7矿物的物理性质用于识别它们

矿物的物理性质是什么?

矿物是岩石的组成部分，因此也是地球结构的组成部分。它们被具体地定义为自然发生的结晶(在矿物学中使用，这意味着它们具有有序的内部结构)固体，是无机的，不是通过生物方法制成的。例如，下图所示的铋就不是矿物，因为它不是以这种形式自然存在的;这种晶体是在实验室里制造出来的。

每种矿物都有其特定的化学成分和结构，这使它们区别于其他类似的矿物。它们还具有特定的物理性质，科学家可以不用显微镜就能识别它们。让我们来看看矿物的这些不同的物理性质，看看它们是如何被识别的。

一种矿物的颜色有时会非常独特。以蓝铜矿(如下图所示)为例，蓝铜矿以其深蓝色而闻名，而橄榄石则以其橄榄绿而得名。然而，并不是所有的矿物质都是一种特定的颜色。有些，比如石英，有多种色调。

两种或两种以上不同的矿物可能颜色相似。风化作用也会改变矿物的颜色。你看到的颜色可能只是矿物表面的一层涂层，就像赤铁矿上的铁锈或粘土表面的风化作用。不透明矿物和金属矿物往往具有特定的独特颜色，而半透明和透明矿物似乎更容易因化学杂质而发生颜色变化。

但即便如此，颜色也不是鉴别矿物最可靠的方法。你必须看具体的细节:它是苍白的还是更深的颜色?它是光滑的颜色还是有条纹或斑驳的斑纹?它都是一种颜色，还是包含了几种不同的色调，混合在一起?仔细研究手头的证据和所有可能的证据来源会给你更多的线索。

光泽是对一种矿物反射光量的描述。有两种主要的光泽:金属(闪亮)和非金属(暗淡)。光泽也与矿物本身的原子结构和结合有关:金属光泽往往与离子键相对应，非金属光泽与共价键相对应。

这使得它成为一种相当可靠的识别矿物的方法，因为它显示了矿物的一些化学特征。金属矿物通常是不透明的，但非金属矿物可以是不透明的、半透明的或透明的。矿物也可以被描述为玻璃状(或玻璃状)、丝状、蜡状或树脂状等。

硬度是一种矿物抗划痕的能力，显示了一种矿物的原子键的强度。以人类的指甲为例。在莫氏硬度标上，它的硬度为2.5，这是测量矿物硬度的标准;1非常软，10非常硬。

如果你用指甲在硬度为1的滑石粉上刮，就会在滑石粉上留下印记，因为指甲里的原子比滑石粉里松散的原子结合得更紧密。然而，如果你试着在硬度为6的正长石上抓指甲，你的指甲就会磨损一部分，因为正长石上的原子结合得更牢固。

硬度往往随着矿物中原子排列的结构复杂性而增加，或者随着原子排列得更紧密而增加。一般来说，硬度的测试方法是用已知硬度的物体相互摩擦，直到找到硬度的范围。

钻石是世界上最坚硬的矿物，因为它有紧密的原子结构和牢固的共价键。这里显示的石膏要软得多，硬度为2。

解理是矿物破裂成光滑平面的趋势。这又是由矿物的内部结构决定的，因为断裂发生在原子之间的弱平面上。由于这个原因，它是一种矿物身份的很好的指示器。

矿物可以裂成薄片(云母)、棒状(某些类型的石棉)、八面体(萤石)或菱形棱镜(方解石)，以及其他形式。有些矿物不能裂解;相反，它们断裂不均匀。有些矿物如石英显示贝壳状断裂，看起来有点像牡蛎的内部，光滑而弯曲。另一些则是纤维状的，有细小的平行晶体，或碎裂成形状奇怪的碎片。

如下图所示，Smithsonite通常是葡萄状的，这意味着它会形成圆形、分层的气泡，可以破碎。如果你有一个未知矿物的样本，你可以试着用岩锤击打它，以更好地看到弱点面在哪里。只是要小心不要太用力!

矿物条纹的定义是，它是粉状矿物的颜色。条纹通常是用一种叫做条纹板的小瓷砖在其表面划痕来检查的。这里产生的颜色比你观察矿物时看到的颜色更有诊断价值，因为你看到的颜色受到矿物中杂质的影响，但当有条纹时，晶体是随机排列的，杂质影响光吸收的可能性较小。

条纹只能由比条纹板更软的矿物产生，通常在硬度尺度上约为7。对于较硬的矿物，你可以把它们碾碎制成粉末。它们往往有白色条纹。并不是所有的矿物都会留下与自然颜色相似的条纹。赤铁矿矿物会产生深红色条纹，因为它基本上是固体锈，尽管固体的赤铁矿是黑色的。

比重是一种物质的密度，在这种情况下是一种矿物，相对于同等体积的水。如果一块方铅矿的比重是7.58，这意味着它比与这块方铅矿体积相同的水重7.58倍。

这些是该特定矿物的每个样品的标准，这使得比重成为一个很好的鉴别诊断标准。金属矿物往往比非金属矿物密度大。重量计(下面刻度上的小烧杯)可以通过测量矿物在水中的质量和在空气中的质量来测量矿物的比重。比重计算公式如下:

含有碳酸盐或CO3的矿物质，当稀释的盐酸溶液(通常是5-10%的HCL)倒在上面时，会溶解并产生气泡。这被地质学家称为酸性测试，它对识别碳酸盐矿物有很大的诊断帮助。方解石的嘶嘶声比白云石更猛烈，反应也更迅速，所以你可以用酸性测试来判断你的矿物是其中一种还是另一种。

有些矿物可能也需要加热才能开始这种反应，比如菱镁矿和菱铁矿。下面的视频来自一位名叫斯科特·布兰德的youtube用户，展示了方解石的反应是多么迅速。

据作者所知，这些内容是准确和真实的，并不意味着要取代来自合格专业人士的正式和个性化的建议。