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认识岩石与矿物-矿物的物理性质

时间:2022-07-30 归属:中学地理实验

  虽然矿物学家有许多方法技术用于鉴定2000 种以上的矿物,但是,这里我们主要讲述在岩石鉴定中所必须了解的成岩矿物。我们将严格按以下试验和描述的技术去做,这有助于我们鉴定一些成岩的基本矿物。

  矿物的物理性质一般指光泽、透明度、硬度、条痕、颜色、比重、结构、晶形。其它还有一些特性,例如:味道、气味、磁性和裂性(解理与断口)。这些矿物的每个物理性质定义如下:

1.光泽和透明度

  光泽是矿物表面对光的反射能力。

  (1)金属或非金属光泽。具金属光泽的矿物是不透明的,光线不能穿过。它们的粉末、条痕的颜色比矿物本身要深。例如,金、银、铅、铜、铝等矿物。非金属光泽的矿物的粉末、条痕的颜色比矿物本身要浅。(2)非金属光泽包括玻璃光泽,如石英,珍珠光泽(很弱的彩虹状);如云母,丝绢光泽(玻璃丝状)如石膏,松脂光泽;如闪锌矿。这些矿物的边缘如果很薄,光线可以透过。

(3)透明矿物在不被破坏的情况下可以透过光线,但不能清楚地透过物体影像。

2.硬度

  硬度是当矿物受到刻划时所表现出抵抗外力的强度。岩石的硬度衡量标准是从1 到10。1 是最软,10 达到最硬。要确定一个矿物标本的硬度,用镊子夹住矿物样品颗粒,并且试着刻划你自己的指甲。如果它不能划动你的指甲,那么样品就比你的指甲软。指甲硬度是2.5;因此,矿物样品的硬度一定小于2.5。用一个铜片替代指甲做同样的试验,铜的硬度是3,如果标本划动了铜片,它就比铜硬,硬度便大于3。到底比3 大多少,我们并不清楚。但我们一定要继续试下去,直到我们找到一种此矿物无法划动的物质。一个钢铁刀刃的硬度是5.5,窗玻璃的硬度大约是5.5 到6 之间。金刚石的硬度是10,金刚石是最硬的矿物。在硬度试验中,如果用到玻璃,要保证学生在刻划矿物试验中不要用手一直握着玻璃。通过与已选定作为硬度样品的矿物作比较,一个矿物的相对硬度就可以确定了。标准摩氏硬度计是:

  1.滑石 2.石膏 3.方解石 4.萤石 5.磷灰石6.正长石 7.石英 8.黄玉 9.刚玉 10.金刚石

3.颜色

  颜色是矿物最明显的物理特性。可是由于它的易变性,它往往不被认为是鉴定矿物的可靠性质。有些矿物的颜色是固定不变的,如硫磺的黄色、蓝铜矿的蓝色、孔雀石的绿色等。描述矿物颜色,最好是描述矿物粉末、条痕的颜色。

4.条痕

  条痕就是矿物粉末的颜色。可以通过在陶制的条痕板上擦痕或把矿物碾碎,观察其颜色来获取条痕。条痕颜色可能与矿物总体颜色相似,或十分不同。即使矿物颜色会产生较大变化,但它的条痕颜色仍是持久固定的。条痕板可以用无釉陶瓷制作或以建筑用的旧砖瓦临时代用。

5.解理

  矿物沿着平行于晶面的平面裂开,并沿着此平面产生光滑的表面,这种断裂称作解理。有些矿物只有一个方向的解理,有些则有两个、三个或更多方向的解理。不同于解理的另外一种断裂称作断口。矿物沿不规则方向断裂叫断口。石英和碎玻璃破碎时形成许多拱形断裂叫贝壳断口。

6.晶形

  晶形是矿物的外部形态,它反映矿物内部原子排列的特性。大多数矿物是由结晶体组成的,而且具有规则的内部原子结构,这决定了矿物具有确定的外部形态。但是,有一些矿物是不定形的(即非结晶体)。七种晶系是:等轴晶系、四方晶系、斜方晶系、三斜晶系、单斜晶系、三方晶系和六方晶系。

7.比重

  矿物的比重是用一个比值表示的,它是某矿物质量与同体积摄氏4 度的水的质量之比。如果矿物比重是2,说明此矿物样品的质量是同体积水的质量的2 倍。大多数矿物比重一般在2.5 到3 之间,当比重小于2.5 时,对相应的体积来讲,此矿物被认为是“轻的”。当大于3 时,就会被认为“较重”。具有稳定化学成分的矿物的比重是固定不变的,并且在鉴定这种矿物中经常是有重要作用的性质。

  为了精确地断定矿物的比重必须注意几点:首先,矿物必须纯净,当然要做到这一点往往较困难。其次,矿物必须紧实,不要有裂隙或孔洞,因为那样,里面会有气泡或一层空气存在。

  对于测量比重来讲,物理天平是很方便而精确的仪器。由于其结构简单,在家里就很容易安装设置,而且花费不多。

8.矿物的其它检测方法

8.1.磁性

  可用吸铁石试验矿物标本的磁性。

  8.2.盐酸试验

  对矿物标本使用稀盐酸会有什么反应?标本表面是否产生气泡?起泡剧烈吗?

 

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  • 关键词:矿物 物理性质
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