地球科学-2矿物.ppt

授课教师 解国爱njuxie 第一章矿物 地球科学 玛瑙 蓝宝石 红宝石 金 自然界天然存在的金块 民间俗称 狗头金 银 橄榄石 一种古老的宝石品种 古埃及人用它做饰物 古罗马人称它为 太阳的宝石 护身符驱除邪恶 长石 孔雀石 矽孔雀石 石榴石 水晶 透明的石英 SiO2 晶体 水晶 第一节基本概念 1 地壳由岩石组成 岩石由矿物组成 矿物由元素组成 2 晶体 是原子 离子或分子按照一定的周期性 在结晶过程中 在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体 石英晶体化学成分为SiO2 六方柱 六方双锥状 方解石晶体 化学成份是CaCO3 石英晶体 3矿物定义 由天然产出且具有特定的化学成分和内部结构构造的均匀固体 现已发现矿物3300余种 绝大部分 99 分布于地壳中 由人工方法所获得的某些与天然矿物相同或类同的单质或化合物 则称为合成矿物 如人造宝石 6 岩石 由一种以上矿物构成的集合固体 岩石可分三大类 火成岩 占地壳岩石体积64 7 如花岗岩沉积岩 占地壳岩石体积7 9 地表面积75 如石灰岩变质岩 占地壳岩石体积27 4 如大理岩 质地均匀 细粒 白色者 又称汉白玉 黄山位于安徽省南部黄山市 中国最美的 令人震撼的名山 黄山山体主要由燕山期花岗岩构成 垂直节理发育 侵蚀切割强烈 断裂和裂隙纵横交错 第二节矿物的物理性质 物质没有发生化学反应就表现出来的性质叫做物理性质 长期以来 人们根据物理性质来识别矿物 如颜色 光泽 硬度 解理 比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志 为什么不利用化学性质鉴别矿物 一 矿物形态 一向延伸 针状 柱状二向延伸 板状 片状三向延伸 菱面体 八面体 立方体 一向延伸 针状 辉锑矿 柱状 电气石 二向延伸 片状 云母 三向延伸 呈菱面体 方解石 三向延伸 八面体 金刚石 金刚石就是我们常说的钻石 钻石是它的俗称 它是一种由纯碳组成的矿物 天然金刚石多为八面体形态 常林钻石 1977年12月21日的下午 山东省临沭县华桥乡常林村 22岁的女青年魏振芳 同社员们一起 挥动着铁锨在田间深翻土地时 一个莹透亮有鸡蛋黄般大小的东西从茅草里被翻了出来 常林钻石重158 768克拉 长17 3毫米 颜色呈淡黄色 质地纯洁 透明如水 晶莹剔透 晶体形态为八面体和菱形十二面体的聚形 比重3 52 她把这块宝石献给了国家 成为我国的国宝 现收藏于中国人民银行 常林钻石是我国到目前为止发现的第二块超过100克拉的宝石级天然大钻石 也是我国现存的最大钻石 我国发现的最大钻石是金鸡钻石 重281 25克拉 于1937年在山东省郯城县李庄乡发现 后被日本驻临沂县的顾问掠去 至今下落不明 奖给她3000元现金 并给她办理了农转非户口 安排她到八零三矿当了工人 月21元工资 奖给常林大队24马力的拖拉机一台 奖给华桥乡20万元 奖给临沭县100万元 香港富豪拍到3530万美元顶级钻石 美国世界新闻网2010年2月27日报道 香港富豪郑裕彤以3530万美元成功购得507克拉巨型裸钻 创最高售价历史纪录 该颗巨型钻石于去年9月由南非佩特拉钻石公司开采 出自南非著名的库里南矿区 该钻石如鸡蛋般大 当时还有三颗分别重达168 58 5和53 3克拉的罕有钻石一同采出 橄榄石 粒状 肾状 赤铁矿 鲕状 赤铁矿 石英 水晶 二 光学性质 1 透明度 透过光线者 称透明矿物 不透光者 称不透明矿物2 光泽 反光能力 金属光泽和非金属光泽3 颜色 蓝 红 黑 浅绿 紫红等4 条痕 矿物粉末的颜色 透明矿物 刚玉 1 透明度 烟水晶 紫水晶 不透明矿物 黄铁矿 2 金属光泽 反射很强 金属矿物 闪锌矿 非金属光泽 反射较弱 透明矿物的光泽 金刚光泽 玻璃光泽 油脂光泽 丝绢光泽 珍珠光泽 土状光泽 金刚光泽 金刚石 玻璃光泽 方解石 CaCO3 玻璃光泽 石英 SiO2 玻璃光泽 水晶 无色透明的石英结晶体矿物 SiO2 无色 紫色 黄色 绿色及烟色等 水晶装饰品 水晶装饰品 水晶挂坠 水晶玫瑰 玻璃光泽 萤石 氟化钙 萤石 夜明珠 是在黑暗中 人眼能明视的 天然的 能自行发光的珠宝 自然界的矿物有二十多种矿物 它们在外来能量的激发下 能发出可见光 这就是矿物的发光性 例如 萤石 金刚石 锂辉石 祖母绿等稀有矿物 世界最大萤石夜明珠直径1 6米重6 2吨 西安 右上图为日光下拍摄 左和右下图为黑暗中发出绿色光 3 颜色与条痕 颜色 蓝 红 黑 浅绿 紫红等条痕 矿物粉末的颜色 三 硬度 抵抗外力的强度 摩氏硬度计 1滑石 2石膏 3方解石 4萤石 5磷灰石 6长石 7石英 8黄晶 9刚玉 10金刚石对照 指甲为2 2 5 小刀为5 5 5 玻璃6 翡翠 翡翠的名称来自鸟名 这种鸟的羽毛非常鲜艳 雄性的羽毛呈红色 名翡鸟 雌性的羽毛呈绿色 名翠鸟 合称翡翠 翡翠 也称翡翠玉 翠玉 硬玉 缅甸玉 是玉的一种 颜色呈翠绿色 称之翠 或红色 称之翡 雄性的羽毛呈红色 名翡鸟 雌性的羽毛呈绿色 名翠鸟 翡翠挂件 翡翠戒指 翡翠手镯 赌石 指翡翠在开采出来时 有一层风化皮包裹着 无法知道其内的好坏 须切割的翡翠称赌石 一块翡翠原料表皮有色 表面很好 在切第一刀时见了绿 但可能切第二刀时绿就没有了 这也是常有的事 一夜暴富 但绝大多数以失败而告终 十赌九败 香港某翡翠商花50万港元买了一块石头 切开后满绿 一下子涨到了一亿港元 而另一位港商花4000多万港元赌了一块石头 解开一看 里面黑色杂质与银翠色相间 而且碎裂太多 完全是一块没有任何价值的废料 一位专门购买垃圾料 被认定为没有翡翠的废料 用以加工C货的小商人 用200块钱买了一块垃圾料 当即切成两半 一个港商看到后 立刻花80万元买走了其中一半 据称 那一半石料加工成成品至少值好几百万元 这样的故事在缅甸和云南一些赌石成风的地区每天都会上演 未经过加工的翡翠原石称为 毛料 极完全解理 云母完全 方解石中等 角闪石不完全 橄榄石极不完全 石英 四 解理 外力下矿物沿最弱面开裂 方解石 三组完全解理 石英贝壳状断口 五 断口 在外力下的不规则裂开 六 磁性 本身有磁性或能被磁铁吸引 磁铁矿 七 比重 轻矿物 比重小于 石墨中等比重矿物 黄玉重矿物 黄铁矿极重矿物 大于 方铅矿和黑钨矿 对于极重矿物来说 比重是鉴定的重要标志 第三节矿物的鉴定 1 肉眼鉴定看 外形 色 光泽掂 比重敲 刻划 硬度2 仪器鉴定偏光显微镜 化学成分分析 SEM 扫描电镜 TEM 透射电镜 Scan Transmission ElectricMicroscope 激光探针 第四节常见矿物 晶体少见 多呈致密块状 土状 质纯者呈浅黄色 条痕浅黄白色 晶面为较强的非金属光泽 断口油脂光泽 硬度2 无解理 性脆 比重2 能燃烧生成SO2臭气 用于制造硫酸 杀虫剂 火柴 漂白剂等 硫黄S 石墨C 片状晶体及鳞片状集合体 铁黑色 条痕灰黑色 不透明 金属光泽 硬度1 2 有一组极完全解理 薄片有挠性 比重2 2 有滑感 易污手 良导体 耐高温 化学性质稳定 用于制造坩埚 电极 铅笔 并用作滑润剂 原子能工业减速剂 黄铁矿FeS2 常成良好的立方体和五角十二面体晶形 晶面上有三组互相垂直的晶面条纹 集合体多呈粒状 致密块状及结核状 浅铜黄色 条痕呈绿黑色 褐黑色不透明 强金属光泽 硬度6 6 5 比重4 9 5 2 解理极不完全 断口参差状 性脆 用于制造硫酸 黄铜矿CuFeS2 晶体少见 常成致密块状及不规则细粒出现 铜黄色 条痕黑色微带绿 不透明 金属光泽 硬度3 4 比重4 1 4 3 无解理 断口参差状 性脆 是炼铜的主要矿石之一 萤石CaF2 常为完好的立方晶体 颜色很杂 由无色透明至黄 绿 蓝 紫等色 玻璃光泽 具有四向完全解理 八面体解理 硬度4 在紫外光线的照射下能发出紫色荧光 主要用于冶金工业作熔剂及作贵重光学仪器和化学工业原料 石英SiO2 六方柱状和锥状晶体常见 晶簇状 粒状 块状集合体 有时则为隐晶质 无色透明或因受杂质影响而呈乳白色 紫色 绿色 烟灰色 黑色等 晶面玻璃光泽 断口油脂光泽 硬度7 比重2 7 无解理 断口贝壳状 具压电性 用于无线电工业及制作玻璃 宝石等 磁铁矿Fe3O4 八面体晶形 致密粒状集合体 铁黑色 条痕黑色 不透明 半金属光泽 硬度5 6 6 比重4 9 5 2 无解理 具强磁性 铁矿石的最重要来源之一 赤铁矿Fe2O3 晶体少见 常成块状 鲕状 肾状及粉末状集合体 铁红色 条痕樱桃红色 不透明 金属光泽 硬度5 5 6 比重5 5 5 无解理 性脆无磁性 是重要的铁矿石 石膏CaSO4 H2O 板状晶体 常见纤维状集合体 白色 有时无色透明 玻璃光泽 解理面呈珍珠光泽 纤维状集合体则呈丝绢光泽 硬度2 比重2 3 有一组极完全解理 薄片具挠性 较易溶于水 用作水泥原料 制造模型等 方解石CaCO3 菱面体晶形 集合体有致密隐晶体 钟乳状 晶簇等 无色透明者称冰洲石 常被染成各种颜色 白 黄 玫瑰 灰黑等 玻璃光泽 硬度3 比重2 6 2 8 三组菱面体解理完全 性脆 加盐酸剧烈起泡放出CO2 当冰洲石无色透明 无裂隙 双晶 杂质 体积大于2 5 1 2 1 2厘米时 可作偏光镜 方解石可用作制造石灰 并用于作冶金熔剂 冰洲石 白云石CaCO3 MgCO3 晶体为菱面体常为弯曲的马鞍状晶体 粒状或致密块状集合体 灰白色有时微带黄 褐等色 玻璃光泽 硬度3 5 4 1 三组菱面体解理 粉末加盐酸起泡 用作耐火材料 熔剂等 孔雀石Cu2 CO3 OH 2 晶体少见 常为针状或放射状集合体或钟乳状 葡萄状等 色鲜绿 条痕淡绿色 玻璃光泽 硬度3 5 4 比重3 9 4 1 有解理 性脆 与盐酸可起反应 可作为炼铜原料之一 美丽者可作彩石原料 橄榄石 Mg Fe 2SiO4 晶体少见 粒状集合体 黄绿色 玻璃光泽 硬度6 5 7 比重3 3 3 5 解理不显著 性脆 贝壳状断口 断口油脂光泽 普通辉石 短柱状晶体 粒状集合体 绿黑色 条痕浅色 玻璃光泽 硬度5 6 比重3 3 3 6 平行柱面的两组解理中等 夹角87 普通角闪石 柱状晶体 粒状集合体 绿褐色到绿黑色 玻璃光泽 硬度5 5 6 比重3 4 平行柱面的两组解理完全 黑云母 片状或及板状晶体 片状或鳞片状集合体 黑色 深褐色 不透明或半透明 玻璃光泽 硬度2 3 比重3 02 3 12 片状解理极完全 薄片有弹性 白云母 板状或片状晶体 片状或鳞片状集合体 无色或浅色 透明 玻璃光泽 解理面上呈珍珠光泽 硬度2 3 比重2 76 3 10 片状解理极完全 纯净者有极好的隔电性能 用于电气工业和无线电工业 斜长石 板状及板柱状晶体 常具有聚片双晶 粒状集合体 白色或灰白色 玻璃光泽 硬度6 6 5 比重2 61 2 76 一组完全解理 一组中等解理 正长石 柱状晶体 常具穿插双晶 也有粒状集合体 肉红色 褐黄色等 玻璃光泽 硬度6 6 5 比重2 57 一组完全解理 一组中等解理 交角90 高岭石 晶体少见 常为致密细粒状 土状集合体 白色或带浅红色 浅绿 浅蓝等色 土状光泽 硬度1 比重2 58 2 60 具粗糙感 易搓碎成粉末状 干燥时有吸水性 加水具可塑性 常用于陶瓷 建筑 造纸工业中 玛瑙 玛瑙的原石外形和马脑相似 因此称它为 玛瑙 具有多种色彩 二氧化硅变胶体隐晶质集合体 玻璃光泽 硬度6 5 7 相对密度2 65 折射率1 53 无解理 贝壳状断口 透明 半透明至不透明 玛瑙通常是从岩石孔隙或空洞的周壁向中心逐层沉析而成 故常形成同心环带状或平行层状的块体 中心部分有时会包含残留下来的成矿母液 形成所谓的 水胆 有的则晶化形成