矿物的光学性质
第七章 矿物的物理性质
弹性、挠性、脆性、延展性。 其中绝大多数矿物具有脆性，自然金属具强 延展性，有些矿物（如辉铜矿、方铅矿等） 具微弱延展性，表现为磨损后可出现光滑平 面或棱角，可刻划出光亮刻痕等现象。
矿物学通论
第七章 矿物的物理性质
三、矿物的其它物理性质
1.比重 ⑴比重的概念及级别 比重指纯净的矿物在空气中的重量与同体积 纯水重量之比。分为三级： 轻比重：2.5以下，如石膏； 中等比重：2.5-4，大多数矿物，如石英、 方解石、正长石等； 重比重：大于4，如重晶石、方铅矿等。
矿物学通论
第七章 矿物的物理性质
一、矿物的光学性质
2.条痕色
矿物在未上釉的瓷板上磨划留下的粉末的颜色 （矿物硬度应低于瓷板）。条痕色主要不是矿 物的表面色，而是光线透过极细的颗粒后呈现 的颜色。
矿物学通论
第七章 矿物的物理性质
一、矿物的光学性质
透明度高的矿物，条 痕色白色或很浅的颜 色。半透明矿物的微 粒对透过光表现明显 吸收，条痕呈各种彩 色。不透明矿物的微 粒也透不过可见光， 呈现黑色条痕。
二、矿物的力学性质
b. 晶体结构中质点的排列方式 结构不紧密者，硬度低，如石英（离子电位 高）比刚玉（离子电位低）的硬度小，即前 者的结构不如后者紧密；层状结构的矿物由 于层间联系力小，硬度一般较低，如滑石、 石墨、辉钼矿等；含结晶水的矿物一般硬度 较低，如石膏。
矿物学通论
第七章 矿物的物理性质
二、矿物的力学性质
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第七章 矿物的物理性质
三、矿物的其它物理性质
3.发光性 ⑴发光性的概念 矿物受外界能量的刺激，能发出可见光的性质 为发光性。荧光、磷光。 ⑵影响因素 晶格中的微量杂质产生的晶格缺陷成为能发射 可见光的中心。
矿物鉴定：矿物的光学性质
(3) 假色：
烟水晶
萤石
是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所 产生的反射、干涉、衍射、散射等物理光学效应 而引起的矿物呈色。假色只对个别矿物有辅助鉴 定意义。
矿物中常见的假色主 要有：
① 锖色：指某些不透明矿
物表面氧化薄膜引起反射光的 干涉而呈现出的彩色。
3、矿物颜色的成因类型：
自色：因矿物中某些色素离子和晶体构造而产生的颜色。 他色：矿物中因含外来杂质（机械混入物、气液包体等）而产生
的颜色。
假色：由于某些物理原因（裂隙、氧化膜等）引起光线
干涉造成颜色。
(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。
辰砂红色
孔雀石绿色
自然金金黄色
(2) 他色：
土状光泽（高岭土）
丝绢光泽（石棉）
蜡状光泽
油脂光泽
（1）金属光泽：反光能力很强，似平滑金属磨光面的反光。矿
物具金属（感），条痕呈黑色或金属色；
(2) 半金属光泽：反光能力较强，似未经磨光的金属表面的反
光。矿物呈金属色，条痕为深彩色(如棕色、褐色等)；
(3) 金刚光泽：反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。矿物条
痕为浅色(如浅黄、桔红、浅绿等)；
(4) 玻璃光泽：反光能力相对较弱，呈普通平板玻璃表面的反光。
如同珍珠表面或蚌壳内壁那种柔和而多彩的光泽。
(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。如块状高岭石和褐铁矿等。
影响矿物光泽的主要因素是矿物的化学键类型。
一般来说，具金属键的矿物，一般呈现金属或半金属光泽； 具共价键、离子键或分子键的矿物呈现金刚光泽或玻璃光泽。
07矿物的光学性质
磷光：发光体停止激发，仍持续发光
钻石的荧光
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
中 强
弱
红宝石 蓝宝石
翡翠A货 翡翠B货
矿物的颜色、条痕、光泽和透明度的关系
颜色
无色或白色 浅（彩）色 深色
金属色
条痕 光泽 透明度
无色或白色 无色或白色 浅色或彩色 深色或金属色 玻璃－－－－金刚－－－－半金属－－－－金属 透明－－－－－－－半透明－－－－－－不透明
矿物颜色的类型
自色、他色、假色
自色是指矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色。 自色对矿物鉴定有着重要的意义。 他色是由杂质、气液包裹体所引起的颜色
假色是因物理光学效应而产生的颜色。 锖色：某些硫化物表面的氧化膜引起的颜色(干涉色）
2、矿物的条痕
矿物的条痕是指矿物粉末的颜色 一般是将矿物在白色无釉瓷板上刻划后，观察其留下的粉末 颜色。矿物的条痕可以加强自色、消除假色、减弱他色，因而比 矿物颜色更稳定 应用对象：有色矿物 低硬度矿物（硬度<条痕板） 条痕是各种彩色矿物的重要鉴 定特征之一，而对于浅色的、 透明度高的、硬度高于素瓷的 矿物则毫无鉴定意义。半透明 矿物的条痕为彩色，不透明矿 物的条痕为黑色。
矿物光泽的分级
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
附加：以上四种光泽是指矿物作平坦的晶面、解理面或磨光 面上所反射的光泽！
在矿物集合体或矿物不 平的表面上所呈现出来 的光泽称为变异光泽。 除图示外，还有油脂光 泽、蜡状光泽、沥青光 泽、土状光泽等
珍珠光泽 珍珠
松脂光泽 琥珀
丝绢光泽 鹰睛石
5、矿物的发光性
矿物的光学性质
矿物的光学性质矿物在可见光作用下所呈现的特征，包括颜色、条痕、透明度与光泽。
1，颜色矿物的颜色是矿物对白光作不同程度的吸收或选择吸收后，所剩下的色光的混合。
矿物呈色的原因有下述三个方面：①由矿物的化学成份和内部结构所固有的颜色。
是固定不变的，称为【自色】。
不同矿物的自色不同，因而具鉴定意义。
②因矿物含有气泡、有色杂质等包裹体，而使矿物呈色，这种颜色与矿物本身的化学成份和内部结构无关，称【它色】。
矿物所呈它色受所含杂质及包裹体控制，是不固定的，故无鉴定意义。
③由矿物内部的裂面或表面氧化膜等所引起的光的色散、干涉作用，而产生的颜色称【假色】，也无鉴定意义。
鉴于矿物上述呈色原因，在观察、描述矿物时，应选择新鲜而无包裹体的矿物晶体，根据它的【自色】来鉴别矿物。
矿物的颜色一般采用与实物的颜色作对比的方法来描述，例如：铅灰色、烟灰色、金黄色、铜黄色、橘黄色、乳白色、砖红色、肉红色、橄榄绿色，天兰色等。
因矿物的颜色较复杂，常采用在主色前加辅色的方法进行描述，例如：褐黄色、黄绿色、兰灰色等。
基本色写在后面，写在前面的为次要色。
2，条痕为排除它色与假色对矿物颜色的影响，往往用矿物的条痕来鉴定矿物。
条痕是矿物矿物粉末的颜色。
通常矿矿物在未上釉的瓷板上擦划获取条痕。
，无瓷板时可将矿物研成粉末进行观察。
矿物的条痕比矿物的颜色更固定，是矿物的主要鉴定特征。
例如：赤铁矿的颜色有赤红、铁红、钢灰等色，可是其条痕总是樱红色。
条痕对于硬度小或脆性的有色矿物具有重要鉴定意义；但对于硬度大于瓷板的矿物无条痕色，无鉴定意义。
3，透明度矿物透过可见光的能力称为透明度。
肉眼鉴定时通常根据矿物碎片边缘的透光程度来确定其透明度。
可将矿物的透明度分为：透明、半透明及不透明三类。
矿物的透明度常受颜色、厚薄及集合方式等影响。
例如：带色的厚度较大的透明矿物以及透明矿物呈细粒集合体时看起来似乎不透明。
因此，观察时应注意排除上述影响。
一般无色及色很浅的矿物是透明的，金属矿物都是不透明的。
矿物的物理性质
矿物的物理性质矿物的光学性质：颜色：矿物对入射光的选择性吸收后（均匀吸收随吸收量有多到少为黑色、深灰色、浅灰色、白色等。
不均匀吸收即选择性吸收呈现被吸收光的补色），通过透射和反射所呈现的颜色。
互补色关系图：红橙黄（黄绿）绿黑青紫颜色产生的原因：自色：矿物本身的颜色，对鉴定矿物有着重要的意义。
他色：非矿物本身的颜色，由混入到矿物中的杂质元素引起。
假色：由于光的干涉等物理原因造成的。
颜色命名方法有两种：1.标准色谱法：运用红橙黄绿蓝青紫、白灰黑等色谱图与矿物颜色进行对比命名。
2.类比法：联系生活中实物的颜色。
条痕：矿物在白色无釉瓷板上擦划后留下的矿物粉末的颜色。
（鉴定意义不大）光泽：矿物表面对可见光的发射能力。
根据反射光的强弱划分光泽为四级。
金属光泽：如黄铁矿等半金属光泽：如磁铁矿等金刚光泽：如闪锌矿等玻璃光泽：如石英等透明度：矿物允许可见光透过的程度。
根据清晰程度划分为三种。
透明（如云母、长石、石英等）半透明（如雄黄等）不透明（如黄铁矿等）三种发光性：矿物受到外界能量激发时发出可见光的性质（即矿物吸收外界能量后再以可见光的形式释放出来）。
按发光性质分为两种。
萤光性（外界能量激发矿物发光，激发停止发光消失，如白钨矿）磷光性（外界能量激发矿物发光，激发停止后能发光一段时间，如磷灰石）矿物的力学性质硬度：矿物抵抗外力机械作用的能力。
摩氏硬度：滑-石-方-萤-磷-长-石英-黄玉-刚-金刚，指甲2小刀5.5。
解理：矿物受力作用后沿一定方向裂开，形成一系列光滑平面的性质。
根据解理发育完善程度划分5个级别。
极完全解理（如白云母、黑云母等）完全解理（如方解石等）中等解理（如普通辉石等）不完全解理（如磷灰石等）极不完全解理（如α-石英等）断口：矿物受力作用后在任意方向上裂成凹凸不平的面。
（非晶质准矿物或无解理的矿物的破裂面以断口为主）根据形状划分为参差状断口（如磷灰石等）贝壳状断口（如α-石英等）锯齿状断口（如自然铜等）土状断口（如高岭石等）脆性（容易破碎）、延展性（容易被拉伸变薄）、弹性（外力撤销恢复原状）、挠性（外力撤销后不能恢复原状）矿物的相对密度：纯净均匀的单矿物与同体积水在4℃时的密度比。
矿物的物理性质
矿物中常见的假色主要有：
① 锖色(tarnish)：
指某些不透明矿物表面氧化薄膜引起反射光的干涉而呈现出的彩色。
如斑铜矿
② 晕色(iridescence)：
指某些透明矿物内部平行密集的解理面或裂隙面对光连续反射使矿物 表面出现如同彩虹般的色带。白云母、冰洲石、透石膏
③ 变彩(play of color)：
能够使矿物呈色的过渡型离子称为色素离子(chromophoric ion)。主要有 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni，以及次要的W、Mo、U、Cu和稀土元素的离子， 其中最常见的是通常分别使矿物致绿色和褐红色的Fe2+和Fe3+。
对于仅由惰性气体型离子所构成的矿物，因其基态与激发态能级间的能量 差远比可见光的能量为大，可见光不能激发电子而使其发生跃迁，即矿物对可 见光不吸收，故呈现无色或白色。
（二）矿物的条痕：
1、条痕(streak)的概念：
矿物的条痕是矿物粉末的颜色。 通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。
2、矿物的条痕的意义：
能消除假色、减弱他色、突出自色。
鉴定对象：不透明矿物和鲜艳彩色的透明—半透明矿物。
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，如闪锌矿。
（2）颜色深浅和厚度； （3）矿物中的裂隙、包裹体； （4）矿物的集合方式； （5）表面风化程度。
（四）矿物的光泽
1、矿物光泽(luster)的概念：
指矿物表面对可见光的反射能力。矿物对光的折射和吸收越强，反光能力 越大，光泽越强，反之则弱。
2、矿物光泽的等级： 根据仪器测试反射率
(1) 金属光泽(metallic luster)： (2) 半金属光泽(submetallic luster)： (3) 金刚光泽(adamantine luster)： (4) 玻璃光泽(vitreous luster)：
地理小常识：矿物的光学性质（颜色、条痕、光泽、透明度）
地理小常识：矿物的光学性质（颜色、条痕、光泽、透明度）矿物：是由化学元素在一定的地质环境中形成的，具有一定的化学成分和理化性质的化合物或单质。
矿物是构成岩石或地壳的基本单元。
天然矿物的绝大多数是化合物，仅极少数为单质（金刚石、汞）。
矿物的绝大多数为固态，但也有一些呈液态（如汞、石油）和气态（如各种天然气）。
硫磺矿开采那矿物有哪些光学性质呢？主要包括矿物对光线的吸收、反射和折射表现出的各种性质。
如颜色、条痕、光泽、透明度等。
1.颜色，取决于矿物的化学成分及其结构，分为自色、他色和假色3种类型：黄铜矿的铜黄色2.条痕：矿物新鲜粉末的颜色，主要鉴定不透明矿物。
如何识别'愚人金'和真正的黄金呢?只要拿它在不带釉的白瓷板上一划，一看划出的条痕(即留在白瓷板上的粉末)，就会真假分明了。
金矿的条痕是金黄色的，黄铁矿的条痕是绿黑色的。
3.光泽：矿物表面对光线的反射能力而成，分为3种类型。
水晶的玻璃光泽4.透明度：指光线透过矿物多少的程度。
金属矿物一般为不透明；如方铅矿。
非金属矿物一般为半透明和透明，如石英、长石。
矿物的透明程度实指将矿物磨成0.03mm的标准厚度时的透光能力而言，并以此分为透明、半透明和不透明三类。
①透明:通过矿物碎片边缘能清晰地看到对方物体的轮廓，如水晶、冰洲石等。
②半透明:只能模糊地看到对方物体的存在，如浅色闪锌矿、辰砂等。
③不透明:根本看不到对方物体的存在，如黄铁矿、黄铜矿、磁铁矿等最后，我们一起来看矿物光学特征之间的关系：今天的地理小常识就介绍了矿物的光学性质：颜色、光泽、条痕和透明度。
下期再见。
工程地质习题及答案
第一章矿物与岩石习题一、填空题1.工程地质条件是一综合概念，主要包括：地形地貌条件、岩土类型及其工程性质、地质构造、水文地质条件、物理（自然）地质现象和天然建筑材料。
2.矿物的光学性质有：颜色、条痕、光泽和透明度；力学性质有：硬度、解理、和断口。
3.岩石的工程性质包括：物理性质、水理性质和力学性质。
4.风化作用按照破坏岩石的方式可分为：①物理风化作用、②化学风化作用和③生物风化作用。
其中①物理风化作用包括气温变化、冰劈作用和盐类结晶作用三个主要作用因素；②化学风化作用则主要包括溶解作用、水化作用、氧化作用和碳酸化作用四种风化作用。
5.确定岩石风化程度主要依据的是矿物颜色变化、矿物成分改变、岩石破碎程度和岩石强度变化四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。
四个方面的特征变化情况；根据对上述4个方面的判断，可以将岩石风化程度划分为未风化、微风化、弱风化、强风化和全风化。
6.变质作用的主要因素有温度、压力、化学活泼性流体。
7.岩浆岩按照SiO2的含量分为酸性、中性、基性、超基性。
8.粘土矿物主要是指伊犁石、高岭石、蒙托石。
9.碎屑岩的胶结方式有孔隙式、基底式、接触式。
10.碎屑结构(clastic) ，特征为碎屑颗粒由胶结物黏结起来形成岩石。
碎屑粒度的形状有棱角状、次棱角状、次圆状和圆状四种二、名词解释矿物：天然生成的，具有一定物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。
原生矿物：一般是由岩浆冷凝生成的，如石英、长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。
次生矿物：一般是由原生矿物经风化作用直接生成的，如高岭石、蒙脱石、伊里石、绿泥石等；或在水溶液中析出生成的，如方解石、石膏、白云石等。
结晶质矿物：矿物内部质点呈有规律的周期性排列，形成空间结晶格子构造。
而矿物本身形成基本固定的规则形态。
非晶质矿物又可分为：①玻璃质矿物：由高温熔融状物质迅速冷却而成。