结晶学籍矿物学 (3).ppt

第十四章矿物的物理性质第十四章矿物的物理性质2021/9/211第十四章第十四章矿物的物理性物的物理性质   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2021/9/212    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2021/9/213  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      （390～～770nm）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 2021/9/214电磁波谱电磁波谱2021/9/215   1）当矿物对各色光同等程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：   ① 若均匀均匀地全部吸收吸收，矿物呈黑色；   ② 若基本上均不吸收均不吸收，矿物呈无色无色或白色白色；   ③ 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。

2021/9/216 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 2021/9/217    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，发生电子跃迁电子跃迁 或转移转移所造成的     体色体色        表面色表面色2021/9/218     ①  含过渡型离子过渡型离子的矿物，呈现出被吸收色光被吸收色光的的补色补色   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     ②  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 2021/9/219   2）他色他色：       矿物因含外来带色的杂质外来带色的杂质、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2021/9/2110  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，是自然自然光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 2021/9/2111     ①  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反射光的干涉作用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    ②  晕色晕色： 某些透透明明矿矿物物内内部部一系列平行密集的解解理理面面或裂裂隙隙面面对光连连续续反反射射，引起光的干干涉涉，从而使矿物表表面面常出现如同水面上的油膜所形成的彩彩虹虹般般的色带色带 2021/9/2112    ③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厚度与可见光波长相当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各种颜色种颜色会随观察方向观察方向的不同而发生变换变换。

  变彩变彩：2021/9/2113   ④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远比可见光波长为小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 2021/9/2114  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，通常是以矿物在白白色无釉瓷板色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2021/9/2115   ②  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成 分分的变化变化，推测推测矿物的形成条件形成条件 ①  不透明不透明矿物物和鲜艳彩色彩色的透明透明～半透明矿物半透明矿物，尤其是硫化物硫化物或部分氧化物氧化物和自然元素自然元素矿物，具重要鉴定意义；而浅色浅色或白色白色、无色透明矿无色透明矿物物的条痕条痕多为白色白色、浅灰色浅灰色等浅色浅色，无鉴定意义。

    2021/9/2116  三三、矿物的透明度矿物的透明度 透明度透明度：          矿物允许允许可见光透过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：2021/9/2117   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、白色白色或浅浅色色   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 2021/9/2118    影响因素影响因素：      ①  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      ②  矿物中的裂隙裂隙、包裹体包裹体，及矿物   的集合方式集合方式、颜色深浅颜色深浅和表面风化表面风化 程度程度  2021/9/2119  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。

反射能力矿物反反光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      据矿物新新鲜鲜平平滑滑的晶晶面面、解解理理面面或磨磨光光面面上反反光光的强强弱弱，配合矿物的条条痕痕和透透明明度度，矿矿物物的光泽光泽分四四个个等级等级：2021/9/2120   1）金属光泽金属光泽：     反光很强反光很强，似平平滑金属磨光面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金属色属色，不透明不透明  2021/9/2121  2）半金属光泽：半金属光泽：       反光较强，似未经磨未经磨光光的 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  2021/9/2122    3）金刚光泽：金刚光泽：        反光较强，似金金刚石般明亮耀眼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、桔桔红红、浅绿浅绿等）、白色白色或无色无色，半透明半透明～透透明明  2021/9/2123光线在金刚石晶体中传播示意n1n22021/9/2124    4）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白色色，透明透明 2021/9/2125              矿物不平坦的表面不平坦的表面或矿物 集合体集合体的表表面上面上的特殊变异光泽特殊变异光泽：   1）油脂光泽油脂光泽：          某些解理不发育解理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   2021/9/2126   2）树脂光泽树脂光泽：       某些具金金刚刚光光泽泽的黄黄、褐褐或棕棕色色透透明明矿矿物物的不不平坦断口平坦断口上的似松香般似松香般的光泽2021/9/2127     3）沥青光泽沥青光泽：           解理不发育解理不发育的半透明半透明或不透明黑色矿物不透明黑色矿物的不平坦断口不平坦断口上乌亮沥青状光泽乌亮沥青状光泽     4）珍珠光珍珠光泽：       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珍珠表面表面或蚌壳内壁柔和蚌壳内壁柔和而多彩多彩的光泽2021/9/2128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纤维状集合体表面集合体表面常呈蚕丝蚕丝或丝织品状丝织品状的光亮。

2021/9/2129     6）蜡状光泽蜡状光泽：     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2021/9/2130    7）土状光泽土状光泽：          呈土状土状、粉末状粉末状或疏松多孔状集合体疏松多孔状集合体的矿物表面矿物表面如土块般土块般暗淡无光      2021/9/2131  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2021/9/2132            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            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。

 2021/9/2133  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、微细球微细球状结构状结构等特殊内在因素，导致光的干涉干涉、散散射射、衍射衍射等现象，使宝石显现出特殊特殊的光学光学效应效应    常见的有：猫眼效应猫眼效应、星光效应星光效应、变色效应变色效应等 猫眼效应猫眼效应星光效应星光效应2021/9/2134  六六、矿物的发光性矿物的发光性      发光性发光性：     某些矿物在外加能量的激发外加能量的激发下能明显地发发出可见光出可见光      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、   射线射线和高速高速质子流质子流等各种高能辐射高能辐射，   以及加热加热、摩擦摩擦、可见紫光可见紫光等    2021/9/2135     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：                矿物的发发光光性性与晶格中存在微微量量杂杂质质元元素素及因杂质杂质而产生的晶格缺陷晶格缺陷有关。

2021/9/2136     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性质 2  矿物的力学性质矿物的力学性质2021/9/2137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        矿物晶体受应力作用应力作用而超过弹性限度超过弹性限度时，沿一定结晶学方向一定结晶学方向破裂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化学键类型键类型、强度强度和分布分布的控制，解理面解理面常沿面网间化面网间化学键力最弱学键力最弱的面网面网产生  2021/9/2138      ①  原子晶格原子晶格，各方向的化学键力均等化学键力均等，解理面解理面∥∥面网密度最大面网密度最大即d最大最大的面网面网  2021/9/2139      ②  离子晶格离子晶格，因静电作用静电作用，解理解理沿由异异号离子组成号离子组成的、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。

    2021/9/2140        ③   多键型多键型的分子晶格分子晶格，解理面解理面∥由分分子键联结子键联结的面网面网   2021/9/2141       ④  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 2021/9/2142   解理解理的表示方法表示方法： 解理解理 反映出晶体的异向性异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解理理的组数组数和夹角夹角 2021/9/2143   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，   通常分为五级五级：   ①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， 解理面平整解理面平整而光滑光滑2021/9/2144    ②  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。

2021/9/2145   ③  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，解理面不太连续解理面不太连续，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 2021/9/2146     ④  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2021/9/2147      ⑤   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解理很难出现解理面面，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  2021/9/2148  注意注意：   晶体晶体中可有一种一种或几种不同几种不同等级等级   的解理解理2021/9/2149    研究意义研究意义：    ①  解理解理是鉴定矿物鉴定矿物的重要依据之一    ②  对已知矿物已知矿物，据 解理解理可确定确定其结晶结晶 方位方位及晶体晶体的对称性对称性    ③  解理解理的特征，能反映反映出矿物晶体结物晶体结 构构的某些特点某些特点 2021/9/2150  2．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定一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，裂开酷似解理裂开酷似解理，只能出现在晶晶体体上 2021/9/2151   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2021/9/2152      （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史 2021/9/2153   3．断口断口        矿物内部若不存在不存在由晶体结构所控制晶体结构所控制的弱弱结合面网结合面网，则受力受力后将沿任意方向沿任意方向破裂成不不平整平整的断面断面      ①   解解理理和断断口口产生的难易程度互互为为消消长长晶格内各方向的化化学学键键强强度度近近于于相相等等的矿物晶体，受力后形成一一定定形形状状的断口断口，而很难产生很难产生解理解理 ②  断断口口既可见于矿物单单晶晶体体上，也可出现在同种矿物的集集合体合体中。

      ③ 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鉴定矿物矿物的辅助依据辅助依据 2021/9/2154  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，常见的有：        ①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，形似形似贝壳贝壳   2021/9/2155   ②  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    ③  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    2021/9/2156   ④  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体粒状集合体2021/9/2157   ⑤  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。

2021/9/2158   ⑥  纤维状断口纤维状断口： 呈纤维丝状纤维丝状，见于纤维状矿物集合体纤维状矿物集合体上 2021/9/2159  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、压压入入或研磨研磨等)的能力能力    硬度硬度的测定方法测定方法：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 和摇摆法摇摆法等硬度硬度的测定方法：的测定方法：2021/9/2160       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：     以十种硬度递增十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 2021/9/2161    硬硬度的影响因素影响因素：    1）化学键化学键的类型类型及强度强度：                  矿物的硬硬度主要取决于 其内部结构内部结构中质点间联结力质点间联结力的强弱强弱    2021/9/2162    ①  典型原子晶格原子晶格的硬度很高硬度很高；但具以 配位键配位键为主的原子晶格原子晶格的大多数硫化物大多数硫化物 矿物，因键力不太强键力不太强，故硬度硬度并不高不高。

    ②  离子晶格离子晶格矿物的硬度硬度通常较高较高，但     随离子性质离子性质的不同而变化较大变化较大       ③ 金属晶格金属晶格矿物的硬度较低硬度较低(某些过渡某些过渡 金属金属除外)     ④  分子晶格分子晶格因分子间键力极微弱分子间键力极微弱，其 硬度最低硬度最低     ⑤  以氢键为主氢键为主的矿物的硬度很低硬度很低2021/9/2163     2）离子半径离子半径、电价电价、配位数配位数及结构结构的 紧密程度紧密程度，决定着键力键力的强弱强弱，影响离子离子 晶格晶格矿物的硬度硬度      ①  当矿物结构类型相同结构类型相同(等型结构等型结构)，     若离子电价相同离子电价相同，则硬度硬度随离子半径离子半径的     减小减小而增高；若离子半径相近离子半径相近，则硬度硬度     随离子电价增高离子电价增高而增大增大      ②   当结构类型不同结构类型不同，但其他因素      类同时，矿物的硬度硬度则随质点堆积质点堆积的 紧密程度紧密程度的增高增高（即阳离子阳离子的配位数配位数 增高增高）而增大增大。

  2021/9/2164    3） 含水矿物含水矿物 的硬度硬度通常都很低很低       矿物矿物的硬度硬度具异相性       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 2021/9/2165  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外力作用用下发生弯曲形变弯曲形变，当外力撤除外力撤除后，在弹性限弹性限度内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 恢复原状恢复原状的性质       矿物的弹性弹性和挠性挠性取决于晶格内结构层间结构层间或链间键力链间键力的强弱强弱2021/9/2166   （1） 若键力很微弱键力很微弱，受力后，层间层间或链间链间可发生相对位移相对位移而弯曲弯曲，由于基本上不产生内应不产生内应力力，故 形变后内部无力形变后内部无力促使晶格恢复到原状而表现出挠性挠性；    （2） 若层间层间或链间链间以一定强度的离子键离子键联结，受力时发生相对晶格位移相对晶格位移，同时所产生的内应内应力力能在外力撤除后使形变迅速复原使形变迅速复原而表现出弹弹性性；    （3） 当键力相当强键力相当强时，矿物则表现出脆性脆性。

 2021/9/2167  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2021/9/2168         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 2021/9/2169  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。

 2021/9/2170   1）相对密度无量纲相对密度无量纲，其数值数值与密度密度    相同，但它更易测定   2）矿物的相对密度相对密度通常分为三级三级：     ①  轻轻的： 相对密度＜相对密度＜ 2.5      ②  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2.5～～4      ③  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 2021/9/2171   影响因素影响因素：     1）主要取决于其组成元素的原子量原子量、      原子或离子的半径半径及结构结构的紧密程度紧密程度       ①  等型结构矿物等型结构矿物中，相对密度相对密度一般     随组成元素的原子量原子量的增大增大而增大增大，随     原子或离子半径半径的增大增大而减小减小，具体地     将视优势因素优势因素而异      ②  对同质多像变体同质多像变体，晶体结构结构中质点    堆积得越紧密紧密，即原子或离子的CN越高越高，    其相对密度相对密度则越大越大 2021/9/2172     2）形成环境形成环境： 一般地，高压环境高压环境下形成的矿物相相对密度对密度较其低压环境低压环境的同质多像变体同质多像变体为大大；而温度温度升高升高则有利于形成CN较低较低、相对密度较小相对密度较小的变体。

   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2021/9/2173  二二、矿物的磁性矿物的磁性 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 磁化率磁化率：物体单位体积单位体积的磁化强度磁化强度      与外磁场强度外磁场强度之比值比值2021/9/2174     1） 矿物的磁性磁性，按 其在外磁场外磁场中 磁化磁化的强弱强弱，可分为：      ①  亚铁磁性亚铁磁性      ②  铁磁性铁磁性      ③  反铁磁性反铁磁性      ④  顺磁性顺磁性      ⑤  抗磁性抗磁性 （逆磁性逆磁性或反磁性反磁性） 2021/9/2175  2）重砂分析重砂分析中，将矿物的磁性磁性分为三类：     ①  抗磁性矿物抗磁性矿物：磁化方向磁化方向与外磁场外磁场 方向相反方向相反，微现被排斥被排斥的性质。

      如方解石方解石、萤石萤石、自然银自然银等      ②  电磁性矿物电磁性矿物：在外磁场外磁场中磁化微弱磁化微弱，    只能被被磁场强度大的电磁铁吸引电磁铁吸引2021/9/2176     ③ 磁性矿物磁性矿物：在外磁场外磁场中不仅易被易被 强烈磁化强烈磁化，且本身还能对外界产生磁场对外界产生磁场，    故表现出强烈的相互吸引相互吸引作用：既可被被 永久磁铁永久磁铁所吸引吸引，本身又能吸引铁质物体吸引铁质物体 电磁性矿物电磁性矿物和磁性矿物磁性矿物的磁化方向磁化方向     均与外磁场方向相同外磁场方向相同，表现出被吸引被吸引的     性质2021/9/2177    3）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磁化小刀刀来测试矿物的磁性磁性，粗略分为三级级：         ①  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      ②  弱磁性弱磁性：矿物粉末粉末能被吸引如铬铁矿铬铁矿      ③ 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黄铁矿铁矿2021/9/2178    决定因素决定因素：    1）矿物的磁性磁性主要是由于组成矿物的     原子或离子的未成对电子未成对电子的自旋磁矩自旋磁矩产生的。

     ①  由惰性气体型离子惰性气体型离子和铜型离子铜型离子组成      的矿物都具抗磁性抗磁性       如方解石方解石、金刚石金刚石、方铅矿方铅矿、自然自然银等     ②   所有的磁性磁性和电磁性矿物电磁性矿物均含有      具不成对电子不成对电子的过渡型离子过渡型离子，且不成对不成对的 电子数越多电子数越多，矿物的磁性越强磁性越强        如磁黄铁矿磁黄铁矿、自然铁自然铁、方锰矿方锰矿、黑云母黑云母等2021/9/2179   2）磁性矿物磁性矿物的磁性强弱磁性强弱与温度温度有关        居里温度居里温度：当温度升高温度升高至超过某一温度超过某一温度时，其磁性即转变为顺磁性顺磁性的临界温度临界温度（Tc）        磁性矿物磁性矿物的居里点居里点能提供有关矿物的成分成分、结构结构及成因成因等信息         意义意义：在矿物鉴定鉴定、分选分选及找矿找矿等方面均具重要意义 2021/9/2180  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       2021/9/2181     ① 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     ② 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      绝缘体绝缘体     ③  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 2021/9/2182    半导体半导体矿物的导电性导电性主要受杂质元素杂质元素的 存在存在及晶格缺陷晶格缺陷的影响；还随温度温度变化 热电效应热电效应：矿物受温差变化温差变化时，        在冷、热端点会产生热电动势热电动势（即        温差电动势温差电动势）      通常以热电系数热电系数         （ ，v∕℃）表示。

意义意义：研究半导体矿物半导体矿物的热电效应热电效应，        有助于了解矿床矿床的成因成因、评价矿化评价矿化、 指导找矿指导找矿 2021/9/2183  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外 电场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、判断矿床成因判断矿床成因等 2021/9/2184  2．压电性和热电性压电性和热电性        主要存在于无对称中心无对称中心、具极性轴具极性轴（即在该轴两端无对称关系轴两端无对称关系）的介电质晶体介电质晶体中2021/9/2185    1）压电性压电性：    某些电介质的单晶体电介质的单晶体，当受到定向定向 压力压力     或张力张力的作用时，能使晶体垂直于应力垂直于应力 的两侧表面两侧表面上分别带有等量的相反电荷等量的相反电荷 的性质。

     若应力方向反转应力方向反转，     则两侧表面两侧表面上的     电荷易号电荷易号 2021/9/2186     压电效应压电效应：  晶体在机械压机械压、张应力张应力    不断交替作用交替作用下 可产生 一个 交变电场交变电场 电致伸缩电致伸缩(反压电效应反压电效应)：将压电晶体压电晶体    置于一个交变电场交变电场中，则会引起晶体发生    机械伸缩机械伸缩当交变电场交变电场的频率频率和压电晶体压电晶体 本身机械振动机械振动的频率一致频率一致时，则将发生    特别强烈特别强烈的共振共振现象   注意注意：晶体晶体的压电性压电性具明显的异向性异向性 2021/9/2187   意义意义：  ① 有助于正确地确定晶体确定晶体的对称性对称性；  ② 广泛应用于无线电无线电、雷达及超声波超声波 探测探测等现代技术现代技术和军事工业军事工业中2021/9/2188     2）热电性热电性：         某些矿物晶体晶体在加热加热或冷却冷却时，      晶体一定结晶方向一定结晶方向的两端两端的表面表面 会产生相反电荷相反电荷的性质。

  2021/9/2189   如：电气石晶体加热电气石晶体加热到一定温度一定温度时，   其Z轴轴的一端带正电一端带正电， 另一端另一端则带负电带负电；   若将已热已热的晶体冷却冷却，   则两端电荷变号两端电荷变号2021/9/2190    意义意义：  ① 有助于确定晶体确定晶体的真实对称性对称性；  ② 应用于红外探测技术红外探测技术中2021/9/2191  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……2021/9/2192。