结晶学籍矿物学之矿物的物理性质.ppt

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1、第十四章矿物的物理性质第十四章矿物的物理性质决定因素：矿物的成分和结构矿物的形成条件研究意义：1）鉴别矿物的主要依据2）提供有关矿物的信息3）广泛应用于国民经济中矿物的光学性质：矿物对可见光的反射、折射、吸收等所表现出来的各种性质。1矿物的光学性质一、矿物的颜色颜色：矿物对入射的白色可见光（390～770nm）中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。电磁波谱1）当矿物对各色光同等程度地均匀吸收时，其所呈颜色取决于吸收程度：①若均匀地全部吸收，矿物呈黑色；②若基本上均不吸收，矿物呈无色或白色；③若各色光皆被均匀地吸收了一部分，则视吸收量

2、的多少，而呈现不同浓度的灰色。2）当矿物选择性地吸收某种波长的色光时，矿物呈现被吸收的色光的补色。根据产生的原因，矿物的颜色通常分为自色、他色和假色。1）自色：由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色,是由于组成矿物的原子或离子在可见光的激发下，发生电子跃迁或转移所造成的。体色表面色①含过渡型离子的矿物，呈现出被吸收色光的补色。色素离子：能使矿物呈色的过渡型离子，主要有Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni离子；次有W、Mo、U、Cu和稀土元素等的离子。②由惰性气体型离子所构成的矿物，对可见光不吸收，故呈无色或白色。2）他色：矿物因含外来带色的杂质

3、、气液包裹体等所引起的颜色。注意：少数矿物因晶格缺陷（如色心）而引起。大部分碱金属和碱土金属的化合物的呈色主要与色心(最常见F心)有关。如萤石的紫色等。3）假色：由物理光学效应所引起的颜色，是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的干涉、衍射、散射等而引起的颜色。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：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细叶

4、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。变彩：④乳光：某些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。这是由于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所致。二、矿物的条痕条痕：矿物粉末的颜色，通常是以矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗粒的颜色更为稳定、更有鉴定意义。②某些矿物由于类质同像混入物的影响，条痕和颜色会有所变化。根据条痕的微细变化，可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的形成条件。①不透

5、明矿物和鲜艳彩色的透明～半透明矿物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具重要鉴定意义；而浅色或白色、无色透明矿物的条痕多为白色、浅灰色等浅色，无鉴定意义。三、矿物的透明度透明度：矿物允许可见光透过的程度。据矿物碎片刃边的透光程度，配合矿物的条痕，矿物的透明度分三级：1）透明：能透过绝大部分光，条痕为无色、白色或浅色。2）半透明：可允许部分光透过，条痕呈红、褐等各种彩色。3）不透明：基本不允许光透过，条痕呈黑色或金属色。影响因素：①主要与其对可见光的吸收程度有关，即取决于矿物的晶格类型和阳离子类型。②矿物中的裂隙、包裹体，及矿物的集合方式、颜色深浅和

6、表面风化程度。四、矿物的光泽光泽：矿物表面对可见光的反射能力。矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的折射和吸收的程度。据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上反光的强弱，配合矿物的条痕和透明度，矿物的光泽分四个等级：1）金属光泽：反光很强，似平滑金属磨光面的反光。矿物具金属色，条痕呈黑色或金属色，不透明。2）半金属光泽：反光较强，似未经磨光的金属表面的反光。矿物呈金属色，条痕为棕色、褐色等深彩色，不透明～半透明。3）金刚光泽：反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。颜色和条痕均呈浅色（如浅黄、桔红、浅绿等）、白色或无色，半透明～透明。光线在金刚石晶体中传播示意n1

7、n24）玻璃光泽：反光较弱，呈普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色、白色或浅色，条痕呈无色或白色，透明。矿物不平坦的表面或矿物集合体的表面上的特殊变异光泽：1）油脂光泽：某些解理不发育的浅色透明矿物的不平坦断口上呈现的似油脂般的光泽。2）树脂光泽：某些具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物的不平坦断口上的似松香般的光泽。3）沥青光泽：解理不发育的半透明或不透明黑色矿物的不平坦断口上乌亮沥青状光泽。4）珍珠光泽：浅色透明矿物的极完全解理面上的如珍珠表面或蚌壳内壁柔和而多彩的光泽。5）丝绢光泽：具玻璃光泽的无色或浅色透明矿物的纤维状集合体表面常呈蚕丝或丝织品状的光亮

8、。6）蜡状光泽：某些透明矿物的隐晶质或非晶质致密块体上的似蜡烛表面的光泽。7）土