CHƯƠNG 5 CÁC TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA KHOÁNG VẬT

Chương 5
Tính chất vật lý của khoáng vật
1.
2.
3.
4.

Tính chất vật lý
Các tính chất quang học
Các tính chất cơ học
Các tính chất khác


1. Tính chất vật lý
• Các đặc điểm có thể quan sát bằng mắt thường.
• Biểu hiện đặc điểm về thành phần hóa học và
kiến trúc bên trong; Điều kiện hình thành.

2


2. Các tính chất quang học
Đặc điểm truyền ánh sáng trong tinh thể.
Quang học chất rắn:
- Chất đẳng hướng quang học.
- Chất dị hướng quang học.

3


• Độ trong suốt

• Khả năng ánh sáng truyền qua môi trường.
• Các mức độ trong suốt:
- Trong suốt.
- Bán trong suốt.
- Không trong suốt.
• Phụ thuộc vào bề dày.

4


5


Ánh và chiết suất
• Năng suất phản xạ ánh sáng lên bề mặt (R):
2
𝑛−1
𝑅=
𝑛+1
• Khoáng vật không trong suốt → R cao hơn.
• Lưỡng chiết suất càng cao → ánh càng dị hướng.
Ánh

Chiết suất

Ví dụ

Ánh thủy tinh

1,3-1,9

Thạch anh, fluorite

Ánh kim cương

1,9-2,6

Zircon, cassiterite

Ánh bán kim

2,6-3,0

Hematite, sphalerite

Ánh kim

>3,0

Galena, pyrolusite
6


7


• Các khoáng vật có ánh kim, ánh bán kim thường
không trong suốt, sẫm màu và là các khoáng vật
thuộc nhóm nguyên tố tự nhiên, các sulfide và các
oxid kim loại.

• Các khoáng vật có ánh phi kim thường trong suốt
hoặc bán trong suốt, sáng màu.
• Ánh của các khoáng vật có liên kết kim loại mạnh
hơn ánh của các khoáng vật có liên kết ion trong cấu
trúc.
8


• Phụ thuộc đặc điểm bề mặt phản chiếu ánh sáng.

Ánh xà cừ (opal)

Ánh sáp (turquoise)

Ánh đất (kaolinite)
Ánh tơ

Ánh nhựa (sphalerite)

* Điều kiện ánh sáng giống nhau.

9


Màu sắc
Do các sóng ánh sáng không bị khoáng vật hấp thụ
truyền đến mắt.
Màu tự sắc
• Do chứa nguyên tố mang màu (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co,
Ni, Cu, W, Mo, đất hiếm) là thành phần chính hoặc

thay thế đồng hình.
• Màu của các khoáng vật có ánh kim, ánh bán kim
thường là màu tự sắc.

10


Pyrope (Cr)

Ruby (Cr)

Lazurite (Rb)
•

Uvarovite (Cr)

Beryl (Cs)

Một nguyên tố mang màu không tạo nên một màu cố định và ngược lại.

11


• Thay đổi thành phần hóa học và tính đồng nhất trong
mạng tinh thể.
• Sai hỏng kiến trúc mạng.

Halite
Lazurite
12

Màu ngoại sắc
• Tạp chất nhỏ (vô cơ, hữu cơ, bao thể) mang màu phân
tán hoặc tập trung thành các vành có màu sắc khác
nhau.
• Thay đổi theo nhiệt độ (topaz vàng sang hồng, qu ám
khói thành không màu)
• Màu của các khoáng vật có ánh phi kim thường là màu
ngoại sắc.

Smoky quartz (bitum)

Green quartz (chlorite,
amphibolite))

Red quartz (micas, goethite)
13


Màu giả sắc
Hiện tượng giao thoa ánh sáng.

Chalcopyrite
Chalcopyrite các phương khác nhau: nhiều màu khác nhau.
Cordierite 2 phương vuông góc nhau: tím và vàng.

14

Màu vết vạch
• Màu của bột khoáng vật.
• Đặc trưng cho mỗi khoáng vật.
• Có thể giống hoặc không giống màu của khoáng vật.

* Khoáng vật có H>6,5?

15


3. Các tính chất cơ học
Tính cát khai
Khoáng vật tách thành những mặt phẳng theo
những phương nhất định dưới tác dụng của
ngoại lực.
Phân biệt với tách khai (giả cát khai).

16


Mức độ cát khai
- Rất hoàn toàn: dễ
tách thành những lá mỏng,
mặt trơn nhẵn.
- Hoàn toàn: gõ nhẹ
thành những mảnh nhỏ, mặt
tương đối nhẵn.
- Trung bình: khó tách
thành những mặt phẳng
nhất định, mặt cát khai

không liên tục.
- Không hoàn toàn:
rất khó nhìn thấy những mặt
cát khai, đa số là vết vỡ.
- Không có cát khai.
17


18


Vết vỡ
Đặc điểm bề mặt vỡ của khoáng vật.

19


Độ cứng
Khả năng chống lại ngoại lực.
Có quan hệ với kiến trúc tinh thể và thành phần
hóa học (bán kính, hóa trị, số phối trí)
• Độ cứng tuyệt đối.
• Độ cứng tương đối.

20


Thang độ cứng H0 (theo Mohs) và giá trị
độ cứng H của các khoáng vật chuẩn

Nhận biết độ cứng khoáng vật
bằng so sánh với vật thông dụng

Khoáng vật chuẩn

H0

(H kg/mm2)

Vật đối sánh

Độ cứng

Talc:Mg3[Si4O10](OH)2

1

2,4

bút chì

1

Gypsum: CaSO4.2H2O

2

36,0

móng tay

2,5

Calcite: CaCO3

3

109,0

Sợi dây đồng, đồng xu

3

Fluorite: CaF2

4

189,0

đinh sắt

4

Apatite: Ca5[PO4]3(F,Cl)

5

5360,0

Dao nhíp, kính thủy tinh

5,5

Orthoclase: K[Si3AlO8]

6

795,0

dao sắc, dũa thép

6

Thạch anh: SiO2

7

1120,0

Đĩa sứ

6,5

Topaz: Al2[SiO4](F,OH)2

8

1427,0

Corundum: Al2O3

9

2060,0

Kim cương: C

10

10060,0

21


Tỷ trọng
Có giá trị rất khác nhau, tập trung trong khoảng
2,5-4.
• Loại nhẹ: <2,5.
• Loại vừa: 2,5-4.
• Loại nặng: >4.

Liên quan đến khối lượng nguyên tử, hóa trị, số
phối trí.

22


4. Các tính chất khác
Từ tính
Tính dẫn điện

Tính tích điện
Tính phóng xạ
Tính phát quang

23