实习一 矿物的基本特征
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发布时间：2022-07-28 18:09
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时间：2023-11-11 23:46
一、目的
认识矿物的形态及主要物理性质。
二、要求
(1)在教师指导下，观察矿物的形态及物理性质。
(2)按照实习报告表的要求，鉴定和描述一些常见矿物的主要鉴别特征。
(3)爱护实习标本和实习设备。
三、实习内容
化学成分和内部晶体结构的差异，造成不同矿物具有不同的形态与物理性质。各种各样特定的形态与物理性质是矿物的基本特征，是肉眼鉴定矿物的主要依据。
1.矿物的形态
绝大多数矿物是由结晶体组成的，所以矿物的形态就是晶体的形态。矿物分为晶质矿物和非晶质矿物两大类。实际上，不论是晶质还是非晶质矿物，在自然界中能形成完好的单体或集合体形态的并不常见，多数矿物表现为形态不规则的紧密堆积体，称为块状集合体。由于多数晶体是由液体沉淀或熔融体冷凝而成的，其表面一般具有生长纹、结晶缺陷和含杂质等现象，因而通常晶面并不十分光滑。
显晶质矿物的形态分为单体和集合体两种类型。
单体形态 矿物的单体形态多种多样，归纳起来可分为三种类型:①一向延长型，呈柱状或针状的晶形，如石英、辉锑矿、角闪石等;②二向延长型，呈片状或板状的晶形，如云母、长石等;③三向延长型，呈粒状或等轴状的晶形，如黄铁矿、石榴子石、磁铁矿等。
集合体形态 由同种矿物的多个单体颗粒聚合在一起的整体称为矿物集合体。矿物集合体的形态主要取决于矿物的单体形态及集合方式。一向延长型单体常集合成晶簇状、纤维状、放射状等集合体形态;二向延长型单体常集合成片状、鳞片状等集合体形态;三向延长型单体常集合成粒状等集合体形态。由胶体凝聚形成的非晶质或隐晶质矿物集合体常可呈鲕状、肾状和钟乳状等集合体形态。
2.矿物的物理性质
矿物的物理性质中常用的是光学性质和力学性质。
矿物的光学性质是指矿物对可见光的吸收、透射和反射等的程度不同所引起的各种性质，包括颜色、条痕、透明度和光泽等。
颜色 是在矿物吸收部分可见光后，所反射出的某些波长光波的色调。如对各种波长的光波均匀吸收，则随吸收程度的由弱到强而呈现为由白色、灰色到黑色等;如选择性地吸收特定波长的光，则可呈现为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种鲜艳的颜色。因混有杂质或其他原因可使矿物的颜色发生多种多样的变化。观察和描述矿物颜色应以矿物的新鲜面为准。矿物本身固有的颜色叫自色，如方铅矿为铅灰色。因含杂质或气泡等引起的颜色叫他色，如纯净的石英(水晶)为无色透明，而含气泡或杂质的石英则可呈现白色、紫、玫瑰、烟灰等颜色。
描述颜色通常采用的方法:①标准色谱法，如孔雀石为绿色，斜长石为白色;②类比法，即比较矿物和实物的颜色，如铜*、乳白色、铅灰色等;③二名法，即当矿物的颜色较复杂时，用两种颜色来描述，主要的写在后面，如黄绿色表示绿色为主，带*调。
条痕 是矿物粉末的颜色。通常用矿物在白色毛瓷板上刻划来观察条痕。条痕消除或减弱了杂质或他色对矿物颜色的影响，突出了矿物本身的颜色，因而更加稳定，更具有鉴定意义。条痕色可以和矿物自色一致，也可以不一致。如块状赤铁矿的颜色有铁黑色、红褐色等，但条痕都是樱红色。许多金属矿物的条痕均接近黑色或深灰色。
透明度 是可见光透射矿物的程度。随着透射程度由强变弱可分为透明、半透明和不透明三个等级。通常矿物透明度由强变弱与颜色由浅变深呈对应关系。
光泽 是矿物表面反射光波的能力。光泽可分为四级，即金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽。①金属光泽:矿物反射光的能力很强，似金属磨光面，如方铅矿、黄铁矿。②半金属光泽:矿物反射光的能力较强，似未经磨光的金属表面，如磁铁矿。③金刚光泽:矿物反射光光的能力略强，呈现金刚石般的光泽，如金刚石、浅色闪锌矿。④玻璃光泽:矿物反光能力弱，类似于玻璃表面的光泽，如石英、方解石。
此外，在矿物不平坦的表面或矿物集合体上观察时，矿物常表现出一些特殊的变异光泽，主要有:油脂光泽、丝绢光泽、树脂光泽、珍珠光泽、沥青光泽、土状光泽等。
矿物的颜色、条痕、光泽和透明度等光学性质，彼此之间有一定的内在联系，其关系如表实1-1所示。
表实1-1 矿物的光泽、颜色、条痕和透明度之间的相互关系
矿物的力学性质是指矿物受外力作用(敲打、刻划等)后所呈现的性质，包括硬度、解理与断口等。
硬度 是矿物抵抗外力刻划的能力。测定硬度的绝对值要用特殊的仪器设备。德国矿物学家弗里德里克·摩斯(Friedrick Mohs)选取了十种软硬不同的矿物，组成相对硬度系列，称为摩氏硬度计(表实1-2)。在表实1-2中，硬度等级高的矿物可以刻划等级低的矿物，不过它们之间的绝对硬度值不是成倍数或等差的关系。硬度计的口诀为:“滑石方，萤磷长，石英黄玉刚金刚”。在野外工作及实习中，常用小刀(摩氏硬度5.5)、指甲(2.5)代替硬度计。可以将硬度大致分为*:低(<2.5)、中等(2.5～5.5)、高(>5.5)。测定硬度时应注意:①要选择在单个矿物的新鲜晶面或解理面上进行;②刻划时要用矿物或代用品的尖端部分，用力要缓而均匀，不要刻掘和敲打。矿物易被敲碎的性质属于脆性，而不是硬度。刻划时如有打滑感，表明矿物硬度高;如有阻涩感，表明硬度低。
表实1-2 摩氏硬度计
解理与断口 矿物受力后沿一定方向规则裂开的性质称为解理，裂开的面称为解理面，如方解石的菱面体解理、云母的片状解理等。解理面是矿物受力后沿某一晶格面网裂开的新鲜面，因而可以比较平滑，在反射光下观察时显得比较明亮，在矿物标本的晶粒上有闪光的小平面，通常就是解理面。解理面的形状受晶体形状的控制。只在一个方向出现解理面，即具有一组解理，如云母;在两个或多个方向出现解理面，即具有两组或多组解理，如钾长石有两组解理，方铅矿有三组解理。具不完全解理或无解理的晶质矿物以及非晶质矿物，在外力作用下会产生断口。断口也是在反光条件下观察比较清楚。有些断口有一定的形态特征，如石英的贝壳状断口呈椭圆形的光滑曲面，类似贝壳的表面形态;黄铁矿的参差状断口粗糙、参差不平。矿物的解理与断口呈互为消长的关系。要注意区别晶面与解理面的区别(表实1-3)。
表实1-3 晶面与解理面的区别
矿物的其他物理性质还包括:
相对密度分为*，即轻(<2.5)、中等(2.5～4)、重(>4)。大多数矿物的相对密度属于中等。只有相对密度很轻或者很重时，才有鉴定意义，如方铅矿为重矿物，石墨为轻矿物。地壳的平均相对密度为2.7。凡是相对密度>2.7的常见矿物，主要形成于下地壳和地幔，可少量生成于上地壳。
弹性指矿物受外力作用而发生弯曲变形，当外力取消后能完全恢复原来的形状，如云母。
磁性指矿物会被磁铁所吸引，甚至本身能吸引铁屑的性质。通常使用普通磁铁测试，矿物粉末能被磁铁吸引者称为磁性矿物，如磁铁矿。大多数矿物属于无磁性矿物。
另外，有些矿物的化学性质对鉴定矿物特别有利，如方解石遇到盐酸会剧烈起泡等。
四、作业与思考题
1.作业
观察鉴定指定的矿物，然后将鉴定特征填入实习报告中。
2.思考题
(1)简述矿物的物理性质。
(2)怎样区别矿物的晶面与解理面?
实习一矿物实习报告（一）
