第六讲矿物学通论ppt课件.ppt

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1、第六讲矿物学通论4七矿物的物理性质（重点）八矿物的化学性质（选讲）七、矿物的物理性质矿物的物理性质鉴定矿物判断成因矿物利用矿物的物理性质矿物的化学组成和晶体结构矿物的形成条件矿物同自然界各种物理能量相互作用所表现出的一系列性质称为矿物的物理性质。例如：与光能作用表现一系列光学性质。如颜色、条痕色、光泽、透明度等；与机械力作用表现解理、硬度等力学性质；与重力作用表现比重；与电能作用表现一系列电学性质。重点讲解光学性质、力学性质和比重。（一）矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所表现

2、出来的各种性质。包括矿物的颜色、条痕、光泽和透明度。一束光通过晶体时的路径示意图1.矿物的颜色定义：矿物对入射的白色可见光（390～770nm）中不同波长的光波选择性吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。矿物的光学效应——反射、吸收、透射矿物对光全部吸收时，矿物呈黑色对所有波长的色光均匀吸收，矿物呈不同程度的灰色基本上都不吸收则为无色或白色选择吸收某些波长的色光，矿物呈现吸收色光的互补色矿物颜色的类型自色、他色、假色自色(idiochromatic)：矿物本身固有的成分结构所决定的颜色他色

3、(allochromatic)：由杂质、气液包裹体所引起的颜色假色(pseudochromatic)：是因物理光学效应而产生的颜色体色、表色体色：物体内部所表现出来的颜色。当白光透入矿物达一定深度，且在此过程中选择吸收不同波长的色光而呈现出其互补色，为矿物所固有的颜色，如橄榄石吸收紫光而呈橄榄绿色表色：即反射色，只有物体的反射光所呈现的颜色，不透明矿物因吸收非常强，因而表现的都是表面色。对于透明矿物来说，所透过光波的颜色就是该矿物的颜色；对于不透明矿物来说，它的颜色主要决定于其表面反射光波的颜色。根据产生

4、颜色的原因不同，可将矿物的颜色分为三种：（1）自色——指矿物本身所固有的颜色，它的产生与矿物本身的化学成分和内部结构直接有关。如果是色素离子引起呈色，那么，这些离子必须是矿物本身固有的组分（包括类质同象组分），而不是外来的机械混入物。自色总是比较固定的，在鉴定矿物上具有重要意义。矿物自色的呈色机理可归纳为以下几种：①过渡型金属元素（色素离子）的d-d电子跃迁②元素或离子间的电子转移③晶体结构缺陷造成的电子转移（色心）④能带间电子的转移（能带理论）离子颜色矿物举例离子颜色矿物举例Cr3+红刚玉(红宝石)Fe2

5、+绿阳起石，绿泥石绿钙铬榴石Fe3+红赤铁矿Mn2+玫瑰菱锰矿蔷薇辉石褐褐铁矿黄绿绿帘石绿高岭石Mn4+黑软锰矿Cu2+蓝蓝铜矿[UO2]2+黄钙铀云母绿孔雀石，绿松石经常使矿物呈色的过渡型离子（2）他色—指矿物由于外来带色杂质的机械混入或含气液包裹体所染成的颜色。如紫水晶、烟水晶、墨晶、紫色萤石、黑色方解石（机械混入有机质）。引起他色的原因主要与色素离子的存在有关，但这些色素离子不是矿物本身所固有的组分。如前面所列的三种水晶颜色和萤石的颜色，而乳白色石英的乳白色，是含较多的气液包裹体所致。他色也是比较固定

6、的，而且是某些矿物的特征性颜色，这样的他色也可作为鉴定矿物的依据之一。（3）假色—因矿物存在裂隙或表面氧化薄膜，使入射自然光在矿物表面或进入到矿物内部产生干涉、衍射、散射等物理光学效应所引起的颜色。常见的假色主要有：①锖色—某些不透明矿物的表面氧化薄膜引起反射光的干涉作用而使矿物表面呈现斑驳陆离的彩色。②晕色—某些透明矿物内部一系列平行密集的解理面或裂隙面对光连续反射，引起光的干涉，从而使矿物表面常出现如同水面上的油膜所形成的彩虹般的色带。③变彩（异彩）—某些透明矿物，因内部存在许多厚度与可见光波长相当的微

7、细叶片状或层状结构，引起光的衍射、干涉作用，导致其不均匀分布的各种颜色会随观察方向的不同而发生变换。。锖色晕色变彩矿物颜色的命名和描述方法矿物的颜色多种多样，在描述时所采用的原则是简明、通俗，力求确切，A标准色谱法：利用标准色谱描述矿物的颜色。B类比法：最好用常见物体作比喻，如铅灰、铁黑、天蓝、樱红、乳白等。C二名法：当矿物的色彩是由多种色调构成时，便采用此法，如黄绿、橙黄等。如系同一颜色，但在色上有深浅、浓淡之分时，则在色别之前加上适当的形容词，如深蓝、暗绿、鲜红等。在观察与描述矿物颜色时，应注意下列问题

8、：a以矿物新鲜面颜色为准，尽可能避开假色和他色；b注意观察矿物颜色的细微差别；c注意区分金属色（不透明矿物）和非金属色（透明—半透明矿物）。2.矿物的条痕色：是指矿物在无釉素瓷板上摩擦时留下的粉末的颜色。只有硬度比素瓷板低的矿物（绝大多数的矿物）才能用此法获得条痕。硬度高于素瓷板的矿物，几乎都是透明或半透明的，其粉末全是白色，没有必要再试条痕色。多数情况下，矿物的条痕色比颜色更深。这是因为粉末的表面凹凸不平，缝隙