各类矿石的物性
矿物物性对比表
矿物名称化学式形态矿物光学性质矿物力学性质其他颜色条痕透明度光泽解理断口比重硬度1石墨 C 片状板状；鳞片状，土块状铁黑色亮黑色不透明金属一组片状极完全解理无 2.21~2.26 1~2 导电性，污手，滑感2自然硫S 双锥或厚板状；块状土状硫黄色浅黄色透明晶面金刚，断口油脂光泽不完全贝壳状 2.05~2.08 1~2 不导点，摩擦负电，熔点低3方铅矿PbS 立方体；粒状，致密块状铅灰色灰黑色不透明金属光泽三组立方体完全解理无7.4~7.6 2~3 弱导电性，良好检波性4闪锌矿ZnS 四面体；粒状，有时肾状，葡萄状棕褐色淡棕褐色半透明半金属光泽六组菱形十二面体解理无 3.9~4.1 3.5~4 不导电5黄铜矿CuFeS2少见；致密块状铜黄色绿黑色不透明金属光泽不发育无 4.1~4.3 3~4 性脆，能导电6磁黄铁矿Fe1-x S 少见；致密块状粒状浸染状暗古铜黄色灰黑色不透明金属光泽不发育无 4.6~4.7 4 性脆，导电性和弱—强磁性7辰砂HgS 菱面体或厚板状，致密块状，粉末状鲜红色红色不透明金刚光泽完全无8.05~8.2 2~2.5 导电性差8辉锑矿Sb2S3柱状针状；柱状放射状，少见粒状铅灰色黑色不透明金属光泽二组柱状完全解理无 4.6 2~2.5 性脆，熔点低9辉铋矿Bi2S3柱状针状，晶面上有明显纵纹；柱状放射状粒状铅灰色锡白色黑色不透明金属光泽二组柱状完全解理无 6.4~6.8 2~2.5 性脆10雌黄As2S3板状短柱状；片状土状，少见梳妆柠檬黄色鲜黄色半透明解理珍珠，油脂—金刚光泽一组片状解理极完全无 3.5 1.5~2 薄片具挠性，熔点低11雄黄AsS 短柱状针状；致密块状土状橘红色淡橘红色透明—半透明晶面金刚断面树脂二组柱状解理完全无 3.6 1.5~2 性脆12辉钼矿MoS2六方板状片状；鳞片状，片状铅灰色亮铅灰色不透明金属光泽一组片状极完全解理无 5.0 1 有滑腻感13斑铜矿Cu5FeS4少见；致密块状粒状不规则状暗铜红色灰黑色不透明金属光泽无无 4.9~5 3 性脆，导电性14黄铁矿FeS2立方体，五角十二面体；致密块状，分散粒状浅铜黄色黑色不透明强金属光泽无参差状 4.9~5.2 6~6.5 性脆15毒砂FeAsS 柱状，柱面有条纹；粒状，致密块状锡白色至钢灰色灰黑色不透明金属光泽解理不完全无 5.9~6.29 5.5~6 性脆灼烧后具磁性，锤击发蒜臭16刚玉Al2O3腰鼓状，柱状；粒状，致密块状灰，黄灰色无透明玻璃光泽无有裂开 3.95~4.10 9 化学性质稳定，不易腐蚀18赤铁矿Fe2O3板状；显晶质有片状鳞片状块状。
矿物的物理性质和化学性质
矿物的物理性质和化学性质矿物是地球内部成分在自然界中形成的固体物质，具有一定的物理性质和化学性质。
本文将介绍矿物的物理性质和化学性质，并探讨其在地质学和矿物学中的重要性。
一、矿物的物理性质1. 密度矿物的密度是指矿物质量与体积之间的比值，通常用克/立方厘米（g/cm³）表示。
矿物的密度与其成分和结构有关，不同矿物的密度差异较大。
例如，金刚石的密度为3.52g/cm³，而方解石的密度为2.71g/cm³。
2. 硬度矿物的硬度是指矿物表面抵抗划伤的能力。
莫氏硬度尺是衡量矿物硬度的常用工具，将矿物按照其硬度分为10个等级，从1级到10级。
例如，石膏的硬度为2，而钻石的硬度为10。
3. 断口矿物的断口是指矿石断裂后的表面形貌。
常见的断口有贝壳状断口、贝壳状断口和贝壳状断口等。
不同矿物的断口形态可以提供有关矿物内部结构的信息。
4. 光泽矿物的光泽是指矿物在光线照射下反射光的特性。
常见的光泽有金属光泽、玻璃光泽、树脂光泽等，不同矿物的光泽类型可以帮助对其进行初步鉴定。
5. 色彩矿物的颜色是指其表面呈现的颜色特征，可以通过肉眼观察。
然而，颜色可能会受到杂质的影响，因此不能仅凭颜色来确定矿物的种类。
二、矿物的化学性质1. 化学成分矿物的化学成分是指矿物中各种化学元素的含量和组合方式。
不同矿物具有不同的化学成分，这些成分直接决定了矿物的性质和特征。
例如，方解石的化学成分为CaCO3，而石英的化学成分为SiO2。
2. 反应性矿物的反应性是指矿物与其他物质发生化学反应的能力。
例如，含铁矿物在受热条件下可以发生氧化反应，产生石锰矿等。
3. 溶解性矿物的溶解性是指矿物在不同溶剂中的溶解程度。
某些矿物可以在水中溶解而形成溶液，而其他矿物则不能溶解。
溶解性也是鉴定矿物的重要性质之一。
4. 酸碱性矿物的酸碱性是指矿物在酸性或碱性环境中的反应性。
有些矿物可以与酸、碱反应，产生溶液或沉淀等。
这种反应性可以帮助矿物学家确定矿物的种类。
矿物物性对比表
矿物名称化学式形态矿物光学性质矿物力学性质其他颜色条痕透明度光泽解理断口比重硬度1石墨 C 片状板状；鳞片状，土块状铁黑色亮黑色不透明金属一组片状极完全解理无 2.21~2.261~2 导电性，污手，滑感2自然硫S 双锥或厚板状；块状土状硫黄色浅黄色透明晶面金刚，断口油脂光泽不完全贝壳状 2.05~2.081~2 不导点，摩擦负电，熔点低3方铅矿PbS 立方体；粒状，致密块状铅灰色灰黑色不透明金属光泽三组立方体完全解理无7.4~7.6 2~3 弱导电性，良好检波性4闪锌矿ZnS 四面体；粒状，有时肾状，葡萄状棕褐色淡棕褐色半透明半金属光泽六组菱形十二面体解理无 3.9~4.1 3.5~4 不导电5黄铜矿CuFeS2 少见；致密块状铜黄色绿黑色不透明金属光泽不发育无 4.1~4.3 3~4 性脆，能导电6磁黄铁矿Fe1-xS 少见；致密块状粒状浸染状暗古铜黄色灰黑色不透明金属光泽不发育无 4.6~4.7 4 性脆，导电性和弱—强磁性7辰砂HgS 菱面体或厚板状，致密块状，粉末状鲜红色红色不透明金刚光泽完全无8.05~8.22~2.5 导电性差8辉锑矿Sb2S3 柱状针状；柱状放射状，少见粒状铅灰色黑色不透明金属光泽二组柱状完全解理无 4.6 2~2.5 性脆，熔点低9辉铋矿Bi2S3 柱状针状，晶面上有明显纵纹；柱状放射状粒状铅灰色锡白色黑色不透明金属光泽二组柱状完全解理无 6.4~6.8 2~2.5 性脆10雌黄As2S3 板状短柱状；片状土状，少见梳妆柠檬黄色鲜黄色半透明解理珍珠，油脂—金刚光泽一组片状解理极完全无 3.5 1.5~2 薄片具挠性，熔点低11雄黄AsS 短柱状针状；致密块状土状橘红色淡橘红色透明—半透明晶面金刚断面树脂二组柱状解理完全无 3.6 1.5~2 性脆12辉钼矿MoS2 六方板状片状；鳞片状，片状铅灰色亮铅灰色不透明金属光泽一组片状极完全解理无 5.0 1 有滑腻感13斑铜矿Cu5FeS4 少见；致密块状粒状不规则状暗铜红色灰黑色不透明金属光泽无无 4.9~5 3 性脆，导电性14黄铁矿FeS2 立方体，五角十二面体；致密块状，分散粒状浅铜黄色黑色不透明强金属光泽无参差状 4.9~5.2 6~6.5 性脆15毒砂FeAsS 柱状，柱面有条纹；粒状，致密块状锡白色至钢灰色灰黑色不透明金属光泽解理不完全无 5.9~6.295.5~6 性脆灼烧后具磁性，锤击发蒜臭16刚玉Al2O3 腰鼓状，柱状；粒状，致密块状灰，黄灰色无透明玻璃光泽无有裂开 3.95~4.109 化学性质稳定，不易腐蚀18赤铁矿Fe2O3 板状；显晶质有片状鳞片状块状。
矿物和材料的物理化学性质分析
矿物和材料的物理化学性质分析自古以来，人类就开始了对矿物和材料的研究。
每一个矿物和材料都具有其独特的物理化学性质，这些性质的研究和分析对于人类的发展和社会的进步都发挥了重要的作用。
在本文中，我们将探讨一些矿物和材料的物理化学性质，并对其进行分析。
一、硅石硅石是一种常见的矿物质，其分子式为SiO2。
一般来说，硅石具有较高的硬度、稳定性和较低的导电性。
硅石具有良好的光学性质，其折射率较高，且有强烈的双折射性。
另外，硅石的晶体结构具有很高的对称性，形成了高度有序的晶格结构。
这种结构的不存在缺陷或杂质，使得硅石在电子和光电子学领域有广泛的应用。
二、金属金属是一种最为常见的材料，其具有很高的导电性和热传导性。
金属也是一种有序的结构，其原子具有很高的紧密度，在晶体结构中存在很多晶粒。
金属的膨胀系数很大，使得金属具有较高的热稳定性。
金属在受热后会发生变形和漏电等现象，从而影响其性能和应用领域。
三、陶瓷陶瓷是一种制造业中极为重要的材料。
陶瓷具有高温稳定性及化学稳定性，并且不易受腐蚀。
陶瓷的物理化学属性使得其在制造磁性材料、电容器和电子器件等方面应用广泛。
此外，陶瓷材料还是一种良好的绝缘体，它能够很好地防止电子设备的电泄漏。
四、纤维纤维是一种轻质且柔软的材料。
纤维的原子间结构也是有序的，其化学锻炼程度也比较高。
纤维的物理特性包括很强的吸湿性和柔软性。
纤维的吸湿性使得其在制造衣服及人造绒毛制品等方面应用广泛。
此外，纤维的物理特性使得其在制造医疗用品、文具和建筑保温材料等方面也具有极高的价值。
五、半导体半导体是一种介于导电体和绝缘体之间的材料，其导电能力可以通过调节其杂质的掺入进行调节。
半导体的分子结构中具有很多的晶格缺陷和杂质，这些缺陷可以影响其导电性能。
半导体的应用领域很广，包括电子元器件、太阳能电池、LED灯等。
以上是对一些常见矿物和材料的物理化学性质的简单分析。
这些性质的研究对于人类的技术进步和科学发展都发挥了极其重要的作用。
矿物的物理性质鉴别
• 矿物：是由地质作用（包括宇宙作用）所形成的，具有一
定化学成分与内部晶体结构，且在一定物理化学条件下相 对稳定的化合物或单质，是岩石和矿石的基本组成单位 （ 最 基 本 的 物 相 ） 。 例 如 ： 黄 铜 矿 （ CuFeS2 ） 、 斑 铜 矿 （ Cu5FeS4 ）、辉铜矿（ Cu2S)、自然铜（ Cu2S ）。
关于解理面的观察，要注意一下几点： • 解理面的观察一定要在单晶体内部观察，对集 合体，要首先划出单颗粒范围，再观察；对隐 晶集合体无解理可言。 • 解理等级的划分是比较难的，要凭经验。 • 解理面与晶面区别：解理面是破裂面，相互平 行可产生无穷多解理面，而晶面只是在表面； 解理面上有解理阶梯，是相互平行的解理在解 理面上的表现，晶面上有生长花纹：聚形纹、 生长阶梯（多边形，螺旋形）、生长丘、蚀像 等。
• 矿物的磁性：在外磁场作用下被磁化的性质。
在鉴定矿物时，一般以磁铁来测试矿物的磁性，分3 级： 强磁性：矿物块体能被磁铁吸引，如磁铁矿； 弱磁性：矿物粉末能被磁铁吸引，如铬铁矿； 无磁性：矿物粉末也不能被吸引，如黄铁矿。 矿物的磁性是由矿物内部结构中未成对电子的自旋磁 矩产生的，这些未成对电子自旋磁矩（微观的）在 外磁场下发生定向排列，产生了宏观磁性。 所以，产生磁性的先决条件是有未成对电子，而过渡 金属离子一般有未成对电子，所以，有未成对电子 的过渡金属离子一般有磁性。
矿物的力学性质
解理、裂开、断口
• 解理：在外力作用下，沿一定结晶学方向破裂 形成一系列光滑平面的性质。破裂面叫解理面。 • 1）与晶体结构有关，沿化学键弱的面网裂开； • 2）可以有多个方向的解理并且分布具有对称 性，因为晶体结构是对称的；
• 3）可以用单形符号来描述解理的结晶学方向 性，因为同一单形的晶面性质相同，面网性 质也相同，产生解理的性质也相同。
各种岩石矿物地球物理物性参数总结
各种岩⽯矿物地球物理物性参数总结沉积岩、冲积物及⽔的电阻率（单位：Ω.M）岩⽯名称ρ变化范围岩⽯名称ρ变化范围固结页岩 20-2×103潜⽔＜100厚层泥岩 10-8×102海⽔ n×10-1- n×100砾⽯ 2×103-104矿井⽔ n×100砂岩 1-6．4×108n×10-1深成盐渍⽔灰岩 50-107未凝结20湿粘⼟泥灰岩 3-70粘⼟ 1-10010-800冲击层和砂油砂 4-800⽩云岩 3．5×102-5×103⾬⽔＞1000河⽔ n×10-1- n×102各类岩⽯磁参数（数量级）⼀览表岩⽯类型K（10-6CGSM）Jr（10-6CGSM）磁铁矿及钛磁铁矿103—106103—106其他铁矿101—105100—105超基性岩102—104102—104基性岩101—104100—104酸性岩101—103100—104变质岩100—103100—102沉积岩100—102100—102⽕成岩和变质岩的电阻率（单位：Ω.M）岩⽯名称ρ变化范围岩⽯名称ρ变化范围花岗岩 3×102-106⽞武岩 10-1.3×106(⼲) 花岗斑岩4.5×102(湿)-1.3×106(⼲) 橄榄苏长岩103-6×104(湿)长⽯斑岩 4×103(湿) 橄榄岩3×103(湿)-6.5×103(⼲)钠长岩3×102(湿)-3.3×103(⼲)⾓闪岩8×103(湿)-6×107(⼲)正长岩 102-106⽚岩 20-104闪长岩 104-105凝灰岩 2×103(湿)- 105(⼲) 闪长斑岩1.9×103(湿)-2.8×104(⼲)⽯墨⽚岩 10-102斑岩(各类)60-104板岩 6×102-4×107英安岩 2×104(湿) ⽚⿇岩6.8×104(湿)-3×106(⼲)辉绿斑岩103(湿)-1.7×105(⼲)⼤理岩 102-2.5×108(⼲)辉绿岩 20-5×107矽卡岩2.5×102(湿)-2.5×108(⼲)熔岩 102-5×104⽯英岩 10-2×108辉长岩 103-106⾦属元素及常见矿物电阻率（单位：Ω.M）⾦属元素良导电性矿物 10-810-710-6——10-310-3——1 ⾦铁⽯墨⽅铅矿银锡斑铜矿辉钼矿铜铅铜蓝黄铁矿镍锑磁黄铁矿辉铜矿铝汞磁铁矿黄铜矿中等导电性矿物劣导电性矿物 1——103103——106＞106⿊钨矿褐铁矿⽯英⾚铁矿⾚铁矿长⽯软锰矿蛇纹⽯云母菱镁矿闪锌矿⾓闪⽯铬铁矿⽅解⽯部分岩⽯、矿⽯极化率实测数据统计结果明显不含电⼦导电矿物的岩⽯⽯墨化岩⽯含浸染状硫化物的岩⽯浸染状硫化物矿⽯块状硫化物矿⽯梯形下底边两端点位置表⽰极化率的极⼤值和极⼩值；梯形上边两端点位置是不同作者得到的极化率平均值。
矿物的物理性质
矿物物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质包括:颜色、条痕、光泽、透明度、硬度、解理、断口、比重等。
大体可以归结为三大类，即：光学、力学、特异性质。
矿物的光学性质矿物颜色（1）自色矿物本身所具有的颜色（2）他色：不是矿物本身所具有的颜色，而是因为矿物含有机械混入物或杂质离子，致使矿物呈现出与其自色不同的颜色。
红宝石(含Cr)蓝宝石(含Ti4+或Fe2+)刚玉（Al2O3）水晶（石英，SiO2）紫水晶（含Fe、Mn）水晶（3）假色：也不是矿物本身的颜色，而且多数只存在于矿物表面，主要是由于化学（风化）或物理的原因而使矿物呈现的颜色。
斑铜矿（假色）条痕（色）就是矿物在瓷板上划出的粉末的颜色。
条痕色更稳定，硬度大或浅色矿物一般无条痕。
褐铁矿与赤铁矿的条痕色褐铁矿：褐色赤铁矿：缨红色透明度冰州石（透明）是指矿物透过可见光的能力1．透明石英（半透明）2．半透明3．不透明辉石（不透明）光泽矿物表面对光线的反射强度1．金属光泽2．半金属光泽3．非金属光泽金属光泽（黄铁矿）半金属光泽（磁铁矿）珍珠光泽（白云母）玻璃光泽（石英）金刚光泽（金刚石） 非金属光泽又可进一步分为：金刚光泽、玻璃光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽、油脂光泽、沥青光泽等。
石英（油脂光泽）矿物的力学性质矿物的力学性质是指矿物在外力作用下所表现出来的性质。
硬度是指矿物抵抗外力刻划、压入、研磨等机械作用的能力。
摩氏硬度计：滑石(1)、石膏(2)、方解石(3)、萤石(4)、磷灰石(5)、长石(6)、石英(7)、黄玉(8)、刚玉(9)、金刚石(10)摩氏硬度计只代表矿物硬度的相对顺序，而不能说明硬度的绝对大小，各级之间的硬度差异也是不可比的。
如：石英硬度（7）为滑石硬度（1）的3500倍金刚石（10）硬度则为石英硬度的1150倍在实际和野外工作中为了方便应用，摩氏硬度的确定常借用指甲（2-2.5）、小刀（5-5.5）、碎玻璃（6）等简便工具来代替使用。
岩石物性资料
岩（矿）石物性资料密度：一． 表1-1 常见矿物的密度名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65 金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63 重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9石墨 2.09-2.25 多水高岭土1.9-2.6 蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 3.3-3.6金红石 4.18-4.23 锰矿 3.4-6.0钨酸钙矿 5.9-6.2 铝矾土 2.4-2.5煤 1.2-1.7 褐煤 1.1-1.3表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -纯橄榄岩 2.5-3.3橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9白云岩 2.4-2.9 石灰岩 2.3-3.0页岩 2.1-2.8 砂岩 1.8-2.8白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0 花岗闪长岩 2.69闪长岩 2.81 辉长岩 2.85-3.05 霞石正长岩 2.66 正长岩 2.62 石英闪长岩 2.75 安山玢岩 2.73 石英斑岩 2.60 粒玄岩 2.85 泥岩 1.2-2.4 粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0 泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0 泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0 砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3 角岩 2.74 玢岩 2.6-2.9二．磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度 矿物化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K 磁铁矿24ZnFe O 92000 853 磁黄铁矿21x Fe S - 20000 593 赤铁矿23Fe O 85000 853 镍磁铁矿24NiFe O 47000 873 钴 Co 161800 1404 铁 Fe 218000 1053 镍 Ni 54400 631铁镍矿3Ni Fe 110000 620 铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率 矿物化学式 抗磁化率（4π×610-SI ） 方解石3CaCO -0.5 方铅矿 PbS -0.34石英2SiO -0.5 赤铜矿2Cu O -0.14 自然金 Au -0.14矿物 化学式 顺磁化率（4π×610-SI ）角闪石 2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca NaB Mg Fe Fe Al -+++== 13-75黑云母 33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ）白云岩 0-75 10辉岩 0-280 25砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4 表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩 0.1-0.3 3橄榄岩 0-5 5辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三．电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代 5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代 10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000 早古生代 40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000 前寒武纪 100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22 C值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εr tgδ岩石εrtgδ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectric const.(F/m) Air 0 1 Asphalt:dry 3210~10--2~4Asphalt:wet 21--6~1210~10Clay:dry 31--2-610~10Clay:saturated 1-15-4010~1Concrete:dry32--4-1010~10Concrete:wet 21--10~2010~10Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4 Granite:dry 10-8-10-6 5 Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67 Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30 Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-44~7四．波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.8 74.4 0.31 黑云母33.8 50.5 0.27 白云母56.8 42.9 0.25 钠长石69.0 57.0 0.28 黄铁矿286.8 143.9 0.16 磁铁矿230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.42 57.85 0.26 花岗岩62.44 45.43 0.25 砂岩65.27 40.08 0.16 粉砂岩61.64 40.00 0.23 灰岩68.59 48.41 0.25 白云岩80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）正长石5900 3070 黄铁矿7900 5050钠长石6060 3350 铬铁矿7700奥长石6240 3390 磁铁矿7400 4200拉长石6550 3540 赤铁矿6700 4300石英6000 闪锌矿5310 2560方解石6660 3390 方铅矿3770 2080白云母5810 3360 斑铜矿3800 1700角闪石7210 3990 辉钼矿3900 1850辉石7200 4170 黑钨矿4200 1800橄榄石8400 5160 锡石6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）花岗岩5470 3090 流纹岩4620 2630闪长岩5850 3180 安山岩5840 3160辉长岩6460 3520 橄榄岩8200 4700辉绿岩6000 3400 英安岩5840 2960花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）板岩5770 3370 大理岩5870 3210片岩4030 2880 矽卡岩5490 2960片麻岩4760 2880 混合岩4970 3040变粒岩6010 3380 角闪岩6800 2850角闪岩5920 3480 花岗片麻岩5650 2800榴辉岩5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩5400 3260 斜长麻粒岩5750 2750磁铁石英岩5470 3330 角岩6220 3490石英脉6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）砾岩5070 3000 硬石膏6000 3000砂岩5290 3200 角砾岩5600 2800粉砂岩5440 3030 粘土3000 1800凝灰岩5700 3170 细粒岩5400 3240灰岩5520 3110 石膏4600 2380白云岩6240 3400 泥灰岩4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度V p/（m.s-1）砾岩碎石干砂200-800砂质粘土300-900湿砂600-800粘土1200-2500疏松岩石1500-2500致密岩石1800-4000白垩1800-3500泥质页岩2700-4100石灰岩，致密白云岩2500-6100石膏，无水石膏3500-4500泥灰岩2000-3500冰3100-3600岩盐4200-5500五．温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126 六．放射性表6-1 岩浆岩的放射性岩石类型SiO2Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026中性65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水Rn（氡）（3.7Bq/m3）Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L) 地海洋，河0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-128×10-6水地沉积岩6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-6。
地球物理勘探概论：第一章-岩(矿)石物性与各类矿床的地球物理特征全文
经受蛇纹石化时，辉石被蚀变分解成蛇纹石和磁铁矿，使 磁化率增大，可达到几个SI（k）单位。
（3）基性岩、中性岩，一般说来其磁性较超基性岩低。
（4）花岗岩建造的侵入岩，普遍是铁磁—顺磁性的，磁
化率不高。
（5）喷出岩在化学和矿物成分上与同类侵入岩相近，其
（3）不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩 类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密 度，喷出岩小于侵入岩。
（4）年代老的岩体的密度小于新岩体的密度。
喷出岩 2.5～2.6 g /cm³ 侵入岩 2.7～2.9 g /cm³ 基性、超基性岩 3.0～ 3.6 g /cm³
火成岩成分和密 度的关系
3.沉积岩（1.6~2.7 g /cm³）
沉积岩的密度主要取决于岩石的孔隙度及岩石所处的构 造部位：
（1）沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩 等，这类岩石密度值主要取决于孔隙度大小，干燥的岩 石随孔隙度减少密度呈线性增大；
（2）孔隙中如有充填物，充填物的成分(如水、油、气等)及 充填孔隙的百分比也明显地影响着密度值；
各类岩石的密度表
密度（g/cm³ 岩石名称 ）
火成岩类
1.1∼1.3
花岗岩
1.8 ∼ 2.8
安山岩
2.4 ∼ 3.0
辉长岩
2.3 ∼ 3.0
玄武岩
2.7 ∼ 3.0
橄榄岩
2.1 ∼ 2.2
矿石
赤铁矿
2.4 ∼ 2.9
磁铁矿
2.6 ∼ 3.2
黄铁矿
2.6 ∼ 2.9
铬铁矿
2.6 ∼ 2.9
重晶石
密度（g/cm³）
通常，由于重结晶等作用，区域变质作用将使变质岩比 原岩密度值加大；
矿物的物理性质
矿物的物理性质由于矿物的化学成分不同，晶体构造不同，从而表现出不同的物理性质。
其中有些必须借助仪器测定（如折光率、膨胀系数等），有些则可凭借感官即能识别，后者是肉眼鉴定矿物的重要依据。
1.颜色矿物具有各种颜色，如赤铁矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黑云母等都是根据颜色命名的。
因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色，称为自色。
具有自色的矿物，颜色大体固定不变，因此是鉴定矿物的重要标志之一。
如矿物中含有Mn4+，呈黑色；含有Mn2+，呈紫色；含有Fe3+，呈樱红色或褐色；含有Cu2+，呈蓝色或绿色，等等。
有些矿物的颜色，与本身的化学成分无关，而是因矿物中所含的杂质成分引起的，称为他色。
如纯净水晶（SiO2）是无色透明的，若其中混入微量不同的杂质，即可具有紫色、粉红色、褐色、黑色等。
无色、浅色矿物常具他色，他色随杂质不同而改变，因此一般不能作为矿物鉴定的主要特征。
有些矿物的颜色是由某些化学的和物理的原因而引起的。
如片状集合体矿物常因光程差引起干涉色，称为晕色，如云母；容易氧化的矿物在其表面往往形成具一定颜色的氧化薄膜，称为锖色，如斑铜矿。
以上都统称为假色。
2.条痕矿物粉末的颜色称为条痕。
通常是利用条痕板（无釉瓷板），观察矿物在其上划出的痕迹的颜色。
由于矿物的粉末可以消除一些杂质和物理方面的影响，所以比其颜色更为固定。
有些矿物如赤铁矿，其颜色可能有赤红、黑灰等色，但其条痕则为樱红色，是一致的；有些矿物如黄金、黄铁矿，其颜色大体相同，但其条痕则相差很远，前者为金黄色，后者则为黑或黑绿色。
因此条痕在鉴定矿物上具有重要意义。
3.光泽矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽。
光泽有强有弱，主要取决于矿物对于光线全反射的能力。
光泽可以分为以下几种：（1）金属光泽矿物表面反光极强，如同平滑的金属表面所呈现的光泽。
某些不透明矿物，如黄铁矿、方铅矿等，均具有金属光泽。
（2）半金属光泽较金属光泽稍弱，暗淡而不刺目。
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各类矿石的物性
闪锌矿：硬度3.5-4.0, 比重:3.9-4.1, 等轴晶系.颜色有灰.白.黄.棕.红.绿或黑.锌是常用金属.
方铅矿:硬度:2.5. 比重:7.4-7.6, 等轴晶系.颜色铅灰.是铅和银的源.铅是人类使用最早金属之一.
黄铜矿:硬度:3.5-4.0, 比重:4.3-4.4, 正方晶系.颜色铜黄,最常见和最要的铜矿石之一.
电气石:硬度:7.0-7.5, 比重:3.0-3.2,三方或六方晶系.颜色红.粉.绿.棕.黑等多种.是亚珍贵宝石.
滑 石:硬度:1.0,比重:2.7-2.8,单斜晶系,颜色白至灰或浅绿.作为雕刻材料和滑石粉.
方解石:硬度:3.0,比重:2.7,三方或六方晶系.颜色白.灰.红.棕.绿黑.用于建筑和装饰。
毒 砂：硬度：5.5-6.0,比重:5.9-6.2,单斜晶系.颜色银灰白,常见的砷矿石,
花岗岩:主要成分石英,长石.少量云母和角闪石,是上好的建筑材料.
磁铁矿:硬度5.5-5.6,比重:5.2,等轴晶系,颜色铁黑至灰黑.重要铁矿石,具有很强的磁性.
锡石:硬度:6.0-7.0,比重:6.8-7.1,正方晶系,颜色棕至黑红.极少黄或无色.主要锡矿石.
斑铜矿:硬度:3.0,比重:5.0-5.1,等轴晶系,颜色铜红,铜棕,风化后呈蓝,紫或黑.铜是良导体.
冰洲石:硬度:3.0比重:2.7,三方或六方晶系颜色无色透明,使透过的光线发生折射,偏光.是很好的光学材料.
玛瑙:硬度:6.5-7.0比重:2.6三方或六方晶系颜色多变常有条纹,亚珍贵宝石.
石榴石:硬度:6.0-7.5比重:3.5-4.3.等轴晶系颜色变化较大,一种较贵重的宝石,可作为研磨材料.
石膏:硬度:2.0比重:2.3,颜色无色至灰,黄色,是常用的装饰材料.
大理岩:变质岩,无剥理,主要为方解石,常用于雕刻,是重要的建筑装饰材料.
赤铁矿：硬度：5.0-6.0,比重:5.2-5.3,三方或六方晶系,颜色浅棕,钢灰至铁黑色,
辉钼矿:硬度:1.0-1.5,比重:4.6-5.1,三方或六方晶系,颜色浅蓝铅灰,是提取钼的重要矿石.
孔雀石:硬度:3.5-4.0比重:3.8-4.0,单斜晶系,颜色亮绿至暗绿色,是重要的电解铜原料,青铜器时期曾作为绿色.
石棉:硬度:2.0-2.5比重:2.5,单斜晶系颜色白.灰.棕色广泛用作防火材料. 萤石:硬度:4.0比重:3.2,等轴晶系,颜色紫,黄.绿.蓝.粉.红.黑等用于冶金及化学工业的助熔剂.
雄黄:硬度:1.5-2.0,比重:3.5,单斜晶系,颜色红至橘黄色.用于制造烟花爆竹和雄黄洒.
辉石:硬度:5.0-6.0比重:3.2-3.5,单斜晶系,颜色灰.黑色但变化很多好的可制宝石.
砂岩:沉积岩,石英为主的砂粒大小的矿物或岩屑.用于建筑和制作玻璃.
软锰矿:硬度:2.0-6.5,比重:5.0-5.1正方晶系,颜色黑至深灰色, 黄铁矿:硬度:6.0-6.5,比重:4.9-5.2,等轴晶系,浅黄铜色,常用于制取硫酸,其导电性良好.
辉锑矿:硬度:2.0,比重:4.5-4.6,斜面方晶系,颜色铅灰至黑色,是提炼锑的主要矿石原料.
蛇纹石:硬度:5.0比重:2.6,单斜晶系,颜色浅绿,绿,黄,棕等.
长石:硬度:6.0-6.5,比重:2.5-2.6.单斜晶系,颜色白,肉粉色,常用于瓷器生产.
白云母:硬度:2.5-3.0比重:2.8-2.9单斜方晶系,无色,白,灰.或棕色,用于电器主设备中的绝缘材料.
石英:硬度:7.0,比重:2.65,三方或六方晶系,颜色无色,白,灰,红,黄,茶,黑,亚珍贵宝石.
浮岩:为成岩,酸性岩,含多种硅酸岩矿物晶体,常用作研磨剂,和清洁材料.
白云岩
主要由白云石（50%以上）构成的岩石。
属碳酸盐类岩石，外形似石
灰岩，以加盐酸起泡微弱区别于石灰岩。
可用作耐火材料及其它工业原料。
在野外常用的名称有下列几种：
①泥晶白云岩：由小于0.005 毫米的泥晶白云石组成，结构均匀，具显微层理，生物残体很少，有时可见介形类化石，多为原生白云岩。
②微- 细晶白云岩：晶体大小不一，晶形颇佳，外貌颇似砂糖，野外可用砂糖状白云岩称之，往往由其他类型的白云岩重结晶而成。
③藻白云岩：与藻灰岩相似，即由藻类化石组成的白云岩，我国元古代和震旦纪地层中的白云岩大多属于此类，可能是原生白云岩类型。
④生物白云岩及生物碎屑白云岩：可见其中的化石残体，多由生物碎屑灰岩经白云岩化交代作用而成。
⑤内碎屑白云岩：根据其中的碎属大小又可分为砾屑、砂屑、粉屑白云岩。
它们常以夹层的形态见于一般白云岩层中。
形成于浅海上部或潮间带以上的环境中，其碎屑即由波浪或水流冲击而成。
⑥鲕状白云岩：这是一类次生的白云岩，即由鲕粒石灰岩经白云岩化作用而成。
由于其孔隙度较大，常为石油或地下水的理想储藏层。
就白云岩的成因而言。
从其形成条件而言，可将白云岩分为三类：
原生白云岩：原地沉积的白云岩，是在干燥炎热的气候（28℃～35℃）下蒸发作用而成。
盐度高，水浅（0 ～3 米深的潮汐带上），PH值高于8.3 的咸化潟湖或海湾中形成，也可在陆上咸湖中形成，并常伴生有膏盐层。
成岩白云岩：在碳酸钙沉淀过程中，被白云石交代而成，通常分布不连续，在石灰岩层中呈透镜体状或斑块状，有时也成层状分布，延伸一定距离。
次生白云岩：或称后生白云岩，分布局限，常见于断裂构造带。
大理岩
大理岩
marble
一种变质岩。
又称大理石。
由碳酸盐岩经区域变质作用
或接触变质作用形成。
主要由方解石和白云石组成，此外含
有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石
等。
具粒状变晶结构，块状（有时为条带状）构造。
因原岩不同，可形成不同类型的大理岩，如纯钙镁碳酸盐岩变质后可形成方解石大理岩、白云石大理岩；硅质灰岩变质后可形成石英大理岩、硅灰石大理岩；碳质灰岩变质后可形成石墨大理岩等。
还可根据结构构造、颜色进一步划分，如白色大理岩、灰色大理岩、粉红色大理岩、细粒大理岩、粗粒大理岩、条带状大理岩等。
通常白色和灰色大理岩居多。
其中，质地均匀、细粒、白色者，又称汉白玉。
一般认为，大理岩可形成于不同的温压条件下，如透闪石大理岩形成于低 -中温条件下，透辉石大理岩、镁橄榄石大理岩则形成于中高温变质条件下。
大理岩分布广泛，如中国的云南、山东、北京
房山等地均产大理岩。
许多有色金属、稀有金属、贵金属和
非金属矿产，在成因上都与大理岩有关。
其本身也是优良的
建筑材料和美术工艺品原料。
大理岩硬度不大，易于开采加
工，板材磨光后非常美观，可作室内装饰材料；开采和加工
中的废料，可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等
的优质集料。
少数高度致密均质的可供艺术雕刻和装饰用。
板岩
具板状构造得岩石为板岩。
原岩主要是泥
质岩、泥质粉砂岩和中酸性凝灰岩。
重结晶
不明显，镜下可见有泥质和部分绢云母、绿
泥石、硅质，有时见少量得白云母、黑云母、石英等。
具变余泥质结构。
板岩是区域变质作用得低级产物，温度和均向压力都不高，主要受应力作用的影响。