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。

三、矿物的物理性质

矿物的物理性质是鉴定矿物的重要依据 , 包括的主要内容有 : 颜色、条痕、光泽、透明度、硬度、解理、断口、密度等。

1. 矿物的光学性质

矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所表现出来的各种性质。包括矿物的颜色、条痕、光泽和透明度。

1) 颜色

矿物的颜色是指矿物对自然光吸收或选择性吸收的结果,所呈现的颜色为反射光波、透射光波或它们的混合色。即矿物的颜色是矿物吸收可见光后产生的补色。如果矿物对组成自然光的各种波长平均地吸收，则矿物表现为黑色或不同浓度的灰色。若普遍不吸收，则表现为白色或无色。当矿物对可见光有选择性地吸收时,则呈现被吸收色的补色。若吸收蓝色,则呈现黄色；吸收蓝绿色时,呈现红色。矿物的颜色是最引人注意的特征之一, 有些矿物是根据其颜色定名的,如金黄色的黄铜矿、红色的赤铁矿等。

根据矿物颜色的成因,可分为自色、他色和假色。

颜色的互补关系

2) 条痕条痕是矿物粉末的颜色。用矿物刻进白瓷板即可获得条痕色。矿物本身的颜色常常会变化,对于一种矿物来讲,其条痕颜色相当稳定。如赤铁矿有的呈黑色,有的为褐色,但其条痕却总是红色。条痕消除了假色，可作为鉴定矿物的重要标志。

条痕主要应用于鉴定不透明、半透明矿物；而透明矿物的条痕色浅，甚至为白色，因此实际鉴定意义不大。

3) 光泽

矿物表面反光的能力称为光泽,矿物的光泽是由矿物的化学键决定的。矿物的光泽一般分为金属光泽、半金属光泽和非金属光泽三类。在非金属光泽中又可分为金刚光泽、玻璃光泽。当矿物表面不平整 , 或有细小孔隙 , 或者不是单体而是集合体时，其表面反射出来的光线经多次折射 , 会产生一些特殊光泽如油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽和土状光泽。

4) 透明度

透明度是矿物透过可见光的能力 , 它取决于矿物对光的吸收率和厚度。矿物的透明度可分为三级 : 透明、半透明和不透明。

2. 矿物的力学性质矿物的力学性质是指矿物在外力作用下表现出来的各种物理性质。包括解理、裂理 ( 裂开) 、断口、硬度、延展性、弹性和脆性等 , 其中以解理、硬度和断口对矿物的鉴定最有意义。

1) 硬度

矿物抗机械作用力的能力称为矿物的硬度，矿物的硬度随离子间距的减小而增高。

在矿物肉眼鉴定中，广泛应用的是摩氏硬度。所谓摩氏硬度是一种刻划硬度，代表矿物的相对硬度。

以下十种为摩氏硬度标准矿物 :1 一滑石 ,2 一石膏 ,3 一方解石 ,4 一萤石 ,5 一磷灰石 ,6 一正长石 ,7 一石英 ,8 一黄玉 ,9 一刚玉 ,10 一金刚石。

以上十种标准矿物所构成的等级只表示硬度的相对大小 , 各级

间的硬度并不是均等的。这十种矿物中每种矿物的顺序号即为该矿物的硬度值 , 如方解石的摩氏硬度为3。若一种矿物能被磷灰石所刻动 , 而其又能刻动萤石 , 则该矿物的硬度为大于4, 小于5 。

在实际工作中 , 常用一些代用品来测定矿物的硬度 , 如指甲的硬度为 2.5, 大头针为 3.5,小刀为 5.5, 玻璃为 6。

2) 解理和断口

解理

结晶矿物在外力作用下，沿结晶方向裂成光滑平面的性质称为解理，裂成的光滑平面称为解理面。解理总是平行于晶体结构中的网面发生，不同矿物其解理特征不可能相同。解理面的方向和获得解理的难易程度受晶体结构的控制。矿物遭受打击时，裂成凹凸不平的破裂面 , 称为断口。解理和断口互为消长,解理发育时, 断口就不发育。

解理的五个级别分别为: 极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理。

极完全解理：极易获得解理，解理面大而平坦, 极光滑, 解理片极薄 , 如云母、石墨的解理。

完全解理：易获得解理，常裂成规则的解理块，解理面较大，光滑而平坦，如方解石、方铅矿等的解理。

中等解理：较易得到解理，解理面不大，平坦和光滑程度也较差 , 碎块上既有解理面又有断口，如普通辉石等矿物的解理。

不完全解理：较难得到解理，解理面小且不光滑平坦，碎块上主要是断口，如磷灰石、绿柱石等的解理。

极不完全解理：很难得到解理,仅在显微镜下偶尔可见零星的解理缝。碎块上以断口为主。

断口

矿物受力后，在任意方向上裂成的凸凹不平的面称为断口。根据断口的形状特征,断口可分为五种,即:贝壳状断口、锯齿状断口、纤维状断口、参差状断口和平坦状断口。

3) 矿物的相对密度

指纯净的、均匀的单矿物在空气中的质量与同体积的水在 4 ℃

时的质量之比。