矿物的物理质.doc

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1、矿物的物理性质矿物的比重　　　矿物的比重是指纯净、均匀的单矿物在空气中的重量与同体积水在4℃时重量之比。如果矿物在空气中的重量为P克，同体积水在4℃时的重量为P1克，则　　矿物的密度（D）是指矿物单位体积的重量，度量单位为克/立方厘米(g/cm3)。矿物的比重在数值上等于矿物的密度。　　矿物比重的变化幅度很大，可由小于1（如琥珀）至23（如饿钉族矿物）。自然金属元素矿物的比重最大，盐类矿物比重较小。　　矿物比重可分为三级：　　轻级比重小于2.5。如石墨（2.5）、自然硫（2.05-2.08）、食盐（2.1-2.5）、石膏（2.3）等。　　中级比重由2.5到4。大多数矿物的比重属

2、于此级。如石英（2.65）、斜长石（2.61-2.76）、金刚石（3.5）等。　　重级比重大于4。如重晶石（4.3-4.7）、磁铁矿（4.6-5.2）、白钨矿（5.8-6.2）、方铅矿（7.4-7.6）、自然金（14.6-18.3）等。　　矿物的比重决定于其化学成分和内部结构，主要与组成元素的原子量、原子和离子半径及堆积方式有关。此外矿物的形成条件--温度和压力对矿物的比重的变化也起重要的作用。　　应该指出，同一种矿物，由于化学成分的变化、类质同象混入物的代换、机械混入物及包裹体的存在、洞穴与裂隙中空气的吸附等等对矿物的比重均会造成影响。所以，在测定矿物比重时，必须选择纯净、未

3、风化矿物。矿物的硬度　　　矿物的硬度是指矿物抵抗外来机械作用力(如刻画、压入、研磨等)侵入的能力。　　早在1822年，Friedrichmohs提出用10种矿物来衡量世界上最硬的和最软的物体，这是所谓的摩氏硬度计。按照他们的软硬程度分为十级：1）滑石6）正长石2）石膏7）石英3）方解石8）黄玉4）萤石9）刚玉5）磷灰石10）金刚石　　各级之间硬度的差异不是均等的，等级之间只表示硬度的相对大小。　　利用摩氏硬度计测定矿物硬度的方法很简单。将预测矿物和硬度计中某一矿物相互刻划，如某一矿物能划动方解石，说明其硬度大于方解石，但又能被萤石所划动，说明其硬度小于萤石，则该矿物的硬度为3到

4、4之间，可写成3-4。　　指甲的硬度为2.5、小刀的硬度为5.5。因而它把矿物的硬度粗劣的划分为小于指甲(<2.5)、指甲与小刀之间(2.5-5.5)和大于小刀(>5.5)三个级别。　　风化、裂隙、杂质以及集合体方式等因素会影响矿物的硬度。风化后的矿物硬度一般会降低。有裂隙及杂质的存在，会影响矿物内部连接能力，也会使硬度降低。集合体如呈细粒状、土状、粉末状或纤维状，则很难精确确定单体的硬度。因此测试矿物硬度要尽量在颗粒大的单体的新鲜面上进行。有时某些矿物具明显脆性，当他被小刀刻化时极易碎裂成小粒脱落，这并非表示该矿物的硬度小于小刀。　　有时在同一矿物的相同晶面的不同方向上，会测

5、定出不同的硬度数值，这就是矿物晶体的硬度的异向性。由于在同一截面上，不同方向的行列中质点排列的密度不同，沿着质点排列紧密的行列刻画较为容易，而垂直质点排列紧密的行列刻划则较为困难。　　再如晶体内部结构的缺陷、机械混入物等等也要影响矿物的硬度。　　矿物的硬度是矿物的重要物理常数和鉴定标志。某些矿物的硬度的细微变化常与形成条件有关，因此根据硬度可以探讨矿物的成因。　　矿物的硬度在工业技术上有重要意义。例如高精度的金刚石广泛的用于研磨、切割、抛光等重要工具，低硬度的石墨是重要的固体润滑剂。　高明的“几何学家”　　　解理、裂开与断口都是矿物在外力作用下发生破裂的性质。但它们的特点及决定

6、因素各有不同。　　矿物晶体在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂，并且能裂出光滑平面的性质称为解理，这些平面称为解理面。解理是晶体异向性的表现之一，矿物晶体的解理严格受其内部结构的控制。解理面一般平行于面网密度最大的面网、阴阳离子电性中和的面网、两层同号离子相邻的面网以及化学键力最强的方向。　　例如石墨，在平行{0001}方向易裂成解理，这是由于石墨具有层状结构，层内原子间距(c-c)为1.42A，层间距离为3.40A；层内为共价解以及派键，层间为分子键。所以层与层间连接力较弱，解理就沿层的方向{0001}产生。　　根据晶体在外力的作用下裂成光滑的解理面的难易程度，可以把解理分成

7、下列五级：　　1）极完全解理矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面光滑、平整，很难发生断口。例如云母、石墨、石膏等。　　2）完全解理在外力作用下，很易沿解理方向列成平面(不成薄片)。解理面平滑，较难发生断口。如方解石、方铅矿、萤石等。　　3）中等解理在外力作用下，可以沿着解理方向裂成平面。解理面不太平滑，断口易出现。如白钨矿、普通辉石等。　　4）不完全解理矿物在外力作用下，不容易裂出解理面。解理面不平整，容易成为断口。如磷灰石等。　　5）极不完全解理(即无解理)矿物受外力的作用后，极难出现解理