礦物純凈物固體

1、礦物主要內(nèi)容： 地殼中的元素（簡(jiǎn)述） 組成地殼的礦物（概念） 礦物的主要物理性質(zhì)（形狀、光學(xué)、力學(xué)性質(zhì)） （17種礦物的鑒定特征）1第一節(jié) 地殼中的元素 一、基本概念1、元素是構(gòu)成地球的最基本物質(zhì),由同種原子所組成. 目前已知的化學(xué)元素有108種，天然存在的為92種，其中絕大多數(shù)元素都在地殼中有所分布。地殼正是由這些化學(xué)元素自然形成礦物并組合成的巖石所構(gòu)成的。 22、同位素:是中子數(shù)不同（原子量不同）的同種元素的變種。 放射性同位素主要用來(lái)測(cè)定巖漿巖石的絕對(duì)年齡；穩(wěn)定同位素主要用來(lái)確定巖石的物質(zhì)環(huán)境與來(lái)源。 如地殼,地幔,水圈,大氣圈,生物圈,月球,隕石等放射性同位素:主要有 U238,U23

2、5,U234,Th232,Rb87,K40等穩(wěn)定同位素：主要有O16,O17,O18,C12,C13,S32,S33,S36,H1同位素研究是當(dāng)代倍受重視的國(guó)際前沿,地化專(zhuān)業(yè)主攻.33、半衰期：放射性元素蛻變到其原來(lái)數(shù)量的一半所需時(shí)間. 如: Rb87-Sr87 : 500億年, Th232-Pb208: 139億年, U238-Pb206：45億年, K40-Ar40 :15億年, U235-Pb207 :7.13億年, C14-N14 : 5692年4 克拉克值（地殼元素豐度）地殼中化學(xué)元素平均含量百分比。氧O46.30鈉Na2.36硅Si28.15鉀Ka2.09鋁Al8.23鎂Mg2.3

3、3鐵Fe5.63鈦Ti0.57鈣Ca4.15氫H0.15地殼主要元素的克拉克值二、地殼中的元素與克拉克值5 地殼中的化學(xué)元素絕大部分是以礦物的形式存在的，再由礦物有規(guī)律地組合而成各種巖石。地質(zhì)學(xué)就是通過(guò)對(duì)礦物巖石的分析、鑒定來(lái)認(rèn)識(shí)地殼的物質(zhì)組成。 正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石黑云母石英巖石（花崗巖）6第二節(jié) 組成地殼的礦物 一、概念 礦物由天然產(chǎn)出且具有特定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造的均勻固體.水,石油,天然氣是礦物嗎？玻璃是礦物嗎？煤是礦物嗎？花崗巖是礦物嗎？金剛石是礦物嗎？否，它們不是固體否，它不是天然產(chǎn)出否，它沒(méi)有一定的化學(xué)式否，它不均勻。它是巖石，由長(zhǎng)石、石英和黑云母等物質(zhì)聚集而成，是，它符合定義提問(wèn)：

4、7 為什么要關(guān)心礦物?飲料罐 : 窗玻璃 : 電線 : 爽身粉 : 首飾: 計(jì)算機(jī)芯片 : 固井: 我們所使用的產(chǎn)品幾乎 都源于礦物鋁石英銅滑石金、銀重金石 硅8910 二、礦物分類(lèi)（1）單質(zhì)礦物是由單獨(dú)一種自然元素組成的礦物。如：石墨（C）、金（Au）。 1、根據(jù)化學(xué)成分分為單質(zhì)和化合物11（2）化合物是由幾種元素化合而成的礦物。 如：黃鐵礦（FeS2） 方解石（CaCO3） 石英（SiO2） 122、組成礦物的原子/離子的空間排列型式分為 晶（體）質(zhì)和非晶質(zhì)體 晶體（大多數(shù)）內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、分子）呈有規(guī)律的排列，在適宜的條件下可形成規(guī)則的幾何外形。 非晶質(zhì)體（少數(shù)）內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)沒(méi)有規(guī)律，

5、不是有規(guī)則的幾何外形。 晶體和非晶體的礦物分別被稱(chēng)為結(jié)晶質(zhì)礦物和非晶質(zhì)礦物。13（1）礦物的各種特征，不僅與其化學(xué)成分有關(guān)，更受其晶體結(jié)構(gòu)的控制石鹽（NaCl)的晶體結(jié)構(gòu)石鹽晶體氯離子鈉離子晶體特征14同質(zhì)多像: 化學(xué)成分相同、但質(zhì)點(diǎn)的排列方式不同（結(jié)構(gòu)不同）的現(xiàn)象。將形成不同的礦物。如：C 金剛石（高壓）-石墨（常壓）類(lèi)質(zhì)同像:礦物晶體構(gòu)造中部分質(zhì)點(diǎn)被其它性質(zhì)相似的質(zhì)點(diǎn)替換，晶體構(gòu)造不被破壞的現(xiàn)象。如：菱鎂礦MgCO3中的Mg2+被Fe2+部分或完全取代形成菱鐵礦FeCO3 15碳原子強(qiáng)鍵金剛石（C）的晶體結(jié)構(gòu)碳原子強(qiáng)鍵弱鍵石墨（C）的晶體結(jié)構(gòu)1617（2）同一礦物、同一晶體結(jié)構(gòu)可以有不同的

6、晶體外 部形態(tài)石英(SiO2)晶體18黃鐵礦(FeS2)晶體（立方體）（五角十二面體）1920第三節(jié) 礦物的主要物理性質(zhì) 肉眼鑒定礦物的主要依據(jù) 晶體形態(tài) （Crystal shape） 光學(xué)性質(zhì) 力學(xué)性質(zhì) 其它性質(zhì)211.礦物單體的形狀 礦物單體的形狀是指礦物單個(gè)晶體的形狀. 礦物的形狀是指礦物的外貌特征，是礦物成分、晶體構(gòu)造和生成環(huán)境等綜合影響的結(jié)果。 一、礦物的形狀 金剛石22（2）二向延展型晶體：板狀、片 狀等。如： 云母、重晶石等。 云母（1）一向延伸型晶體：柱狀、針狀、纖維狀等。如：石英、綠柱石、電氣石、石棉等。 23（3）三向等長(zhǎng)型晶體：粒狀。 如：石榴子石、黃鐵礦等。 黃鐵礦金

7、剛石242.礦物集合體的形狀 自然界中絕大多數(shù)礦物是以集合體的形態(tài)出現(xiàn)，指的是同種礦物的不規(guī)則連生體。 柱狀、針狀、纖維狀集合體：由一向延長(zhǎng)的柱狀、針狀、纖維狀晶體顆粒組成。板狀、片狀集合體：由二向延長(zhǎng)的板狀、片狀晶體顆粒組成。粒狀集合體：由三向等長(zhǎng)的粒狀晶體顆粒組成晶簇狀集合體：以巖石的孔洞壁或裂隙壁為基底生長(zhǎng)的單晶體群組成。（1）顯晶質(zhì)集合體石英石墨25（2）隱晶和膠態(tài)集合體：肉眼無(wú)法看出顆粒分泌體：膠體或晶質(zhì)自孔洞壁逐漸向中心沉淀充填。 如：瑪瑙結(jié)核體：物質(zhì)圍繞中心向四周生長(zhǎng)。 如：鮞狀、豆?fàn)?、腎狀赤鐵礦鐘乳狀體：溶液膠體在寬敞空間中蒸發(fā)結(jié)晶或凝固， 逐層堆積而成。如：方解石鐘乳、葡萄

8、狀致密塊狀和土狀塊體：蛋白石、高嶺土等 26二、礦物的光學(xué)性質(zhì) 礦物的光學(xué)性質(zhì)是指礦物對(duì)自然光的反射、折射和吸收等所呈現(xiàn)的光學(xué)現(xiàn)象。 顏色條痕光澤透明度 271、顏色在礦物的新鮮面上直接觀察到的顏色。 除少數(shù)無(wú)色透明者外，礦物一般 都有自己的顏色 含有雜質(zhì)時(shí)本來(lái)的顏色會(huì)被改變 少數(shù)礦物易以其特征的顏色產(chǎn)出橄欖石方鉛礦正長(zhǎng)石28顏色描述方法：（1）標(biāo)準(zhǔn)色譜法：用標(biāo)準(zhǔn)色譜紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫及白、灰、黑來(lái)描述。當(dāng)顏色有深淺差別時(shí)可加上深、淺，如淺灰色。當(dāng)?shù)V物顏色介于標(biāo)準(zhǔn)色譜兩種顏色之間時(shí)，將次要顏色寫(xiě)在主要顏色之前，如黃綠色。（2）類(lèi)比法：用生活中常見(jiàn)的實(shí)物顏色來(lái)描述，如赤鐵礦的豬肝色，橄欖

9、石的橄欖綠色。292、條痕是礦物在較硬的白色瓷板上刻劃后所留下的粉末顏色。只有硬度比白瓷板軟的礦物才能刻劃出條痕。 條痕色與礦物顏色可以一致也可以不一致。 可消除雜質(zhì)等因素的干擾，比顏色更為可靠的鑒定標(biāo)志。是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。 赤鐵礦30313、光澤是指礦物表面對(duì)可見(jiàn)光的反射能力。 分為： 金屬光澤 半金屬光澤 非金屬光澤：油脂光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、蠟狀光澤、土狀光澤、金剛光澤、玻璃光澤32 金屬光澤：方鉛礦、黃鐵礦 黃鐵礦 半金屬光澤：磁鐵礦、黑鎢礦 非金屬光澤：油脂光澤、珍珠光澤（云母）、絲絹光澤（石棉）、蠟狀光澤（葉臘石）、土狀光澤（高嶺石）、金剛光澤：金剛石、鋅閃礦、玻璃光澤

10、：石英、長(zhǎng)石、方解石石 綿高嶺石金剛石石 英334、透明度指礦物透過(guò)可見(jiàn)光的程度。以0.03mm厚度為標(biāo)準(zhǔn)，通常在礦物碎片邊緣觀察。 透明：水晶、冰洲石一般分為三級(jí) 半透明：閃鋅礦、辰砂 不透明：黃鐵礦、磷鐵礦黃鐵礦白水晶冰洲石34 一般，呈金屬色的礦物，其條痕一般為深色、具金屬或半金屬光澤、不透明；反之，呈非金屬色的礦物，其條痕一般為淺色、具非金屬光澤，透明度較高。黃鐵礦石 英35三、礦物的力學(xué)性質(zhì) 指礦物抵抗外力作用（刻劃、打擊、壓拉等）所表現(xiàn)出來(lái)的性質(zhì)。包括礦物的硬度、解理、斷口。 1、硬度指礦物抵抗摩擦或刻劃的強(qiáng)度，是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。 礦物學(xué)上的硬度一般指的是相對(duì)硬度摩式硬度。

11、1824年由奧地利礦物學(xué)家摩氏（Mohs）設(shè)立的，故又稱(chēng)為摩氏硬度計(jì)。 36 摩氏硬度計(jì)以選出的10種硬度不同的礦物，按硬度小到硬度大排序，作為測(cè)定比較其他礦物硬度的標(biāo)準(zhǔn)： 37經(jīng)切割的鉆石（金剛石，硬度10）經(jīng)切割的黃玉（硬度8）38紅寶石（剛玉，硬度9）39提問(wèn)： 將欲測(cè)定的礦物能刻劃螢石，但不能刻劃磷灰石，相反卻為磷灰石所刻劃，其硬度為多少？則其硬度應(yīng)在45之間，因此可定為4.5。402、解理礦物受外力作用后，沿一定方向裂開(kāi)的性質(zhì)。 裂開(kāi)的光滑平面叫解理面。 分為五級(jí)： e.極不完全解理（無(wú)解理）：石英、石榴石節(jié)理：巖石中的裂隙，其兩側(cè)巖石沒(méi)有明顯的位移a.極完全解理：云母（一組）b.完

12、全解理：螢石（四組）、方解石（三組）、方鉛礦（三組）c.中等解理：輝石（二組）、角閃石（二組）d.不完全解理：磷灰石、綠柱石云母片狀角閃石石英螢石方解石偏菱面體方鉛礦414243443、斷口礦物受外力作用后，沿任意方向裂成凹凸不平的破裂面。常見(jiàn)的有： a.貝殼狀斷口：石英 b.鋸齒狀斷口：自然銅c.參差不齊斷口：黃鐵礦 d.土狀斷口：高嶺土 一般解理發(fā)育的礦物無(wú)斷口，斷口發(fā)育的礦物無(wú)解理。 451、相對(duì)密度指礦物的重量與4時(shí)同體積水的重量之比。習(xí)慣稱(chēng)為比重。 在肉眼鑒定礦物時(shí)，一般憑經(jīng)驗(yàn)用手掂量大致估計(jì)。分為三段： 輕礦物：相對(duì)密度小于2.5；如石鹽、石膏、高嶺石中等密度礦物：相對(duì)密度2.54

13、；如正長(zhǎng)石、角閃石四、礦物的其它性質(zhì) 2、磁性磁鐵礦、磁黃鐵礦能被普通磁鐵吸引重密度礦物：相對(duì)密度大于4；如重晶石、磁鐵礦46一、礦物的類(lèi)型按化學(xué)成分和主要陰離子/陰離子組合分為5大類(lèi) 自然元素礦物 鹵化物礦物 硫化物礦物 氧化物和氫氧化物礦物 含氧酸鹽礦物第四節(jié) 常見(jiàn)礦物47 自然元素礦物金（Au）、金剛石（C）、硫（S）、石墨（C）金剛石（C）硫（S）金（Au）48 鹵化物礦物螢石（CaF2）、石鹽（NaCl）、鉀鹽（KCl）螢石（CaF2）石鹽（NaCl）49 硫化物礦物黃鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）、方鉛礦（PbS2）黃鐵礦（FeS2）方鉛礦（PbS2）50 氧化物和氫氧化

14、物礦物赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、軟錳礦（MnO2）、鋁土礦（Al2O3nH2O）褐鐵礦（ Fe2O3 nH2O） 含氧酸鹽礦物 硫酸鹽礦物：石膏、芒硝、重晶石 碳酸鹽礦物: 方解石（CaCO3）、白云石 CaMg(CO3)2、菱錳礦(MnCO3) 硅酸鹽礦物 ：種類(lèi)繁多方解石白云石菱錳礦51二、重要的礦物 在目前已知的5000 余種礦物中，只有幾十種是常見(jiàn)的。其中最常見(jiàn)的 5 類(lèi)構(gòu)成了地殼的90以上，這些礦物都是硅酸鹽礦物。52 硅酸鹽礦物晶體結(jié)構(gòu)的基本單元是硅氧四面體：Si4+O2-O2-O2-O2-SiO44-1個(gè)硅原子和4個(gè)氧原子結(jié)合構(gòu)成硅氧四面體，帶4個(gè)負(fù)電荷： 硅氧

15、四面體可與金屬陽(yáng)離子結(jié)合，或彼此連接形成多種晶體結(jié)構(gòu)再與金屬陽(yáng)離子結(jié)合，或自行結(jié)合（形成石英）。53鏈狀硅酸鹽礦物的晶體結(jié)構(gòu)環(huán)狀架狀層狀54正長(zhǎng)石微斜長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石石英55普通輝石閃石黑云母白云母56 一些巖石完全由一種礦物構(gòu)成石灰?guī)r (方解石) 大多數(shù)巖石是由一種以上礦物構(gòu)成花崗巖 一些巖石含有非礦物組分煤(含有機(jī)碎屑)黑耀巖 (火山玻璃巖 - 非晶質(zhì))三、礦物構(gòu)成巖石的基本單元黑耀巖煤石灰?guī)r57正長(zhǎng)石斜長(zhǎng)石黑云母石英4種硅酸鹽礦物組合構(gòu)成花崗巖 巖石（花崗巖）58 1.石英SiO2 具有規(guī)則的幾何外形的晶體，其中無(wú)色透明者通常稱(chēng)為水晶；晶形呈六方柱狀，柱面有橫紋；顏色很多，常見(jiàn)者為無(wú)色、乳白色

16、；石英常呈斑狀或塊狀；硬度7；相對(duì)密度2.67；晶面上呈玻璃光澤；無(wú)解理，斷口呈貝殼狀，斷口上呈油脂光澤。石英用途很廣，可做玻璃原材料，制做石英器皿；顏色鮮艷和純凈無(wú)缺陷的水晶可做寶石和光學(xué)材料；具壓電性的晶體可用做無(wú)線電通訊器材。 2.正長(zhǎng)石 KAlSi3O8 晶體呈短柱狀，通常為粒狀或塊狀；顏色常為肉紅；硬度6；相對(duì)密度2.5；玻璃光澤；兩組解理?？芍谱鞔捎?，并可提制鉀肥。 四、常見(jiàn)礦物的特征：59 3.斜長(zhǎng)石 斜長(zhǎng)石是鈉長(zhǎng)石（NaAlSi3O8）與鈣長(zhǎng)石（CaAl2Si2O8）混合組成的系列礦物的總稱(chēng)；晶形呈柱狀、厚板狀，常為粒狀或塊狀；顏色多呈灰白色，有時(shí)微帶淺棕、淺藍(lán)及淺紅色；硬度6

17、6.5；相對(duì)密度2.612.76；玻璃光澤；兩組解理。也可用作陶瓷原料。 4.白云母 KAl2AlSi3O10(OH，F(xiàn))2 晶體呈假六方柱狀；無(wú)色或白色，常帶淺綠、淺黃及、淺灰色；硬度23；相對(duì)密度2.763.2；片狀極完全解理，可順著解理面剝成很薄的薄片；薄片具彈性；呈鱗片狀者叫絹云母。白云母具有良好絕緣性，可用于電器工業(yè)中。 5.黑云母 K(Mg，F(xiàn)e)3AlSi3O10 (OH，F(xiàn))2 晶體呈假六方柱狀；黑色、褐色；珍珠光澤，解理面上有珍珠彩暈；其它物理性質(zhì)與白云母類(lèi)同。 60 6.普通角閃石 Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe) (Si,Ai)2O6 晶體呈柱狀；深綠色或黑色；硬

18、度56；相對(duì)密度3.13.3；玻璃光澤；有兩組解理，橫切面上兩組解理的交角為124與56。 7.普通輝石（Ca,Na）（Mg,Fe2+,Al,Fe3+）（Si,Ai)2O6 晶體呈短柱狀、粒狀；黑色、深黑棕色；硬度56；相對(duì)密度3.23.6；玻璃光澤；兩組解理，橫切面上兩組解理的交角為93與87。 8.橄欖石 (Mg，F(xiàn)e)2SiO4 晶體呈粒狀；橄欖綠色、淺綠黃色；硬度6.57；相對(duì)密度3.33.5；性脆；玻璃光澤。 61 9.石榴子石 A3B2SiO43 其中A代表Mg2+、Ca2+；B代表Al3+、Fe3+。 石榴子石的晶體常為菱形十二面體、四角三八面體；多為粒狀或塊狀集合體；硬度6.7

19、7.5；相對(duì)密度3.54.3；油脂光澤和玻璃光澤。紅色石榴子石可琢磨成寶石。 10.方解石 CaCO3 晶體呈菱面體及復(fù)三方復(fù)三角面體等；常呈粒狀、塊狀集合體；無(wú)色或乳白色；硬度3；相對(duì)密度2.62.8；玻璃光澤；性脆；具有菱面體解理。方解石與鹽酸作用時(shí)，反應(yīng)激烈（劇烈起泡），放出CO2氣體。無(wú)色、透明無(wú)裂痕的完好方解石叫冰洲石，是重要的光學(xué)材料。 62 11.白云石 CaMgCO32 與稀冷鹽酸作用反應(yīng)較緩慢（起泡不劇烈），可與方解石區(qū)別。用作建筑材料；在冶金工業(yè)中用作熔劑；還可用作提煉金屬鎂的原料。 12.高嶺石 Al4(Si4O10)(OH)8 晶體呈極細(xì)小的片狀微粒；常組成致密塊狀、土狀集合體，土狀集合體又叫高嶺土；硬度1；相對(duì)密度