矿物的形态及物理.
实验一矿物的形态和物理性质的观察
实验⼀矿物的形态和物理性质的观察实验⼀矿物的形态和物理性质的观察⼀.实验⽬的1.通过观察典型矿物的形态、光学和⼒学等物理性质，巩固课堂上讲授的有关知识。
2.掌握描述矿物的有关术语及⽅法。
3.掌握主要造岩矿物的鉴定特征。
⼆、实验要求1.认真预习教材中有关矿物的知识。
2.认真、仔细地观察典型矿物标本，注意其鉴定特征。
三、实验⼯具与药品条痕板、⼩⼑、摩⽒硬度计、放⼤镜、⼿磁铁、稀盐酸（10% HCl溶液）、各种矿物标本等。
四、实验内容或原理（⼀）矿物形态的观察1.矿物单体形态的观察矿物的单体形态可从矿物单体的结晶习性和晶⾯上的特征这两个⽅⾯来描述。
本实验着重于矿物的结晶习性，它是鉴定矿物的重要依据。
根据晶体在三维空间的发育程度，晶体习性⼤致分为三种基本类型：（1）⼀向延长型晶体沿⼀个⽅向特别发育，呈柱状、棒状、针状等。
如绿柱⽯——柱状，⾓闪⽯——长柱状，辉⽯——短柱状，针铁矿——针状；（2）⼆向延长型晶体沿两个⽅向相对更发育，呈板状、⽚状、鳞⽚状等。
如⽯膏——板状，云母——鳞⽚状，⽯墨——⽚状；（3）三向延长型晶体沿三个⽅向特别发育，呈粒状或等轴状。
如黄铁矿——粒状（⽴⽅体），橄榄⽯——粒状，⽯榴⼦⽯——等轴状等。
2.双晶同种矿物的晶体有规则的连⽣在⼀起，称为双晶。
双晶可以是两个晶体，也可以是两个以上的晶体平⾏连⽣。
如萤⽯的穿插双晶；⽅解⽯的双晶；正长⽯——卡式双晶；斜长⽯——聚⽚双晶。
3.显晶质集合体的观察显晶质集合体的形态有柱状、针状、板状、⽚状、鳞⽚状和粒状等。
如云母、板状⽯膏——板状集合体；粒状—橄榄⽯；鳞⽚状—绿泥⽯等。
此外，还有⼀些特殊形态的集合体：（1）纤维状集合体如：纤维状—⽯棉、 ( 纤维 ) ⽯膏；（2）放射状集合体如：红柱⽯——放射状（称菊花⽯）；（3）晶簇如：晶簇状—⽯英晶簇；晶簇状——辉锑矿晶簇等。
4.隐晶质及胶态集合体隐晶质及胶态集合体可以由溶液直接结晶或胶体作⽤形成。
常见的隐晶质及胶态集合体主要有：（1）分泌体如：玛瑙晶腺；（2）结核如：结核状—⾚铁矿、黄铁矿、褐铁矿等结核；（3）鲕状及⾖状集合体如：鲕状⾚铁矿、鲕状铝⼟矿；⾖状⾚铁矿；（4）钟乳状集合体如：⽯钟乳、⽯笋、⽯柱等。
石油地质学第二章 矿物与岩石
白色， 白色，含铁呈褐色
玻璃光泽
3.5-4
白色， 土状、细粒片状、 白色，含杂质其他 土状、细粒片状、鳞 贝壳状或粗糙状断 土状或蜡状光泽 片状或块状集合体 色调 口
2
第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
一、岩浆岩 1.物质成分 物质成分
SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% 橄榄岩 SiO2=45～53% 辉长岩 ～ SiO2=53～66% 闪长岩 ～ SiO2>66% 花岗岩
光泽 解理与断口 硬度 土状或 贝壳状或 蜡状光 粗糙状断 泽 口 鉴定特征
土状、 土状、细 白色， 粒片状、 白色，含 粒片状、 杂质其他 鳞片状或 色调 块状集合 体
2
光泽和可 塑性
多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是 多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是Al2O3和SiO2两种氧化物
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
三、矿物的物理性质
2.力学性质 力学性质
（1）硬度 ） 矿物抵抗机械作用(刻画、压入、研磨）的能力。 矿物抵抗机械作用 刻画、压入、研磨）的能力。 刻画
摩氏硬度表
硬度等级 1 2 3 4 5 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 硬度等级 6 7 8 9 10 代表矿物 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
第二章 矿物与岩石
第一节 矿物的形态与物理性质
第二节 常见矿物及其鉴定特征 第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
第一节 矿物的形态与物理性质
一、矿物的概念
天然产出的、具有一定的化学成分、结晶构 造、外部形态和物理性质的元素或化合物，是 岩石的基本组成单位。
矿物形态与物理性质
晶体习性
板 状 ／ 片 状 柱 状 ／ 状 ／ 针 状 棒 一 向 延 长
两 向 延 展
枲
一向延长型： 一向延长型：
返 回
二向延展型： 二向延展型：
返回
三向等长型： 三向等长型：
Байду номын сангаас返回
影响晶体习性的因素有以下几个方面：
成分、 (1) 成分、结构对矿物晶体延伸习性起制约作用 A 成分简单、对称程度高的矿物，一般成粒状。如 自然金、金刚石、方铅矿、石盐。 B 晶胞形状对低级晶族矿物晶体延伸习性的影响。 低级晶族矿物晶体的形状是沿最小轴长方向延伸， 或沿最大轴长方向缩扁的。 C 晶体习性晶面常平行结构中化学键最强的方向。 (2) 生成环境对矿物晶体习性的影响 结晶温度、结晶速度、介质的酸碱度和杂质的 存在、介质的流动方向和形成晶体的空间部位等 都会对晶体习性产生影响。
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显晶集合体： 显晶集合体：
返回
一群发育完好的晶体，一端固定在一共同 的基底上，另一端向空间自由发育，则叫做晶 晶 族。晶族中发育最好的晶体其延伸方向与基底 近于垂直，不垂直于基底的晶体在生长过程中 常被排挤而淘汰，这种现象称为“几何淘汰 几何淘汰 律”。
晶簇
2.隐晶和胶态集合体 这类集合体，可以 由溶液直接结晶或由 胶体生成。也可以由 胶体矿物老化而成。 胶体由于表面张力的 作用，常使集合体趋 向于形成球状外貌， 胶体老化后，常变成 隐晶质或显晶质，其 内部形成放射状或纤 维状构造，此外，还 可以呈致密状、土状 等。按其外形和成因 可分为：
矿物的形态
矿物的形态包括矿物的单体 连生体 集合体 单体、连生体 单体 连生体及集合体 的形态。其中单体形态是研究的基础。 晶体形态是其成分和内部结构的反映，一定成 分和内部结构的矿物，具有一定的晶体形态特征。 当然，还要受其生长时的外部环境的影响。矿物不 同的矿物具有不同的晶形和形态特征，这是我们识 别矿物的一个基本准则。研究矿物的形态，在鉴定 矿物、研究其成因、指导找矿及利用矿物资源方面 具有十分重要的意义。
矿 物
矿物一、矿物的概念矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的自然产物 , 也就是说矿物是地质作用的产物。
大多数矿物是结晶的单质和化合物 , 它们具有比较固定的化学组成和晶体结构 , 因而也表现出一定的形态和物理化学性质。
是组成岩石和矿石的基本单元。
比较常见的造岩矿物不过百余种。
其中最常见的是硅酸盐矿物。
二、矿物的形态形态是矿物最醒目的外观特征之一。
不同的矿物，由于内部结构、成分等不同，往往有其特征性形态；同一种矿物，因为形成条件不同，也可能以不同的形态出现。
1. 矿物的单体形态矿物的单体形态有柱状、针状、纤维状、板状、片状、鳞片状、等轴状、粒状等。
结晶习性在相同的生长条件下，一定成分的同种矿物总是有它自己的习惯形态。
矿物晶体的这种性质，就叫做该矿物的结晶习性。
结晶习性主要有以下三种基本类型：一向延长的：晶体沿一个方向特别发育，包括柱状、针状等。
二向延展的：晶体沿两个方向特别发育，包括板状、片状等。
三向等长的：晶体沿三个方向大致相等地发育，呈等轴状或粒状。
晶面特征实际矿物晶体的晶面,都不是理想的平面,常常出现这样或那样的花纹,即晶面花纹。
晶面花纹对不同的矿物来说都有着各自的特色 , 它可作为矿物的鉴定标志。
2. 矿物的连生体形态天然矿物晶体, 除以单体存在外,常常彼此规则地连生在一起 , 形成各种所谓的连生体。
3. 矿物的集合体形态矿物呈单体出现的比较少，常见的是聚集形成的各种集合体。
同种矿物的许多个体聚集在一起的群体叫做矿物的集合体。
自然界的矿物大多是以集合体的形式出现的，对于结晶质矿物来说，其集合体形态主要取决于单体的形态和它们集合体的方式；而对于胶体矿物来说，其集合体形态则依形成条件而定。
矿物的集合体形态主要有: 粒状集合体、晶簇、结核体和钟乳状体。
由各方向发育大致相等的颗粒组成的集合体，叫做粒状集合体。
按颗粒大小,又可分为粗粒状 ( 直径> 5m)、中粒状(直径达到 1～5mm) 和细粒状 (直径<1m) 集合体。
【精选】矿物形态与物理性质
不同温度下形成的方解石的形态 不同成因的锆石形态
晶体的另一个习性，是其在三维空间延伸 的情况。有以下三种：
1）三向等长：晶体沿X、Y、Z轴大致相等发育， 呈等轴状或粒状。即 a=b=c，晶体结构在三维 空间是相等或差异很小。如石榴子石、黄铁矿。
2）二向延展：晶体沿两个方向特别发育，而另 一方向发育较差，a=b>c，呈板状、片状等。 如石墨、云母等。这些矿物常具有坚强的构造 层。
(1) 成分、结构对矿物晶体延伸习性起制约作用
A 成分简单、对称程度高的矿物，一般成粒状。如 自然金、金刚石、方铅矿、石盐。
B 晶胞形状对低级晶族矿物晶体延伸习性的影响。 低级晶族矿物晶体的形状是沿最小轴长方向延伸， 或沿最大轴长方向缩扁的。
C 晶体习性晶面常平行结构中化学键最强的方向。 (2) 生成环境对矿物晶体习性的影响
3）一向伸长：晶体沿一个方向特别发育，即有 a=b<c，呈柱状、针状等，如辉石、角闪石等。 这些矿物在晶体结构上常具有一个方向键力很 强。
晶体习性
柱一 状向 ／延 棒长 状 ／ 针 状
板两 状向 ／延 片展 状
三向等长 粒状
一向延长型：
返 回
二向延展型：
返回
三向等长型：
返回
影响晶体习性的因素有以下几个方面：
显晶集合体形态
粒状集合体
按单体的结晶习性及集 合方式的不同可分为粒 状、片状、板状、针状 、柱状、棒状、放射状 、纤维状、晶簇状等集 合体
片 ／ 板 状 集 合 体
毛 发 状 集 合 体
棒状集合体
针状集合体
显晶集合体：
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显晶集合体：
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一群发育完好的晶体，一端固定在一共同
矿物的形态及物理
磁性 矿物能被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的 能力称为磁性。可用磁铁或磁铁矿粉末吸引进 行测试。
发光性 矿物在外来能量的激发下，能发出 某种可见光的性质，称发光性。如萤石、 白钨矿在紫外线照射时均显萤光。
照在宝石上产生的光泽。
（4）透明度
指矿物透光的性能，一般透明和不透明是相 对的。常以厚 0.03 毫米薄片为标准，按其透 光程度进行肉眼观察中将矿物分为透明、半透 明和不透明三类。常见的透明矿物有水晶、方 解石、云母、长石、辉石和角闪石；半透明矿 物有闪锌矿、辰砂；不透明矿物有磁铁矿、黄 铁矿、石墨、方铅矿等。
石。 （7）晶簇
是具有共同生长基壁的一组单晶集合体，常 生长在空隙壁上，如石英（水晶）晶簇。
石英晶簇
放射状集合体
矿物的物理性质 1、光学性质
是指矿物对光的吸收、折射、反射所表现出来的 物理性质，主要有颜色、条痕、光泽和透明度等 。 （1）颜色 矿物对不同波长的光波吸收程度不同所表现出来 的结果。如果对各种波长的光吸收是均匀的，则 随吸收程度由强变弱而呈黑、灰、白色；如矿物 对不同波长的光选择吸收，则出现各种颜色。
如果用显微镜观察矿物的薄片，几乎所有的 半透明矿物均可以透过光线，也称其为透明矿 物；而金属矿物在镜下仍为不透明状。
（5）解理与断口
矿物受力后沿其晶体内部一定的结晶方向 （或结晶格架）裂开或分裂的性质，称解理。 它是沿着矿物内部一定方向发生平行分离的特 性，其裂开面称解理面。解理面可以平行晶面， 也可以与晶面相交。
矿物本身固有的颜色叫自色，有些矿物只有一种 颜色，有的矿物因含杂质或色体、裂纹或被氧化 而呈现不同颜色叫他色或假色。 自色
矿物的形态及物理性质
特殊变异光泽
油脂光泽
珍珠光泽
丝 绢 光 泽
蜡状光泽
土状光泽-----高岭土
矿物 的颜色、条痕、光泽、透明度之间的关系
颜色
透明度 条痕色 光泽
非金属色
透明 无色、白色 玻璃光泽 半透明 彩色 金刚光泽
金属色
不透明 暗彩色 半金属光泽 灰黑色、 黑色 金属光泽
二、矿物的力学性质
矿物在外力作用下所表现出来的性质
1、显晶质集合体
按单体形态和集合方式分为：
★ 粒状集合体 ---由粒状单体集合而成： 粗粒----D＞5mm 中粒----D = 1～5mm 细粒----D ＜1mm ★ ★ 柱状集合体 ---由一向延伸的矿物单体聚合而 成： 如：短柱、长柱、针状集合体； 板片状集合体----由二向延展的矿物单体聚合 而成； 板状、片状、 鳞片状集合体；
皮壳状集合体 ---- 呈厚层覆盖在其它矿物和岩石的表面上。孔雀石；
土状集合体 -------呈粉末状疏松地聚集在一起。高岭土； 致密块状 ------眼看不到单体界限的块状矿物，玉类；
如 ：软玉； 块状黄铜矿；
盐华状 ------- 干旱地区可溶性盐类组成的被膜； 块状集合体 ----- -肉眼看不到单体界限的致密块体。
石英晶体：柱状； 不同的选矿加工方法。
石棉：纤维状
★ 选矿、技术加工：形态不同，利用
1．矿物单体形态及分类
（1）、按晶面的完整程度
① 自形晶：具有完整的固有晶形的晶面， 晶面包围了整个晶体。 例：黄铁矿晶体-----立方体；
石榴子石
-----菱形十二面体。
金刚石-----八面体
②
半自形晶：晶体发育不完整，只出现部 例：磁铁矿，八面体不完整）。
矿物的形态及物理性质
矿物的形态及物理性质
矿物的形态及物理性质
矿物指的是在地质结构中形成的天然物质，也又称作矿石，它们形成独特的岩石，在我们日常生活中很难检测。
那么矿物的形态以及物理性质又有哪些呢？
一是矿物的形态，它们的形态特征多种多样，主要表现为多边形和圆形，同时还有不规则形态等；如硬石英、金刚石等均为六角形，正立方体、正二十面体等晶体形态最为常见，但也有一些为特别形态的矿物，如半连晶体、复式、空心体、灌木体等。
二是矿物的物理性质，主要表现为硬度、断开面、熔点、密度、质转、断口、显影以及特殊现象等。
其中硬度是衡量矿物的主要物理性质，常用的是米氏硬度评价法；断口是矿物内部界面的形状特征，矿物间的断口钝硬因子可以帮助我们判断矿物种类；断开面是表现矿物层面结构特征，用于表示矿物的尺寸和结构；密度是指矿物质量与体积的比值；质转是指矿物外表形状的变化；显影效应是描述矿物间相互作用力；熔点是指在一定温度条件下矿物发生变性的温度点；而特殊现象是指一类矿物的分布范围和表明特征。
总结起来，矿物的形态以及物理性质有多种多样，各具特色，有助于我们更好的了解矿物的性质，正是因为矿物特性越丰富，它可以用于更多的场景，帮助我们更准确的了解晶体的结构和性质，为地质学行业的发展进步提供帮助和支撑。
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（1）晶面花纹 （2）晶面台阶 （3）生长丘 （4）蚀像
晶面花纹
矿物规则连生体形态
自然界的天然矿物或工艺矿物经常出现多个单体规则连生体的形态，称规则连生体。矿物规则连 生体可有平行连生、浮生、双晶。这里主要介绍双晶。
双晶即两个以上的单晶体按照一定的对称规律形成的规则连生体。相互连生的单体可以借助反映、 旋转、反伸等对称操作彼此重合或平行。它们与晶体的对称要素一样也存在有双晶要素：双晶面、 双晶轴、双晶中心。
矿物的自色一般较均匀，稳定，它代表矿物本身的颜色；他色和假色常在一个矿物中分布不均一， 导致矿物表面色彩不同或浓淡不均。 （2） 条痕 条痕就是矿物在无釉白瓷板上摩擦留下粉末的颜色。同一种矿物的条痕（痕迹）是比较固定的。
条痕可以与矿物的颜色相同，也可以不同。如赤铁矿的颜色可以是褐红色，也可以是铁黑色，但条 痕均为樱红色，磁铁矿是铁黑色但条痕是黑色。可见条痕是鉴定矿物的一个重要标志。对浅色矿 物和透明矿物来说其条痕一般为无色或淡色，对鉴定矿物其意义不大，深色不透明的矿物才能显 示明显的条痕色。
矿物大多数以集合体形式存在，所谓矿物集合体即同种矿物的多个单体聚集在一起形成一个整体， 由于每个单体的取向不同，形态不同，使矿物集合体的形态千姿百态，绚丽多彩，具有鉴定意义和 工艺价值。依据集合体的取向不同，结晶方式不同可以分为多种。 （1）柱状集合体 个体均由柱状矿物组成，集合方式不规则，如角闪石。
（2）放射状集合体 个体为针状、长柱状。一端会聚，另一端呈发散状，象光线四射，如红柱石、透闪石等。
（3）纤维状集合体 由极细的针状或纤维状矿物组成，如石棉。
（4）片状集合体 由片状矿物组成，如云母。
（5）板状集合体 由板状矿物组成，如石膏。
（6）粒状集合体 系由均匀粒状矿物组成，如石榴子石、橄榄石。
（3）光泽
光泽是指矿物反光的能力，因强弱有别，光泽常与矿物的成分和表面性质有关，习惯上按矿
物表面的反光程度分为金属光泽和非金属光泽两大类，介于两者之间的称半金属光泽。金属光 泽的矿物如方铅矿、黄铜矿等。非金属光泽的矿物如长石、石英、云母、辉石等。半金 属光泽的矿物如赤铁矿、磁铁矿和铬铁矿等。
向发展很快，常形成板状（石膏）、片状（云母）、鳞片状。（图b所示） （3）三向延伸
其晶体常数a≌b≌c，晶体常数在三维空间大发育速度相等或近似相等，常呈现等轴状、颗粒状。如 立方体（黄铁矿、图c所示）、八面体（磁铁矿、图d所示）、菱形十二面体（石榴子石、图e所示） 等。
a、辉锑矿晶形
b、云母晶形
（1）简单双晶 由两个单体构成的双晶。分为接触双晶和贯穿双晶。如正长石的简单双晶。
正长石的贯穿双晶
正长石的接触双晶
（2）聚片双晶 由多个片状单体以一定的双晶规律结合连在一起。如斜长石的聚片双晶。
斜长石的聚片双晶
（3）穿插双晶 单体相互穿插而形成的双晶。如萤石的穿插晶。
萤石的穿插双晶
矿物集合体形态
d、磁铁矿晶形
c、黄铁矿晶形
e、石榴子石晶形
矿物形态与晶习的区别
晶体习性主要强调晶体本身固有的形态特征，与晶体内部组成、结构有关，是矿物晶体固有的、 常见的形态特征，与外界环境无关，如石榴子石总是粒状的；但矿物形态不仅受内部组成、结构有 关，而且外界环境对其影响很大，因此同一矿物也可能有不同的结晶习性。如石英在不同的条件下 可以发育成不同形态。
矿物的形态及物理.
矿物的形态
矿物的形态指矿物的单体形态、规则连生体形态及同种矿物的集合体形态。 1、矿物的单体形态
晶体的理想形态属于矿物单体的形态。它具有一定的几何外形，由晶棱、面角和晶面所构成。同 种矿物往往具有一种或几种固定的几何形态，如立方体、四面体、八面体、菱形十二面体等。矿物 的形态是其内部结晶格架的外在表现。因此，这些固定的几何形态是认识矿物的重要标志之一。
双晶律
单体构成双晶的具体规律叫双晶律，除了由双晶要素来表征以外，还可以以双晶律来命名，如正长 石矿物以C轴为双晶轴，称卡斯巴律双晶。双晶律命名原则：
（1）以该双晶的特征矿物命名，如钠长石律双晶，尖晶石律双晶等； （2）以最初发现地名命名，如卡斯巴律双晶，巴西律双晶等； （3）以双晶形状命名，如燕尾双晶、十字双晶等； （4）以双晶和接合面性质命名，如底面双晶、负菱面双晶等。 除此之外，还可以以单体之间的结合方式命名：
矿物的结晶习性或晶体习性，简称晶习，是指在相同生长条件下，一定成分的同种矿物所具有 的习见形态。按照矿物在三维空间发育的程度不同结晶习性可以分为以下三类： （1）一向延伸 其晶体常数a≌b《c，晶体在一个方向延伸很快，常发育为柱状、针状、纤维状。如辉锑矿（图a所示） 等。 （2）二向延伸 其晶体常数a≌b》c，矿物晶体在空间两个方
矿物本身固有的颜色叫自色，有些矿物只有一种颜色，有的矿物因含杂质或色体、裂纹或被氧化而呈 现不同颜色叫他色或假色。
自色 主要决定于矿物组成中元素或化合物的某些色素离子，如孔雀石具翠绿色，赤铁矿具樱红色；黄铜 矿具铜黄色；方铅矿具铅灰色等。
他色 是由外来带色杂质的机械混入所染成的颜色，
如纯净石英为无色透明，但由于不同杂质混入后可成为紫色（紫水晶）、粉红色（蔷薇石英）、 烟灰色（烟水晶）、黑色（墨晶）等。
假色
与矿物本身的化学成分和内部结构无关，其成因如由氧化薄膜所引起的锖色（斑铜矿表面）；由 一系列解理裂缝导致光的折射、反射甚至干涉所呈现的色彩（如方解石、白云母等表面常见彩 虹般的色带
形成晕色）；某些矿物（如拉长石）由于晶格内部有定向排列的包裹体，当沿矿物不同方向观察时 出现蓝、绿、黄、红等徐徐变换的色彩（称变彩）等。
（7）晶簇 是具有共同生长基壁的一组单晶集合体，常生长在空隙壁上，如石英（水晶）晶簇。
石英晶簇
放射状集合体
矿物的物理性质 1、光学性质
是指矿物对光的吸收、折射、反射所表现出来的物理性质，主要有颜色、条痕、光泽和透明度等 。 （1）颜色
矿物对不同波长的光波吸收程度不同所表现出来的结果。如果对各种波长的光吸收是均匀的，则随 吸收程度由强变弱而呈黑、灰、白色；如矿物对不同波长的光选择吸收，则出现各种颜色。