什么是矿物?
矿物是天然条件下形成的,具有一定化学成分和物理性质的单质和化合物,如金刚石(C)、石英(SiO 2 )、方解石(CaCO 3 )等。地壳中的矿物通常以固态形式存在,只有少数是液态(如石油)和气态(如天然气)。固态矿物根据其内部结构的特点可分为结晶质矿物和非结晶质矿物。前者是指组成矿物内部的原子或离子按一定规则排列,形成稳定的结晶格架构造,例如岩盐是由钠离子和氯离子按立方体格式排列的,其外形如图1-2所示。在适宜的条件下,结晶质矿物能生成具有一定几何外形的晶体,但自然界中大多数矿物结晶时,由于受到许多条件和因素的控制,往往形成不规则的外形。自然界中的矿物绝大多数是结晶质的,根据结晶矿物的大小,可将其分为显晶质矿物和隐晶质矿物。
少数非结晶质矿物又称玻璃质矿物,是指组成矿物的原子或离子不按一定规则排列,也就不具有规则的几何外形。
矿物有哪些物理性质?
不同矿物其内部构造和化学组成不同,因而具有不同的物理特征,这也是肉眼鉴定矿物的重要依据。
1.形态
形态是指结晶质矿物的晶体外形或集合体形状,常见矿物的形态有以下三种:
(1)柱状、针状。例如石英、石棉等。
(2)片状、板状、鳞片状。例如云母、石膏、绿泥石等。
(3)集合体形态。有晶族状[如石英],纤维状(如纤维石膏)、钟乳状(如方解石)、鲕状(如赤铁矿)和土状(如高岭土)等。
2.颜色
颜色反映矿物对不同波长可见光的吸收程度,它是矿物最明显、最直观的物理性质。根据成色原因可将矿物颜色分为自色和他色等。自色是矿物本身固有的成分、结构决定的颜色,具有鉴定意义,例如黄铁矿为浅铜黄色;他色则是矿物混入某些杂质所引起的颜色,例如纯净的石英是无色透明的,若混入其他杂质则呈现紫色(紫水晶)、褐色(烟水晶)及黑色(墨晶)等。
3.条痕
条痕是矿物粉末的颜色,一般是指矿物在白色无釉瓷板(条痕板)上划擦时所留下的痕迹。某些矿物的条痕与它的颜色是不同的,例如黄铁矿的颜色为浅铜黄色,而条痕为绿黑色。条痕比矿物颜色更为固定,它是鉴定深色矿物的重要依据。
4.光泽
光泽是指矿物表面的反光能力。光泽按强弱程度常分为四个等级:金属光泽,即反光很强,犹如电镀的金属表面那样光亮耀眼;半金属光泽,比金属的光亮弱,似未磨光的铁器表面;金刚光泽及玻璃光泽。此外,由于其他原因,还可形成某些独特的光泽,例如丝绢光泽、油脂光泽、蜡状光泽、珍珠光泽、土状光泽等。
5.透明度
透明度是指矿物透过可见光的能力,即光线透过矿物的程度。根据透明度,可将矿物分为透明矿物、半透明矿物和不透明矿物。肉眼鉴定矿物时,应对矿物的边缘较薄处加以比较确定。
6.硬度
硬度是指矿物抵抗外力作用的能力。一般用10种矿物分为10个相对等级作为标准,称为莫氏硬度计。肉眼鉴定矿物时,常用一些矿物互相刻画比较来测定其相对硬度。
7.解理与断口
矿物受外力作用后,沿一定方向破裂成光滑平面的性质称为解理,破裂面称为解理面。根据解理产生的难易程度,可将其分为极完全解理(如云母)、完全解理(如方解石)、中等解理(如辉石)和不完全解理(如橄榄石)等。根据解理面方向数目,又可分为一组解理(如云母)、二组解理(如长石)和三组解理[如方解石]。如果矿物受外力作用后,无固定方向破裂并呈各种凹凸不平的断面,则称为断口。常见的断口有贝壳状、参差状等。
8.其他性质
除上述性质外,矿物还具有一些特殊的性质,这些性质对鉴定矿物是非常重要的。例如云母薄片具有弹性,绿泥石薄片具有挠性,磁铁矿具有磁性,滑石具有滑感,岩盐具有咸味,方解石滴稀盐酸能剧烈起泡等。