和其它元素结合形成矿物,如Au、Ag、Hg等,称聚集元素(accumulativeelement):有的丰度不低,而情性很大,不易和其它元素结合成矿物,如Ga、Ge、In、Rb、Cs等,称分散元素(dispersedelement)。4.矿物中的水根据矿物中水的存在形式及其在晶体结构中的作用,可将矿物中的水主要分为吸附水、结晶水和结构水三种基本类型,以及性质介于结晶水与吸附水之间的层间水和沸石水两种过渡类型。(1)吸附水(hydroscopicwater):是呈中性水分子H2O状态存在于矿物中的水。它不直接参与组成矿物的晶体结构,只是机械地被吸附于矿物的表面上或裂隙中。吸附水不属于矿物的化学成分,不写入化学式。它在矿物中的含量不固定,随着外界温度、湿度条件而变化。在常压下,当温度上升至110℃时,吸附水会全部逸出,但并不破坏晶格。薄膜水和毛细管水都属于吸附水。水胶凝体中的胶体水是吸附水的一种特殊类型,它是胶体矿物本身固有特征,故应作为重要组分列入矿物的化学式,但其含量不固定,如蛋白石的化学式是SiO2nH20。(2)结晶水(crystallizationwater):是以中性水分子H2O的形式存在于矿物中的水,它在矿物晶体结构中占有固定的位置,并且水分子的数量也是固定的。结晶水多出现在具有大半径络阴离子的含氧盐矿物中,例如石膏CaSO42H2O。结晶水受晶格的束缚,因此结构比较牢固。但在不同矿物中结晶水与晶格联系的牢固程度又有差别。要使结晶水从矿物中脱出,通常需要100-200°C的温度,结合最牢固的要加温至600℃水才逸出。当矿物脱出结晶水后,晶体的结构被破坏,进而重建为新的晶格,如石膏脱水后形成硬石膏(图[SO.]CaH202-9)。含结晶水的矿物的失水温度图2-9石膏中的结晶水与脱水后形成的硬石膏是一定的,据此可以作为鉴定矿物的一项标志。(3)结构水(constitutionwater):是呈H、(OH)或(H3O)等离子状态存在于矿物晶格中的水。如在高岭石Al4[Si4O1o](H2O):(如图2-10)和水云母(K,H;O)Al2[AISisOio](OH)2中都含有结构水。结构水在晶格中占有固定的位置,在含量上有确定的比例。它们在晶格中靠较强的键力联系着,因此,结构牢固,要在高温(约600~1000℃)作用下,晶格遭到破坏时水才会逸出。8
8 和其它元素结合形成矿物,如Au、Ag、Hg等,称聚集元素(accumulative element);有的 丰度不低,而惰性很大,不易和其它元素结合成矿物,如Ga、Ge、In、Rb、Cs等,称分散 元素(dispersed element)。 4.矿物中的水 根据矿物中水的存在形式及其在晶体结构中的作用,可将矿物中的水主要分为吸附水、 结晶水和结构水三种基本类型,以及性质介于结晶水与吸附水之间的层间水和沸石水两种过 渡类型。 (1) 吸附水(hydroscopic water):是呈中性水分子 H2O 状态存在于矿物中的水。它不直接 参与组成矿物的晶体结构,只是机械地被吸附于矿物的表面上或裂隙中。吸附水不属于矿物 的化学成分,不写入化学式。它在矿物中的含量不固定,随着外界温度、湿度条件而变化。 在常压下,当温度上升至 110℃时,吸附水会全部逸出,但并不破坏晶格。 薄膜水和毛细管水都属于吸附水。水胶凝体中的胶体水是吸附水的一种特殊类型,它是 胶体矿物本身固有特征,故应作为重要组分列入矿物的化学式,但其含量不固定,如蛋白石 的化学式是 SiO2 . nH2O。 (2) 结晶水(crystallization water):是以中性水分子 H2O 的形式存在于矿物中的水,它在 矿物晶体结构中占有固定的位置,并且水分子的数量也是固定的。 结晶水多出现在具有大半径络阴离子的含氧盐矿物中,例如石膏 CaSO4 . 2H2O。结晶水 受晶格的束缚,因此结构比较牢固。但在不同矿物中结晶水与晶格联系的牢固程度又有差别。 要使结晶水从矿物中脱出,通常需要 100-200。 C 的温度,结合最牢固的要加温至 600℃水才 逸出。当矿物脱出 结晶水后,晶体的 结构被破坏,进而 重建为新的晶格, 如石膏脱水后形 成硬石膏 ( 图 2-9)。含结晶水的 矿物的失水温度 是一定的,据此可 以作为鉴定矿物的一项标志。 (3) 结构水(constitution water):是呈 H+ 、(OH)- 或(H3O)+ 等离子状态存在于矿物晶格中 的水。如在高岭石 Al4[Si4O10](H2O)8(如图 2-10)和水云母(K,H3O)Al2[AlSi3O10](OH)2 中都 含有结构水。结构水在晶格中占有固定的位置,在含量上有确定的比例。它们在晶格中靠较 强的键力联系着,因此,结构牢固,要在高温(约 600~1000℃)作用下,晶格遭到破坏时水才 会逸出。 图 2-9 石膏中的结晶水与脱水后形成的硬石膏
(4)沸石水(zeoliticwater):是存在于沸石族矿物晶格中的大空腔或通道中的中性水分子,其性质介于结晶水与吸附水之间。对矿物加热至80~400℃时,水会大量逸出:脱水后的沸石又可重新吸水。水的含量有确定的上、下限范围,在此范围内水的逸出和吸入不破坏晶格,只引起矿物物理性质的变化。H20V[(A,Mg)[SiO4]OHAI[(Si,Al)O.](O.(OH))).O图2-10高岭石中的结构水图2-11蒙脱石结构中的层间水(5)层间水(interlayerwater):是存在于层状构造硅酸盐结构层之间的中性水分子,其性质也是介于结晶水与吸附水之间。如在蒙脱石(如图2-11)中,其结构层表面有过剩负电荷,它要吸附金属阳离子及水分子,从而在相邻的结构层中间形成水分子层。层间水的数量受阳离子种类、温度及湿度变化的影响。加热至110℃时,水大量逸出,而在潮湿环境又可重新吸水。水含量的改变不破坏晶体结构,只影响结构层的间距,即晶胞轴co的大小,及比重、折光率等矿物物理性质。思考题与习题1.矿物结晶习性及其含义?如何以结晶习性为纲描述矿物单体的形态?2.矿物成分和晶体结构类型与矿物的结晶习性有什么关系?3.为什么等轴晶系的晶体一般呈三向等长型晶习,而中级晶族晶体则往往沿c轴方向延伸或垂直于c轴延展?4.常见的晶面微形貌有哪些?为什么矿物晶面上的生长丘和蚀象呈多面体而不是球状?第三章矿物的物理性质第一节矿物的光学性质矿物的光学性质(opticalproperties)主要指矿物对可见光的反射、折射、吸收等所表现出来的各种性质,包括颜色、条痕、光泽和透明度:也指矿物受不同能量激发而发出可见光的性质即发光性。9
9 (4) 沸石水(zeolitic water):是存在于沸石族矿物晶格中的大空腔或通道中的中性水分 子,其性质介于结晶水与吸附水之间。对矿物加热至 80~400℃时,水会大量逸出;脱水后 的沸石又可重新吸水。水的含量有确定的上、下限范围,在此范围内水的逸出和吸入不破坏 晶格,只引起矿物物理性质的变化。 (5) 层间水(interlayer water):是存在于层状构造硅酸盐结构层之间的中性水分子,其 性质也是介于结晶水与吸附水之间。如在蒙脱石(如图 2-11)中,其结构层表面有过剩负 电荷,它要吸附金属阳离子及水分子,从而在相邻的结构层中间形成水分子层。层间水的数 量受阳离子种类、温度及湿度变化的影响。加热至 110℃时,水大量逸出,而在潮湿环境又 可重新吸水。水含量的改变不破坏晶体结构,只影响结构层的间距,即晶胞轴 c0 的大小, 及比重、折光率等矿物物理性质。 思考题与习题 1. 矿物结晶习性及其含义?如何以结晶习性为纲描述矿物单体的形态? 2. 矿物成分和晶体结构类型与矿物的结晶习性有什么关系? 3. 为什么等轴晶系的晶体一般呈三向等长型晶习,而中级晶族晶体则往往沿 c 轴方向延伸 或垂直于 c 轴延展? 4. 常见的晶面微形貌有哪些? 为什么矿物晶面上的生长丘和蚀象呈多面体而不是球状? 第三章 矿物的物理性质 第一节 矿物的光学性质 矿物的光学性质(optical properties) 主要指矿物对可见光的反射、折射、吸收等所表现 出来的各种性质,包括颜色、条痕、光泽和透明度;也指矿物受不同能量激发而发出可见光 的性质即发光性。 图 2-10 高岭石中的结构水 图 2-11 蒙脱石结构中的层间水
1.矿物的颜色颜色(color)是矿物对入射的自然白色可见光(波长为390~770nm)中不同波长的光波选择性吸收后,透射和反射出来的各种波长可见光的混合色。矿物呈色有多方面的原因,据此将矿物的颜色分为自色、他色和假色。1)自色自色(idiochromaticcolor)是矿物本身固有化学成分和晶体结构决定的对自然白光选择性吸收、折射和反射而表现出来的颜色,是光波与晶格中的电子相互作用的结果。对一定的矿物而言,自色通常比较固定,是矿物鉴定的首选标志。光波与晶格中电子相互作用而致色的机理主要有以下4种:①离子内部电子跃迁(internalelectrontransition)致色:这是含过渡型离子的矿物呈色的主要方式。过渡型离子具有未填满的d或f轨道,在配位阴离子作用下,这些轨道发生能级分裂,形成两组或几组不同能级的轨道,各组间的能量差(即晶体场分裂能)与可见光的能量相当。当可见光照射时,位于低能轨道上的电子便能吸收与晶体场分裂能相当的色光,跃迁到较高能级的轨道上(称为dd跃迁或f一f跃迁)。由于部分色光被吸收,矿物便呈现出其补色。红宝石(含铬刚玉)就是类质同象的Cr中3个d电子吸收绿光并跃迁而呈现红色的。由于矿物中的过渡型离子存在不饱和的d或f轨道,自然光照射时能实现dd或f—f跃迁而使矿物呈色,因而被称为色素离子(chromophoricion)。这类离子主要有元素周期表中第4周期的Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni,其次为W、Mo、U、Cu和稀土元素的离子而最常见的是可分别使矿物致绿色和褐红色的Fe2和Fe3+(表3-1)。表3-1常见色素离子使矿物呈色举例离子颜色离子颜色矿物举例矿物举例Fe2+绿Mn2+玫瑰阳起石、绿泥石菱锰矿、蔷薇辉石红Mn*+黑赤铁矿软锰矿Fe3+褐红褐铁矿刚玉(红宝石)Cr3+绿黄绿绿帘石、绿高岭石钙铬榴石蓝黄蓝铜矿[UO,]钙铀云母Cu2*绿孔雀石②离子间电荷转移(interionicchargetransfer)致色:矿物中一些变价元素的离子在光波作用下可以发生相邻离子间的电子转移,发生光化学氧化一还原反应。蓝宝石呈蓝色就是其结构中Fe2+与Fe之间电荷转移的结果。③能带间电子跃迁(interbandtransition):能带理论认为,矿物中原子或离子的外层电子均处于一定的能带。被电子占满的能带能量较低,称满带或价带(valenceband),未被电子占满的能带能量较高,为导带(conductionband),能带间的能量间隙为禁带(forbiddenband)。若禁带宽度与某种可见色光能量相当,矿物受自然光照射时,处于满带或价带的低能电子便会吸收能量大于禁带的部分色光而跃过禁带到达高能态的导带,从而使矿物呈色。④色心(colorcentre):对于无色透明的晶体,其禁带宽度大于可见光的能量,核外电10
10 1.矿物的颜色 颜色(color)是矿物对入射的自然白色可见光(波长为 390~770nm)中不同波长的光波 选择性吸收后,透射和反射出来的各种波长可见光的混合色。 矿物呈色有多方面的原因,据此将矿物的颜色分为自色、他色和假色。 1) 自色 自色(idiochromatic color)是矿物本身固有化学成分和晶体结构决定的对自然白光选择 性吸收、折射和反射而表现出来的颜色,是光波与晶格中的电子相互作用的结果。对一定的 矿物而言,自色通常比较固定,是矿物鉴定的首选标志。 光波与晶格中电子相互作用而致色的机理主要有以下 4 种: ① 离子内部电子跃迁(internal electron transition)致色: 这是含过渡型离子的矿物呈色的主要方式。过渡型离子具有未填满的 d 或 f 轨道,在配 位阴离子作用下,这些轨道发生能级分裂,形成两组或几组不同能级的轨道,各组间的能量 差(即晶体场分裂能)与可见光的能量相当。当可见光照射时,位于低能轨道上的电子便能 吸收与晶体场分裂能相当的色光,跃迁到较高能级的轨道上(称为 d—d 跃迁或 f—f 跃迁)。 由于部分色光被吸收,矿物便呈现出其补色。红宝石(含铬刚玉)就是类质同象的 Cr3+中 3 个 d 电子吸收绿光并跃迁而呈现红色的。 由于矿物中的过渡型离子存在不饱和的 d 或 f 轨道,自然光照射时能实现 d—d 或 f—f 跃迁而使矿物呈色,因而被称为色素离子(chromophoric ion)。这类离子主要有元素周期表 中第 4 周期的 Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni,其次为 W、Mo、U、Cu 和稀土元素的离子, 而最常见的是可分别使矿物致绿色和褐红色的 Fe2+和 Fe3+(表 3-1)。 表3-1 常见色素离子使矿物呈色举例 离子 颜色 矿物举例 离子 颜色 矿物举例 Fe2+ 绿 阳起石、绿泥石 Mn2+ 玫瑰 菱锰矿、蔷薇辉石 Fe3+ 红 赤铁矿 Mn4+ 黑 软锰矿 褐 褐铁矿 Cr3+ 红 刚玉(红宝石) 黄绿 绿帘石、绿高岭石 绿 钙铬榴石 Cu2+ 蓝 蓝铜矿 [UO2] 2+ 黄 钙铀云母 绿 孔雀石 ② 离子间电荷转移(interionic charge transfer)致色:矿物中一些变价元素的离子在光 波作用下可以发生相邻离子间的电子转移,发生光化学氧化-还原反应。蓝宝石呈蓝色就是 其结构中 Fe2+与 Fe3+之间电荷转移的结果。 ③ 能带间电子跃迁(interband transition):能带理论认为,矿物中原子或离子的外层电 子均处于一定的能带。被电子占满的能带能量较低,称满带或价带(valence band),未被电子 占满的能带能量较高,为导带(conduction band),能带间的能量间隙为禁带(forbidden band)。 若禁带宽度与某种可见色光能量相当,矿物受自然光照射时,处于满带或价带的低能电子便 会吸收能量大于禁带的部分色光而跃过禁带到达高能态的导带,从而使矿物呈色。 ④ 色心(color centre):对于无色透明的晶体,其禁带宽度大于可见光的能量,核外电
子不能吸收任何能量的可见光。但是,当矿物晶格中某种离子含量过剩、缺失,或存在杂质离子及机械变形等引起晶体内点电荷不平衡而成缺陷时,缺陷部位的电子跃迁所需能量若减小到与可见光相当的程度,可见光照射时便能选择性吸收色光而转移并呈色。这种能选择性吸收可见光波的晶格缺陷称为色心。按照矿物呈色的机理,还可将自色分为体色(bodycolor)和表面色(surfacecolor)。透明矿物的颜色多为前者,如橄榄石的橄榄绿;金属晶格矿物的颜色多为后者,如黄铁矿的浅铜黄色。体色是透射光的颜色,为被吸收光的补色;表面色是反射光的颜色,是吸收能量后处于激发态的电子回到基态时释放出来的能量,与被吸收色光的颜色一致。矿物的颜色千变万化,初学描述时常需借助实物进行比较。表3一2中的矿物颜色较稳定,可作为比较的标准。与标准有差异的,可用复合词进行描述,如黄铁矿为淡铜黄色,绿帘石为黄绿色等。另外,还要注意区分金属色和非金属色,金属色要加用金属的名称作前缀。2)他色他色(allochromaticcolor)是指矿物因含外来的带色杂质所引起的颜色,它与矿物本身的成分和结构无关,不是矿物固有的颜色,因此无鉴定意义,但有重要的成因意义。如我国云南金厂金矿区的某些热液石英因含大量微粒铬云母而呈绿色,显示成矿流体与该区的超基性岩有过强烈的水岩反应,成矿物质部分来自该超基性岩体。表3一2矿物的标准色金属色非金属色标准矿物标准矿物紫色毒砂紫水晶、紫萤石锡白色蓝色蓝铜矿铅灰色方铅矿绿色孔雀石钢灰色镜铁矿黄色雌黄铁黑色磁铁矿橙色铜红色铬酸铅矿自然铜红色辰砂铜黄色黄铜矿褐色褐铁矿金黄色自然金3)假色假色(pseudochromaticcolor)是自然光照射到矿物表面或内部,受到某种物理界面(氧化膜、裂隙、包裹体等)的作用而发生于涉、衍射、散射等所产生的颜色。假色是一种物理光学效应,只对少数矿物有辅助鉴定意义,在宝石学上也有一定意义。矿物中常见的假色主要有:(1)睛色(tarnish):某些不透明矿物表面的氧化膜使反射光发生干涉而呈现不均匀的彩色即睛色。(2)晕色(iridescence):某些透明矿物内部存在一系列平行密集的解理面或裂隙面,它们对光的连续反射引起光的干涉,使矿物解理面和晶面呈现彩虹般的色带,称为晕色。白云母、冰洲石、透石膏等无色透明矿物解理面上可见到晕色。(3)变彩(playof color):某些透明矿物内部存在许多微细叶片状或层状结构界面,可引11
11 子不能吸收任何能量的可见光。但是,当矿物晶格中某种离子含量过剩、缺失,或存在杂质 离子及机械变形等引起晶体内点电荷不平衡而成缺陷时,缺陷部位的电子跃迁所需能量若减 小到与可见光相当的程度,可见光照射时便能选择性吸收色光而转移并呈色。这种能选择性 吸收可见光波的晶格缺陷称为色心。 按照矿物呈色的机理,还可将自色分为体色(body color)和表面色(surface color)。 透明矿物的颜色多为前者,如橄榄石的橄榄绿;金属晶格矿物的颜色多为后者,如黄铁矿的 浅铜黄色。体色是透射光的颜色,为被吸收光的补色;表面色是反射光的颜色,是吸收能量 后处于激发态的电子回到基态时释放出来的能量,与被吸收色光的颜色一致。 矿物的颜色千变万化,初学描述时常需借助实物进行比较。表 3-2 中的矿物颜色较稳 定,可作为比较的标准。与标准有差异的,可用复合词进行描述,如黄铁矿为淡铜黄色,绿 帘石为黄绿色等。另外,还要注意区分金属色和非金属色,金属色要加用金属的名称作前缀。 2) 他色 他色(allochromatic color) 是指矿物因含外来的带色杂质所引起的颜色,它与矿物本身 的成分和结构无关,不是矿物固有的颜色,因此无鉴定意义,但有重要的成因意义。如我国 云南金厂金矿区的某些热液石英因含大量微粒铬云母而呈绿色,显示成矿流体与该区的超基 性岩有过强烈的水岩反应,成矿物质部分来自该超基性岩体。 表 3-2 矿物的标准色 非金属色 标准矿物 金属色 标准矿物 紫色 紫水晶、紫萤石 锡白色 毒砂 蓝色 蓝铜矿 铅灰色 方铅矿 绿色 孔雀石 钢灰色 镜铁矿 黄色 雌黄 铁黑色 磁铁矿 橙色 铬酸铅矿 铜红色 自然铜 红色 辰砂 铜黄色 黄铜矿 褐色 褐铁矿 金黄色 自然金 3) 假色 假色(pseudochromatic color) 是自然光照射到矿物表面或内部,受到某种物理界面(氧 化膜、裂隙、包裹体等)的作用而发生干涉、衍射、散射等所产生的颜色。假色是一种物理 光学效应,只对少数矿物有辅助鉴定意义,在宝石学上也有一定意义。矿物中常见的假色主 要有: (1) 锖色(tarnish):某些不透明矿物表面的氧化膜使反射光发生干涉而呈现不均匀的彩 色即锖色。 (2)晕色(iridescence):某些透明矿物内部存在一系列平行密集的解理面或裂隙面,它们 对光的连续反射引起光的干涉,使矿物解理面和晶面呈现彩虹般的色带,称为晕色。白云母、 冰洲石、透石膏等无色透明矿物解理面上可见到晕色。 (3)变彩(play of color):某些透明矿物内部存在许多微细叶片状或层状结构界面,可引
起可见光的衍射干涉作用而出现不均匀色彩,从不同方向观察时,这种不均匀色彩随方向而变换。例如,贵蛋白石具蓝、绿、紫、红等色的变彩:拉长石可出现蓝绿、金黄、红紫等变彩。(4)乳光(也称蛋白光,opalescence):某些矿物含有许多远小于可见光波长的其他矿物或胶体微粒,使入射光发生漫反射而生成的一种乳白色浮光。月长石(钾长石和钠长石交生成显微层片状结构的特殊条纹长石)和乳蛋白石均可见到这种乳光。2.矿物的条痕矿物的条痕(streak)是指其粉末的颜色,通常将矿物在素瓷(白色无釉瓷板)上擦划后获得。矿物粉末表面粗糙,反射力弱,所以条痕多是穿过粉末的透射光的颜色。由于具金属晶格的不透明矿物粉未表面反射消失,亦不能透光,故呈现黑色条痕,如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等许多具金属色的硫化物条痕都为黑色。半透明矿物粉未对光波有明显的吸收,其条痕与大颗粒的颜色基本相同,如辰砂条痕为红色,孔雀石条痕为绿色。透明矿物的粉末几乎不吸收光波,其条痕均为白色或很浅的颜色,如普通辉石和普通角闪石的颜色为黑色,条痕却是白色。此外,类质同象混入物可使一些矿物的条痕和颜色作有规律的变化。3.矿物的光泽矿物的光泽(luster)是指矿物表面反射光时所表现的特征,是矿物反射可见光能力的度量。矿物的光泽应在新鲜平滑晶面或解理面上进行观察。矿物光泽的精确表征需借助矿物的反射率数值。反射率(R)是平滑表面对垂直入射光反射的百分率。肉眼观察时,将矿物的光泽分为4个等级:1)金属光泽(metallicluster):反射光的能力很强,类似于鲜亮的金属磨光面的光泽,R>20%。如方铅矿、黄铁矿和自然金等。2)半金属光泽(submetallicluster):反光较强,对光的反射相对暗淡,类似于粗糙金属表面的光泽。R=15%~20%。如赤铁矿、铁闪锌矿和黑钨矿等。3)金刚光泽(adamantineluster):反光略强,呈现金刚石(钻石)般的光泽。R=10%~15%。如浅色闪锌矿、雄黄和金刚石等。4)玻璃光泽(vitreousluster):反光能力弱,类似于玻璃表面的光泽。R<10%。如方解石,石英和萤石等。在不平坦的矿物表面或矿物集合体上观察时,矿物常表现出特征的变异光泽。这类变异光泽主要有:1)油脂光泽(greasyluster):某些具玻璃或金刚光泽而解理不发育的浅色透明矿物,有时其表面如同附有一层油脂,呈油脂光泽。如石英、磷灰石、石榴子石等。2)树脂光泽(resinousluster):在某些具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物表面,有时可见到类似于树脂的特征,呈树脂光泽。如浅色闪锌矿和雄黄等。3)沥青光泽(pitchyluster):某些解理不发育的半透明或不透明黑色矿物表面呈现乌黑光亮的沥青状特征。如沥青铀矿和富含Nb、Ta的锡石等。12
12 起可见光的衍射干涉作用而出现不均匀色彩,从不同方向观察时,这种不均匀色彩随方向而 变换。例如,贵蛋白石具蓝、绿、紫、红等色的变彩;拉长石可出现蓝绿、金黄、红紫等变 彩。 (4)乳光(也称蛋白光,opalescence):某些矿物含有许多远小于可见光波长的其他矿物 或胶体微粒,使入射光发生漫反射而生成的一种乳白色浮光。月长石(钾长石和钠长石交生 成显微层片状结构的特殊条纹长石)和乳蛋白石均可见到这种乳光。 2.矿物的条痕 矿物的条痕(streak)是指其粉末的颜色,通常将矿物在素瓷(白色无釉瓷板)上擦划后获 得。矿物粉末表面粗糙,反射力弱,所以条痕多是穿过粉末的透射光的颜色。 由于具金属晶格的不透明矿物粉末表面反射消失,亦不能透光,故呈现黑色条痕,如黄 铁矿、黄铜矿、方铅矿等许多具金属色的硫化物条痕都为黑色。半透明矿物粉末对光波有明 显的吸收,其条痕与大颗粒的颜色基本相同,如辰砂条痕为红色,孔雀石条痕为绿色。透明 矿物的粉末几乎不吸收光波,其条痕均为白色或很浅的颜色,如普通辉石和普通角闪石的颜 色为黑色,条痕却是白色。 此外,类质同象混入物可使一些矿物的条痕和颜色作有规律的变化。 3.矿物的光泽 矿物的光泽(luster)是指矿物表面反射光时所表现的特征,是矿物反射可见光能力的度 量。矿物的光泽应在新鲜平滑晶面或解理面上进行观察。 矿物光泽的精确表征需借助矿物的反射率数值。反射率(R)是平滑表面对垂直入射光 反射的百分率。肉眼观察时,将矿物的光泽分为 4 个等级: 1) 金属光泽(metallic luster):反射光的能力很强,类似于鲜亮的金属磨光面的光泽, R>20%。如方铅矿、黄铁矿和自然金等。 2) 半金属光泽(submetallic luster):反光较强,对光的反射相对暗淡,类似于粗糙金属 表面的光泽。R=15%~20%。如赤铁矿、铁闪锌矿和黑钨矿等。 3) 金刚光泽(adamantine luster):反光略强,呈现金刚石(钻石)般的光泽。R=10%~15%。 如浅色闪锌矿、雄黄和金刚石等。 4) 玻璃光泽(vitreous luster):反光能力弱,类似于玻璃表面的光泽。R<10%。如方解 石,石英和萤石等。 在不平坦的矿物表面或矿物集合体上观察时,矿物常表现出特征的变异光泽。这类变异 光泽主要有: 1) 油脂光泽(greasy luster):某些具玻璃或金刚光泽而解理不发育的浅色透明矿物,有 时其表面如同附有一层油脂,呈油脂光泽。如石英、磷灰石、石榴子石等。 2) 树脂光泽(resinous luster):在某些具金刚光泽的黄、褐或棕色透明矿物表面,有时 可见到类似于树脂的特征,呈树脂光泽。如浅色闪锌矿和雄黄等。 3) 沥青光泽(pitchy luster):某些解理不发育的半透明或不透明黑色矿物表面呈现乌黑 光亮的沥青状特征。如沥青铀矿和富含 Nb、Ta 的锡石等