A. 礦物物理性質測定與研究方法
礦物物理性質涉及的內容很多，不少物理性質參數對礦物的應用研究也有很重要的意義，它們都有相應的儀器精確測定，如熱電儀、熱發光儀、熱導儀、磁化率儀、反射率儀等。以下僅簡要介紹礦物的顯微硬度、相對密度和折射率等幾種最基本物理性質的測定方法。
1.顯微硬度
顯微硬度測試方法很多，使用最廣泛的是壓入法。壓入法就是把一個很硬的壓頭以一定的壓力壓入試樣的表面，使金屬產生壓痕，然後根據壓痕的大小來確定硬度值。壓痕越大，則材料越軟；反之，則材料越硬。根據壓頭類型和幾何尺寸等條件的不同，常用的壓入法可分為布氏法、洛氏法和維氏法3種。
布氏硬度試驗是施加一定大小的載荷P，將直徑為D的鋼球壓入被測礦物表面後保持一定時間，然後卸除載荷，根據載荷P的大小和鋼球在金屬表面上所壓出的壓痕直徑查表即可得硬度值。
洛氏硬度以頂角為120℃的金剛石圓錐體作為壓頭，以一定的壓力使其壓入礦物表面，通過測量壓痕深度來確定其硬度。被測礦物的硬度可在硬度計刻度盤上讀出。洛氏硬度有HRA、HRB和HRC 3種標尺，其中以HRC應用最多，一般用於測量硬度較大礦物和經過淬火處理後較硬材料的硬度。
維氏硬度測定的基本原理和布氏硬度相同，區別在於壓頭採用錐面夾角為136℃的金剛石棱錐體，壓痕是四方錐形。
維氏硬度用HV表示，HV的計算式為
結晶學與礦物學
式中：F為載荷，N；d為壓痕對角線長度，mm。
2.密度
密度是指單位體積物質的質量，單位是g/cm3。而相對密度是物質的密度與參考物質的密度在對兩種物質所規定的條件下的比，系量綱為一的量。密度的測量可以用稱量法、流體靜力稱衡法和比重瓶法。
（1）稱量法
對一密度分布均勻的物體，若其質量為m，體積為V，則該礦物的密度：
結晶學與礦物學
對幾何形狀簡單且規則的礦物，可用分析天平準確地測定礦物的質量m，用游標卡尺或千分尺等量具測定其體積V，由上式求出樣品的密度，但此方法往往既麻煩又不易測准，從而降低了測量精度。
（2）流體靜力稱衡法
對幾何形狀不規則的礦物，其體積無法用量具測定，但可利用阿基米德原理，先測量礦物在空氣中的質量m，再將礦物浸沒在密度為ρ0的某液體中，該礦物所受到的浮力F等於所排開的液體的重m0g量，即
F=ρ0×V×g=m0×g
礦物在空氣中的質量m，在液體中的質量m1均可由分析天平精確測定，此礦物的密度可由下式確定：
結晶學與礦物學
液體的密度隨著溫度變化，在某一溫度下的密度，通常可以從物理學常數表中查出。因此，求礦物體積就轉化為求m和m1的問題，而m和m1是能夠准確測定的。
（3）比重瓶法
用比重瓶法能夠准確地測定小塊固體或粉末顆粒狀礦物的密度。假設空比重瓶質量為m0，比重瓶加待測固體的總質量為m1，比重瓶加待測固體和加滿液體時的總質量為m2，比重瓶僅盛滿液體時的質量為m3，則待測礦物的密度可由下式求出
結晶學與礦物學
3.折射率
光線自一種透明介質進入另一透明介質的時候，由於兩種介質的密度不同，光的進行速度發生變化，即發生折射現象。一般折射率系指光線在空氣中進行的速度與在待測物質中進行速度的比值。根據折射定律，折射率是光線入射角的正弦與折射角正弦的比值，即
n=sin i/sin r
式中：n為折射率；i為光線入射角；r為折射角。
物質的折射率因溫度或光線波長的不同而改變，透光物質的溫度升高，折射率變小；光線的波長越短，折光率就越大。
對於礦物等固體物質可以用油浸法測定，利用穩定的油在顯微鏡下比較貝克線，再用阿貝折射儀測定浸油的折射率。