矿物鉴定的物理性质

矿物的物理性质主要由矿物的化学成分和内部构造所决定，不同的矿物具有不同的物理性质。因此，我们运用肉眼和一些简单的工具（小刀、放大镜、瓷棒、磁铁等）和试剂（稀盐酸）对矿物的物理性质进行鉴别，可达到认识、区别矿物的目的。

矿物的物理性质包括光学、力学等性质，我们着重讨论能够观察到的物理性质。 矿物的光学性质是指自然光作用于矿物表面之后所发生折射和吸收等一系列光学效应所表现出来的各种性质，包括矿物的颜色、条痕、透明度及光泽等。

1、颜色：矿物的颜色是矿物对不同波长的自然光吸收后所呈现颜色。按矿物颜色产生的原因，可分为自色、他色和假色。

（1）自色：是指矿物自身固有的颜色，它与矿物的化学成分和结晶结构有关。自色比较固定，对鉴定矿物有重要意义，如方铅矿的铅灰色。

（2）他色：矿物因含外来带色杂质或气泡等引起的颜色叫他色，如石英，纯净石英为无色，杂质的混入可使石英染成紫色、玫瑰色、烟灰色等。

（3）假色：为矿物表面氧化等原因产生的颜色叫假色，如方解石、云母等矿物，在解理面上所见的虹彩的晕色，斑铜矿表面的锖色（蓝紫色斑状）。 矿物颜色的描述，为了便于比较和统一，常以标准色谱：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫及白、灰、黑等色来说明矿物的颜色。当矿物颜色与标准色谱有差异时，可加上适当的形容词，如淡绿、暗红、灰白色等。另外，也可依最常见的实物来描述矿物的颜色，如砖红色、草绿色等。具体描述矿物时，下列矿物可作比色矿物：

红色——辰砂

白色——方解石

黄色——雌黄

铁黑色——磁铁矿

褐色——褐铁矿

铅灰色——方铅矿

绿色——孔雀石

铜黄色——黄铜矿

蓝色——蓝铜矿

桔红色——雄黄

黑色——黑电气石

金黄色——自然金

钢灰色——镜铁矿

此外，有些矿物的颜色是介于两种标准色谱之间，常用二名法来描述，如黄绿色，即矿物以绿色为主稍带黄色。

2、条痕：矿物的条痕是指矿物粉末的颜色，一般是矿物在未上釉的瓷棒上擦划后所留下的粉末颜色。

条痕色可以与矿物颜色一致，也可不一致。由于条痕色消除了假色的干扰，减弱了他色的影响，突出了自色，因而它比矿物颜色更稳定，更具有鉴定意义。例如块状赤铁矿，其颜色可以是铁黑色，也可以是红褐色，但条痕都是樱红色。

观察条痕时要注意：①要在干净、白色无上釉的瓷棒上进行，试条痕时不要用力过猛，只要留下条痕即可；②硬度大于瓷棒的矿物一般不留下条痕，需碾成细粉末观察；③浅色矿物的条痕多为浅色、白色，对鉴定矿物意义不大。

3、光泽：矿物表面反射光波的能力称为矿物的光泽。

矿物的光泽按反射光的强弱可分为四级：

（1）金属光泽：矿物反射光能力强似金属光面（或犹如电镀的金属表面）那样光亮耀眼，如自然金、方铅矿、黄铁矿等。

（2）半金属光泽：矿物反射光能力较弱，似未经磨光的铁器表面，如磁铁矿。（3）金刚光泽：矿物反射光能力弱，比金属和半金属光泽弱，但强于玻璃光泽，如金刚石、锡石等。

（4）玻璃光泽：矿物反射光能力很弱，如玻璃表面的光泽，如石英（晶体表面上的光泽）、长石等。

金刚光泽和玻璃光泽称为非金属光泽。由于反射光受到矿物颜色、表面平坦程度及矿物集合方式等因素的影响，常出现一些特殊光泽，如下列光泽：

油脂光泽：反射光在透明、半透明矿物不平坦断面上散射成油脂状光亮，如石英断面。

树脂光泽：在不平坦断面上呈现如松香等树脂般的光泽，如浅色闪锌矿

丝绢光泽：纤维状集合体表面所呈现的丝绸状反光，如纤维石膏。

珍珠光泽：矿物平坦断面上呈现的似贝壳内壁一样柔和多彩的光泽，如白云母。

土状光泽：粉末状或土块状集合体的矿物表面暗淡无光象土块那样的光泽，如高岭石。

观察光泽时，要转动标本，注意观察反光，最强的矿物的小平面（即晶面或解理面），不要求整个标本同时反光都强。

矿物的光泽、颜色、条痕、透明度的相互关系 光 泽 颜 色 条 痕 透明度 金属光泽 金属色或黑色 深色或金属色 不透明

半透明

透明 半金属光泽 深色 浅色或彩色为主，有时为深色 　　非金属光泽 金刚光泽 浅（彩色） 无色或白色为主，有的为浅色 玻璃光泽 无色或白色 无色或白色 　　 矿物的力学性质是指矿物受外力作用（刻划、敲打等）后所呈现的性质，如硬度、解理和断口等。

1、硬度：是指矿物抵抗外来机械作用力（刻划、敲打等）的程度。鉴别矿物的硬度，可以把欲试矿物的硬度与某些标准矿物的硬度进行比较，即互相刻划加以确定。通常用的标准矿物，即摩氏硬度计就是用这种方法确定的：用十种矿物互相刻划，按硬度相对大小顺序把矿物硬度分为十级，排列在后边的矿物均能刻动前面的矿物。这十种标准矿物是：

摩氏硬度计 硬度等级 代表矿物 硬度等级 代表矿物 1

2

3

4

5 滑石

石膏

方解石

萤石

磷灰石 6

7

8

9

10 正长石

石英

黄玉

刚玉

金钢石 在实际工作中，通常采用简单的方法来试验矿物的相对硬度，即把硬度分为三级：

低硬度——小于2.5,可用指甲刻动;

②中等硬度——2.5~5.5,可用小刀或钢针刻动,手指甲刻不动;③高硬度——大于5.5,小刀刻不动。

矿物的硬度是鉴定矿物的重要物理参数和特征之一，测试时应注意：①矿物的硬度是指单个晶体的硬度，而纤维状、细分散土状集合体对矿物硬度有影响，难以测定矿物的真实硬度；②受风化影响的矿物，其硬度往往偏低。因此，测试硬度时必须先矿物晶体的新鲜面，而且用力不宜过猛，以避免试验不准。

2、解理和断口

矿物晶体或晶粒受外力作用（如敲打）后，沿一定方向出现一系列相互平行且平坦光滑的破裂面的性质称为解理。矿物的这种破裂光滑平面称为解理面。

矿物受外力作用后，在任意方向上呈各种凹凸不平的断面的性质称为断口。

解理和断口互为消长关系，即解理发育者，断口不发育，相反，不显解理者，断口发育。

矿物的解理按其解理面的完好程度和光滑程度不同，通常划分为四级：

①极完全解理：解理面极完好，平坦且极光滑，矿物晶体可劈成薄片，如云母、辉钼矿。

②完全解理：矿物晶体容易劈成小的规整的碎块或厚板状，解理面完好，平坦、光滑，如方解石、方铅矿等。

③中等解理：破裂面不甚光滑，往往不连续，解理面被断口隔开成阶梯状，如辉石、白钨矿等。

④不完全解理：一般难发现解理面，即使偶见到解理面，也是小而粗糙。因此，在破裂面上常见有不平坦断口，如磷灰石、锡石等。

有的把无解理者称为极不完全解理，晶体的破裂面完全为断口， 如黄铁矿、 石榴石等。 断口可描述为贝壳状断口（如石英断口）、参差状断口（如黄铁矿、磁铁矿等）。

观察解理和断口时应注意：①解理面是鉴定矿物的一个重要标志，观察解理时，通常先看晶体破裂后是否出现闪光的平面（转动标本时，有否闪光的小平面），就可知有无解理面。然后，再根据解理面的完整程度确定解理的等级；②观察解理时，注意区别晶面和解理面，解理为受力后产生的破裂平面，一般较新鲜，平坦有较强的反光；而矿物的晶面，有的表现出各种花纹或麻点，通常无明亮的反光，其表面显得黝暗。

矿物还具有其他物理性质

比重：矿物的比重是指纯净、均匀的单矿物在空气中（一个大气压）的重量与同体积纯水在4℃时重量之比，以G标记。比重是鉴定和对比矿物的依据，其精确数值要通过专门测试才能确定。

常是用手掂估矿物的轻重，将矿物的比重分为三级：

重矿物——比重>4，如方铅矿、重晶石等。

中等比重矿物——比重2.5~4，如石英、方解石等。

轻矿物——比重<2.5，如石墨、云母、自然硫等。

弹性：指矿物受外力作用（在弹性极限内）能发生弯曲形变，当外力取消后仍能恢复原状的性质，如云母。

挠性：指矿物受外力作用能发生弯曲变形，但外力取消后不能恢复原状的性质，如绿泥石。

脆性：指矿物受外力作用后易裂成碎块或粉末的性质，如方铅矿。

磁性：指矿物可被磁场所吸引，甚至本身能吸引铁屑的性质。通常用普通磁铁测试，能被磁铁吸引者称为磁性矿物，如磁铁矿。

除了上述物理性质可作为鉴定矿物的特征外，还常用一些简单的化学方法来鉴定矿物的成分，如用冷稀盐酸来测试方解石，可化学反应并释放出CO2，产生许多小气泡。