1、礦 物礦物的概念礦物的形態(tài)礦物的物理性質(zhì)礦物的化學(xué)性質(zhì)礦物的形成與共生礦物的分類與鑒定11、概 念礦物：礦物(mineral)是由地質(zhì)作用或宇宙作用所形成的，具有一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有一定形態(tài)、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，在一定的物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定的天然單質(zhì)或化合物，它們是巖石和礦石的基本組成單位。 2 1）礦物系地球、月球及其他天體中天然形成的產(chǎn)物。 人造礦物或合成礦物： 在實(shí)驗(yàn)室或工廠里用人工方法制造出來的、與相應(yīng)的天然礦物具有相同或相似的成分、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的產(chǎn)物。 1、概 念3 2） 礦物具有一定的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性質(zhì)，藉此可鑒別礦物種。 但是，由于形成環(huán)境的復(fù)雜性，礦物的這些特征可

2、在一定范圍內(nèi)變化，故這些特征?？勺鳛榉从车V物成因的標(biāo)志。1、概 念4 3） 任何一種礦物均只是在一定的物理化學(xué)條件下相對穩(wěn)定，得以保存。 當(dāng)外界條件改變至超出礦物的穩(wěn)定范圍時(shí)，礦物即會(huì)變成在新的條件下穩(wěn)定的其他礦物。1、概 念5 4）大部分礦物是固體（如石英、金剛石），也有的是液體（如自然汞）或氣體（如火山噴發(fā)中的水蒸氣)，也有的是膠態(tài)（如蛋白石）。 世界上礦物有3000多種，常見的有50多種，而和土壤形成有關(guān)的造巖礦物有2030多種。1、概 念6 5）礦物分類 目前廣泛采用的是結(jié)晶化學(xué)分類法。這種方法將礦物分為自然元素、硫化物、鹵化物、氧化物及氫氧化物和含氧鹽五個(gè)大類。 1、概 念72、礦物

3、的形態(tài)1）晶質(zhì)體與非晶質(zhì)體2）礦物的單晶體形態(tài)3） 礦物集合體的形態(tài)81）晶質(zhì)體與非晶質(zhì)體晶體的現(xiàn)代定義（從本質(zhì)）：晶體（crystal）是內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)(原子、離子或分子)在三維空間周期性地重復(fù)排列構(gòu)成的固體物質(zhì)。這種質(zhì)點(diǎn)在三維空間周期性地重復(fù)排列也稱格子構(gòu)造，所以晶體是具有格子構(gòu)造的固體。 根據(jù)肉眼能否分辨晶粒，分為：顯晶質(zhì)與隱晶質(zhì)。91）晶質(zhì)體與非晶質(zhì)體10非晶質(zhì)體：不具有格子構(gòu)造的物質(zhì)非晶質(zhì)體礦物：蛋白石（SiO2）、褐鐵礦（Fe2O3nH2O）等1）晶質(zhì)體與非晶質(zhì)體11單形和聚形 單形：由單一形狀的晶面所組成的晶體。？ 聚形：單形聚合而成的晶體。2）礦物的單晶體形態(tài)122）礦物的單晶體形態(tài)

4、132）礦物的單晶體形態(tài)141516172）礦物的單晶體形態(tài)金剛石八面體單形黃鐵礦立方體單形182）礦物的單晶體形態(tài)方解石菱面體單形祖母綠六方柱單形19聚形：兩個(gè)以上的單形的聚合。 2）礦物的單晶體形態(tài)202）礦物的單晶體形態(tài)石英六方柱體及菱面體的聚形 21注意：實(shí)際晶體與理想晶體有差別；同一種礦物可形成不同晶形； 磁鐵礦：八面體，菱形十二面體，八面體與菱形十二面體的聚形不同礦物出現(xiàn)相似晶形； 巖鹽，螢石，黃鐵礦：都可以呈現(xiàn)立方體的晶形。2）礦物的單晶體形態(tài)222）礦物的單晶體形態(tài)注意：晶體連生現(xiàn)象石膏燕尾雙晶磷灰石雙晶23礦物形態(tài)按結(jié)晶習(xí)性分為三種： 一向延長 二向延長 三向延長2）礦物的單

5、晶體形態(tài)24一向延長：柱狀，針狀，放射狀電氣石角閃石電氣石輝鉍礦25二向延長：板狀，片狀白云母石墨重晶石黑云母滑石26三向延長：等軸粒狀 磁鐵礦石榴子石黃鐵礦方解石27 礦物集合體：同種礦物的多個(gè)單體 聚集在一起的整體。 礦物集合體的形態(tài)取決于其單體 的形態(tài)及集合方式，也即決定于 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。3） 礦物集合體的形態(tài)28顯晶集合體：肉眼或借助于放大鏡即能分辨出礦物各單體的集合體。 3） 礦物集合體的形態(tài) 形態(tài)常見有：柱狀、針狀、板狀、鱗片狀、 粒狀等。293） 礦物集合體的形態(tài)晶簇狀（石英）303） 礦物集合體的形態(tài)粒狀按粒度大小分為粗粒、中粒、細(xì)粒。顆粒過于細(xì)小，肉眼無法分辨時(shí)，

6、稱致密塊狀。按顆粒集結(jié)緊密程度分為致密狀、疏松狀和散粒狀。黃鐵礦致密塊狀形態(tài)313） 礦物集合體的形態(tài)鱗片狀石膏鈾云母323） 礦物集合體的形態(tài)蛇紋石透閃石纖維狀或毛發(fā)狀333） 礦物集合體的形態(tài)放射狀藍(lán)銅礦輝銻礦343） 礦物集合體的形態(tài)隱晶集合體：只在顯微鏡的高倍鏡下才可分辨礦物單體的集合體。膠態(tài)集合體：顯微鏡下也不能辨別出單體的界線，其實(shí)際上并不存在單體。353） 礦物集合體的形態(tài)結(jié)核狀（球狀、瘤狀、透鏡狀）363） 礦物集合體的形態(tài)皮殼狀（孔雀石）鐘乳狀（方解石）37葡萄狀（硬錳礦）腎狀（赤鐵礦）3） 礦物集合體的形態(tài)383） 礦物集合體的形態(tài)樹枝狀（自然銅）39土狀集合體3） 礦物集

7、合體的形態(tài)403、礦物的物理性質(zhì)1）礦物的光學(xué)性質(zhì)2）礦物的力學(xué)性質(zhì)3）礦物的電學(xué)性質(zhì)4）礦物的磁學(xué)性質(zhì)5）礦物的導(dǎo)熱性、熱膨脹性和熔點(diǎn)6）礦物的其他性質(zhì)411）礦物的光學(xué)性質(zhì)（1） 顏色（2） 條痕（3） 透明度（4） 光澤（5） 發(fā)光性42（1） 顏色定義：礦物的顏色(color)是礦物對入射的白色可見光(390770nm)中不同波長的光波吸收后，透射和反射的各種波長可見光的混合色。 自色：礦物本身的顏色；他色：混入雜質(zhì)引起的顏色；假色：由礦物內(nèi)部的裂隙或表面氧化薄膜對光的折射、散射所引起的。43自色是礦物自身特有的，固定的，對鑒定礦物有重要意義（1） 顏色44他色不固定，一般不用來鑒定礦

8、物（1） 顏色45（1） 顏色歐泊變彩假 色46條痕即礦物粉末的顏色條痕和礦物自色可一致，也可不同黃鐵礦赤鐵礦條痕對鑒定礦物有重要意義（2） 條痕47（2） 條痕48（3） 透明度透明半透明不透明49石英冰洲石石膏（3） 透明度透明礦物50半透明礦物辰砂閃鋅礦（3） 透明度51不透明礦物石墨磁鐵礦（3） 透明度磁鐵礦52（4） 光澤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53黃鐵礦黃銅礦（4） 光澤金屬光澤54半金屬光澤辰砂鉻鐵礦（4） 光澤55金剛光澤閃鋅礦金剛石（4） 光澤56玻璃光澤（4） 光澤方解石正長石57（4） 光澤油脂光澤58珍珠光澤（

9、4） 光澤59絲絹光澤（4） 光澤60土狀光澤高嶺土（4） 光澤61（5） 發(fā)光性礦物在外加能量如紫光、紫外光和X射線等的照射下能發(fā)射可見光的性質(zhì)螢石，夜明珠622）礦物的力學(xué)性質(zhì)（1）硬度（2）解理（3）斷口（4）密度和相對密度（5）韌性63硬度：礦物抵抗外力機(jī)械作用的能力。絕對硬度：礦物表面所能承受的重量相對硬度：和摩氏硬度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)礦物的相互刻劃對比測定。摩氏硬度計(jì)（下頁圖）：（1）硬度64（1）硬度65（2）解理解理：礦物在外力作用下，沿著一定的結(jié)晶方向裂成光滑平面的性質(zhì)。解理面和晶面： 晶面為晶體形成過程中生長到最外面的一層平面，受力打擊后，立即破碎消失；解理面為在晶體內(nèi)部構(gòu)造上連接力弱

10、的方向上，受力打擊后可連續(xù)出現(xiàn)相互平行的平面，呈階梯狀。 晶面一般比較暗淡且不平，解理面顏色新鮮，光澤較強(qiáng)。66一組解理二組解理67三組解理多組解理68解理等級(jí): 極完全解理 云母 完全解理 方解石 中等解理 正長石 不完全解理 磷灰石 極不完全解理 石英（2）解理69云母的極完全解理（一組）70方解石的完全解理（三組：斜交）71正長石的中等解理（兩組：直交）72磷灰石的不完全解理73石英的極不完全解理74礦物受打擊后，沿任意方向發(fā)生不規(guī)則斷裂形成的凹凸不平的面。（3）斷口75（4）密度和相對密度定義：礦物單位體積的質(zhì)量。單位:g/cm3相對密度：礦物在空氣中的重量和4OC的水的重量比。按比重

11、，礦物分為三級(jí)：輕級(jí)：相對密度4，如方鉛礦，自然金76脆性：易折斷或易壓成粉末：石英，方解石展性：易被錘擊成薄片的性質(zhì)：自然金，自然銅柔性：能被小刀切成薄片的性質(zhì)：石膏延性：礦物能被拉成金屬絲的性質(zhì)：自然銅，自然銀等撓性：礦物受力彎曲，外力去除后不能恢復(fù)原形的現(xiàn)象，如石棉，綠泥石彈性：礦物受力后彎曲，外力取消后能恢復(fù)原形的性質(zhì)（5）韌性773）礦物的電學(xué)性質(zhì)1） 導(dǎo)電性：礦物對電流的傳導(dǎo)能力。 分為：良導(dǎo)體，半導(dǎo)體，非導(dǎo)體2）介電性：某些礦物在電場中被極化的性質(zhì)。3） 壓電性：部分礦物晶體在機(jī)械作用的壓力或張力作用下，因形變而呈現(xiàn)的荷電效應(yīng)。如：石英4） 焦電性：當(dāng)溫度變化時(shí)，部分礦物在晶體某

12、些結(jié)晶方向產(chǎn)生荷電的效應(yīng)。如：電氣石784）礦物的磁學(xué)性質(zhì)礦物在外磁場（磁鐵，電磁鐵）的作用下能被吸引或排斥的性質(zhì)。按磁性強(qiáng)弱分為三類： 1） 鐵磁性礦物：磁鐵礦、磁黃鐵礦 2） 順磁性礦物：輝石、角閃石等 3） 逆磁性礦物：方解石、石鹽。795）礦物的熔點(diǎn)熔點(diǎn)：礦物受熱從固態(tài)轉(zhuǎn)為液態(tài)的溫度；與礦物的化學(xué)鍵強(qiáng)弱有關(guān)，分為七級(jí)： 1）輝銻礦： 2）黃銅礦： 3）鐵鋁石榴子石： 4）陽起石： 5）正長石： 6）古銅輝石： 7）石英：806）礦物的其他性質(zhì)放射性：含放射性元素的礦物所特有的性質(zhì)：晶質(zhì)鈾礦（UO2），方釷石（ThO2）。易燃性：自然硫、各種有機(jī)礦物揮發(fā)性：礦物在燃燒過程中，某些化學(xué)成分

13、易揮發(fā)的性能：輝銻礦、雄黃、雌黃吸水性：某些礦物有吸收空氣中水分的能力，如光鹵石(KMgCl36H2O)、高嶺石814、礦物的化學(xué)性質(zhì)1）礦物的化學(xué)成分2）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象3）膠體礦物的形成和變化4）礦物中的水5）礦物的化學(xué)式82單質(zhì)：由同種元素自相結(jié)合組成的礦物。自然硫（S），自然金（Au），自然銅（Cu）化合物：由兩種或兩種以上的化學(xué)元素化合而成的礦物。分為：1）簡單化合物：由一種陽離子和一種陰離子結(jié)合而成的化合物，如石鹽（NaCl）、螢石（CaF）；2）絡(luò)合物：含有絡(luò)離子的化合物，如正長石（KAlSi3O8）；方解石（CaCO3）3）復(fù)化合物：由兩種或兩種以上的的陽離子與同一種陰離子或

14、絡(luò)陰離子所組成的化合物，如白云石（CaMgCO32）。1）礦物的化學(xué)成分83礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)，是決定礦物一切性質(zhì)的兩個(gè)最基本的因素。但可以在一定的小范圍內(nèi)有變異。根據(jù)他們的變異是否明顯，礦物分成如下幾種類型： 1）化學(xué)組成基本固定的礦物，如：金剛石C、石鹽NaCl、黃銅礦CuFeO2、赤鐵礦Fe2O3、重晶石BaSO4、白云石CaMg(CO3)2等 2）化學(xué)組成不固定的礦物。如：橄欖石(Mg，F(xiàn)e)SiO4 1）礦物的化學(xué)成分84 同質(zhì)多象：相同化學(xué)成分在不同物理化學(xué)條件下形成不同構(gòu)造的晶體的現(xiàn)象叫做同質(zhì)多象（同質(zhì)異象）金剛石-石墨2）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象85影響因素：溫度，壓力，介質(zhì)成

15、分等同質(zhì)多象分類： 可逆（雙向）-石英 -石英 不可逆（單向）斜方變體文石 三方變體方解石研究意義： 1）推測礦物形成時(shí)的溫度 2）人造金剛石2）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象86類質(zhì)同象：晶體結(jié)構(gòu)中的某些質(zhì)點(diǎn)（原子、離子、分子）的位置，被性質(zhì)相近的質(zhì)點(diǎn)所占據(jù)，但晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)鍵類型及離子正負(fù)電荷的平衡保持不變或基本不變，僅晶胞參數(shù)和物理性質(zhì)有所變化的現(xiàn)象。2）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象87按照替換程度分為： 完全類質(zhì)同象：鐵鎂橄欖石 非完全類質(zhì)同象：閃鋅礦-鐵閃鋅礦按照替換質(zhì)點(diǎn)的電價(jià)是否相等，分為： 等價(jià)類質(zhì)同象：鎂橄欖石-鐵橄欖石系列，閃鋅礦-鐵閃鋅礦系列 異價(jià)類質(zhì)同象：鈉長石-鈣長石系列Ca2+替換Na+，

16、Al3+替換Si4+。 總電價(jià)相等2）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象882）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象特殊類質(zhì)同象-固溶體類質(zhì)同象： 在固態(tài)條件下，一種組分溶于另一種組分之中而形成的均勻固體。 代替固溶體（類質(zhì)同象混晶，同上面講過的） 侵入固溶體：機(jī)械混入雜質(zhì)89影響類質(zhì)同象的因素： A內(nèi)因： 1）相互替換的離子或原子半徑近似 2）相互替換的離子，其電價(jià)總合應(yīng)相等 3）相互替換離子的化學(xué)鍵應(yīng)相似 4）晶格能量 5）結(jié)構(gòu)單位堆積緊密程度 B 外因： 溫度、壓力、組分濃度的影響 鈉長石和鉀長石2）類質(zhì)同象和同質(zhì)多象90膠體：一種物質(zhì)的微粒（粒徑一般1100nm）分散在另一種物質(zhì)之中而形成的不均勻的細(xì)分散系。前者稱分散

17、相(分散質(zhì))，后者稱分散媒(分散劑)。3）膠體礦物的形成和變化膠體系兩相或多相物質(zhì)的混合物。分散相和分散媒均可是固體、液體或氣體。 膠體：膠溶體：分散媒遠(yuǎn)多于分散相膠凝體：分散媒遠(yuǎn)少于分散相91膠體礦物 由以水為分散媒、以固相為分散相的水膠凝體而形成的非晶質(zhì)或超顯微的隱晶質(zhì)礦物。嚴(yán)格地說，它只是含吸附水的準(zhǔn)礦物。如蛋白石（ SiO2nH2O）、大多數(shù)粘土礦物。3）膠體礦物的形成和變化92 膠體礦物的形成與特點(diǎn)： 多形成于表生作用中，少數(shù)為熱液或火山成因。 主要形成Fe、Mn、Al、Si、P質(zhì)等礦物。 為隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)體，故呈現(xiàn)鮞狀、腎狀、鐘乳狀和葡萄狀等特殊形態(tài)。 由于形成時(shí)膠體的吸附作用，故

18、成分變化大。 膠體礦物的化學(xué)成分具有不固定性和復(fù)雜性。3）膠體礦物的形成和變化93 膠體的陳化：膠體礦物形成后，隨著時(shí)間的推移或熱力學(xué)因素的改變，膠粒會(huì)自發(fā)地凝聚，進(jìn)一步發(fā)生脫水作用，顆粒逐漸增大而成為隱晶質(zhì)，最終可轉(zhuǎn)變?yōu)轱@晶質(zhì)礦物。3）膠體礦物的形成和變化94水的主要類型礦物和礦物集合體中水的種類 不參加晶格 吸附水（中性的H2O分子） 汽態(tài)水 濕存水 液態(tài)水 （ 薄膜水 毛細(xì)管水 ） 膠體水 固態(tài)水 參加晶格 結(jié)晶水（中性的H2O分子） 結(jié)晶水化物的水：CaSO4.2H2O 沸石水:沸石族礦物中的水 層間水:層狀硅酸鹽的結(jié)構(gòu)層間水 結(jié)構(gòu)水（OH-, H+, H3O+離子） 高嶺石:Al4(Si4O10)(OH)84）礦物中的水95礦物的化學(xué)式： 以組成礦物的化學(xué)元素符號(hào)按一定原則表示礦物的化學(xué)成分。是以單礦物的化學(xué)全分析所得的相對質(zhì)量百分含量為基礎(chǔ)而計(jì)算出來的。5）礦物的化學(xué)式96實(shí)驗(yàn)式：僅表示礦物中各組分的種類及其分子(原子)數(shù)量比。 如方鉛礦 PbS,閃鋅礦ZnS5）礦物的化學(xué)式97構(gòu)造式：即晶體化學(xué)式。既能表明礦物中各元素的