M4.物性2-力學(xué)性質(zhì)

1、Chap.14 Chap.14 礦物的物理性質(zhì)礦物的物理性質(zhì)5、礦物的發(fā)光性、礦物的發(fā)光性 發(fā)光性發(fā)光性：某些礦物在外加能量的激發(fā)下能某些礦物在外加能量的激發(fā)下能明顯地發(fā)出可見(jiàn)光。明顯地發(fā)出可見(jiàn)光。激發(fā)源激發(fā)源主要有：紫外光、陰極射線、主要有：紫外光、陰極射線、x射線、射線、射線和高速質(zhì)子流等各種高能輻射，以及加射線和高速質(zhì)子流等各種高能輻射，以及加熱、摩擦、可見(jiàn)紫光等。熱、摩擦、可見(jiàn)紫光等。 礦物發(fā)光的實(shí)質(zhì)礦物發(fā)光的實(shí)質(zhì)是：是： 礦物晶格中的原子或離子的外層電子受礦物晶格中的原子或離子的外層電子受外加能量的激發(fā)，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，外加能量的激發(fā)，從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，受激電子隨

2、即自發(fā)地分段激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定，受激電子隨即自發(fā)地分段向基態(tài)躍遷，同時(shí)將吸收的部分能量以一向基態(tài)躍遷，同時(shí)將吸收的部分能量以一定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光的形式釋放出來(lái)。定波長(zhǎng)的可見(jiàn)光的形式釋放出來(lái)。磷光磷光：礦物在外加能量的激發(fā)下發(fā)光，當(dāng)?shù)V物在外加能量的激發(fā)下發(fā)光，當(dāng)撤除激發(fā)源后，發(fā)光的持續(xù)時(shí)間在撤除激發(fā)源后，發(fā)光的持續(xù)時(shí)間在10-8秒秒以上；以上；熒光熒光：礦物在外加能量的激發(fā)下發(fā)光，當(dāng)：礦物在外加能量的激發(fā)下發(fā)光，當(dāng)撤除激發(fā)源后，持續(xù)發(fā)光時(shí)間撤除激發(fā)源后，持續(xù)發(fā)光時(shí)間10-8秒的秒的發(fā)光稱熒光發(fā)光稱熒光。礦物發(fā)光性類型礦物發(fā)光性類型：（1）熱發(fā)光：）熱發(fā)光：（2）陰極發(fā)光：）陰極發(fā)光： （3） x射線發(fā)光射

3、線發(fā)光: （4）光致發(fā)光：紫外光和可見(jiàn)光）光致發(fā)光：紫外光和可見(jiàn)光: 自然界只有少數(shù)礦物的發(fā)光性比較穩(wěn)定，自然界只有少數(shù)礦物的發(fā)光性比較穩(wěn)定，可作為礦物鑒定及找礦、探礦、選礦、品位可作為礦物鑒定及找礦、探礦、選礦、品位估計(jì)的重要依據(jù)。大多數(shù)礦物的發(fā)光性不穩(wěn)估計(jì)的重要依據(jù)。大多數(shù)礦物的發(fā)光性不穩(wěn)定，主要取決于那些礦物發(fā)光的雜質(zhì)元素的定，主要取決于那些礦物發(fā)光的雜質(zhì)元素的有無(wú)及多少。有無(wú)及多少。鋯石的陰極發(fā)光照片14-2 礦物的力學(xué)性質(zhì)礦物的力學(xué)性質(zhì) 礦物的力學(xué)性質(zhì)礦物的力學(xué)性質(zhì)(mechanical properties)：礦礦物在外力（如敲打、擠壓、拉引、物在外力（如敲打、擠壓、拉引、刻劃等）

4、作用下所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)?？虅澋龋┳饔孟滤憩F(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。1、礦物的解理、裂開(kāi)和斷口、礦物的解理、裂開(kāi)和斷口1） 解理（解理（cleavage）(1)解理解理：礦物晶體受礦物晶體受應(yīng)力作用應(yīng)力作用而超而超過(guò)彈性限度時(shí)，沿過(guò)彈性限度時(shí)，沿一定結(jié)晶學(xué)方向破一定結(jié)晶學(xué)方向破裂裂成成一系列光滑平面一系列光滑平面。這些光滑的平。這些光滑的平面稱解理面面稱解理面。 注意：解理是晶質(zhì)礦物才具有的特性注意：解理是晶質(zhì)礦物才具有的特性。(2)產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 解理嚴(yán)格受晶體結(jié)構(gòu)因素解理嚴(yán)格受晶體結(jié)構(gòu)因素晶格晶格類型類型及及化學(xué)鍵類型化學(xué)鍵類型、強(qiáng)度和分布強(qiáng)度和分布的控制，的控制，解理面常沿著面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的面

5、解理面常沿著面網(wǎng)間化學(xué)鍵力最弱的面網(wǎng)產(chǎn)生網(wǎng)產(chǎn)生。原子晶格，各方向的化學(xué)鍵力均等，原子晶格，各方向的化學(xué)鍵力均等，解理面解理面面網(wǎng)密度最大即面網(wǎng)密度最大即d最大的面網(wǎng)。最大的面網(wǎng)。離子晶格離子晶格，因靜電作用，解理沿由異號(hào)，因靜電作用，解理沿由異號(hào)離子組成的、且離子組成的、且d大的大的電性中和面電性中和面網(wǎng)產(chǎn)生；網(wǎng)產(chǎn)生；或者，解理面或者，解理面兩層兩層同號(hào)離子層相鄰?fù)?hào)離子層相鄰的面的面網(wǎng)。網(wǎng)。 解理面沿電性中和面網(wǎng)產(chǎn)生的：解理面沿電性中和面網(wǎng)產(chǎn)生的： 如方鉛礦的三組完全解理如方鉛礦的三組完全解理 方解石的三組完全解理方解石的三組完全解理n解理面解理面兩層同號(hào)離子層相鄰的面網(wǎng)產(chǎn)生兩層同號(hào)離子層相

6、鄰的面網(wǎng)產(chǎn)生的：如螢石的的：如螢石的111四組完全解理四組完全解理多鍵型的分子晶格，解理面平行由分子鍵聯(lián)結(jié)的面網(wǎng)。多鍵型的離子晶格：解理面平行于化學(xué)鍵強(qiáng)的方向發(fā)育。如輝石和角閃石的中等完全解理輝石族礦物解理的產(chǎn)生金屬晶格金屬晶格，由于失去了價(jià)電子由于失去了價(jià)電子的金屬陽(yáng)離子由彌漫于整個(gè)晶格的金屬陽(yáng)離子由彌漫于整個(gè)晶格內(nèi)的自由電子所聯(lián)系，晶體受力內(nèi)的自由電子所聯(lián)系，晶體受力時(shí)很易發(fā)生晶格滑移而不致引起時(shí)很易發(fā)生晶格滑移而不致引起鍵的斷裂。故金屬晶格具強(qiáng)延展鍵的斷裂。故金屬晶格具強(qiáng)延展性而無(wú)解理。性而無(wú)解理。自然銀：具強(qiáng)延展性，無(wú)解理(3)解理描述的內(nèi)容解理描述的內(nèi)容解理的解理的方向、組數(shù)、夾角方

7、向、組數(shù)、夾角解理反映出晶體的解理反映出晶體的異向性異向性和和對(duì)稱對(duì)稱性性。通常用相應(yīng)的通常用相應(yīng)的單形及其符號(hào)單形及其符號(hào)以表以表示解理的示解理的方向方向、組數(shù)組數(shù)和和夾角夾角。 肉眼鑒定礦物時(shí)，很多時(shí)候難以肉眼鑒定礦物時(shí)，很多時(shí)候難以判斷礦物顆粒的結(jié)晶方向，通常判斷礦物顆粒的結(jié)晶方向，通常只要求描述解理的只要求描述解理的組數(shù)組數(shù)和和夾角夾角（90）。）。 解理面上之解理面上之解理紋解理紋可反映出解理可反映出解理的的組數(shù)組數(shù)和和夾角夾角。冰洲石的三組完全解理(4)等級(jí)等級(jí)：解理?yè)?jù)其產(chǎn)生的難易程度解理?yè)?jù)其產(chǎn)生的難易程度及完好性，通常分為五級(jí)：及完好性，通常分為五級(jí)： 極 完 全 解 理 （極

8、完 全 解 理 （ e m i n e n t cleavage）：礦物受力后極易裂成礦物受力后極易裂成薄片，解理面平整而光滑。薄片，解理面平整而光滑。完全解理完全解理(perfect cleavage)：礦物受力后易裂成光滑的平面或規(guī)則礦物受力后易裂成光滑的平面或規(guī)則的解理塊，解理面顯著而平滑，常見(jiàn)的解理塊，解理面顯著而平滑，常見(jiàn)解理面的階梯。解理面的階梯。中等解理中等解理(good or fair cleavage)：礦物受力后常破裂成礦物受力后常破裂成較小的不很平滑的平面，解理面不較小的不很平滑的平面，解理面不太連續(xù)，常呈階梯狀，且閃閃發(fā)亮，太連續(xù)，常呈階梯狀，且閃閃發(fā)亮，清晰可見(jiàn)。清晰

9、可見(jiàn)。不完全解理不完全解理(poor or imperfect cleavage)：礦物受力后不易裂出解礦物受力后不易裂出解理面，僅斷續(xù)可見(jiàn)小而不平滑的解理理面，僅斷續(xù)可見(jiàn)小而不平滑的解理面。面。極不完全解理極不完全解理(cleavage in traces)：即無(wú)解理。礦物受力后很即無(wú)解理。礦物受力后很難出現(xiàn)解理面，僅在顯微鏡下偶爾可難出現(xiàn)解理面，僅在顯微鏡下偶爾可見(jiàn)零星的解理縫。見(jiàn)零星的解理縫。注意：注意：晶體中可有一種或幾種不同等晶體中可有一種或幾種不同等級(jí)的解理級(jí)的解理。硬石膏的三組解理（一組完全，兩組中等）(5)意義：意義：解理是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。解理是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。

10、對(duì)已知礦物，據(jù)解理可確定其結(jié)對(duì)已知礦物，據(jù)解理可確定其結(jié)晶方位及晶體的對(duì)稱性。晶方位及晶體的對(duì)稱性。據(jù)解理的特征，能反映出礦物晶據(jù)解理的特征，能反映出礦物晶體結(jié)構(gòu)的某些特點(diǎn)。體結(jié)構(gòu)的某些特點(diǎn)。2)裂開(kāi)裂開(kāi)(1)裂開(kāi)裂開(kāi)：某些礦物晶體在某些礦物晶體在應(yīng)力作用應(yīng)力作用下，有時(shí)下，有時(shí)可沿著晶格內(nèi)一定的結(jié)晶可沿著晶格內(nèi)一定的結(jié)晶方向破裂成平面方向破裂成平面。裂開(kāi)的平面稱。裂開(kāi)的平面稱裂裂開(kāi)面開(kāi)面。 注意：從現(xiàn)象上看，裂開(kāi)酷似解注意：從現(xiàn)象上看，裂開(kāi)酷似解理，也只能出現(xiàn)在晶體上理，也只能出現(xiàn)在晶體上。剛玉的底面裂開(kāi)(2)產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 裂開(kāi)的產(chǎn)生取決于裂開(kāi)的產(chǎn)生取決于雜質(zhì)的夾層雜質(zhì)的夾層及及機(jī)機(jī)械雙

11、晶械雙晶等等結(jié)構(gòu)以外結(jié)構(gòu)以外的的非固有非固有因素。因素。裂開(kāi)面往往沿裂開(kāi)面往往沿產(chǎn)生。產(chǎn)生。注意：注意：（1）裂開(kāi)只見(jiàn)于某些礦物的某些）裂開(kāi)只見(jiàn)于某些礦物的某些晶體上，也可能晶體上，也可能不遵循晶體的對(duì)稱不遵循晶體的對(duì)稱性性。（2）裂開(kāi)只對(duì)少數(shù)礦物有鑒定意）裂開(kāi)只對(duì)少數(shù)礦物有鑒定意義；可推測(cè)礦物的成分、成因及形義；可推測(cè)礦物的成分、成因及形成歷史。成歷史。3)斷口斷口(fracture)(1)概念概念 斷口斷口：礦物內(nèi)部若不存在由晶礦物內(nèi)部若不存在由晶體結(jié)構(gòu)所控制的弱結(jié)合面網(wǎng)，則體結(jié)構(gòu)所控制的弱結(jié)合面網(wǎng)，則受力后將沿受力后將沿任意方向任意方向破裂成不平破裂成不平整的整的斷面斷面。注意：注意：解

12、理解理和和斷口斷口產(chǎn)生的難易程度產(chǎn)生的難易程度互為消長(zhǎng)互為消長(zhǎng)。晶格內(nèi)各方向的化學(xué)鍵強(qiáng)度近于相等的晶格內(nèi)各方向的化學(xué)鍵強(qiáng)度近于相等的礦物晶體，受力后形成一定形狀的斷口，礦物晶體，受力后形成一定形狀的斷口，而很難產(chǎn)生解理。而很難產(chǎn)生解理。斷口既可見(jiàn)于斷口既可見(jiàn)于礦物單晶體礦物單晶體上，也可出上，也可出現(xiàn)在現(xiàn)在同種礦物的集合體同種礦物的集合體中。中。斷口斷口不具對(duì)稱性不具對(duì)稱性，不反映礦物的內(nèi)部不反映礦物的內(nèi)部特征特征。只作為鑒定礦物的。只作為鑒定礦物的輔助輔助依據(jù)。依據(jù)。(2)描述方法：礦物的斷口主要藉于其形狀描述方法：礦物的斷口主要藉于其形狀來(lái)描述，常見(jiàn)的有：來(lái)描述，常見(jiàn)的有：貝殼狀斷口貝殼狀

13、斷口：呈圓形或橢圓形的光滑曲呈圓形或橢圓形的光滑曲面，并出現(xiàn)以受力點(diǎn)為中心的不很規(guī)則的面，并出現(xiàn)以受力點(diǎn)為中心的不很規(guī)則的同心圓波紋，形似貝殼。同心圓波紋，形似貝殼。鋸齒狀斷口鋸齒狀斷口：呈尖銳鋸齒狀，見(jiàn)于強(qiáng)延呈尖銳鋸齒狀，見(jiàn)于強(qiáng)延展性的自然金屬元素礦物。展性的自然金屬元素礦物。參差狀斷口參差狀斷口：呈參差不平狀，見(jiàn)于大多呈參差不平狀，見(jiàn)于大多數(shù)脆性礦物及塊狀或粒狀集合體。數(shù)脆性礦物及塊狀或粒狀集合體。平坦?fàn)顢嗫谄教範(fàn)顢嗫冢簲嗝孑^平坦，見(jiàn)于塊狀礦斷面較平坦，見(jiàn)于塊狀礦物。物。土狀斷口土狀斷口：斷面粗糙、呈細(xì)粉狀，為土斷面粗糙、呈細(xì)粉狀，為土狀礦物特有。狀礦物特有。纖維狀斷口纖維狀斷口：呈纖維絲

14、狀，見(jiàn)于纖維狀呈纖維絲狀，見(jiàn)于纖維狀礦物集合體上。礦物集合體上。2、礦物的硬度、礦物的硬度 1)概念概念 硬度硬度(hardness)：礦物抵抗礦物抵抗外來(lái)機(jī)械作用（如刻劃、壓入或研磨外來(lái)機(jī)械作用（如刻劃、壓入或研磨等）的能力。等）的能力。2)測(cè)定方法：測(cè)定方法： 大致有大致有刻劃法刻劃法、靜壓入法靜壓入法、動(dòng)壓動(dòng)壓入法入法、研磨法研磨法、彈跳法彈跳法和和搖擺法搖擺法等。等。礦物肉眼鑒定中，通常采用礦物肉眼鑒定中，通常采用摩斯硬摩斯硬度度(HM)，系一種刻劃硬度。系一種刻劃硬度。 摩斯硬度計(jì)摩斯硬度計(jì)：以以十種十種硬度遞增硬度遞增的礦物為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定礦物的的礦物為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)測(cè)定礦物的相對(duì)硬相對(duì)硬度度

15、。n組成摩氏硬度計(jì)的十種礦物：組成摩氏硬度計(jì)的十種礦物：n1 滑石滑石n2 石膏石膏n3 方解石方解石n4 螢石螢石n5 磷灰石磷灰石n6 正長(zhǎng)石正長(zhǎng)石n7 石英石英n8 黃玉黃玉n9 剛玉剛玉n10 金剛石金剛石3）硬度的對(duì)稱性和異向性：硬度的對(duì)稱性和異向性： 異向性異向性：礦物的硬度具：礦物的硬度具異向性異向性。同同一礦物晶體一礦物晶體的的不同單形的晶面不同單形的晶面上，上，甚至甚至同一晶面的不同方向上同一晶面的不同方向上的硬的硬度均會(huì)有度均會(huì)有差異差異。對(duì)稱性對(duì)稱性: 礦物的硬度反映礦物內(nèi)在礦物的硬度反映礦物內(nèi)在的對(duì)稱規(guī)律。的對(duì)稱規(guī)律。 3）硬度的對(duì)稱性和異向性：硬度的對(duì)稱性和異向性：4

16、）影響因素影響因素（1）化學(xué)鍵的類型及強(qiáng)度）化學(xué)鍵的類型及強(qiáng)度：礦物的硬：礦物的硬度主要取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中度主要取決于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)間聯(lián)結(jié)質(zhì)點(diǎn)間聯(lián)結(jié)力的強(qiáng)弱力的強(qiáng)弱。典型典型原子晶格原子晶格的硬度很的硬度很高高，但具以，但具以配配位鍵為主位鍵為主的的原子晶格原子晶格的大多數(shù)硫化物礦的大多數(shù)硫化物礦物，因其鍵力不太強(qiáng)，故物，因其鍵力不太強(qiáng)，故硬度并不高硬度并不高。離子晶格離子晶格礦物的硬度通常礦物的硬度通常較高較高，但隨，但隨離子性質(zhì)的不同而變化較大。離子性質(zhì)的不同而變化較大。金屬晶格金屬晶格礦物的硬度礦物的硬度較低較低（某些過(guò)（某些過(guò)渡金屬除外）。渡金屬除外）。分子晶格分子晶格因分子間鍵力極

17、微弱，其因分子間鍵力極微弱，其硬度最低硬度最低。以以氫鍵氫鍵為主的礦物的硬度為主的礦物的硬度很低很低。（2）離子半徑離子半徑、電價(jià)電價(jià)、配位數(shù)配位數(shù)及及結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的緊密程度緊密程度：決定著鍵力的強(qiáng)弱，影響離子：決定著鍵力的強(qiáng)弱，影響離子晶格礦物的硬度。晶格礦物的硬度。當(dāng)?shù)V物當(dāng)?shù)V物結(jié)構(gòu)類型相同結(jié)構(gòu)類型相同（等型結(jié)構(gòu)），若（等型結(jié)構(gòu)），若離子離子電價(jià)相同電價(jià)相同，則硬度隨，則硬度隨離子半徑離子半徑的的減小減小而而增高增高；若；若離子半徑相近離子半徑相近，則硬度隨離子，則硬度隨離子電價(jià)增高電價(jià)增高而而增大增大。如菱鎂礦和方解石。如菱鎂礦和方解石當(dāng)當(dāng)結(jié)構(gòu)類型不同結(jié)構(gòu)類型不同，但，但其他因素類同時(shí)其他因

18、素類同時(shí)，礦物的硬度則隨礦物的硬度則隨質(zhì)點(diǎn)堆積質(zhì)點(diǎn)堆積的的緊密程度緊密程度的的增增高高（即陽(yáng)離子的配位數(shù)增高）而（即陽(yáng)離子的配位數(shù)增高）而增大增大。（3）含水礦物含水礦物的的硬度硬度通常都通常都很低很低。 3、礦物的彈性與撓性、礦物的彈性與撓性 彈性彈性：某些某些層狀層狀或或鏈狀鏈狀結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的礦物在外力作用下發(fā)生彎曲形變，礦物在外力作用下發(fā)生彎曲形變，當(dāng)外力撤除后，在彈性限度當(dāng)外力撤除后，在彈性限度內(nèi)能自內(nèi)能自行恢復(fù)原狀行恢復(fù)原狀的性質(zhì)。的性質(zhì)。 撓性撓性：某些層狀結(jié)構(gòu)的礦物在某些層狀結(jié)構(gòu)的礦物在撤除使其發(fā)生彎曲形變的外力后，撤除使其發(fā)生彎曲形變的外力后，不能恢復(fù)原狀不能恢復(fù)原狀的性質(zhì)。的性

19、質(zhì)。 礦物的彈性和撓性取決于晶格內(nèi)礦物的彈性和撓性取決于晶格內(nèi)結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)層間或鏈間鍵力的強(qiáng)弱間或鏈間鍵力的強(qiáng)弱。（1）若）若鍵力很微弱鍵力很微弱，受力后，層間或鏈間可，受力后，層間或鏈間可發(fā)生相對(duì)位移而彎曲，由于基本上發(fā)生相對(duì)位移而彎曲，由于基本上不產(chǎn)生內(nèi)不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力應(yīng)力，故形變后內(nèi)部無(wú)力促使晶格恢復(fù)到原，故形變后內(nèi)部無(wú)力促使晶格恢復(fù)到原狀而表現(xiàn)出狀而表現(xiàn)出撓性撓性；如蛭石；如蛭石（2）若層間或鏈間）若層間或鏈間以一定強(qiáng)度的離子鍵聯(lián)結(jié)以一定強(qiáng)度的離子鍵聯(lián)結(jié)，受力時(shí)發(fā)生相對(duì)晶格位移，同時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)受力時(shí)發(fā)生相對(duì)晶格位移，同時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力能在外力撤除后使形變迅速?gòu)?fù)原而表現(xiàn)應(yīng)力能在外力撤除后使形變

20、迅速?gòu)?fù)原而表現(xiàn)出出彈性彈性；如云母；如云母（3）當(dāng)）當(dāng)鍵力相當(dāng)強(qiáng)鍵力相當(dāng)強(qiáng)時(shí)，礦物則表現(xiàn)出時(shí)，礦物則表現(xiàn)出脆性脆性。4、礦物的脆性與延展性、礦物的脆性與延展性 脆性脆性：礦物受外力作用時(shí)易發(fā)生破碎的性礦物受外力作用時(shí)易發(fā)生破碎的性質(zhì)。見(jiàn)于絕大多數(shù)非金屬晶格礦物。質(zhì)。見(jiàn)于絕大多數(shù)非金屬晶格礦物。延性延性：礦物受外力拉引時(shí)易成為細(xì)絲的性質(zhì)。礦物受外力拉引時(shí)易成為細(xì)絲的性質(zhì)。展性展性：礦物在錘擊或碾壓下易形成薄片的性質(zhì)。礦物在錘擊或碾壓下易形成薄片的性質(zhì)。 延展性延展性是礦物受外力作用發(fā)生晶格滑移形變是礦物受外力作用發(fā)生晶格滑移形變的表現(xiàn)，是的表現(xiàn)，是金屬鍵礦物金屬鍵礦物的一種的一種特性特性。 注意

21、：肉眼鑒定時(shí)，用小刀刻劃礦物表面，注意：肉眼鑒定時(shí)，用小刀刻劃礦物表面，若留下光亮的溝痕而不出現(xiàn)粉末或碎粒，則礦若留下光亮的溝痕而不出現(xiàn)粉末或碎粒，則礦物具延展性。物具延展性。14143 3 礦物的其他物理性質(zhì)礦物的其他物理性質(zhì)1、礦物的密度和相對(duì)密度、礦物的密度和相對(duì)密度密度（密度（density）：礦物單位體積的礦物單位體積的質(zhì)量質(zhì)量(g/cm3)。礦物的密度可據(jù)礦物的晶胞大小及其礦物的密度可據(jù)礦物的晶胞大小及其所含的分子數(shù)和分子量計(jì)算得出。所含的分子數(shù)和分子量計(jì)算得出。 相對(duì)密度相對(duì)密度(relative density)：也稱也稱比重比重。純凈的單礦物在空氣中的。純凈的單礦物在空氣中的

22、重量與重量與4時(shí)同體積的水的重量之比。時(shí)同體積的水的重量之比。注意：注意：1）相對(duì)密度無(wú)量綱，其數(shù)值與密度相同，）相對(duì)密度無(wú)量綱，其數(shù)值與密度相同，但它更易測(cè)定。但它更易測(cè)定。2）礦物的相對(duì)密度通常分為三級(jí)：）礦物的相對(duì)密度通常分為三級(jí)： 輕的輕的：相對(duì)密度：相對(duì)密度4。硫化物及自然。硫化物及自然金屬元素礦物基本上屬此類。金屬元素礦物基本上屬此類。2影響因素影響因素1）主要取決于其組成元素的）主要取決于其組成元素的原子量原子量、原子或原子或離子的半徑離子的半徑及及結(jié)構(gòu)的緊密程度結(jié)構(gòu)的緊密程度。 等型結(jié)構(gòu)等型結(jié)構(gòu)礦物中，相對(duì)密度一般隨組成礦物中，相對(duì)密度一般隨組成元素的元素的原子量的增大而增大原

23、子量的增大而增大，隨，隨原子或離子原子或離子半徑的增大而減小半徑的增大而減小，具體地將視優(yōu)勢(shì)因素而，具體地將視優(yōu)勢(shì)因素而異。異。 對(duì)對(duì)同質(zhì)多象變體同質(zhì)多象變體，晶體結(jié)構(gòu)中，晶體結(jié)構(gòu)中質(zhì)點(diǎn)堆積質(zhì)點(diǎn)堆積得得越緊密越緊密，即原子或離子的，即原子或離子的CN越高越高，其相對(duì)，其相對(duì)密度則密度則越大越大。2）形成環(huán)境形成環(huán)境：一般地，：一般地，高壓高壓環(huán)境下環(huán)境下形成的礦物的形成的礦物的相對(duì)密度較相對(duì)密度較其其低壓低壓環(huán)環(huán)境的同質(zhì)多象變體為境的同質(zhì)多象變體為大大；而；而溫度升溫度升高高則有利于形成則有利于形成CN較低較低、相對(duì)密度相對(duì)密度較小較小的變體。的變體。3研究意義研究意義 對(duì)某些礦物的鑒定、分選

24、及其應(yīng)用對(duì)某些礦物的鑒定、分選及其應(yīng)用均具重大意義，有時(shí)可作成因標(biāo)志并指均具重大意義，有時(shí)可作成因標(biāo)志并指導(dǎo)找礦。導(dǎo)找礦。2 2、礦物的磁性、礦物的磁性1)1)概念概念 磁性磁性( (magnetism)magnetism)：礦物在外磁礦物在外磁場(chǎng)作用下被磁化所表現(xiàn)出能被外磁場(chǎng)場(chǎng)作用下被磁化所表現(xiàn)出能被外磁場(chǎng)吸引、排斥或?qū)ν饨绠a(chǎn)生磁場(chǎng)的性質(zhì)。吸引、排斥或?qū)ν饨绠a(chǎn)生磁場(chǎng)的性質(zhì)。 磁 化 率磁 化 率 ( ( m a g n e t i c m a g n e t i c susceptibility)susceptibility)： 物體單位體積的磁物體單位體積的磁化強(qiáng)度與外磁場(chǎng)強(qiáng)度之比值?；瘡?qiáng)

25、度與外磁場(chǎng)強(qiáng)度之比值。2)2)類型類型(1)(1)礦物的磁性，按其在外磁場(chǎng)中磁化的強(qiáng)弱，礦物的磁性，按其在外磁場(chǎng)中磁化的強(qiáng)弱，可分為：可分為：亞鐵磁性亞鐵磁性（ferrimagnetismferrimagnetism）鐵磁性鐵磁性（ferromagnetismferromagnetism）反鐵磁性反鐵磁性（antiferromagnetismantiferromagnetism）順磁性順磁性（paramagnetismparamagnetism）抗磁性抗磁性（逆磁性或反磁性，（逆磁性或反磁性，diamagnetismdiamagnetism）(2(2）重砂分析中，將礦物的磁性分為三類：）重砂分

26、析中，將礦物的磁性分為三類： 抗磁性礦物抗磁性礦物：磁化方向與外磁場(chǎng)方向磁化方向與外磁場(chǎng)方向相反，微現(xiàn)被排斥的性質(zhì)。如方解石、螢相反，微現(xiàn)被排斥的性質(zhì)。如方解石、螢石、自然銀等。石、自然銀等。 電磁性礦物電磁性礦物：在外磁場(chǎng)中磁化微弱，在外磁場(chǎng)中磁化微弱，只能被磁場(chǎng)強(qiáng)度大的電磁鐵吸引。只能被磁場(chǎng)強(qiáng)度大的電磁鐵吸引。 磁性礦物磁性礦物：在外磁場(chǎng)中不僅易被強(qiáng)烈在外磁場(chǎng)中不僅易被強(qiáng)烈磁化，且本身還能對(duì)外界產(chǎn)生磁場(chǎng)，故表磁化，且本身還能對(duì)外界產(chǎn)生磁場(chǎng)，故表現(xiàn)出強(qiáng)烈的相互吸引作用：既可被永久磁現(xiàn)出強(qiáng)烈的相互吸引作用：既可被永久磁鐵所吸引，本身又能吸引鐵質(zhì)物體。鐵所吸引，本身又能吸引鐵質(zhì)物體。 電磁性礦物

27、和磁性礦物的磁化方向均與電磁性礦物和磁性礦物的磁化方向均與外磁場(chǎng)方向相同，表現(xiàn)出被吸引的性質(zhì)。外磁場(chǎng)方向相同，表現(xiàn)出被吸引的性質(zhì)。(3(3）肉眼鑒定時(shí)，一般以馬蹄形磁鐵或磁）肉眼鑒定時(shí)，一般以馬蹄形磁鐵或磁化小刀來(lái)測(cè)試礦物的磁性，粗略分為三級(jí)：化小刀來(lái)測(cè)試礦物的磁性，粗略分為三級(jí)： 強(qiáng)磁性強(qiáng)磁性：礦物塊體或較大的顆粒能被礦物塊體或較大的顆粒能被吸引。如磁鐵礦。吸引。如磁鐵礦。 弱磁性弱磁性：礦物粉末能被吸引。如鉻鐵礦物粉末能被吸引。如鉻鐵礦。礦。 無(wú)磁性無(wú)磁性：礦物粉末也不能被吸引。如礦物粉末也不能被吸引。如黃鐵礦。黃鐵礦。3)3)決定因素決定因素(1(1）礦物的磁性主要是由于組成礦物的原子或

28、）礦物的磁性主要是由于組成礦物的原子或離子的未成對(duì)電子的自旋磁矩產(chǎn)生的。離子的未成對(duì)電子的自旋磁矩產(chǎn)生的。一般地，一般地， 由惰性氣體型離子和銅型離子組成的礦由惰性氣體型離子和銅型離子組成的礦物都具抗磁性，如方解石、金剛石、方鉛礦、物都具抗磁性，如方解石、金剛石、方鉛礦、自然銀等。自然銀等。 所有的磁性和電磁性礦物均含有具不成所有的磁性和電磁性礦物均含有具不成對(duì)電子的過(guò)渡型離子，且不成對(duì)的電子數(shù)越對(duì)電子的過(guò)渡型離子，且不成對(duì)的電子數(shù)越多，礦物的磁性越強(qiáng)。如磁黃鐵礦、自然鐵、多，礦物的磁性越強(qiáng)。如磁黃鐵礦、自然鐵、方錳礦、黑云母等。方錳礦、黑云母等。(2(2）磁性礦物的磁性強(qiáng)弱與溫度有關(guān)。）磁性

29、礦物的磁性強(qiáng)弱與溫度有關(guān)。 居里溫度居里溫度：當(dāng)溫度升高至超過(guò)某一當(dāng)溫度升高至超過(guò)某一溫度時(shí)，其磁性即轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘呐R界溫度時(shí)，其磁性即轉(zhuǎn)變?yōu)轫槾判缘呐R界溫度（溫度（TcTc）。）。磁性礦物的居里點(diǎn)能提供磁性礦物的居里點(diǎn)能提供有關(guān)礦物的成分、結(jié)構(gòu)及成因等信息。有關(guān)礦物的成分、結(jié)構(gòu)及成因等信息。4)4)意義意義 在礦物鑒定、分選及找礦等方面均具在礦物鑒定、分選及找礦等方面均具重要意義。重要意義。3 3、礦物的電學(xué)性質(zhì)、礦物的電學(xué)性質(zhì)1)1)導(dǎo)電性和介電性導(dǎo)電性和介電性 (1 (1）導(dǎo)電性導(dǎo)電性：礦物對(duì)電流的傳導(dǎo)能礦物對(duì)電流的傳導(dǎo)能力。主要取決于化學(xué)鍵類型及內(nèi)部能力。主要取決于化學(xué)鍵類型及內(nèi)部能帶

30、結(jié)構(gòu)特征。帶結(jié)構(gòu)特征。具金屬鍵的自然元素礦物和某些金屬硫具金屬鍵的自然元素礦物和某些金屬硫化物，極易導(dǎo)電，為電的良導(dǎo)體化物，極易導(dǎo)電，為電的良導(dǎo)體。離子鍵或共價(jià)鍵礦物具弱導(dǎo)電性或不導(dǎo)離子鍵或共價(jià)鍵礦物具弱導(dǎo)電性或不導(dǎo)電。非金屬礦物是非導(dǎo)體稱為絕緣體電。非金屬礦物是非導(dǎo)體稱為絕緣體。主要是大部分深色硫化物、硫鹽和氧化主要是大部分深色硫化物、硫鹽和氧化物礦物，當(dāng)溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性增強(qiáng)；物礦物，當(dāng)溫度升高時(shí)，導(dǎo)電性增強(qiáng)；溫度降低時(shí)則不導(dǎo)電。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體溫度降低時(shí)則不導(dǎo)電。導(dǎo)電性介于導(dǎo)體與絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體與絕緣體之間，稱為半導(dǎo)體。 半導(dǎo)體礦物的導(dǎo)電性主要受雜質(zhì)元素的半導(dǎo)體礦物的導(dǎo)電性主要受雜質(zhì)元素的存在及晶格缺陷的影響；還隨溫度變化。存在及晶格缺陷的影響；還隨溫度變化。 熱電效應(yīng)熱電效應(yīng)：礦物受溫差變化時(shí)，在冷、礦物受溫差變化時(shí)，在冷、熱端點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)（即溫差電動(dòng)勢(shì)）。熱端點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)（即溫差電動(dòng)勢(shì)）。通常以熱電系數(shù)（通常以熱電系數(shù)（ ，v/v/）表示。表示。 意義：研究半導(dǎo)體礦物的