礦物
【礦物】由地質作用所形成的天然單質(金剛石、自然金等)和化合物(方解石、石英等)，具有相對固定的化學成分。除很少數呈氣態(如氦)、液態(如自然汞)以及有機物(如琥珀)外，絕大多數均呈固態，固態者具有確定的內部結構。固態礦物絕大多數是結晶質的。來自地球以外的(如隕石和月岩)礦物稱為宇宙礦物，它們大多數與地殼中礦物完全相同。由人工方法製成的礦物稱為合成礦物，它們可以與天然礦物相同。礦物是組成岩石的基本單元，已知礦物約3000種。礦物是極為重要的礦產資源，廣泛應用於工農業生產和科學技術等部門。礦物有許多物理特性，如顏色、透明度、延展性等。其他尚有硬度、光澤、斷口、解理等。
礦物的顏色礦物選擇性地吸收不同波長的光而產生，或者是反射光或散射光之間發生幹涉而導致的色調。根據呈色的原因和礦物本身的關係，可將礦物的顏色分為自色、他色和假色三種。自色是指礦物本身所固有的顏色。如黃銅礦的銅黃色、孔雀石的翠綠色、貴蛋白石的彩色等。自色直接與礦物本身的化學成分內部結構有關，如色素離子引起的。一般來說自色總是比較固定的，在鑒定礦物上具有重要意義。他色是指礦物由於外來帶色雜質的機械混入所染成的顏色。如純淨的石英為無色透明，但由於不同雜質的混入，可使石英染成紫色(紫水晶)、玫瑰色(薔薇石英)、煙灰色(煙水晶)、黑色(墨晶)等。有些他色可以是比較固定的，如紫水晶的紫色、薔薇石英的玫瑰色等，也可以作為鑒定礦物的依據。假色是由於某種物理原因(光的內反射、內散射、幹涉等)所引起的顏色。假色主要包括暈色、錆色和變彩，它們隻對某些礦物具有鑒定意義。
條痕礦物粉末的痕跡，實質上應稱為條痕色。因礦物粉末的顏色可消除假色，減弱他色，因而較礦物顆粒的顏色更為固定。條痕對不透明礦物的鑒定很重要。通常以礦物在白色天軸瓷板上擦劃而取得。
礦物的比重指純淨單礦物的重量。與4℃時同體積的水的重量比。比重的符號為G。不同的礦物其比重從小到大變化範圍較大，從小於1(如石蠟、琥珀等)到23(如鉑族礦物)。肉眼鑒定太自我批評時，通常是憑經驗用手拈量，將礦物比重分為三級，小於2.5的為輕，2.5-4的為中等，大於4的為重，絕大部分礦物為中等比重。在重砂分析中，比重大於2.85的為重礦物，比重小於2.85的為輕礦物。礦物的比重決定於晶體結構中質點堆積的緊密程度，另外是組成礦物的元素的原子量。比重是鑒定礦物的特征之一，特別是對於比重大的礦物是重要的鑒定特征，也是礦物重力分離、重力分選、重力探礦和重砂測量找礦工作的依據。
礦物的透明度礦物允許可見光透過的程度。以1厘米厚礦物的透光程度為準，將礦物的透明度分為三級：(1)透明，能容許絕大部分光透過的現象。隔著1厘米厚的透明礦物能看見另一側物體輪廓的細節，如水晶、冰洲石等。(2)半透明，能允許部分光透過的現象。隔著1厘米厚的半透明礦物可看見另一側物體輪廓的陰影，如淺色閃鋅礦、辰砂等。(3)不透明，基本上不允許光透過的現象。當隔著不透明礦物的薄片觀時，完全看不到另一側的物體，如石墨、磁鐵礦等。
礦物的延展性當礦物受外力的拉張時能延伸的特性稱為延性，在受到外力的碾壓或錘擊時能展成薄片的性質稱為展性。延展性對於自然元素礦物和某些硫化物(如輝銅礦)具有鑒定意義。當用小刀刻劃這些礦物時，不產生粉末，而隻是留下光亮的刻痕。礦物的延展性隨混入雜質的增多而降低。
礦物的壓電性指某些電介質晶體，錄受到定向壓力或張力的作用時，能激起表麵荷電的性質。例如2－石英晶體，垂直晶體的一個L2切下一塊晶片，當平行於該L2的方向對晶片施加壓力時，晶片的兩個側麵上就出現數量相等而符號相反的電荷；如果以張力代替壓力的話，則電荷變號，即原來正電荷的一麵變成帶負電荷，原來帶負電荷的一麵則變為帶正電荷。如果將具有壓電性的晶體置於外電場中時，晶體鈄相應地發生伸展或收縮；當外電場為一交變電場時，則晶體將隨電場變號而同步地交替發生伸展和收縮，即發生其振動頻率與電場頻率相同的機械振動。壓電晶體的這一特性廣泛應用於科學技術上，如用作頻率控製的石英諧振器、廣泛用於無線電工業等方。隻有屬於異極對稱型的(即不具對稱中心的)電介質晶體才可能具有壓電性。
礦物的熱電性某些電介質晶體，受熱或冷卻時，能激起晶體表麵荷電的性質。例如當加熱電氣石晶體時，在晶體唯一的L3的兩端，就出現數量相等符號相反的電荷。隻有屬於異極對稱型(不具對稱中心)的電介質晶體才可能具有熱電性。熱電性可用來確定晶體的真實的對稱性。
【光澤】礦物表麵對可見光的反射能力。在肉眼鑒定時礦物的光澤自強而弱分為金屬光澤、半金屬光澤(二者統稱為金屬光澤)、金剛光澤和玻璃光澤(後兩種統稱非金屬光澤)。金屬光澤指反光極強，如同平滑(拋光)的金屬表麵所呈現的光澤，一般為不透明(金屬)礦物具金屬光澤，如方鉛礦、自然金、黃銅礦、黃鐵礦等。半金屬光澤礦物指反光較強，呈如同一般金屬表麵那樣的光澤，如磁鐵礦等。金剛光澤指反射較強，呈如同金剛石那樣燦爛耀眼的反光，如金剛石、錫石等。玻璃光澤指反光弱，呈如同玻璃表麵那樣的反光，如石英、瑩石等。光澤的強弱主要取決於它對光的的射和吸收程度的大小。不透明礦物一般對光的折射和吸收都很強，而透明太自我批評則較弱而隻相應呈現金剛光澤和玻璃光澤。由於光澤是指礦物表麵對光的反射能力，所以表麵的光滑程度必然會影響反射光的強弱。上述四種光澤是指礦物在平坦晶麵、解理麵或劈理麵上所反射的光澤。當礦物表麵不平坦或呈集合體時常呈一些特殊的光澤，如油脂光澤和樹脂光澤(鬆脂光澤)、珍珠光澤、絲絹光澤等。油脂光澤是表麵象塗了油脂的光澤，如石英、霞石斷口上的光澤。樹脂光澤(又稱鬆脂光澤)是指一些呈黃、棕或褐色的礦物呈現如同鬆香般的光澤，如淺色閃鋅礦、琥珀等。珍珠光澤指如同蚌殼凹麵(珍珠層)上的那種柔和而多彩的光不對，如透石膏、滑石、雲母解理麵上的光澤。絲絹光澤如同一束蠶線所反射的那種光澤，在纖維集合體的淺色礦物呈現此種光澤，如石棉、纖維石膏的光澤，光澤是鑒定礦物的重要特征之一，也是評價寶石的質量的重要標準之一。
【強度】礦物抵抗外力的機械作用的強度。根據機械作用的不同可分為刻劃硬度、壓入硬度、研磨硬度三類。礦物硬度的肉眼鑒定通常采用摩斯硬度(是一種刻劃硬度)。以十種具有不同硬度的礦物作為標準，構成摩斯硬度計，最低的為滑石，然後依次排列為石膏、方解石、螢石、磷灰石、正長石、石英、黃玉、剛玉、金剛石。其他礦物的硬度是與其相比較來確定的。例如綠柱石能刻劃石英，但不能刻劃黃玉，而本身卻能被黃玉刻傷，所以綠柱石的摩斯硬度即介於7-8之間。通常還可以用其他工具幫助測定礦物的硬度，如指甲的硬度約為2-2.5，銅鑰匙的硬度約為3，小鋼刀的硬度約為5-5.5，窗玻璃的硬度約為6。測定硬度要選擇致密的新鮮礦物，最好是選用單晶體。硬度是鑒定礦物的重要特征之一。高硬度的礦物(如金剛石、剛玉等)已被廣泛應用於研磨工業、精密儀器工業等工業技術上。
【解理】晶體在外力打擊下沿一定的結晶方向破裂成平麵的固有性質。所裂成的平麵稱為解理麵。在不同的晶體中或同一晶體的不同方向上其解理麵的完好程度有所不同，通常將其分為五級：(1)極完全解理，解理麵平整光滑，如雲母；(2)完全解理，解理麵顯著而平整，如方解石；(3)中等解理。解理麵清楚，但不很平整，且常不連續，如輝石；(4)不完全解理，沿解理麵分裂較為困難，僅斷續見到不明顯的解理麵解理不中整，如橄欖石；(5)極不完全解理，受力後極少沿解理麵分裂，通常認為是無解理，例如石英。解理是鑒定礦物的一個重要特征。
【斷口】礦物在外力打擊下，不依一定的結晶方向破裂而形成的斷開麵。按其形態可分為貝殼狀斷口(呈具有同心圓紋的橢圓形曲麵，狀似蚌殼內殼麵，如石英、玻璃質礦物具此種斷口)、次貝殼斷狀斷口(與貝殼狀斷口相似，但不具同心紋)、鋸齒狀斷口(斷裂麵呈尖銳鋸齒狀)、參差狀斷口(斷裂麵粗糙、參差不齊)等。斷口是鑒定礦物輔助依據。
【結晶質】組成物質的質點(原子或離子)在三維空間呈有規律地周期性重複排列即具有格子構造的固態物質稱為結晶質。每一種結晶質各自都有其固定的熔點。由結晶質構成的物體就是晶體。自然界物體中絕大多數結晶質在溫壓等條件不具備時，可以非晶質狀態存在。在條件適合時可回複到結晶狀態。
【非晶質】又稱玻璃質。內部質點(原子或離子)呈不規則排列的固態物質。可認為是硬化的液體，它沒有一定的熔點，加熱時隨溫度升高而逐漸軟化，最後變成液體。如玻璃、塑料、瀝青、黑曜岩等均屬非晶質物質。與結晶質相比它隻占極少的部分。
【結晶作用】非晶質物質在一定的物理化學條件(溫度、壓力、組分濃度)下轉變為結晶質的作用。其方式主要有：由氣體結晶，如火山口硫蒸氣冷凝直接形成硫磺晶體；從溶液(過飽和溶液)中結晶，如鹽湖中由於蒸發作用使溶液達到過飽和而結晶出石鹽、石膏、硼砂等晶體；熔融體冷卻結晶，如岩漿冷卻結晶出長石、雲母、石英等晶體；由固態的非晶質結晶，如火山玻璃由結晶作用而形成結晶質。
【晶核】物質結晶時的生長中心，又稱晶芽。它可以是結晶作用過程中首先結晶出來並達到一定臨界尺寸的一些微小的晶粒，也可以是外來的固體微粒。晶芽形成後，晶體就以晶芽為中心連續生長。由本身結晶形成的晶芽稱為自發晶芽，由外來微粒構成的晶芽稱為非自發晶芽。人工培養晶體時大多都需要放入非自發晶芽。
【晶形】晶體的幾何外形。它是鑒別礦物的特征之一。對晶體的研究有助於闡明礦物的成因。晶形可分為單形和聚形兩種：單形指晶體中能以對稱要素相互聯係一組晶麵組成一個“單形”。在晶體中可能出現的幾何外形不同的單形有47種。聚形指兩個或兩個以上的單形聚合在一起所構成的晶形。隻有對稱性相同的單形才能組成聚形。
【晶麵】組成晶體幾何多麵體的平麵稱為晶麵，是在晶體生長進程中自發形成的包圍晶體表麵的平麵。晶麵基本上是光滑平整的，但常見微有凹凸而表現出各種晶麵花紋。
【整數定律】又稱有理指數定律或阿羽依定律。以平行於晶棱的三根直線作為座標軸(三者交於晶體中心且不在同一個平麵內)，此時任意兩晶麵在三根座標軸上截距的比值之比為一簡單整數比。其意義在於闡明了用數學方法來表示晶麵在晶體上的方向的可能性，從而為晶麵符號的建立奠定了基礎。
【晶麵符號】簡稱麵號。根據整數定律用數字的形式表示晶麵在晶體上的方向的符號。晶麵符號有許多種，常用的為米氏符號，它以晶麵在三個結晶軸上的截距係數的倒數比來表示。例如，某一晶麵在三個結晶軸上的截距之比為2a∶3b∶6c，截距係數的倒數比為12∶13∶16=3∶2∶1，其晶麵符號即為(321)的形式。當晶麵與某結晶軸平行時，相應的該晶麵指數即為0，例如(001)代表晶麵與c軸相交而平行於a軸和b軸，如一個晶麵與b軸相交而平行於a和c軸，其晶麵符號應寫為(010)。
【結晶軸】簡稱晶軸。用來確定晶麵和晶棱在晶體上的方向規定的三根(或四根)座標軸。結晶軸應平行晶體的對稱軸(或倒轉軸)、對稱麵法線或適當的晶棱方向，使之相交於晶體中心。等軸、四方、斜方、單斜和三斜晶係中選擇三個結晶軸：a(x)軸、b(y)軸、c(z)軸，其c軸永遠置於直立的方向，右下左負；a軸置於前後方向，前正後負。在三方和六方晶係中，選擇四根結晶軸：c軸置於直立方向，上正下負；a、b、d三軸位於同一水平麵內，它們正端間的交角均為120°，以b軸置於左右方向，右正左負為基準。晶體中三個(或四個)晶軸的夾角稱為軸角。用α、β、γ表示。晶體中三根晶軸上量度單位的單位長度比稱為軸率，又稱軸單位比。除等軸晶為1∶1∶1外，其他不同晶體的軸率都是不同的，是晶體的一個特征性常數。
【軸角】晶體中結晶軸彼此間的交角。用α、β、γ表示，它們依次對應於b軸與c軸、c軸與a軸、a軸與b軸正端間的夾角。根據對稱特點，隻有單斜晶係晶體的β角及三斜晶係晶體的全部三個軸角隨晶體的不同而異，是晶體的特征性常數，其他各晶係晶體的軸角及單斜晶係晶體的α和γ角均為確定的特殊角。
【晶體習性】某一種晶體在一定的外界條件下總是趨向於形成某一種形態的特性，即晶體在外形上所表現的習慣性質。又稱結晶習性。根據晶體在空間上三個方向的相對發育程度，可分為三種類型：晶體沿一個方向延伸，呈柱狀、針狀、纖維狀等，叫做一向延伸，如綠柱石、角閃石等；晶體平麵延伸，呈板狀、片狀、鱗片狀等，稱為二向延伸，如黑鎢礦、雲母和石墨等；晶體在三個方向上均發育，呈等軸狀或粒狀等稱為三向等長，如黃鐵礦、石榴子石、橄欖石等。晶體習性取決於內部結構及晶體生長過程中的外在條件(溫度、壓力、濃度、粘度及雜質等)