礦物主題介紹(六) ~光澤Luster

光澤是指礦物本身反光的程度，當光線照射到礦物時，會將一部分的光線反射出去，若是反射出去的光線很多，則這件礦物看起來就會比較亮；若是反射的光線較少，看起來就會比較暗。一般來說金屬類的礦物反光程度較好，非金屬類的礦物反光較差，礦物的光澤與其化學成分及晶體結構有關，此外透明度、折射率與礦物的表面狀態(指表面平滑或粗糙)也會影響到光澤。

我們將礦物的光澤分成金屬光澤、次金屬光澤與非金屬光澤三大類，其中非金屬光澤又被細分為金鋼光澤、玻璃光澤、油脂光澤、絲絹光澤、珍珠光澤與土狀光澤等。基本上這些術語只是幫助我們去描述這種礦物，我必須承認，有時真的很難去區分它們間的不同。

這邊要注意的一點是，礦物的光澤並不能完全當做判斷礦物種類的依據，不同產狀的礦物或是從不同的角度觀察同一件礦物，都可能會看到不同類型的光澤。

這是一件印度產的魚眼石標本，左-其柱面產生玻璃光澤  右-其底軸面產生珍珠光澤

以下就常見的術語做介紹：

金屬光澤

1.金屬光澤(Metallic luster)

看起來就像一般的金屬，可能散發出金色或銀白色的光澤，反光的程度相當好，看起來相當亮，具有金屬光澤的礦物包括自然金、自然銀與黃鐵礦等。

 自然金(美國內華達州)

自然銅(美國)

2.次金屬光澤(Submetallic luster)

與金屬光澤相比，次金屬光澤的反光程度就比較沒有那麼好，其為不透明的深色礦物，可以反射少部分的光線，具有次金屬光澤的礦物包括磁鐵礦、黑鎢礦等。

 磁鐵礦(玻利維亞)

黑鎢礦(中國)

非金屬光澤

1.金鋼光澤(Adamantine luster)

Adamantine這個字即指鑽石般的光澤，具有金鋼光澤的礦物具有很強的折射率，經過切磨之後，往往可以製成光澤璀璨的寶石，此類礦物的折射率大多在1.9~2.6之間，具有金鋼光澤的礦物包括鑽石、鋯石及金紅石等。

順道一提，鑽石即為金鋼石，只不過在礦物學上較常用金鋼石稱呼，而我們一般則是稱之為鑽石，所以提到金鋼石可能比較少人知道，不過說到鑽石，我想腦海中馬上呈現那金光閃閃的樣子。

鑽石(南非)

金紅石(巴西)

2.玻璃光澤(Vitreous luster)

看起來就像是玻璃般的光澤，是最常見的光澤，其折射率大多介在1.3~1.9之間，自然界大約有70%的礦物具有玻璃光澤，具有玻璃光澤的礦物包括石英、黃玉、螢石、綠柱石及電氣石等。

水晶(台灣屏東)

螢石(美國田納西州)

3.油脂光澤(Greasy luster)

礦物表面具有非常細微的粗糙面，使得光線照射時，會讓反射的光線被分散開來，看起來表面油油亮亮的，具有油脂光澤的礦物包括方解石、石鹽與蛋白石等。

 方解石

硫磺(美國)

4.絲絹光澤(Silky luster)

會呈現出絲般的光澤，一般整齊排列的纖維狀礦物就會具有這種光澤，具有絲絹光澤的礦物包括纖維石膏及石棉等。

纖維石膏

5.珍珠光澤(Pearly luster)

表面的感覺看起來很像珍珠或珍珠母貝，一般是由許多層狀透明結構面反光所產生的，具有珍珠光澤的礦物包括雲母及輝沸石等。

白雲母(巴西)

雲母(巴西)

6土狀光澤(Earthy luster)

外觀看起來就像是泥土或是乾泥，具有土狀光澤的礦物包括高嶺土及白堊等。

蒙脫石(美國猶他州)

礦物主題介紹(五) ~透明度Transparency

透明度是指礦物本身透光的程度，依礦物的透光程度，可分為透明、半透明及不透明三類，礦物的透明度與其化學成分及結構有關，此外，其他的內含物及內部裂紋等，都會影響到透明度。

另外同一種礦物，可能會因其內含物或是產狀等的不同，影響其透明度。

以下就常見的術語做敘述：

1.透明(Transparent)

光可以順利通過透明的礦物，可以清楚的看到置於礦物背後的物體。像水晶就是一個很好的透明礦物例子。

鑽石水晶(阿根廷)

賽黃晶(墨西哥)

2.半透明(Translucent)

光可以穿過半透明的礦物，不過有部分的光被阻隔或是被散射開來，因此可以看到置於礦物背後的物體，但並不是相當清楚，有些看似不透明的深色系礦物，若利用強光照射，可以看到其內部的顏色，這種也屬於半透明礦物。

 辰砂(中國貴州)

鎂電氣石(馬達加斯加)

左-上方光源       右-下方光源

3.不透明(Opaque)

光無法穿過或難以穿過的不透明礦物，因此無法看到置於礦物背後的物體。一般來說，許多金屬類的礦物都屬於不透明礦物，像自然金、黃鐵礦等就屬於此類礦物。

 黃鐵礦(祕魯)

赤鐵礦(摩洛哥)

礦物主題介紹(四) ~螢光Fluorescent

螢光礦物一直是一個很吸引人的主題，不過想一窺這個美麗的魔幻世界，除了要有會產生螢光的礦物標本外，更重要的，是能找到適合的光源。

含油水晶(阿富汗)

上-白光     下-長波紫外線

含油水晶(阿富汗)

左-白光     右-長波紫外線

石膏(高雄)

左-白光     右-長波紫外線

一般來說，在專業的科學儀器店，可以找到適合的紫外線光源，有的螢光燈配備齊全，能調整三種波段的紫外線，不過其價格相當昂貴，非一般人能擁有，要觀察螢光礦物比較陽春的作法是利用驗鈔筆(就是會射出藍紫色光的那種)，驗鈔筆的紫外線光源可以使鈔票上的原本隱藏的防偽螢光纖維絲現形，同樣的也可以用來觀察某一部分的螢光礦物，唯要特別注意的地方是，第一，這種驗鈔筆所射出的紫外線為長波紫外線，但是大部分的螢光礦物，並不會在長波紫外線下產生螢光反應，因此擁有驗鈔筆只能讓你觀察到某一小部分的螢光礦物；第二，則是驗鈔筆的製作良莠不齊，可能射出的光源除了長波紫外線外，還包括一般波段的光源，這會影響所觀察的螢光礦物。

左上-矽鋅礦(美國紐澤西州)白光                右上-矽鋅礦(美國紐澤西州)短波紫外線

左下-螢石(美國俄亥俄州)白光                右下-螢石(美國俄亥俄州)短波紫外線

左上-鋯石(巴西)白光                              右上-鋯石(巴西)短波紫外線

左下-矽酸鋇鈦礦(美國加州)白光                右下-矽酸鋇鈦礦(美國加州)短波紫外線

目前我所擁有的紫外線燈，包括短波及長波兩種波段，看大部分的螢光礦物已經綽綽有餘了！許多礦物在長波紫外線下無明顯的螢光反應，但到了短波紫外線上場的時間，卻是一片光彩斑斕的奇幻世界，但顛倒的情況也是有的。

矽鋅礦、方解石與鋅鐵尖晶石(美國紐澤西州)

上-短波紫外線     下-白光

另外使用紫外線燈絕對不要對眼睛照射，特別是短波紫外線燈，其產生的能量很強，嚴禁對眼睛及皮膚照射，像我拍照的時候都盡量避免手曝露在光源下。

礦物主題介紹(三) ~硬度Hardness

硬度是指礦物本身抵抗磨擦的程度，硬度越高的礦物越不容易在表面產生刮痕，礦物的硬度與它的組成成分與晶體結構有關，目前最常用的為摩氏硬度表，下面就摩氏硬度做介紹：

摩氏硬度表Mohs Hardness Scale

德國的礦物學家Friedrich Mohs(1773~1839)所創立，其於1801前往奧地利為一位富裕的銀行家，辨識其所收藏的礦物，為了分辨這些不同的礦物，他用了許多的辨識方式，其中之一就是將不同的礦物互相刻劃，較硬的礦物可以在較軟礦物上留下刮痕，他發現所有的礦物都可以在滑石上留下刮痕，所以它一定是非常軟；而鑽石卻是硬到其他的礦物無法刮傷它，它的硬度一定很高。

到了1812年，他發表了這套硬度標準，找了十種硬度不同的礦物，依其硬度高低，分為十級，從硬度1的滑石到硬度10的鑽石，每一級都選用一種較常見的礦物做代表，數字越大代表其硬度越高。基本上數字的大小，只說明了硬度的高低，並不是它們彼此間的硬度差距，也就是硬度10的鑽石沒有比硬度2的石膏硬五倍。

遇到一種不知其硬度的礦物時，我們可利用它與不同礦物互相磨擦，若可以在對方留下刻痕，則表示其硬度較對方高，要是兩者都無法刮傷對方，則視兩者硬度相同，即可從此推斷礦物的硬度；若是硬度剛好介在兩種礦物之間，例如石榴石，可以在硬度7的石英表面留下刮痕，但卻會被硬度8的黃玉所刮傷，我們會把石榴石的硬度定為7.5。

除了用不同的礦物來比較硬度外，我們日常生活隨手可取得的物品也可以用來測試礦物的硬度，像指甲硬度為2.5、硬幣硬度為3.5、刀刃的硬度為5.5。

另外利用互相刻劃的方式來比較硬度，最好不要對高價的寶石及礦物做測試，要不然留下的不只是刮傷而已，更有難以抹滅的痛！順道一提，不知當初那位富裕的銀行家，看到Friedrich Mohs如此「善待」自己的礦物，心中做何感想？

關於硬度，還有一定要特別注意一下，我們四周飛散的塵土中，可能含有一些石英砂，石英的硬度為7，因此佩帶的寶石若是硬度太低，在日常生活中很快就會被刮傷，看起來霧霧的，因此寶石的硬度最好要高一點。

礦物主題介紹(二) ~顏色Color

欣賞一件礦物時，第一個對它的感受即眼睛所看到的色彩，它是最直接且最令人印象深刻的。我想許多喜愛礦物的收藏家，就是被礦物多樣且美麗的顏色所吸引。

五顏六色的礦物世界

不同的礦物有不同的顏色，像孔雀石的綠、藍銅礦的藍、釩鉛礦的紅及紫水晶的紫，每一種都有自己的特色，不過，實際上用顏色分辨礦物並不是相當恰當，因為世上的礦物何其之多，相同顏色的礦物猶如過江之鯽種類繁多，就以綠色系的礦物來說，除了孔雀石外，還包含了翠榴石、橄欖石、葡萄石等，若是看到一個礦物是綠色的，就直接推斷其為孔雀石，這樣未免太武斷了一點。

左上-橄欖石                      右上-孔雀石

左下-翠榴石                      右下-葡萄石

另外一點則是因為許多礦物不會只有單單一個顏色，可能有兩個甚至數個不同的顏色，以最常見的礦物石英為例，若是無任何雜質的無瑕晶體，應該為透明無色(一般稱之為白水晶)，不過若是含有鐵離子有可能形成紫色(紫水晶)或黃色(黃水晶)，而含有鈦離子則會呈粉紅色(粉晶或薔薇石英)，要是含有鋁離子又受到輻射的影響，會呈黑色到褐色(煙水晶)；另外若是水晶中含有一些內含物，也可能使顏色發生改變，像西班牙的紅水晶的紅為赤鐵礦所導致，希臘的綠水晶的綠為鈣鐵輝石的緣故，巴西的藍水晶為水晶中含有髮絲狀的藍色電氣石，因此看起來像是藍色的水晶。甚至同一個礦物晶體上，有數種不同的顏色，最明顯的例子就是電氣石，可能在同一根晶體上發現數種不同的色彩。

各色的水晶

色彩豐富的鋰電氣石

以學理的角度來說，礦物的顏色可分為自色性礦物及他色性礦物，自色性礦物的顏色為其礦物本身的顏色，往往顏色都相當固定，像硫磺為黃色、孔雀石為綠色，藍銅礦的藍色，他色性礦物則是礦物中含有其他微量的元素，形成其他的顏色，例如剛玉應該為無色透明的礦物，若含有微量的鉻，則形成紅色，也就是我們所熟知的紅寶石；含有微量的鐵與鈦，則會形成藍色，也就是我們所熟知的藍寶石。

自色性礦物

左上-硫磺                    右上-孔雀石

左下-藍銅礦                 右下-釩鉛礦

他色性礦物

左-紅寶石                右-藍寶石

就以收藏礦物的角度來說，除了收藏不同顏色的礦物相當吸引人外，收藏同一種礦物不同的色調，也是一個迷人的主題。

礦物主題介紹(一) ~礦物是什麼

礦物為自然界天然產生的無機物質，具有一定的結晶構造，其成分能以化學式表示，具有一定的物理與化學性質。換句話說，被稱為礦物的，需符合下面的幾項條件：

1.礦物是天然的產生的固體

因此人造物都不屬於礦物，包括人造的寶石或是人為製成的食用鹽。如果是人為產生的，我會建議在前面要寫上「人造」兩字，像我也收集了一些人造的礦物，包括人造鉍、碳化矽或是硫酸銅晶體，雖然它們並非天然的礦物，不過它們也有教學上的意義與價值。

人造鉍                                      碳化矽

天然產生的因素包羅萬象，像埋藏在地底的岩漿因火山作用而靠近地表，使得岩漿溫度會慢慢降低，若是低過某種礦物的熔點，這種礦物就會被結晶出來；此外一些內陸的鹹水湖，若是受到氣候改變的因素，使得湖中的水量越來越少，到最後乾涸，就很容易在其中找到石鹽、石膏或白雲石等礦物；以台灣來說，陽明山一帶，因為受到火山作用的影響，可以看到許多的噴氣孔，在這些噴氣孔的四周，很容易找到因為火山蒸氣而產生的硫磺。

硫磺

至於固體的這部分，絕大部分的礦物都為固體，唯一的例外是汞，常溫下其為液態，一直要等到溫度降到零下37度，它才會轉變為固體，不過我們習慣上還是將汞視為一種礦物；至於水，常溫下為液體，不過若是溫度低於零度以下，則會轉變為固體的冰，若是天然所產生的冰(簡單來說，丟在冰箱製冰盒裡凍成的冰塊不算)，原則上可以稱為礦物，不過相信會蒐集「冰」這種礦物的人應該不多，雖然可以放在冰箱避免融化，不過難保不會停電或冰箱不會壞掉吧！還有不會被人拿去當冰塊用掉！

2.礦物是無機作用產生的

簡單來說，就是經由生物作用所產生的物質都不屬於礦物，像動物的骨骼或牙齒、古代的植物轉變成為的煤或是貝類的珍珠，這些都不能算是礦物。

不過近年來，這個定義被放寬很多，不少礦物學家也把一些生物作用所產生的物質也放在礦物中，像古代的貝類其外殼為碳酸鈣所組成，死亡後埋藏在地裡，經過長時間的地質作用，可能轉變為霰石或方解石，原先為生物作用所產生的貝殼，之後卻轉變成為霰石或方解石，到底這樣算不算礦物，似乎也有許多的討論空間，像我寧可採取較寬鬆的定義，把這種情形所產生的也視為礦物。

內含方解石的半摺房扇貝

3.能以化學式表示並且一定的物理性質

礦物為單一的元素或是數種的元素所組成的化合物，因此可以用化學式表示，像自然金(Au)、石英(SiO₂)或是黃鐵礦(FeS₂)，地球上的礦物，其成分以化合物的形式存在居多，而以純物質形式存在者相當少。

大部分礦物的成分會有少量變化，例如橄欖石的化學式為(Fe,Mg)SiO₄，前面的鐵(Fe)與鎂(Mg)，在括弧內用逗號分開，表示此兩種元素分布在礦物中的比例不一定，有的橄欖石可能鐵的含量較高，有的鎂的含量較高。

既然礦物有一定的組成成分，會造成其有一定的物理性質，如前述的橄欖石，它的硬度為6.5~7、比重3.27~4.32、解理不完全、斷口呈貝殼狀，像這些就是屬於它的物理性質，在某個程度上，也可以做為判斷礦物種類的依據。

巴基斯坦產的橄欖石

4.礦物具有一定的晶體構造

因礦物為原子以一定的方式排列組成，因此其外形會呈現出一定的樣貌，不過在野外看到的礦物，並不見得可以看到很標準的晶型，因為礦物在生長的時候，不見得有足夠的空間，造成生長的時候被其它的物質阻礙到，無法形成很標準的晶體，因此有人說礦物能產生完美的晶體，是一種生長的意外。不過不管其外觀為何，其內部的結晶構造還是以一定的規律排列，就某個程度上來說，其內部結晶構造似乎比其外觀，更能做為判斷礦物的依據，就算只有一個小破片，經由儀器的分析，還是有辦法知道其內部的結晶構造為何，不過這需要高科技的設備才能做到，一般人的家裡是不太可能有那種設備。

許多喜愛礦物的人，除了因為礦物美麗的色彩吸引人外，其漂亮的晶體也是引起人們喜愛它們的因素，像外觀呈立方體的螢石、五角十二面體的黃鐵礦或是呈六角柱狀的水晶。

不過有一些沒有一定的晶體結構，卻又是自然界的產物，像蛋白石其雖然也是天然的二氧化矽及水所組合，不過卻無一定的晶體結構，因此不符合嚴謹的礦物定義，可用似礦物(mineraloids)來稱呼，一般也把它視為一種礦物，其他的似礦物還包括鋁土礦及褐鐵礦等。

八面體的尖晶石      五角十二面體的黃鐵礦

立方體的螢石         菱形十二面體的鈣鐵榴石