以固體物理學和量子化學的理論和實驗方法研究礦物的結構、組成、性能、成因及其間相互關係等問題的學科。礦物學的一個分支。
基本介紹
- 中文名：礦物物理學
- 外文名：mineralphysics
- 學科門類：自然科學
- 學科分類：二級學科
- 研究內容：礦物的物理性質的學科
簡介,基本內容,發展概況,
簡介
20世紀50年代末礦物譜學手段和量子理論的採用，迅速形成了礦物物理學這個當代礦物學中最活躍的領域。它使礦物研究進入量子力學範疇，研究礦物原子中的電子之間及其與原子核之間的相互作用，從而解釋礦物、岩石、一直到地球和宇宙的地質問題。
基本內容
礦物的化學鍵理論 包括：①晶體場理論和配位場理論，前者用於離子鍵礦物中的過渡族離子，後者用於共價鍵礦物中的過渡族離子，根據這一理論可計算出礦物吸收光譜、發光光譜和順磁共振的譜峰位置，得出離子在晶格中的位置和局域對稱，解釋礦物中離子的擇位、有序性和熱力學分配等問題；②分子軌道理論，用它可解釋礦物中的鍵長和鍵角變化、鍵性特徵以及礦物 X射線發射譜、X射線吸收譜和光電子譜測定的結果;③能帶理論，可用來解釋礦物的電學和光學等性質。
礦物譜學 礦物與入射電磁波相互作用產生礦物的吸收、發射和共振譜。運用各種譜學方法可以確定礦物中離子價態、鍵性、配位、局域對稱、有序性、化學位移和相態,解釋礦物物性,鑑定礦物和研究礦物標型特徵。
礦物能量狀態的研究 利用礦物的紅外光譜、喇曼光譜和非彈性中子散射數據，可計算礦物的熱力學參量（如熱容和自由能等）和狀態方程，製作有關相圖。例如，石英、方解石和紅柱石等礦物的同質多象的相圖。
實際礦物晶體中缺陷的研究 涉及礦物中各類點缺陷、線缺陷、面缺陷等對礦物的結構、熔點、性能和組分擴散的影響。
礦物物理性質和化學性質的研究 對礦物的光、電、磁、聲、熱、力以及溶解、吸附等性質的研究，與礦物成因特徵和礦物材料的研製相聯繫。
高壓礦物物理研究 通過高壓相態和物性（如彈性波速和電導等）測定，與地球物理方法測得的數據相比較，以推斷地下深處的物質組成及其變化。
發展概況
礦物物理學正處於發展時期。隨著計算機容量的擴大、譜學方法和高壓技術的改進，將會形成礦物化學鍵與能量、結構與缺陷、物化性質及成因特徵等諸方面有機聯繫的、統一的礦物物理學理論，並使量子理論逐步進入整個地學領域。
