矿物的成分性质分类

4）珍珠光泽（pearly luster）：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（silky luster）：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（waxy luster）：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（earthy luster）：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。
矿物种
• 矿物并非固定不变的，任何一种矿物都只是在一定 的物理化学条件下相对稳定，得以保存
• 矿物是岩石和矿石的基本组成单位 • 当前，矿物学通常以天然结晶质无机物为主要研究 对象，液体和气体均不在现代矿物之列
矿物学的研究内容及其分析测试技术
1. 矿物学的研究内容
研究矿物的成分、结构、形态、物理性质、成因、 产状、用途和它们相互间的内在联系 矿物的化学成分：（1）单质：金刚石，自然金 （2）化合物：橄榄石，斜长石等 物理性质：晶形、颜色、光泽、解理、裂理、断口、 硬度、条痕等特征
4）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。
石英晶簇
• 注意：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（greasy luster）：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（resinous luster）：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（pitchy luster）：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。
2．矿物学的研究分析测试技术 电子显微镜观测 电子探针分析 化学分析法 光谱类分析 X射线分析 穆斯堡尔谱
电子显微镜
JXA-8100 电子探针（EPMA)
锆石的 CL照片
X射线衍射仪
3.矿物学的应用
矿物学的应用主要包括两大方面：
① 应用于地质找矿
② 研究作为矿产资源的矿物本身的开发和应用
显晶集合体的形态常见有：
柱状（columnar）、针状（acicular）、板状 （tabular）、片状（schistic）、鳞片状 （scaly）、叶片状（foliated）和粒状 （granular）等。
显晶集合体：
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显晶集合体：
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显晶集合体：
常见的隐晶及胶态集合体按形成方式及 外貌特征主要有： 分泌体(secretion)、结核（concretion）、 鲕状及豆状集合体（oolitic & pisolitic aggregates）、钟乳状集合体（stalactitic aggregate）
光泽（Luster）
• 指矿物表面对光的反射能力。 • 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。矿物对光的折射越 强，光泽也就越强。 • 光泽与透明度、条痕有关，在肉眼鉴定 时，常配合条痕、透明度来判断光泽等 级。
分为4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。
例如，吸收红光， 则呈现红光对角 的补色—绿色。
条痕（streak）
是矿物粉末的颜色。一般是指矿物在白色
无釉磁板（white unglazes porcelain）上划擦 时所留下的粉末的颜色。条痕突出表现了矿 物的自色，因而是鉴定矿物的可靠依据。
注意：
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象混入物的影响，其 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 。
测试时，应先以高硬度的标准矿物的棱角刻划待测 矿物，再依次换用硬度较低的标准矿物刻划，当两矿物 硬度相近时，则用标准矿物与待测矿物相互刻划，以确 定其硬度的相对大小。
2. 确定矿物硬度的简便方法 用指甲和/或小刀刻划来确定硬度范围。 注意： 1）实际鉴定时，常代之以指甲（2.0～2.5）、 小钢刀（5～6）和玻璃（5.5～6.0）等来粗略地确 定矿物的硬度; 2）待测矿物须选择新鲜、致密、纯净的单矿 物，最好是具良好的棱角、晶面或解理面的单晶体。 有些矿物的硬度具对称性和各向异性。如，蓝晶石 （100）面上的硬度，沿延长方向硬度为4.5，垂直 延长方向硬度6.5,被称为二硬石。
1．猫眼效应（猫眼光，chatoyance）
紫翠玉猫眼
绿柱石猫眼
2．星光效应（ 星光，asterism ）
星光蓝宝石
星光红宝石戒面
（二）矿物的力学性质
（mechanical properties） 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。 力学性质：硬度 Hardness 解理 Cleavage 断口 Fracture
（1）一向伸长： 柱状、针状、毛发状: 辉石、角闪石、电气石
（2）二向延长：如板状、板片状、片状等。 云母、绿泥石等具此习性。
（3）三向等长：如等轴 状、粒状。石榴石、黄 铁矿等具此习性。
2、矿物集合体形态：
同种矿物多个单体聚集在一起就是矿物集合体。集合 体形态取决于单体形态和集合方式。 按矿物颗粒大小，集合体分为： 显晶集合体：肉眼能分辨其中矿物单体 隐晶集合体：显微镜下可以区分出矿物 单体 胶态集合体：显微镜下也不能辨别出单体
• 矿物光泽、颜色和条痕是矿物鉴定的重要依据， 透明度、光泽和颜色还是评价宝石的重要指标。
特殊光学效应
由于矿物内部具有包裹体、双晶、 微细球状结构等特殊内在因素，当被加工 成宝石时，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、星光效应、变 色效应、变彩效应、晕色效应 等。
解理 Cleavages
矿物在外力作用（敲打 或挤压）下， 严格沿着 一定结晶学方向破裂、 并裂成光滑平面的性质 称为解理。这些平面称 为解理面cleavage plane.
解理是鉴别矿物的可靠 依据之一。
分为五个等级：
（1）极完全解理：矿物在外力作用下极易 裂成簿片。解理面光滑、平整。如云母、 石墨、石膏等。
（据B.Mason,1966） 元 素 质量克拉克 值（％） 46.6 27.72 8.13 5.00 3.63 2.83 2.59 2.09 原子克拉克 值（％） 62.55 21.22 6.47 1.92 1.94 2.64 1.42 1.84
O Si Al Fe Ca Na K Mg
地壳中以O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg 等元素组成 的含氧盐和氧化物矿物分布最广。 其中硅酸盐矿物占矿物总种数的24％，占地壳总 重量的3/4。如：橄榄石((Mg, Fe)2[SiO4]) 、透辉 石(CaMg[Si2O6])等七大造岩矿物皆为硅酸盐矿物； 氧化物矿物，占矿物总种数的14 ％，占地壳总重 量的17％。如石英（SiO2） ，刚玉(Al2O3)等。 矿物的化学成分： （1）单质：金刚石，自然金 （2）化合物：橄榄石，斜长石等
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。 光学性质：颜色 Color 条痕 Streak 透明度 Transparence 光泽 Luster
颜色（Color）
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。 是鉴定矿物时最直观的感性认识。
矿物：
水 晶
(crystal)
方解石(calcite)
石棉(asbestos)
金刚石
(diamond)
孔雀石(malachite)
绿柱石(beryl)
自然金(gold)
黄铁矿(pyrite)
要点
• 矿物系地球、月球及其他天体中天然形成的产物 • 矿物具有一定的化学成分和内部结构，从而也具有
一定的形态和物理、化学性质，藉此我们可以鉴别
透明度（ Transparence ）
矿物透过可见光的程度。分为透明、半透明、 不透明。 1）透明（transparent）： 能透过绝大部分光， 条痕为无色、白色或浅色。如，石英、方解石、 普通角闪石 2）半透明（translucent）：可允许部分光透 过，条痕呈红、褐等各种彩色。如，辰砂、雄 黄 3）不透明（opaque）：基本不允许光透过， 条痕呈黑色或金属色。 如，磁铁矿、石墨
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第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
矿物的化学成分 矿物的形态 矿物的物理性质 矿物的分类命名
第一部分 矿物的化学成分
矿物的化学成分： 矿物是自然界的天然产物，化学元素是形 成矿物的物质基础。显然，地壳中化学元 素的丰度与矿物的形成、矿物的化学成分 有着密切的关系。
常见8种元素的元素丰度
分泌体：
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鲕状集合体：
豆状集合体：
钟乳状：
葡萄状和肾状
块状集合体：
土状集合体：
被膜状集合体：
第三部分
矿物的物理性质
取决于矿物本身的化学组成和内 部结构，是鉴定矿物的主要依据，也 是矿物资源开发利用的着眼点。 光学性质、力学性质、磁学性质、 电学性质、热学性质
（一）矿物的光学性质
石英的油脂光泽
闪锌矿的树脂光泽
珍珠光泽
层解石
白 云 母
蛇纹石石棉的丝绢光泽
蜡状光泽
蛇纹石 滑石
高岭石土状光泽
铝土矿的 土状光泽
具假象赤铁矿 的褐铁矿
矿物透明度、光泽、颜色和条痕的关系 透明度 光 泽 颜 色 条 痕 折射率 吸收率 反射率 透明———————不透明 玻璃—金刚—半金属—金属 无色—浅色—深色—金属色 白色—浅色—深色或金属色 低——————————高 低——————————高 低——————————高