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1、第三章第三章 矿物的物理性质矿物的物理性质Physical Properties of MineralsPhysical Properties of Minerals一、矿物的光学性质一、矿物的光学性质二、矿物的力学性质二、矿物的力学性质三、矿物的其它性质三、矿物的其它性质 电学性质电学性质 磁学性质磁学性质 热学性质热学性质 一一 矿物的光学性质矿物的光学性质 矿物的光学性质矿物的光学性质(optical properties)(optical properties)是指是指矿物对可见光的反射、折射、吸收等所综合表矿物对可见光的反射、折射、吸收等所综合表现出来的各种性质。现出来的各种性质。包
2、括：包括：矿物的颜色矿物的颜色 、条痕、条痕、光泽、光泽、透明度。透明度。颜色互补示意图颜色互补示意图紫紫青青黄绿黄绿绿绿蓝蓝红红橙橙黄黄（一）矿物的颜色：（一）矿物的颜色：1 1、颜色、颜色(color)color)的定义：的定义：是矿物对入射的白色可是矿物对入射的白色可见光见光(390(390770770nm)nm)中不中不同波长的光波吸收后，同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长透射和反射的各种波长可见光的混合色。可见光的混合色。自然光呈白色，由红、橙、自然光呈白色，由红、橙、黄、绿、蓝、青、紫七种色黄、绿、蓝、青、紫七种色光组成。对角扇形区为互补光组成。对角扇形区为互补色。色。矿物颜
3、色与其对光的作用关系：矿物颜色与其对光的作用关系：黑色黑色黑色黑色均匀地全部吸收自然白光；均匀地全部吸收自然白光；均匀地全部吸收自然白光；均匀地全部吸收自然白光；白色或无色白色或无色白色或无色白色或无色基本上不吸收；基本上不吸收；基本上不吸收；基本上不吸收；灰色灰色灰色灰色均匀地吸收各种色光；均匀地吸收各种色光；均匀地吸收各种色光；均匀地吸收各种色光；被吸收的色光的补色被吸收的色光的补色被吸收的色光的补色被吸收的色光的补色选择性地吸收某种波长的色光。选择性地吸收某种波长的色光。选择性地吸收某种波长的色光。选择性地吸收某种波长的色光。矿物颜色的成因类型：矿物颜色的成因类型：自色自色自色自色 他色
4、他色他色他色 假色假色假色假色(1)(1)自色自色(IdiochromaticIdiochromatic color)color)：由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色。由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色。由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色。由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色。(2)(2)他色他色(allochromaticallochromatic color)color)：是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的是指矿物因含外来带色的杂质、气
5、液包裹体等所引起的颜色。如烟水晶颜色。如烟水晶颜色。如烟水晶颜色。如烟水晶 (3)(3)假色假色(pseudochromaticpseudochromatic color)color)：是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反射、干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。射、干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。射、干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。射、干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。假色只对个别矿
6、物有辅助鉴定意义。假色只对个别矿物有辅助鉴定意义。假色只对个别矿物有辅助鉴定意义。假色只对个别矿物有辅助鉴定意义。矿物中常见的假色主要有：矿物中常见的假色主要有：锖色锖色锖色锖色(tarnish)(tarnish)(tarnish)(tarnish)：指某些不透明矿物表面氧化薄膜引起反射光的干涉而呈现出的彩色指某些不透明矿物表面氧化薄膜引起反射光的干涉而呈现出的彩色指某些不透明矿物表面氧化薄膜引起反射光的干涉而呈现出的彩色指某些不透明矿物表面氧化薄膜引起反射光的干涉而呈现出的彩色。如斑铜矿表如斑铜矿表面的蓝、靛、红、紫斑驳色。面的蓝、靛、红、紫斑驳色。晕色晕色晕色晕色(iridescence)
7、(iridescence)(iridescence)(iridescence)：指某些透明矿物内部平行密集的解理面或裂隙面对光连续反射使矿物表面出现指某些透明矿物内部平行密集的解理面或裂隙面对光连续反射使矿物表面出现指某些透明矿物内部平行密集的解理面或裂隙面对光连续反射使矿物表面出现指某些透明矿物内部平行密集的解理面或裂隙面对光连续反射使矿物表面出现如同彩虹般的色带如同彩虹般的色带如同彩虹般的色带如同彩虹般的色带。在白云母、冰洲石、透石膏等无色透明晶体的解理面上最易见到。在白云母、冰洲石、透石膏等无色透明晶体的解理面上最易见到。变彩变彩变彩变彩(play of color)(play of c
8、olor)(play of color)(play of color)：指从不同方向观察某些透明矿物时，其不均匀分布的各种颜色会随之发生变换。指从不同方向观察某些透明矿物时，其不均匀分布的各种颜色会随之发生变换。指从不同方向观察某些透明矿物时，其不均匀分布的各种颜色会随之发生变换。指从不同方向观察某些透明矿物时，其不均匀分布的各种颜色会随之发生变换。这是由于矿物内部存在有许多厚度与可见光波长相当的微细叶片状或层状结构，引起光的衍这是由于矿物内部存在有许多厚度与可见光波长相当的微细叶片状或层状结构，引起光的衍射、干涉作用所致。例如，拉长石即具有美丽的蓝绿、金黄、红紫等连续改变的变彩；贵蛋射、干涉
9、作用所致。例如，拉长石即具有美丽的蓝绿、金黄、红紫等连续改变的变彩；贵蛋白石呈现蓝、绿、紫、红等色的变彩。白石呈现蓝、绿、紫、红等色的变彩。乳光乳光乳光乳光(也称蛋白光，也称蛋白光，也称蛋白光，也称蛋白光，opalescence)opalescence)opalescence)opalescence)：指在矿物中见到的一种类似于蛋清般略带柔和淡蓝色调的乳白色浮光指在矿物中见到的一种类似于蛋清般略带柔和淡蓝色调的乳白色浮光指在矿物中见到的一种类似于蛋清般略带柔和淡蓝色调的乳白色浮光指在矿物中见到的一种类似于蛋清般略带柔和淡蓝色调的乳白色浮光。它是由于它是由于矿物内部含有许多远比可见光波长为小的其
10、他矿物或胶体微粒，使入射光发生漫反射而引起矿物内部含有许多远比可见光波长为小的其他矿物或胶体微粒，使入射光发生漫反射而引起的。如月长石和乳蛋白石均可见到这种乳光。的。如月长石和乳蛋白石均可见到这种乳光。2 2、矿物的呈色（致色）机理、矿物的呈色（致色）机理含过渡型离子的矿物含过渡型离子的矿物含过渡型离子的矿物含过渡型离子的矿物离子内部电子跃迁离子内部电子跃迁离子内部电子跃迁离子内部电子跃迁(internal(internal(internal(internal electron transition)electron transition)electron transition)electro
11、n transition)：当自然光照射时，矿物中致色元素离子吸收光能而从基态跃迁到激发当自然光照射时，矿物中致色元素离子吸收光能而从基态跃迁到激发态。矿物将呈现所吸收色光的补色。态。矿物将呈现所吸收色光的补色。（外电子层（外电子层d d轨道或轨道或f f轨道能级分裂，能级间的能量差与可见光中的某种波长的光波轨道能级分裂，能级间的能量差与可见光中的某种波长的光波相当而致其被吸收，又称相当而致其被吸收，又称d dd d跃迁或跃迁或f ff f跃迁。跃迁。含变价元素矿物含变价元素矿物含变价元素矿物含变价元素矿物离子间电荷转移离子间电荷转移离子间电荷转移离子间电荷转移(interionicinter
12、ionicinterionicinterionic charge charge charge charge transfer)transfer)transfer)transfer)：在外加能量的激发下，矿物晶体结构中变价元素的相邻离子之间发生在外加能量的激发下，矿物晶体结构中变价元素的相邻离子之间发生电子跃迁电子跃迁(称为电荷转移称为电荷转移)，而使矿物致色。，而使矿物致色。如如FeFe2+2+与与FeFe3+3+，MnMn2+2+与与MnMn3+3+或或TiTi3+3+与与TiTi4+4+之间最易发生电荷转移。例如蓝闪石即是由于之间最易发生电荷转移。例如蓝闪石即是由于结构中存在结构中存在Fe
13、Fe2+2+与与FeFe3+3+之间的电荷转移而呈蓝色。之间的电荷转移而呈蓝色。自然金属或硫化物矿物自然金属或硫化物矿物自然金属或硫化物矿物自然金属或硫化物矿物能带间电子跃迁能带间电子跃迁能带间电子跃迁能带间电子跃迁(interbandinterbandinterbandinterband transition)transition)transition)transition)：能带理论认为，矿物中的原子或离子，其外层电子均处于一定的能带。能带的下能带理论认为，矿物中的原子或离子，其外层电子均处于一定的能带。能带的下部为部为价带价带(valence band)(valence band)，上部
14、为上部为导带导带(conduction band)(conduction band)，两者间为两者间为禁带禁带(forbidden band)(forbidden band)。矿物可吸收能量高于禁带宽度的色光，使电子从价带跃迁到导带而呈色。矿物可吸收能量高于禁带宽度的色光，使电子从价带跃迁到导带而呈色。矿物可吸收能量高于禁带宽度的色光，使电子从价带跃迁到导带而呈色。矿物可吸收能量高于禁带宽度的色光，使电子从价带跃迁到导带而呈色。如辰砂如辰砂(HgSHgS)的禁带宽度为的禁带宽度为323210-16J10-16J，相当于相当于620nm620nm的波长，故矿物能吸收除的波长，故矿物能吸收除红光以
15、外的其它色光而呈红色。红光以外的其它色光而呈红色。碱金属和碱土金属化合物矿物碱金属和碱土金属化合物矿物碱金属和碱土金属化合物矿物碱金属和碱土金属化合物矿物色心色心色心色心(color centre)(color centre)(color centre)(color centre)：色心是一种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷，它能引起相应的电子跃迁而使矿色心是一种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷，它能引起相应的电子跃迁而使矿色心是一种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷，它能引起相应的电子跃迁而使矿色心是一种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷，它能引起相应的电子跃迁而使矿物呈色。物呈色。物呈色。物呈色。如萤
16、石如萤石(CaF2)(CaF2)的紫色、石盐的紫色、石盐(NaClNaCl)的蓝色即分别是因晶格中的蓝色即分别是因晶格中F-F-空位和空位和ClCl-空位所空位所引起的引起的F F心所致。心所致。n n说明：说明：说明：说明：n nA A A A）能够使矿物呈色的过渡型离子称为色素离子能够使矿物呈色的过渡型离子称为色素离子(chromophoricchromophoric ion)ion)。主要有主要有周期表中第四周期的周期表中第四周期的TiTi、V V、CrCr、MnMn、FeFe、CoCo、NiNi，以及次要的以及次要的W W、MoMo、U U、CuCu和稀土元素的离子，其中最常见的是通常
17、分别使矿物致绿色和褐红色的和稀土元素的离子，其中最常见的是通常分别使矿物致绿色和褐红色的Fe2+Fe2+和和Fe3+Fe3+。n nB B B B）对于仅由惰性气体型离子所构成的矿物，因其基态与激发态能级间的能量对于仅由惰性气体型离子所构成的矿物，因其基态与激发态能级间的能量差远比可见光的能量为大，可见光不能激发电子而使其发生跃迁，即矿物对差远比可见光的能量为大，可见光不能激发电子而使其发生跃迁，即矿物对可见光不吸收，故呈现无色或白色。可见光不吸收，故呈现无色或白色。（二）矿物的条痕：（二）矿物的条痕：1 1 1 1、条痕、条痕、条痕、条痕(streak)(streak)(streak)(st
18、reak)的概念：的概念：的概念：的概念：矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。擦划所留下的粉末的颜色。擦划所留下的粉末的颜色。擦划所留下的粉末的颜色。2 2 2 2、矿物的条痕的意义：、矿物的条痕的意义：、矿物的条痕的意义：、矿物的条痕的意义：能消除假色、减弱他色、突出自色。能消除假色、减弱他色、突出自色。能消除假色、减弱他色、突出自色。能消除假色、减弱他色、突出自色。条痕对于鉴定不透
19、明矿物和鲜艳彩色的透明条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明半透明矿物，尤其半透明矿物，尤其半透明矿物，尤其半透明矿物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义。是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义。是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义。是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义。根据条痕的微细变化，可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的根据条痕的微细变化，可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的根据条痕的微细变化，可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的根据条痕的微细变化，可大致了解矿
20、物成分的变化，推测矿物的形成条件。形成条件。形成条件。形成条件。（三）矿物的透明度（三）矿物的透明度1 1 1 1、矿物透明度、矿物透明度、矿物透明度、矿物透明度(transparency(transparency(transparency(transparency或或或或diaphaneity)diaphaneity)diaphaneity)diaphaneity)的概念：的概念：的概念：的概念：透明度是指矿物允许可见光透过的程度。透明度是指矿物允许可见光透过的程度。透明度是指矿物允许可见光透过的程度。透明度是指矿物允许可见光透过的程度。一般将矿物的透明度划分为三级：一般将矿物的透明度划分为
21、三级：一般将矿物的透明度划分为三级：一般将矿物的透明度划分为三级：(1)(1)(1)(1)透明透明透明透明(transparent(transparent(transparent(transparent或或或或diaphanous)diaphanous)diaphanous)diaphanous)：能允许绝大部分光透过，矿物条痕常为无色、白色或略浅色。如石英、方解石和普能允许绝大部分光透过，矿物条痕常为无色、白色或略浅色。如石英、方解石和普通角闪石等。通角闪石等。(2)(2)(2)(2)半透明半透明半透明半透明(translucent)(translucent)(translucent)(tr
22、anslucent)：可允许部分光透过，矿物条痕呈各种彩色可允许部分光透过，矿物条痕呈各种彩色(如红、褐等色如红、褐等色)。如辰砂、雄黄和黑钨矿。如辰砂、雄黄和黑钨矿等。等。(3)(3)(3)(3)不透明不透明不透明不透明(opaque)(opaque)(opaque)(opaque)：基本不允许光透过，矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿、磁铁矿和石墨等。基本不允许光透过，矿物具黑色或金属色条痕。如方铅矿、磁铁矿和石墨等。2 2 2 2、判别透明度等级的依据：、判别透明度等级的依据：、判别透明度等级的依据：、判别透明度等级的依据：1 1 1 1）矿物边缘的透光程度条痕；矿物边缘的透光程度条痕；2
23、 2 2 2）0.03mm0.03mm厚度的矿物薄片，在偏光显微镜下观察。厚度的矿物薄片，在偏光显微镜下观察。3 3、影响透明度的因素：、影响透明度的因素：1 1 1 1）化学组成和晶体结构。）化学组成和晶体结构。）化学组成和晶体结构。）化学组成和晶体结构。吸收系数大的矿物，其透明度即低。一般地，金属晶格吸收系数大的矿物，其透明度即低。一般地，金属晶格吸收系数大的矿物，其透明度即低。一般地，金属晶格吸收系数大的矿物，其透明度即低。一般地，金属晶格由于内部存在着自由电子，因而其对光的吸收比原子晶格由于内部存在着自由电子，因而其对光的吸收比原子晶格由于内部存在着自由电子，因而其对光的吸收比原子晶格
24、由于内部存在着自由电子，因而其对光的吸收比原子晶格和离子晶格要强得多。而离子晶格的吸收程度又因离子类和离子晶格要强得多。而离子晶格的吸收程度又因离子类和离子晶格要强得多。而离子晶格的吸收程度又因离子类和离子晶格要强得多。而离子晶格的吸收程度又因离子类型而异：铜型离子对光的吸收很强，过渡型离子、惰性气型而异：铜型离子对光的吸收很强，过渡型离子、惰性气型而异：铜型离子对光的吸收很强，过渡型离子、惰性气型而异：铜型离子对光的吸收很强，过渡型离子、惰性气体型离子的吸收能力则依次降低。体型离子的吸收能力则依次降低。体型离子的吸收能力则依次降低。体型离子的吸收能力则依次降低。2 2 2 2）颜色深浅和厚度
25、；）颜色深浅和厚度；）颜色深浅和厚度；）颜色深浅和厚度；3 3 3 3）矿物中的裂隙、包裹体；）矿物中的裂隙、包裹体；）矿物中的裂隙、包裹体；）矿物中的裂隙、包裹体；4 4 4 4）矿物的集合方式；）矿物的集合方式；）矿物的集合方式；）矿物的集合方式；5 5 5 5）表面风化程度。）表面风化程度。）表面风化程度。）表面风化程度。（四）矿物的光泽（四）矿物的光泽1 1、矿物光泽、矿物光泽(luster)(luster)的概念：的概念：指矿物表面对可见光的反射能力。矿物对光的折射和吸收越强，反光能力越大，指矿物表面对可见光的反射能力。矿物对光的折射和吸收越强，反光能力越大，光泽越强，反之则弱光泽越
26、强，反之则弱。2 2、矿物光泽的等级：、矿物光泽的等级：(1)(1)(1)(1)金属光泽金属光泽金属光泽金属光泽(metallic luster)(metallic luster)(metallic luster)(metallic luster)：(2)(2)(2)(2)半金属光泽半金属光泽半金属光泽半金属光泽(submetallicsubmetallicsubmetallicsubmetallic luster)luster)luster)luster)：(3)(3)(3)(3)金刚光泽金刚光泽金刚光泽金刚光泽(adamantine luster)(adamantine luster)(a
27、damantine luster)(adamantine luster)：(4)(4)(4)(4)玻璃光泽玻璃光泽玻璃光泽玻璃光泽(vitreous luster)(vitreous luster)(vitreous luster)(vitreous luster)：注意：注意：矿物肉眼鉴定时，根据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光能矿物肉眼鉴定时，根据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光能力的强弱，同时配合矿物的条痕和透明度进行光泽等级的判定。力的强弱，同时配合矿物的条痕和透明度进行光泽等级的判定。n n金刚光泽、玻璃光泽（半金属光泽）统称为非金属光泽。金刚光泽、玻璃光泽（半金属光
28、泽）统称为非金属光泽。金刚光泽（辰砂）金刚光泽（辰砂）金属光泽（金）金属光泽（金）半金属光泽半金属光泽（针铁矿）（针铁矿）玻璃光泽玻璃光泽（水镁石）（水镁石）金属光泽金属光泽（黄铁矿）（黄铁矿）半金属光泽半金属光泽（铬铁矿）（铬铁矿）金刚光泽金刚光泽（金刚石）（金刚石）玻璃光泽玻璃光泽（水晶）（水晶）3 3、矿物的特殊光泽：、矿物的特殊光泽：(1)(1)(1)(1)油脂光泽油脂光泽油脂光泽油脂光泽(greasy luster)(greasy luster)(greasy luster)(greasy luster)：(2)(2)(2)(2)树脂光泽树脂光泽树脂光泽树脂光泽(resinous l
29、uster)(resinous luster)(resinous luster)(resinous luster)：(3)(3)(3)(3)沥青光泽沥青光泽沥青光泽沥青光泽(pitchy luster)(pitchy luster)(pitchy luster)(pitchy luster)：(4)(4)(4)(4)蜡状光泽蜡状光泽蜡状光泽蜡状光泽(waxy luster)(waxy luster)(waxy luster)(waxy luster)：(5)(5)(5)(5)丝绢光泽丝绢光泽丝绢光泽丝绢光泽(silky luster)(silky luster)(silky luster)(s
30、ilky luster)：(6)(6)(6)(6)珍珠光泽珍珠光泽珍珠光泽珍珠光泽(pearly luster)(pearly luster)(pearly luster)(pearly luster)：(7)(7)(7)(7)土状光泽土状光泽土状光泽土状光泽(earthy luster)(earthy luster)(earthy luster)(earthy luster)：一般来说，具金属键的矿物，一般呈现金属或一般来说，具金属键的矿物，一般呈现金属或半金属光泽；具共价键、离子键或分子键的矿物半金属光泽；具共价键、离子键或分子键的矿物呈现金刚光泽或玻璃光泽。呈现金刚光泽或玻璃光泽。珍珠光
31、泽（白云石）珍珠光泽（白云石）丝绢光泽（石棉）丝绢光泽（石棉）土状光泽（高岭土）土状光泽（高岭土）二二 矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的力学性质(mechanical properties)(mechanical properties)(mechanical properties)(mechanical properties)是指矿物在外力是指矿物在外力是指矿物在外力是指矿物在外力(如敲打、挤压、拉引和刻划等如敲打、挤压、拉引和刻划等如敲打、挤压、拉引和刻划等如敲打、挤压、拉引和刻划等)作用下所表现出来的性质。作用下所表现出来的性质。作用下所表现出来
32、的性质。作用下所表现出来的性质。包括：包括：包括：包括：解理、裂开和断口；解理、裂开和断口；解理、裂开和断口；解理、裂开和断口；硬度；硬度；硬度；硬度；脆性；脆性；脆性；脆性；延展性；延展性；延展性；延展性；弹性和挠性。弹性和挠性。弹性和挠性。弹性和挠性。(一一)矿物的解理、裂开和断口矿物的解理、裂开和断口 1 1 1 1、解理、解理、解理、解理(cleavage)(cleavage)（1 1）解理的概念解理的概念 矿物晶体在应力（敲打、挤压等）作用下，沿一定结晶学方向破裂成一系列光矿物晶体在应力（敲打、挤压等）作用下，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为解理滑平面的固有特性称为
33、解理，这些光滑的平面称为解理面这些光滑的平面称为解理面(cleavage plane)(cleavage plane)。（2 2 2 2）解理的分级解理的分级解理的分级解理的分级：通常按照破裂的难易程度，将解理分为五个等级。通常按照破裂的难易程度，将解理分为五个等级。I.I.I.I.极完全解理极完全解理极完全解理极完全解理(eminent cleavage)(eminent cleavage)(eminent cleavage)(eminent cleavage)：矿物受力后矿物受力后极易极易极易极易裂成裂成薄片薄片薄片薄片，如云母的，如云母的001001解理；石墨的解理；石墨的0001000
34、1解理解理 II.II.II.II.完全解理完全解理完全解理完全解理(perfect cleavage)(perfect cleavage)(perfect cleavage)(perfect cleavage)：矿物受力后矿物受力后易易易易裂成光滑的裂成光滑的平面平面平面平面或规则的或规则的解理块解理块解理块解理块，常见平行解理面的阶梯。如方铅，常见平行解理面的阶梯。如方铅矿的矿的100100解理；方解石的解理；方解石的10101 11 1解理等。解理等。III.III.III.III.中等解理中等解理中等解理中等解理(good or fair cleavage)(good or fair
35、cleavage)(good or fair cleavage)(good or fair cleavage)：解理面较小解理面较小解理面较小解理面较小而不很平滑，且而不很平滑，且不太连续不太连续不太连续不太连续，常呈阶梯状，如蓝晶石的，常呈阶梯状，如蓝晶石的010010解理等。解理等。IV.IV.IV.IV.不完全解理不完全解理不完全解理不完全解理(poor or imperfect cleavage)(poor or imperfect cleavage)(poor or imperfect cleavage)(poor or imperfect cleavage)：V.V.V.V.极不完
36、全解理极不完全解理极不完全解理极不完全解理(cleavage in traces)(cleavage in traces)(cleavage in traces)(cleavage in traces)：(3)(3)(3)(3)解理发育的一般规律及其主要影响因素有：解理发育的一般规律及其主要影响因素有：解理发育的一般规律及其主要影响因素有：解理发育的一般规律及其主要影响因素有：（I I）解理沿着晶格中面网密度最大的方向发育。例如金刚石平解理沿着晶格中面网密度最大的方向发育。例如金刚石平行行100100、110110、111111的面网间距分别为的面网间距分别为0.089nm0.089nm、0.
37、126nm0.126nm、0.154nm0.154nm，因而其解理沿因而其解理沿111111产生。产生。（IIII）解理面平行于由异号离子组成的电性中和面。例如石盐解理面平行于由异号离子组成的电性中和面。例如石盐具平行具平行100100解理。解理。（IIIIIIIIIIII）当相邻面网为同号离子组成的面网时，解理面易平行于当相邻面网为同号离子组成的面网时，解理面易平行于当相邻面网为同号离子组成的面网时，解理面易平行于当相邻面网为同号离子组成的面网时，解理面易平行于该面网发育。该面网发育。该面网发育。该面网发育。如萤石结构中，如萤石结构中，111111面网的间距虽非最大，但该方面网的间距虽非最大
38、，但该方向存在均由向存在均由F F-离子组成的相邻面网，由于静电斥力使其面网间联结力离子组成的相邻面网，由于静电斥力使其面网间联结力弱，导致解理沿弱，导致解理沿111111面网产生。面网产生。（IVIVIVIV）解理面易平行于晶体内化学键最强的方向发育。解理面易平行于晶体内化学键最强的方向发育。解理面易平行于晶体内化学键最强的方向发育。解理面易平行于晶体内化学键最强的方向发育。对多键对多键型的分子晶格，解理面平行于由分子键联结的面网，如石墨具层状结型的分子晶格，解理面平行于由分子键联结的面网，如石墨具层状结构，层内键力远比层间的分子键强，故其解理平行构，层内键力远比层间的分子键强，故其解理平行
39、00010001。注意：注意：1）解理是某些晶体固有的性质，解理面总是平行晶格中特定的面网，它既表现出明显的异向性，也反映了晶体的对称性。2）描述：单形符号-方向、组数、夹角 等级。3）解理的概念只适用于矿物显晶质单晶体。(4)(4)解理面和晶面的区别：解理面和晶面的区别：（1 1 1 1）本质上说，晶面受力消失，解理面受力后出现；）本质上说，晶面受力消失，解理面受力后出现；）本质上说，晶面受力消失，解理面受力后出现；）本质上说，晶面受力消失，解理面受力后出现；（2 2 2 2）晶面黯淡，解理面光亮；）晶面黯淡，解理面光亮；）晶面黯淡，解理面光亮；）晶面黯淡，解理面光亮；（3 3 3 3）晶面
40、微观不平坦，常有晶面花纹，解理面平坦，或）晶面微观不平坦，常有晶面花纹，解理面平坦，或）晶面微观不平坦，常有晶面花纹，解理面平坦，或）晶面微观不平坦，常有晶面花纹，解理面平坦，或出现规则解理台阶。出现规则解理台阶。出现规则解理台阶。出现规则解理台阶。2 2 2 2裂开裂开裂开裂开（1 1 1 1）裂开裂开(或称裂理，或称裂理，parting)parting)是指某些矿物晶体在应力作用下，有时可沿着晶格内一定的结晶方向破裂成是指某些矿物晶体在应力作用下，有时可沿着晶格内一定的结晶方向破裂成平面的性质。裂开的平面称为裂开面平面的性质。裂开的平面称为裂开面(parting plane)(partin
41、g plane)。（2 2 2 2）裂开裂开解理区别解理区别 产生的原因不同。表示方式相同产生的原因不同。表示方式相同单形符号。单形符号。裂开：裂开：杂质夹层杂质夹层、聚片双晶聚片双晶的接合面。不是矿物本身固有的特性。的接合面。不是矿物本身固有的特性。解理：结构决定。矿物本身固有的特性解理：结构决定。矿物本身固有的特性 如某些含钛磁铁矿可见平行如某些含钛磁铁矿可见平行111111的裂开；方解石在应力作用下，常可沿的裂开；方解石在应力作用下，常可沿01011 12 2聚片双晶裂开等。聚片双晶裂开等。裂开面不直接受晶体结构控制。因而裂开不是矿物本身固有的特性，它只出现裂开面不直接受晶体结构控制。因
42、而裂开不是矿物本身固有的特性，它只出现于某些矿物在特定环境下形成的某些晶体上。于某些矿物在特定环境下形成的某些晶体上。3 3断口断口(fracture)(fracture)断口是矿物受力后沿任意方向破裂而形成的断面，称为断口是矿物受力后沿任意方向破裂而形成的断面，称为断口是矿物受力后沿任意方向破裂而形成的断面，称为断口是矿物受力后沿任意方向破裂而形成的断面，称为断口断口断口断口。常见的矿物断口，主要有如下几种：常见的矿物断口，主要有如下几种：常见的矿物断口，主要有如下几种：常见的矿物断口，主要有如下几种：(1)(1)(1)(1)贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口(conchoidalco
43、nchoidalconchoidalconchoidal fracture)fracture)fracture)fracture)(2)(2)(2)(2)锯齿状断口锯齿状断口锯齿状断口锯齿状断口(hackly fracture)(hackly fracture)(hackly fracture)(hackly fracture)(3)(3)(3)(3)参差状断口参差状断口参差状断口参差状断口(uneven fracture)(uneven fracture)(uneven fracture)(uneven fracture)(4)(4)(4)(4)平坦状断口平坦状断口平坦状断口平坦状断口(ev
44、en fracture)(even fracture)(even fracture)(even fracture)(5)(5)(5)(5)土状断口土状断口土状断口土状断口(earthy fracture)(earthy fracture)(earthy fracture)(earthy fracture)(6)(6)(6)(6)纤维状断口纤维状断口纤维状断口纤维状断口(fibrous fracture)(fibrous fracture)(fibrous fracture)(fibrous fracture)(二二)矿物的硬度矿物的硬度1 1、矿物的硬度、矿物的硬度(hardness)(har
45、dness)：是指矿物抵抗外来机械作用是指矿物抵抗外来机械作用是指矿物抵抗外来机械作用是指矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等如刻划、压入或研磨等如刻划、压入或研磨等如刻划、压入或研磨等)的能力。它的能力。它的能力。它的能力。它是鉴定矿物的重要特征之一。是鉴定矿物的重要特征之一。是鉴定矿物的重要特征之一。是鉴定矿物的重要特征之一。2 2、测定硬度的方法：、测定硬度的方法：大致可分为刻划法、压入法、研磨法等，其中前两种目前应用大致可分为刻划法、压入法、研磨法等，其中前两种目前应用大致可分为刻划法、压入法、研磨法等，其中前两种目前应用大致可分为刻划法、压入法、研磨法等，其中前两种目前应用最广
46、。最广。最广。最广。（1 1 1 1）刻划法。）刻划法。）刻划法。）刻划法。1812181218121812年奥地利年奥地利年奥地利年奥地利Friedrich Friedrich Friedrich Friedrich MohsMohsMohsMohs提出用十种硬度递增提出用十种硬度递增提出用十种硬度递增提出用十种硬度递增的矿物为标准来测定矿物的相对硬度，以确定矿物抵抗外来刻划的的矿物为标准来测定矿物的相对硬度，以确定矿物抵抗外来刻划的的矿物为标准来测定矿物的相对硬度，以确定矿物抵抗外来刻划的的矿物为标准来测定矿物的相对硬度，以确定矿物抵抗外来刻划的能力，此即摩斯硬度计能力，此即摩斯硬度计能力
47、，此即摩斯硬度计能力，此即摩斯硬度计(MohsMohsMohsMohs scale of hardness)scale of hardness)scale of hardness)scale of hardness)。摩氏硬度计：摩氏硬度计：摩氏硬度计：摩氏硬度计：1 1 1 1滑石；滑石；滑石；滑石；2 2 2 2石膏；石膏；石膏；石膏；3 3 3 3方解石；方解石；方解石；方解石；4 4 4 4萤石；萤石；萤石；萤石；5 5 5 5磷灰石；磷灰石；磷灰石；磷灰石；6 6 6 6长长长长石；石；石；石；7 7 7 7石英；石英；石英；石英；8 8 8 8黄玉；黄玉；黄玉；黄玉；9 9 9 9
48、刚玉；刚玉；刚玉；刚玉；10101010金刚石。金刚石。金刚石。金刚石。指甲指甲指甲指甲(2.0(2.0(2.0(2.02.5)2.5)2.5)2.5)、小钢刀、小钢刀、小钢刀、小钢刀(5(5(5(56)6)6)6)、铜针、铜针、铜针、铜针(3)(3)(3)(3)、玻璃、玻璃、玻璃、玻璃(5.5(5.5(5.5(5.56.0)6.0)6.0)6.0)、钢针、钢针、钢针、钢针(5.5(5.5(5.5(5.56.0)6.0)6.0)6.0)3 3、影响矿物硬度的主要因素：、影响矿物硬度的主要因素：（1 1）化学键的类型及强度。）化学键的类型及强度。一般地，典型原子晶格一般地，典型原子晶格离子晶格离
49、子晶格 金属晶格金属晶格分子晶格分子晶格氢键为主的矿物。氢键为主的矿物。（2 2）含）含H H2 2OO或或OHOH-者硬度通常都很低。者硬度通常都很低。如石膏如石膏(Ca(CaSO4SO42H2O)2H2O)和硬石膏和硬石膏(Ca(CaSO4SO4)的硬度分别为的硬度分别为2 2和和3 33.53.5。3 3、影响矿物硬度的主要因素：、影响矿物硬度的主要因素：（3 3）离子晶格矿物：）离子晶格矿物：当矿物结构类型相同当矿物结构类型相同当矿物结构类型相同当矿物结构类型相同(等型结构等型结构等型结构等型结构)时，若离子电价也相同，时，若离子电价也相同，时，若离子电价也相同，时，若离子电价也相同，
50、则矿物的硬度随离子半径的减小而增高则矿物的硬度随离子半径的减小而增高则矿物的硬度随离子半径的减小而增高则矿物的硬度随离子半径的减小而增高。例：例：rMgrMg2+2+0.066nm0.066nm，rCarCa2+2+0.108nmH0.108nmH菱镁矿菱镁矿(Mg(MgCO3CO3)=3.5)=3.54.5H4.5H方解石方解石(Ca(CaCO3CO3)(3)(3)若离子半径相近，则离子电价越高的矿物硬度越大。若离子半径相近，则离子电价越高的矿物硬度越大。若离子半径相近，则离子电价越高的矿物硬度越大。若离子半径相近，则离子电价越高的矿物硬度越大。例例:rCa:rCa2+2+=0.112nm,