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矿物的基本特性(4)

时间:2010-07-03  归属:地质学基础

  (二)矿物的物理性质

  由于矿物的化学成分不同,晶体构造不同,从而表现出不同的物理性质。其中有些必须借助仪器测定(如折光率、膨胀系数等),有些则可凭借感官即能识别,后者是肉眼鉴定矿物的重要依据。

  1.颜色 矿物具有各种颜色,如赤铁矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黑云母等都是根据颜色命名的。

  因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色,称为自色。具有自色的矿物,颜色大体固定不变,因此是鉴定矿物的重要标志之一。如矿物中含有Mn4+,呈黑色;含有Mn2+,呈紫色;含有Fe3+,呈樱红色或褐色;含有Cu2+,呈蓝色或绿色,等等。

  有些矿物的颜色,与本身的化学成分无关,而是因矿物中所含的杂质成分引起的,称为他色。如纯净水晶(SiO2)是无色透明的,若其中混入微量不同的杂质,即可具有紫色、粉红色、褐色、黑色等。无色、浅色矿物常具他色,他色随杂质不同而改变,因此一般不能作为矿物鉴定的主要特征。

  有些矿物的颜色是由某些化学的和物理的原因而引起的。如片状集合体矿物常因光程差引起干涉色,称为晕色,如云母;容易氧化的矿物在其表面往往形成具一定颜色的氧化薄膜,称为锖色,如斑铜矿。以上都统称为假色。

  2.条痕 矿物粉末的颜色称为条痕。通常是利用条痕板(无釉瓷板),观察矿物在其上划出的痕迹的颜色。由于矿物的粉末可以消除一些杂质和物理方面的影响,所以比其颜色更为固定。有些矿物如赤铁矿,其颜色可能有赤红、黑灰等色,但其条痕则为樱红色,是一致的;有些矿物如黄金、黄铁矿,其颜色大体相同,但其条痕则相差很远,前者为金黄色,后者则为黑或黑绿色。因此条痕在鉴定矿物上具有重要意义。

  3.光泽 矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽。光泽有强有弱,主要取决于矿物对于光线全反射的能力。光泽可以分为以下几种:

  (1)金属光泽矿物表面反光极强,如同平滑的金属表面所呈现的光泽。某些不透明矿物,如黄铁矿、方铅矿等,均具有金属光泽。

  (2)半金属光泽较金属光泽稍弱,暗淡而不刺目。如黑钨矿具有这种光泽。

  (3)非金属光泽是一种不具金属感的光泽。又可分为:

  金刚光泽——光泽闪亮耀眼。如金刚石、闪锌矿等的光泽。

  玻璃光泽——象普通玻璃一样的光泽。大约占矿物总数70%的矿物,如水晶、萤石、方解石等具此光泽。

  此外,由于矿物表面的平滑程度或集合体形态的不同而引起一些特殊的光泽。有些矿物(如玉髓、玛瑙等),呈脂肪光泽;具片状集合体的矿物(如白云母等),常呈珍珠光泽;具纤维状集合体的矿物(如石棉及纤维石膏等),则呈丝绢光泽;而具粉末状的矿物集合体(如高岭石等),则暗淡无光,或称土状光泽。

  4.透明度 指光线透过矿物多少的程度。矿物的透明度可以分为3级:

  (1)透明矿物:矿物碎片边缘能清晰地透见他物,如水晶、冰洲石等。

  (2)半透明矿物:矿物碎片边缘可以模糊地透见他物或有透光现象,如辰砂、闪锌矿等。

  (3)不透明矿物:矿物碎片边缘不能透见他物,如黄铁矿、磁铁矿、石墨等。

  一般所说矿物的透明度与矿物的大小厚薄有关。大多数矿物标本或样品,表面看是不透明的,但碎成小块或切成薄片,却是透明的,因此不能认为是不透明。

  透明度又常受颜色、包裹体、气泡、裂隙、解理以及单体和集合体形态的影响。例如无色透明矿物,其中含有众多细小汽泡就会变成乳白色;又如方解石颗粒是透明的,但其集合体就会变成不完全透明,等等。

  5.硬度 指矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的程度。根据硬度高的矿物可以刻划硬度低的矿物的道理,德国摩氏(F.Mohs)选择了10种矿物作为标准,将硬度分为10级,这10种矿物称为“摩氏硬度计”(表2-2)。

  摩氏硬度计只代表矿物硬度的相对顺序,而不是绝对硬度的等级,如果根据力学数据,滑石硬度为石英的1/3500,而金刚石硬度为石英的1150倍。尽管如此,但利用摩氏硬度计测定矿物

表2-2摩氏硬度计

 

 

  的硬度是很方便的。例如将欲测定的矿物与硬度计中某矿物(假定是方解石)相刻划,若彼此无损伤,则硬度相等,即可定为3;若此矿物能刻划方解石,但不能刻划萤石,相反却为萤石所刻划,则其硬度当在3—4之间,因此可定为3.5。余此类推。

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