鉴定矿物没有很大的意义。
假色：是由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射所引起的。
其中由裂隙所引起的假色，称为晕色，如方解石解理面上常出现的虹彩；由氧化薄膜所引起的假色，称为锖色，如斑铜矿表面常出现斑驳的蓝色和紫色。
(2)条痕:矿物粉末的颜色称为条痕，通常将矿物在素瓷条痕板上擦划得之。
条痕可清除假色，减弱他色而显示自色，所以较为固定，具有重要的鉴定意义。
例如赤铁矿有红色、钢灰色、铁黑色等多种颜色，然而其条痕却总是樱红色。
但条痕对于鉴定浅色的透明矿物没有多大意义，因为这些矿物的条痕几乎都是白色或近于无色，难以区别。
(3)光泽:矿物表面反射光线的能力，称为光泽。
按反光的强弱，光泽可分为金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
金属光泽：类似于金属磨光面上的反射光，闪耀夺目。
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即：矿物所呈现的颜色---为被矿物吸收光后 的补色。
均匀吸收：由多→少，为黑 → 灰 → 白 → 无色。
选择吸收：彩色。
其色彩遵循颜色的 “互补原理” 如：吸收较多的红色，则呈则呈 绿色。
如 ：软玉； 块状黄铜矿； 盐华状 ------- 干旱地区可溶性盐类组成的被膜； 块状集合体 ----- -肉眼看不到单体界限的致密块体。
土状集合体
高岭土
返回
块状集合体 褐 铁 矿
返回
被 膜 状 集 合 体
返回
第二节 矿物的物理性质
矿物物理性质差异是进行物理选矿的依据！ • 一、矿物的光学性质： • 二、矿物的力学性质： • 三、矿物的其它性质：电、磁、发光性……
第六章 矿物的形态及其物理性质 第一节 矿物的形态
★ 单体形态：（内部结构连续部分） 晶质矿物：才可能呈现单体 包括： 单形、聚形、平行连生。
• ★ 集合体形态：（集合体内各单体矿物 之间晶体结构不连续）
•
包括： 不规则连生、 双晶。
伟晶岩
铅锌矿石
石英双晶
研究矿物形态的意义 ★ 鉴定矿物：不同矿物具有不同的常见
一、矿物的光学性质
1、颜色 2、条痕色 3、光泽 4、透明度
1、颜色
颜色 ---- 一定范围内的电磁波（390nm～770nm） 作用于人的视觉神经时，在大脑中所引起的一种感觉。
（视觉反应）
红橙 黄
绿
兰
青紫
770 620 592 578 500
464 446 390 nm
磁铁矿
鲕状集合体
鲕状赤铁矿
返回
放射状集合体
皮壳状集合体
菱锌矿
肾状--赤铁矿
孔雀石
返回
硬玉
块状
致密块状集合体
软玉
玛瑙
雨花石
玛瑙
（3）其它形态
粉末状集合体 ---矿物呈粉末状分附在其它矿物和岩石的表面上： 例：软锰矿；
被膜状集合体 -----呈薄层覆盖在其它矿物和岩石的表面上。兰铜矿； 皮壳状集合体 ---- 呈厚层覆盖在其它矿物和岩石的表面上。孔雀石； 土状集合体 -------呈粉末状疏松地聚集在一起。高岭土； 致密块状 ------ 眼看不到单体界限的块状矿物，玉类；
② 半自形晶：晶体发育不完整，只出现部分 固有晶面。 例：磁铁矿，八面体不完整）。
③ 它形晶：不出现固有晶面。 例：花岗岩中的石英。其形态受相邻晶体
或遗留空间的限制。
自形晶
自形晶
自形晶
自形晶 绿柱石 Be3Al2Si6O18
半自形晶
独居石
磁铁矿
它形晶
它形晶
硅孔雀石
（2）、按结晶习性
心呈放射状排列。 例：阳起石、菊花石等。 ★ 树枝状集合体 ---- 单体按双晶或平行连生的方式
在某些方向迅速生长而成。 例：自然银、自然铜
粒状集合体
石盐
片状集合体
白云母
放射状集合体 雌黄
放射状集合体 雌黄
（2）隐晶质、胶态集合体
由溶液直接结晶，或由胶体凝聚而成。 按形状、成因特征分为： ★ 分泌体 ----由细晶质或胶体充填于球状或不规则的空洞 中，自外向内生长而成。 例：玛瑙，由SiO2的胶体充填于空洞中，由于成分颜色差 异，形成条带状色环 。空洞中心往往长有小晶体
★ 结核体 --- 细晶质或胶体围绕某一中心自内向外逐
渐生长而成，具同心层构造。 又分为：球状、豆状、鲕状、肾状集合体等。 例 ：鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿、硬锰矿结核。
★ 钟乳状集合体---- 由真溶液蒸发或胶体聚 集后逐层堆积而成。
圆锥、圆柱、圆丘等形状集合体， 石灰岩溶洞中较发育。
钟乳状集合体 石钟乳
用单晶体在三维空间延伸的比例情况来描述。 一向延伸型：a≈b＜＜c，短柱、长柱、针状、纤维状
例：辉石、角闪石、符山石、石棉、等。 二向延展型：a≈b＞＞c：板片、片状、鳞片状。
例：板状石膏、云母、蛭石、等。 三向等长型： a≈b≈c，粒状，等轴状。
例：方铅矿、石榴子石、黄铁矿、等。
一向延长型
绿
柱
绿
颜色的互补原理图
（2）矿物颜色分类 据引起颜色的原因不同分为三类：
自色----矿物本身的颜色。它取决于矿物的化学成
分，晶体结构。（鉴定矿物重要） 是光波与矿物晶格中电子相互作用的结果。
① 过渡型金属离子内部电子跃迁 ： 红宝石— Cr3+ ② 元素或离子间的电子转移；蓝铁矿 ③ 能带间电子跃迁------自然金属矿物、硫化物。 ④ 色心 ------ 对可见光产生选择吸收的构造缺陷。
石
柱
石
二向延展型
白云母
三向等长型
金刚石 萤石
返回 黄铁矿
石盐
粒状 石榴子石
粒状 橄榄石
板状
板钛矿
石膏
板状
黑钨矿
片状
白云母
柱状
碧玺----电气石
柱状
雌黄As2S3
柱状
黄水晶SiO2
二、矿物集合体形态
矿物集合体 ------ 同种矿物的多个单体聚集在一 起的整体。矿物集合体形态， 取决于矿物单体的形 态和集合方式。 （矿物集合体-----矿石或岩石）
★ 粒状集合体 ---- 由粒状单体集合而成： ★ 柱状集合体 ----由一向延伸的矿物单体聚合
而成： 如：短柱、长柱、针状集合体； ★ 板片状集合体----由二向延展的矿物单体聚
合而成； 板状、片状、 鳞片状集合体；
★ 晶族状集合体 --有共同生长基底的单晶集合体，生长方向大致
一致；例：水晶晶族 等； ★ 放射状集合体 ---- 一向延伸的单体，围绕一中
如：柱状集合体、板状集合体、粒状集合体等 。
据集合体中单矿物颗粒的大小分为三种情况： 显晶质集合体 ---- 肉眼可辨认单体；0.2mm 隐晶质集合体 ------ 肉眼不可辨认单体，但光学显
微镜下可辨认单体；（200nm） 胶状集合体 --- 光学显微镜下也不可辨认单体。
1、显晶质集合体
按单体形态和集合方式分为：
如： 紫色萤石
他色 ---- 矿物中混入物引起的颜色。
形态。 石榴子石：粒状； 云母：片状； 石英晶体：柱状； 石棉：纤维状
★ 选矿、技术加工：形态不同，利用
不同的选矿加工方法。
1．矿物单体形态及其分类
（1）、按晶面的完整程度
① 自形晶：具有完整的固有晶形的晶面， 晶面包围了整个晶体。
例：黄铁矿晶体-----立方体； 石榴子石 -----菱形十二面体。 金刚石-----八面体