Chap.4
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 。
红
橙
黄
黄绿绿
蓝
靛
紫
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,
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 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 。
④ 乳光 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 。
① 不透明矿物 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 。
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 。
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 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 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 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 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
n2
4） 玻璃光泽 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 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 。
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） 土状光泽,
呈 土状, 粉末状 或 疏松多孔状
集合体 的 矿物表面 如 土块般 暗淡
无光 。
影响因素,
主要是矿物的 化学键类型,
1） 具 金属键 的矿物一般呈 金属光泽
或 半金属光泽 ；
2） 具 共价键 的矿物一般呈 金刚光泽
或 玻璃光泽 ；
3） 具 离子键 或 分子键 的矿物, 对光
的吸收程度小, 反光很弱, 光泽 即 弱 。
1） 矿物 光泽 的 等级 一般是 确定 的,
但 变异光泽 因矿物 产出 的 状态 不同
而异 。
2） 光泽 是 矿物鉴定 的依据之 一,
也是 评价宝石 的重要标志 。
五, 特殊光学效应
由于宝石内部具有 包裹体, 双晶,
微细球状结构 等特殊内在因素,
导致光的 干涉, 散射, 衍射 等现象,
使宝石显现出 特殊 的 光学效应 。
常见的有,
猫眼效应 猫眼效应, 星光效应 星光效
应, 变色效应 等 。
六, 矿物的发光性
发光性,
某些矿物在 外加能量的激发 下
能明显地 发出可见光 。
激发源 主要有：
紫外光, 阴极射线, x射线,
? 射线 和 高速质子流 等各种 高能辐射,
以及 加热, 摩擦, 可见紫光 等 。
磷光, 矿物在 外加能量 的 激发 下
发光, 当撤除激发源后, 发光的
持续时间 ＞ 10-8秒 ；
而 持续发光时间 ＜ 10-8秒 的发光
称 荧光 。
注意,
矿物的 发光性 与晶格中存在
微量杂质元素 及因 杂质 而产生
的 晶格缺陷 有关 。
矿物的 力学性质,
矿物在 外力 （ 如 敲打, 挤压,
拉引, 刻划 等 ） 作用下所表现出来
的 性质 。
§ 2 矿物的力学性质
一, 矿物的解理, 裂开和断口
1,解理
解理,
矿物晶体受 应力作用 而 超过弹性
限度 时, 沿 一定结晶学方向破裂 成
一系列 光滑平面 。 这些 光滑 的 平面
称 解理面 。
注意, 解理 是 晶质矿物 才具有的特性 。
解理产生 的 原因,
解理 严格受 晶体结构因素 ——
晶格类型 及 化学键类型, 强度 和
分布 的控制, 解理面 常沿 面网间
化学键力最弱 的 面网 产生 。
① 原子晶格, 各方向的 化学键力
均等, 解理面 ∥ 面网密度最大 即 d
最大 的 面网 。
② 离子晶格, 因 静电作用, 解理
沿由 异号离子组成 的, 且 d大 的
电性中和面网 产生 ； 或者, 解理面
∥ 两层同号离子层相邻 的 面网 。
③ 多键型 的 分子晶格, 解理面
∥ 由 分子键联结 的 面网 。
a = 0, 2 4 6 n m
0
( 0 0 0 1 )
[ 0 0 0 1 ]
C
c
=
0
.
6
8
0
n
m
0
④ 金属晶格, 由于失去了价电子
的 金属阳离子 为弥漫于整个晶格内
的 自由电子 所联系, 晶体 受力 时
很易发生 晶格滑移 而 不致 引起 键 的
断裂 。 故 金属晶格 具 强延展性 而 无
解理 。
解理 的 表示方法,
解理 解理 反映出晶体的 异向性 和
对称性 。 通常用相应的 单形 及其
符号 以表示 解理 的 方向, 组数 和
夹角 。 解理面 上之 解理纹 可反映出
解理 的 组数 和 夹角 。
解理 的 等级,
解理, 据其 产生 的 难易程度 及 完好性,
通常分为 五 级,
① 极完全解理 极完全解理,
矿物受力后 极易裂成薄片,
解理面 平整 而 光滑 。
② 完全解理,
矿物受力后 易裂成光滑的平面 或
规则 的 解理块, 解理面 显著 而 平滑,
常见 ∥ 解理面 的 阶梯 。
③ 中等解理,
矿物受力后常破裂成
较小 的 不很平滑 的 平面,
解理面 不太连续, 常呈
阶梯状, 且 闪闪发亮,
清晰可见 。
④ 不完全解理,
矿物受力后 不易裂出
解理面, 仅断续可见
小 而 不平滑 的 解理面 。
⑤ 极不完全解理, 即 无 解理 。
矿物受力后 很难出现 解理面,
仅在 显微镜下偶尔 可见 零星 的
解理缝 。
注意,
晶体 中可 有 一种 或 几种不同等级
的 解理 。
研究意义,
① 解理 是 鉴定矿物 的重要依据之一 。
② 对 已知矿物, 据 解理 可 确定
其 结晶方位 及 晶体 的 对称性 。
③ 解理 的特征, 能 反映 出矿 物
晶体结构 的 某些特点 。
2,裂开
裂开 裂开,
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 。 裂开的平面称 裂开面 。
注意, 从 现象 上看, 裂开 酷似 解理,
只能出现在 晶体 上 。
产生 的 原因,
裂开 的产生取决于 杂质的夹层 及
机械双晶 等 结构以外 的 非固有因素 。
裂开面 沿
产生
?
?
?
??
?
?
?
?
?
??
?
?
接合面 聚片双晶 应力作用
夹层 固溶体离溶物
外来微细包裹体 定向排列
的造成的由
的 或
的
)2(;
)1(
（ 1） 裂开 只见于 某些矿物 的 某些
晶体上, 也 可 能 不遵循 晶体的 对称性 。
（ 2） 裂开 只对 少数矿物 有 鉴定 意义 ；
可推测矿物的 成分, 成因 及 形成历史 。
3,断口
断口,
矿物内部若 不存在 由 晶体结构
所控制 的 弱结合面网, 则 受力 后
将 沿任意方向 破裂成 不平整 的 断面 。
① 解理 和 断口 产生的难易程度 互为
消长 。 晶格内各方向的 化学键强度近于
相等 的矿物晶体, 受力后形成 一定形状
的 断口, 而 很难产生 解理 。
② 断口 既可见于矿物 单晶体 上, 也可
出现在同种矿物的 集合体 中 。
③ 断口 不具对称性, 不反映 矿物的
内部特征 。 只作为 鉴定矿物 的 辅助依据 。
断口 的 描述方法,
矿物的 断口 主要藉于其 形状 来描述,
常见的有,
① 贝壳状断口 贝壳状断口,
呈 圆形 或 椭圆形 的 光滑曲面,
出现以受力点为中心的 不很规则
的 同心圆波纹, 形似贝壳 。
② 锯齿状断口,
呈 尖锐锯齿状, 见于 强延展性
的 自然金属元素矿物 。
③ 平坦状断口,
断面 较平坦, 见于 块状矿物 。
④ 参差状断口,
呈 参差不平状, 见于大多数 脆性
矿物 及 块状 或 粒状集合 体 。
⑤ 土状断口,
断面 粗糙, 呈 细粉状, 为 土状
矿物 特有 。
⑥ 纤维状断口,
呈 纤维丝状, 见于 纤维状矿物
集合体 上 。
二, 矿物的硬度
硬度,
矿物 抵抗外来机械作用
(如 刻划, 压入 或 研磨 等 )的 能力 。
硬度 的 测定方法 硬度 的 测定方法,
大致有 刻划法, 静压入法,
动压入法, 研磨法, 弹跳法 和
摇摆法 等 。
矿物 肉眼鉴定 中, 通常采用
摩斯硬度 (HM ),系一种 刻划硬度 。
摩斯硬度计,
以 十 种硬度递增 的 矿物 为 标准
来测定矿物的 相对硬度 。
硬 度 的 影响因素,
1） 化学键 的 类型 及 强度,
矿物的 硬 度 主要取决于
其 内部结构 中 质点间联结力
的 强弱 。
① 典型 原子晶格 的 硬度 很高 ； 但具以
配位键 为主的 原子晶格 的 大多数硫化物
矿物, 因 键力不太强, 故 硬度 并 不高 。
② 离子晶格 矿物的 硬度 通常 较高, 但
随 离子性质 的不同而 变化较大 。
③ 金属晶格 矿物的 硬度 较低 (某些过渡
金属 除外 )。
④ 分子晶格 因 分子间键力极微弱, 其
硬度 最低 。
⑤ 以 氢键为主 的矿物的 硬度 很低 。
2） 离子半径, 电价, 配位数 及 结构 的
紧密程度, 决定着 键力 的 强弱, 影响 离子
晶格 矿物的 硬度 。
① 当矿物 结构类型相同 (等型结构 )，
若 离子电价相同, 则 硬度 随 离子半径 的
减小 而增高 ； 若 离子半径相近, 则 硬度
随 离子电价增高 而 增大 。
② 当 结构类型不同, 但其他因素
类同时, 矿物的 硬度 则随 质点堆积 的
紧密程度 的 增高 （即 阳离子 的 配位数
增高 ）而 增大 。
3） 含水矿物 的 硬度 通常都 很低 。
矿物 的 硬度 具 异向性 。
同一矿物晶体 的
不同单形 的 晶面 上,
甚至 同一晶面 的
不同方向 上的 硬度
均会有 差异 。
三, 矿物的弹性与挠性
弹性,某些 层状 或 链状结构 的矿物
在 外力作用 下发生 弯曲形变, 当 外力
撤除 后, 在 弹性限度内 能 自行恢复原状
的性质 。
挠性, 某些 层状结构 的矿物在撤除
使其发生 弯曲形变 的外力后, 不能 恢复
原状 的性质 。
矿物的 弹性 和 挠性 取决于晶格内 结构
层间 或 链间键力 的 强弱 。
（ 1） 若 键力很微弱, 受力后, 层间 或
链间 可发生 相对位移 而 弯曲, 由于基本上
不产生内应力, 故 形变后内部无力 促使
晶格恢复到原状而表现出 挠性 ；
（ 2） 若 层间 或 链间 以一定强度的
离子键 联结, 受力时发生 相对晶格位移,
同时所产生的 内应力 能在外力撤除后
使形变迅速复原 而表现出 弹性 ；
（ 3） 当 键力相当强 时, 矿物则表现出
脆性 。
四, 矿物的脆性与延展性
脆性,矿物受 外力作用 时 易 发生 破碎
的性质 。 见于绝大多数 非金属晶格 矿物 。
延性,矿物受外力 拉引 时易成为 细丝
的性质 。
展性, 矿物在 锤击 或 碾压 下易形成
薄片 的性质 。
延展性 是矿物受 外力作用 发生 晶格
滑移形变 的表现, 是 金属键 矿物的一种
特性 。
肉眼鉴定 时, 用 小刀刻划 矿物表面,
若留下 光亮 的 沟痕 而 不出现粉末 或
碎粒, 则矿物具 延展性 。
晶格滑移示意图
一, 矿物的密度和相对密度
密度, 矿物单位体积 的 质量 (g/cm3)。
矿物 的 密度 可据 矿物 的 晶胞大小
及其所含的 分子数 和 分子量 计算
得出 。
§ 3 矿物的其他物理性质
相对密度 (比重 ),纯净 的 单矿物
在 空气中 的 重量 与 4℃ 时 同体积的
水 的 重量 之 比 。
1） 相对密度 无量纲, 其 数值 与 密度
相同, 但它更易测定 。
2） 矿物的 相对密度 通常分为 三级,
① 轻 的, 相对密度 ＜ 2.5 。
② 中等 的, 大多数 非金属矿物 的
相对密度 为 2.5～ 4。
③ 重 的, 相对密度 ＞ 4 。 硫化物
及 自然金属元素矿物 基本上属此类 。
影响因素,
1）主要取决于其组成元素的 原子量,
原子或离子的 半径 及 结构 的 紧密程度 。
① 等型结构矿物 中, 相对密度 一般
随组成元素的 原子量 的 增大 而 增大, 随
原子或离子 半径 的 增大 而 减小, 具体地
将视 优势因素 而异 。
② 对 同质多像变体, 晶体 结构 中质点
堆积得越 紧密, 即原子或离子的 CN越高,
其 相对密度 则 越大 。
2） 形成环境, 一般地, 高压环境 下
形成的矿物 相对密度 较其 低压环境
的 同质多像变体 为 大 ； 而 温度升高 则
有利于形成 CN较低, 相对密度 较小
的变体 。
研究意义,
对某些矿物的 鉴定, 分选
及其 应用 均具重大意义, 有时
可作 成因标志 并 指导找矿 。
二, 矿物的磁性
磁性 磁性,矿物在 外磁场作用 下 被磁化
所表现出能 被外磁场吸引, 排斥 或
对外界产生磁场 的性质 。
磁化率,物体 单位体积 的 磁化强度
与 外磁场强度 之 比值 。
1） 矿物的 磁性, 按 其在 外磁场 中
磁化 的 强弱, 可分为,
① 亚铁磁性
② 铁磁性
③ 反铁磁性
④ 顺磁性
⑤ 抗磁性 （ 逆磁性 或 反磁性 ）
2） 重砂分析 中, 将矿物的 磁性 分为三类,
① 抗磁性矿物, 磁化方向 与 外磁场
方向相反, 微现 被排斥 的性质 。
如 方解石, 萤石, 自然银 等 。
② 电磁性矿物, 在 外磁场 中 磁化微弱,
只能 被 磁场强度大的 电磁铁吸引 。
③ 磁性矿物,在 外磁场 中不仅 易被
强烈磁化, 且本身还能 对外界产生磁场,
故表现出强烈的 相互吸引 作用：既可 被
永久磁铁 所 吸引, 本身又能 吸引铁质物体 。
电磁性矿物 和 磁性矿物 的 磁化方向
均与 外磁场方向相同, 表现出 被吸引 的
性质 。
3） 肉眼鉴定 时, 一般以 马蹄形磁铁 或
磁化小刀 来测试矿物的 磁性, 粗略分为
三 级,
① 强磁性,矿物 块体 或 较大 的 颗粒
能被吸引 。 如 磁铁矿 。
② 弱磁性,矿物 粉末 能被吸引 。 如
铬铁矿 。
③ 无磁性, 矿物 粉末 也 不能被吸引 。
如 黄铁矿 。
决定因素,
1） 矿物的 磁性 主要是由于组成矿物的
原子或离子的 未成对电子 的 自旋磁矩 产生的 。
① 由 惰性气体型离子 和 铜型离子 组成
的矿物都具 抗磁性 。
如 方解石, 金刚石, 方铅矿, 自然 银等。
② 所有的 磁性 和 电磁性矿物 均含有
具 不成对电子 的 过渡型离子, 且 不成对 的
电子数越多, 矿物的 磁性越强 。
如 磁黄铁矿, 自然铁, 方锰矿, 黑云母 等 。
2） 磁性矿物 的 磁性强弱 与 温度 有关 。
居里温度,当 温度升高 至 超过某一
温度 时, 其磁性即转变为 顺磁性 的
临界温度 （ Tc） 。
磁性矿物 的 居里点 能提供有关
矿物的 成分, 结构 及 成因 等信息 。
意义, 在矿物 鉴定, 分选 及 找矿 等方面
均具重要意义 。
三, 矿物的电学性质
1,导电性 和 介电性
1） 导电性,
矿物 对电流 的 传导能力 。 主要
取决于 化学键类型 及 内部能带结构
特征 。
① 具 金属键 的 自然元素矿物 和某些
金属硫化物, 极易导电, 为 电 的 良导体 。
② 离子键 或 共价键 矿物具 弱导电性
或 不导电 。 非金属矿物 是 非导体 称为
绝缘体 。
③ 主要是大部分 深色硫化物, 硫盐
和 氧化物 矿物, 当 温度升高 时, 导电性
增强 ； 温度降低 时则 不导电 。 导电性 介于
导体 与 绝缘体 之间, 称为 半导体 。
半导体 矿物的 导电性 主要受 杂质元素 的
存在 及 晶格缺陷 的影响 ； 还随 温度 变化 。
热电效应, 矿物 受 温差变化 时,
在冷, 热端点会产生 热电动势 （即
温差电动势 ） 。 通常以 热电系数
（ ?,?v∕℃ ）表示 。
意义,研究 半导体矿物 的 热电效应,
有助于了解 矿床 的 成因, 评价矿化,
指导找矿 。
2） 介电性,
不导电 (电介质 的 )或 导电性极弱 的矿物
在 外电场 中 被极化 产生 感应电荷 的性质 。
介电常数 (电容率 ),主要取决于
阴, 阳离子 的 类型, 半径, 极化率 及
矿物的 内部结构 。
硫化物 和 氧化物 的 介电常数较大 。
意义, 分离电介质矿物 ； 有助于
划分成矿阶段, 判断矿床成因 等 。
2,压电性和热电性
主要存在于 无对称中心, 具极性轴
（即在该 轴两端无对称关系 ）的
介电质晶体 中 。
1） 压电性,
某些 电介质的单晶体, 当受到 定向 压力
或 张力 的作用时, 能使晶体 垂直于应力
的 两侧表面 上分别带有 等量的相反电荷
的性质 。
若 应力方向反转,
则 两侧表面 上的
电荷易号 。
X
Z
X
Z
压电效应, 晶体在 机械压, 张应力
不断 交替作用 下 可产生 一个 交变电场 。
电致伸缩 (反压电效应 )：将 压电晶体
置于一个 交变电场 中, 则会引起晶体发生
机械伸缩 。 当 交变电场 的 频率 和 压电晶体
本身 机械振动 的 频率一致 时, 则将发生
特别强烈 的 共振 现象 。
注意, 晶体 的 压电性 具明显的 异向性 。
意义,
① 有助于正确地 确定晶体 的 对称性 ；
② 广泛应用于 无线电, 雷达及 超声波
探测 等 现代技术 和 军事工业 中 。
2） 热电性,
某些矿物 晶体 在 加热 或 冷却 时,
晶体 一定结晶方向 的 两端 的 表面
会产生 相反电荷 的性质 。
如,电气石晶体加热 到 一定温度 时,
其 Z轴 的 一端带正电,
另一端 则 带负电 ；
若将 已热 的晶体 冷却,
则 两端电荷变号 两端电荷变号 。
意义,
① 有助于 确定晶体 的真实 对称性 ；
② 应用于 红外探测技术 中 。
四, 矿物的其他物理性质
导热性, 热膨胀性, 熔点,
易燃性, 挥发性, 吸水性, 可塑性,
放射性, 嗅觉, 味觉, 触觉 ……
本 章 结 束
请同学们在课下认真复习
变彩,
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乳光,
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金属光泽：
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半金属光泽,
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金
刚
光
泽
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玻璃光泽,
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油脂光泽：
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猫眼效应
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星光效应
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解理：
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极完全解理,
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裂开：
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贝壳状断口,
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硬度 的测定方法：
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硬度异向性：
返回
磁性
返回
石英
返回
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 。
红
橙
黄
黄绿绿
蓝
靛
紫
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,
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 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 。
④ 乳光 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 。
① 不透明矿物 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 。
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 。
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 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 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 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 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
n2
4） 玻璃光泽 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 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 。
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） 土状光泽,
呈 土状, 粉末状 或 疏松多孔状
集合体 的 矿物表面 如 土块般 暗淡
无光 。
影响因素,
主要是矿物的 化学键类型,
1） 具 金属键 的矿物一般呈 金属光泽
或 半金属光泽 ；
2） 具 共价键 的矿物一般呈 金刚光泽
或 玻璃光泽 ；
3） 具 离子键 或 分子键 的矿物, 对光
的吸收程度小, 反光很弱, 光泽 即 弱 。
1） 矿物 光泽 的 等级 一般是 确定 的,
但 变异光泽 因矿物 产出 的 状态 不同
而异 。
2） 光泽 是 矿物鉴定 的依据之 一,
也是 评价宝石 的重要标志 。
五, 特殊光学效应
由于宝石内部具有 包裹体, 双晶,
微细球状结构 等特殊内在因素,
导致光的 干涉, 散射, 衍射 等现象,
使宝石显现出 特殊 的 光学效应 。
常见的有,
猫眼效应 猫眼效应, 星光效应 星光效
应, 变色效应 等 。
六, 矿物的发光性
发光性,
某些矿物在 外加能量的激发 下
能明显地 发出可见光 。
激发源 主要有：
紫外光, 阴极射线, x射线,
? 射线 和 高速质子流 等各种 高能辐射,
以及 加热, 摩擦, 可见紫光 等 。
磷光, 矿物在 外加能量 的 激发 下
发光, 当撤除激发源后, 发光的
持续时间 ＞ 10-8秒 ；
而 持续发光时间 ＜ 10-8秒 的发光
称 荧光 。
注意,
矿物的 发光性 与晶格中存在
微量杂质元素 及因 杂质 而产生
的 晶格缺陷 有关 。
矿物的 力学性质,
矿物在 外力 （ 如 敲打, 挤压,
拉引, 刻划 等 ） 作用下所表现出来
的 性质 。
§ 2 矿物的力学性质
一, 矿物的解理, 裂开和断口
1,解理
解理,
矿物晶体受 应力作用 而 超过弹性
限度 时, 沿 一定结晶学方向破裂 成
一系列 光滑平面 。 这些 光滑 的 平面
称 解理面 。
注意, 解理 是 晶质矿物 才具有的特性 。
解理产生 的 原因,
解理 严格受 晶体结构因素 ——
晶格类型 及 化学键类型, 强度 和
分布 的控制, 解理面 常沿 面网间
化学键力最弱 的 面网 产生 。
① 原子晶格, 各方向的 化学键力
均等, 解理面 ∥ 面网密度最大 即 d
最大 的 面网 。
② 离子晶格, 因 静电作用, 解理
沿由 异号离子组成 的, 且 d大 的
电性中和面网 产生 ； 或者, 解理面
∥ 两层同号离子层相邻 的 面网 。
③ 多键型 的 分子晶格, 解理面
∥ 由 分子键联结 的 面网 。
a = 0, 2 4 6 n m
0
( 0 0 0 1 )
[ 0 0 0 1 ]
C
c
=
0
.
6
8
0
n
m
0
④ 金属晶格, 由于失去了价电子
的 金属阳离子 为弥漫于整个晶格内
的 自由电子 所联系, 晶体 受力 时
很易发生 晶格滑移 而 不致 引起 键 的
断裂 。 故 金属晶格 具 强延展性 而 无
解理 。
解理 的 表示方法,
解理 解理 反映出晶体的 异向性 和
对称性 。 通常用相应的 单形 及其
符号 以表示 解理 的 方向, 组数 和
夹角 。 解理面 上之 解理纹 可反映出
解理 的 组数 和 夹角 。
解理 的 等级,
解理, 据其 产生 的 难易程度 及 完好性,
通常分为 五 级,
① 极完全解理 极完全解理,
矿物受力后 极易裂成薄片,
解理面 平整 而 光滑 。
② 完全解理,
矿物受力后 易裂成光滑的平面 或
规则 的 解理块, 解理面 显著 而 平滑,
常见 ∥ 解理面 的 阶梯 。
③ 中等解理,
矿物受力后常破裂成
较小 的 不很平滑 的 平面,
解理面 不太连续, 常呈
阶梯状, 且 闪闪发亮,
清晰可见 。
④ 不完全解理,
矿物受力后 不易裂出
解理面, 仅断续可见
小 而 不平滑 的 解理面 。
⑤ 极不完全解理, 即 无 解理 。
矿物受力后 很难出现 解理面,
仅在 显微镜下偶尔 可见 零星 的
解理缝 。
注意,
晶体 中可 有 一种 或 几种不同等级
的 解理 。
研究意义,
① 解理 是 鉴定矿物 的重要依据之一 。
② 对 已知矿物, 据 解理 可 确定
其 结晶方位 及 晶体 的 对称性 。
③ 解理 的特征, 能 反映 出矿 物
晶体结构 的 某些特点 。
2,裂开
裂开 裂开,
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 。 裂开的平面称 裂开面 。
注意, 从 现象 上看, 裂开 酷似 解理,
只能出现在 晶体 上 。
产生 的 原因,
裂开 的产生取决于 杂质的夹层 及
机械双晶 等 结构以外 的 非固有因素 。
裂开面 沿
产生
?
?
?
??
?
?
?
?
?
??
?
?
接合面 聚片双晶 应力作用
夹层 固溶体离溶物
外来微细包裹体 定向排列
的造成的由
的 或
的
)2(;
)1(
（ 1） 裂开 只见于 某些矿物 的 某些
晶体上, 也 可 能 不遵循 晶体的 对称性 。
（ 2） 裂开 只对 少数矿物 有 鉴定 意义 ；
可推测矿物的 成分, 成因 及 形成历史 。
3,断口
断口,
矿物内部若 不存在 由 晶体结构
所控制 的 弱结合面网, 则 受力 后
将 沿任意方向 破裂成 不平整 的 断面 。
① 解理 和 断口 产生的难易程度 互为
消长 。 晶格内各方向的 化学键强度近于
相等 的矿物晶体, 受力后形成 一定形状
的 断口, 而 很难产生 解理 。
② 断口 既可见于矿物 单晶体 上, 也可
出现在同种矿物的 集合体 中 。
③ 断口 不具对称性, 不反映 矿物的
内部特征 。 只作为 鉴定矿物 的 辅助依据 。
断口 的 描述方法,
矿物的 断口 主要藉于其 形状 来描述,
常见的有,
① 贝壳状断口 贝壳状断口,
呈 圆形 或 椭圆形 的 光滑曲面,
出现以受力点为中心的 不很规则
的 同心圆波纹, 形似贝壳 。
② 锯齿状断口,
呈 尖锐锯齿状, 见于 强延展性
的 自然金属元素矿物 。
③ 平坦状断口,
断面 较平坦, 见于 块状矿物 。
④ 参差状断口,
呈 参差不平状, 见于大多数 脆性
矿物 及 块状 或 粒状集合 体 。
⑤ 土状断口,
断面 粗糙, 呈 细粉状, 为 土状
矿物 特有 。
⑥ 纤维状断口,
呈 纤维丝状, 见于 纤维状矿物
集合体 上 。
二, 矿物的硬度
硬度,
矿物 抵抗外来机械作用
(如 刻划, 压入 或 研磨 等 )的 能力 。
硬度 的 测定方法 硬度 的 测定方法,
大致有 刻划法, 静压入法,
动压入法, 研磨法, 弹跳法 和
摇摆法 等 。
矿物 肉眼鉴定 中, 通常采用
摩斯硬度 (HM ),系一种 刻划硬度 。
摩斯硬度计,
以 十 种硬度递增 的 矿物 为 标准
来测定矿物的 相对硬度 。
硬 度 的 影响因素,
1） 化学键 的 类型 及 强度,
矿物的 硬 度 主要取决于
其 内部结构 中 质点间联结力
的 强弱 。
① 典型 原子晶格 的 硬度 很高 ； 但具以
配位键 为主的 原子晶格 的 大多数硫化物
矿物, 因 键力不太强, 故 硬度 并 不高 。
② 离子晶格 矿物的 硬度 通常 较高, 但
随 离子性质 的不同而 变化较大 。
③ 金属晶格 矿物的 硬度 较低 (某些过渡
金属 除外 )。
④ 分子晶格 因 分子间键力极微弱, 其
硬度 最低 。
⑤ 以 氢键为主 的矿物的 硬度 很低 。
2） 离子半径, 电价, 配位数 及 结构 的
紧密程度, 决定着 键力 的 强弱, 影响 离子
晶格 矿物的 硬度 。
① 当矿物 结构类型相同 (等型结构 )，
若 离子电价相同, 则 硬度 随 离子半径 的
减小 而增高 ； 若 离子半径相近, 则 硬度
随 离子电价增高 而 增大 。
② 当 结构类型不同, 但其他因素
类同时, 矿物的 硬度 则随 质点堆积 的
紧密程度 的 增高 （即 阳离子 的 配位数
增高 ）而 增大 。
3） 含水矿物 的 硬度 通常都 很低 。
矿物 的 硬度 具 异向性 。
同一矿物晶体 的
不同单形 的 晶面 上,
甚至 同一晶面 的
不同方向 上的 硬度
均会有 差异 。
三, 矿物的弹性与挠性
弹性,某些 层状 或 链状结构 的矿物
在 外力作用 下发生 弯曲形变, 当 外力
撤除 后, 在 弹性限度内 能 自行恢复原状
的性质 。
挠性, 某些 层状结构 的矿物在撤除
使其发生 弯曲形变 的外力后, 不能 恢复
原状 的性质 。
矿物的 弹性 和 挠性 取决于晶格内 结构
层间 或 链间键力 的 强弱 。
（ 1） 若 键力很微弱, 受力后, 层间 或
链间 可发生 相对位移 而 弯曲, 由于基本上
不产生内应力, 故 形变后内部无力 促使
晶格恢复到原状而表现出 挠性 ；
（ 2） 若 层间 或 链间 以一定强度的
离子键 联结, 受力时发生 相对晶格位移,
同时所产生的 内应力 能在外力撤除后
使形变迅速复原 而表现出 弹性 ；
（ 3） 当 键力相当强 时, 矿物则表现出
脆性 。
四, 矿物的脆性与延展性
脆性,矿物受 外力作用 时 易 发生 破碎
的性质 。 见于绝大多数 非金属晶格 矿物 。
延性,矿物受外力 拉引 时易成为 细丝
的性质 。
展性, 矿物在 锤击 或 碾压 下易形成
薄片 的性质 。
延展性 是矿物受 外力作用 发生 晶格
滑移形变 的表现, 是 金属键 矿物的一种
特性 。
肉眼鉴定 时, 用 小刀刻划 矿物表面,
若留下 光亮 的 沟痕 而 不出现粉末 或
碎粒, 则矿物具 延展性 。
晶格滑移示意图
一, 矿物的密度和相对密度
密度, 矿物单位体积 的 质量 (g/cm3)。
矿物 的 密度 可据 矿物 的 晶胞大小
及其所含的 分子数 和 分子量 计算
得出 。
§ 3 矿物的其他物理性质
相对密度 (比重 ),纯净 的 单矿物
在 空气中 的 重量 与 4℃ 时 同体积的
水 的 重量 之 比 。
1） 相对密度 无量纲, 其 数值 与 密度
相同, 但它更易测定 。
2） 矿物的 相对密度 通常分为 三级,
① 轻 的, 相对密度 ＜ 2.5 。
② 中等 的, 大多数 非金属矿物 的
相对密度 为 2.5～ 4。
③ 重 的, 相对密度 ＞ 4 。 硫化物
及 自然金属元素矿物 基本上属此类 。
影响因素,
1）主要取决于其组成元素的 原子量,
原子或离子的 半径 及 结构 的 紧密程度 。
① 等型结构矿物 中, 相对密度 一般
随组成元素的 原子量 的 增大 而 增大, 随
原子或离子 半径 的 增大 而 减小, 具体地
将视 优势因素 而异 。
② 对 同质多像变体, 晶体 结构 中质点
堆积得越 紧密, 即原子或离子的 CN越高,
其 相对密度 则 越大 。
2） 形成环境, 一般地, 高压环境 下
形成的矿物 相对密度 较其 低压环境
的 同质多像变体 为 大 ； 而 温度升高 则
有利于形成 CN较低, 相对密度 较小
的变体 。
研究意义,
对某些矿物的 鉴定, 分选
及其 应用 均具重大意义, 有时
可作 成因标志 并 指导找矿 。
二, 矿物的磁性
磁性 磁性,矿物在 外磁场作用 下 被磁化
所表现出能 被外磁场吸引, 排斥 或
对外界产生磁场 的性质 。
磁化率,物体 单位体积 的 磁化强度
与 外磁场强度 之 比值 。
1） 矿物的 磁性, 按 其在 外磁场 中
磁化 的 强弱, 可分为,
① 亚铁磁性
② 铁磁性
③ 反铁磁性
④ 顺磁性
⑤ 抗磁性 （ 逆磁性 或 反磁性 ）
2） 重砂分析 中, 将矿物的 磁性 分为三类,
① 抗磁性矿物, 磁化方向 与 外磁场
方向相反, 微现 被排斥 的性质 。
如 方解石, 萤石, 自然银 等 。
② 电磁性矿物, 在 外磁场 中 磁化微弱,
只能 被 磁场强度大的 电磁铁吸引 。
③ 磁性矿物,在 外磁场 中不仅 易被
强烈磁化, 且本身还能 对外界产生磁场,
故表现出强烈的 相互吸引 作用：既可 被
永久磁铁 所 吸引, 本身又能 吸引铁质物体 。
电磁性矿物 和 磁性矿物 的 磁化方向
均与 外磁场方向相同, 表现出 被吸引 的
性质 。
3） 肉眼鉴定 时, 一般以 马蹄形磁铁 或
磁化小刀 来测试矿物的 磁性, 粗略分为
三 级,
① 强磁性,矿物 块体 或 较大 的 颗粒
能被吸引 。 如 磁铁矿 。
② 弱磁性,矿物 粉末 能被吸引 。 如
铬铁矿 。
③ 无磁性, 矿物 粉末 也 不能被吸引 。
如 黄铁矿 。
决定因素,
1） 矿物的 磁性 主要是由于组成矿物的
原子或离子的 未成对电子 的 自旋磁矩 产生的 。
① 由 惰性气体型离子 和 铜型离子 组成
的矿物都具 抗磁性 。
如 方解石, 金刚石, 方铅矿, 自然 银等。
② 所有的 磁性 和 电磁性矿物 均含有
具 不成对电子 的 过渡型离子, 且 不成对 的
电子数越多, 矿物的 磁性越强 。
如 磁黄铁矿, 自然铁, 方锰矿, 黑云母 等 。
2） 磁性矿物 的 磁性强弱 与 温度 有关 。
居里温度,当 温度升高 至 超过某一
温度 时, 其磁性即转变为 顺磁性 的
临界温度 （ Tc） 。
磁性矿物 的 居里点 能提供有关
矿物的 成分, 结构 及 成因 等信息 。
意义, 在矿物 鉴定, 分选 及 找矿 等方面
均具重要意义 。
三, 矿物的电学性质
1,导电性 和 介电性
1） 导电性,
矿物 对电流 的 传导能力 。 主要
取决于 化学键类型 及 内部能带结构
特征 。
① 具 金属键 的 自然元素矿物 和某些
金属硫化物, 极易导电, 为 电 的 良导体 。
② 离子键 或 共价键 矿物具 弱导电性
或 不导电 。 非金属矿物 是 非导体 称为
绝缘体 。
③ 主要是大部分 深色硫化物, 硫盐
和 氧化物 矿物, 当 温度升高 时, 导电性
增强 ； 温度降低 时则 不导电 。 导电性 介于
导体 与 绝缘体 之间, 称为 半导体 。
半导体 矿物的 导电性 主要受 杂质元素 的
存在 及 晶格缺陷 的影响 ； 还随 温度 变化 。
热电效应, 矿物 受 温差变化 时,
在冷, 热端点会产生 热电动势 （即
温差电动势 ） 。 通常以 热电系数
（ ?,?v∕℃ ）表示 。
意义,研究 半导体矿物 的 热电效应,
有助于了解 矿床 的 成因, 评价矿化,
指导找矿 。
2） 介电性,
不导电 (电介质 的 )或 导电性极弱 的矿物
在 外电场 中 被极化 产生 感应电荷 的性质 。
介电常数 (电容率 ),主要取决于
阴, 阳离子 的 类型, 半径, 极化率 及
矿物的 内部结构 。
硫化物 和 氧化物 的 介电常数较大 。
意义, 分离电介质矿物 ； 有助于
划分成矿阶段, 判断矿床成因 等 。
2,压电性和热电性
主要存在于 无对称中心, 具极性轴
（即在该 轴两端无对称关系 ）的
介电质晶体 中 。
1） 压电性,
某些 电介质的单晶体, 当受到 定向 压力
或 张力 的作用时, 能使晶体 垂直于应力
的 两侧表面 上分别带有 等量的相反电荷
的性质 。
若 应力方向反转,
则 两侧表面 上的
电荷易号 。
X
Z
X
Z
压电效应, 晶体在 机械压, 张应力
不断 交替作用 下 可产生 一个 交变电场 。
电致伸缩 (反压电效应 )：将 压电晶体
置于一个 交变电场 中, 则会引起晶体发生
机械伸缩 。 当 交变电场 的 频率 和 压电晶体
本身 机械振动 的 频率一致 时, 则将发生
特别强烈 的 共振 现象 。
注意, 晶体 的 压电性 具明显的 异向性 。
意义,
① 有助于正确地 确定晶体 的 对称性 ；
② 广泛应用于 无线电, 雷达及 超声波
探测 等 现代技术 和 军事工业 中 。
2） 热电性,
某些矿物 晶体 在 加热 或 冷却 时,
晶体 一定结晶方向 的 两端 的 表面
会产生 相反电荷 的性质 。
如,电气石晶体加热 到 一定温度 时,
其 Z轴 的 一端带正电,
另一端 则 带负电 ；
若将 已热 的晶体 冷却,
则 两端电荷变号 两端电荷变号 。
意义,
① 有助于 确定晶体 的真实 对称性 ；
② 应用于 红外探测技术 中 。
四, 矿物的其他物理性质
导热性, 热膨胀性, 熔点,
易燃性, 挥发性, 吸水性, 可塑性,
放射性, 嗅觉, 味觉, 触觉 ……
本 章 结 束
请同学们在课下认真复习
变彩,
返回
乳光,
返回
金属光泽：
返回
半金属光泽,
返回
金
刚
光
泽
返回
玻璃光泽,
返回
油脂光泽：
返回
猫眼效应
返回
星光效应
返回
解理：
返回
极完全解理,
返回
裂开：
返回
贝壳状断口,
返回
硬度 的测定方法：
返回
硬度异向性：
返回
磁性
返回
石英
返回
