造岩矿物的物理性质：工程地质与水文地质（第3版）成果

1.矿物的形态

矿物的形态是指单个晶体的外形和晶体集合体的外形。矿物单个晶体的形态，根据晶体在三维空间生长的程度，可分为下列几种：

1）柱状、针状、纤维状，如角闪石、正长石、石膏等；

2）片状、板状，如云母、斜长石等；

3）多面体形状，如石盐、方解石等。

矿物形成时受到生成环境和许多因素的影响，生长较好的单个完整晶体是很少见的，常见到的多是各种不规则形态的集合体，即同种矿物聚集在一起形成的各种形态。如粒状（橄榄石）、土状（高岭石）、鳞片状（绿泥石）、致密块状（磁铁矿）、晶簇状（石英）、鲕状（赤铁矿）等。常见造岩矿物的形态如图1-6 所示。

图1-6　常见造岩矿物的形态

（a）石英晶簇；（b）单个晶体形态

2.颜色

矿物的颜色是指吸收白光中不同波长的光线，在其表面呈现的颜色。颜色是矿物最明显的标志之一，许多矿物就是根据本身固有的颜色而命名的。如橄榄石为橄榄绿色，黑云母为黑色，赤铁矿为暗红色等。当矿物中混入杂质时，则呈现其他颜色。如石英，若晶体为无色透明者称为水晶，因含锰质呈紫色者称为紫水晶，因含有机质碳呈黑色者称为墨晶；若隐晶体呈黑灰色者称为燧石，由白、灰、红等不同颜色组成并具明显同心层或平行条带结构者称为玛瑙。在观察矿物颜色时，应在新鲜面上进行，因为矿物受到风化以后，往往要改变其原来的颜色。

3.矿物的条痕

矿物的条痕是指矿物粉末的颜色，通常是矿物在较硬的无釉瓷板（条痕板或条痕棒）上刻划后留下的色痕。矿物的条痕色比矿物表面的颜色固定，它可以消除假色保持本色，因而是鉴别暗色矿物的重要标志。如黄铁矿、黄铜矿外表的颜色为浅铜黄色、金黄色，条痕却都是黑色（微带绿），而自然金的颜色和条痕都是金黄色。

4.矿物的光泽

矿物表面反射光线呈现的色泽称为光泽。根据矿物表面反光程度的强弱不同可分为：金属光泽（如自然金表面光亮耀眼的色泽）、半金属光泽（如赤铁矿表面暗淡而不刺目的光泽）和非金属光泽。非金属光泽是一种不具有金属光亮的色泽，它可分为玻璃光泽（如方解石）、金刚光泽（如金刚石）、珍珠光泽（如云母）、丝绢光泽（如石膏）、油脂光泽（如石英）、土状光泽（如高岭石）等。常见造岩矿物多为非金属光泽。

5.矿物的透明度(www.xing528.com)

矿物的透明度是指光线透过矿物多少的程度。观察透明度通常以矿物边缘是否能透过光线为标准。根据矿物透过光线所表现出明暗程度的不同，可分为透明矿物（如不含杂质的水晶、冰洲石）、半透明矿物（如石膏）、不透明矿物（如磁铁矿）。

6.矿物的硬度

矿物抵抗外力刻划或研磨的能力称为硬度。矿物的硬度与其化学成分和内部构造有关。不同的矿物具有不同的硬度，一般用两种不同矿物相互刻划来比较其相对硬度。1824 年德国矿物学家费里德里克·摩斯（Friedrich Mohs）选取了10 种不同种类的矿物作为标准，经过相互刻划确定了它们相对硬度的等级，分别定为1 度到10 度，这10 种矿物及其所代表的硬度分级被称为摩氏硬度计（表1-5）。

表1-5　摩氏硬度计

在野外工作时，可利用指甲（硬度为2～2.5）、铜钥匙（3）、小钢刀或普通玻璃（5～5.5）等来测定矿物的硬度。据此，可以把矿物硬度粗略分成软（硬度小于指甲）、中（硬度大于指甲、小于小刀）、硬（硬度大于小刀）三等。

7.矿物的解理与断口

矿物受外力打击后，沿一定方向规则裂开成光滑平面的性质叫解理，裂开的光滑平面称为解理面。解理与矿物晶体内部构造有关，解理发育的方向就是晶体内部质点间引力较小的方向。根据解理面方向的数目多少不同，可分为一组解理（如云母）、两组解理（如长石）、三组解理（如方解石）等。根据解理面发育的完善程度，可分为极完全解理（如云母极易裂成光滑的薄片）、完全解理（如方解石易裂成解理面相当光滑的小块）、中等解理（如角闪石的解理面不能一劈到底，不很光滑，常呈小阶梯状）、不完全解理（如磷灰石只有在细小的碎块上才能看到不清晰的解理面）、无解理（如石英）。无解理的矿物受到外力打击后，不是按一定方向裂开，而是不规则破裂，破裂面呈各种凹凸不平的形状，这种性质称为断口。

对具有解理的矿物来说，同种矿物的解理方向和解理程度总是相同的，性质很固定。因此，解理是鉴定矿物的重要特征之一。此外，解理的完善程度，是与断口发育程度相互消长的。解理完全者，常常无断口；断口发育者，常常无解理或不完全。断口的形态往往具有一定的特点，可以作为鉴别矿物的辅助特征。常见的断口形态有贝壳状（如石英）、参差状（如磷灰石）、锯齿状（如自然铜）和平坦状（如高岭石）等，如图1-7（c）为石英的贝壳状断口。

图1-7　矿物的解理与断口

（a）方解石的解理；（b）云母的解理；（c）石英的贝壳状断口

8.矿物的其他性质

除上述矿物的基本特征外，还有一些矿物具有独特的性质，这些性质便成为鉴定它们的可靠依据。如磁铁矿具有磁性，云母具有弹性，绿泥石薄片具有挠性，方解石具有可溶性（滴盐酸剧烈起泡），滑石具有滑腻感，高岭石具有吸水性（粘舌），萤石具有发光性（加热后发出鲜明的蓝色萤光）等。