第六章-矿物的化学成分2007资料.ppt

第六章矿物的化学成分 矿物的化学成分类型 胶体矿物及其特征 矿物的化学式 水在矿物中的存在形式 元素的离子类型 地壳的化学成分 一 地壳的化学成分 丰度 各种元素在地壳中的平均含量质量克拉克值 地壳中化学元素平均含量的质量百分数称为克拉克值或质量克拉克值 原子克拉克值 各种元素的原子在地壳中所有元素的总原子数种所占百分数 二 元素的离子类型 1 惰性气体型离子2 铜型离子3 过渡型离子 三 矿物的化学成分类型mineralchemistrycomponenttype 化学组成特点 单质 化合物 简单化合物由一种阳离子和一种阴离子组成 复化合物由两种以上的阳离子和同种阴离子或络阴离子组成 单盐化合物由一种阳离子和一种络阴离子 酸根 组成 复化合物由两种以上的阳离子和同种络阴离子组成 由一种元素的原子组成的矿物 化学组成变化 化学组成基本固定的矿物 非化学计量矿物 化学组成不固定的矿物 类质同象矿物 含层间水和沸石水矿物 胶体矿物 四 胶体矿物及其特征colloidmineralanditscharacters 胶体 细分散系 非晶质 无规则几何外形 可变性和复杂性 极大比表面积 带电荷 选择性吸附 胶体的特点 胶体矿物的特点 胶体 胶体矿物形成 海滨地带和岩石风化壳中 胶体及胶体矿物的特点 矿物 岩石 风化 胶体溶液 凝聚 蒸发 中和 胶体矿物 五 水在矿物中的存在形式existenceformofaquiferinmineral 根据水是否参加矿物晶格而把水分为三类不参加矿物晶格的水 吸附水参加矿物晶格的水 结晶水和结构水过渡类型的水 层间水和沸石水 中性水 不带电荷 不进入矿物晶体结构 存在于矿物的表面 裂隙中 失水温度很低 0 110 之间 含量不固定 随环境温度和湿度而变 不计入化学式 胶体水除外 吸附水的存在不影响矿物的结构 吸附水 以中性水分子的形式存在于晶体结构中 有固定的位置和配位数 有固定的含量 失水温度高 110 230 失水后不再获得 并影响矿物的结构和性质 结晶水多出现于具有大半径络阴离子的含氧盐矿物中 有一个或几个固定的脱水温度 Cu H2O 5 SO4 Cu H2O 3 SO4 Cu H2O SO4 Cu SO4 胆矾 三斜 三水胆矾 单斜 泼水胆矾 单斜 铜锭石 斜方 30 C 100 C 400 C 结晶水 结构水 以H H3O OH 形式存在于晶体结构中 有固定的位置和确定的含量比 失水温度高 500 600 1200 失水后 很难重新得到 失水后 离子发生重新排列 变为另一种矿物 矿物中结构水的作用 1 平衡晶体中多余的电荷 2 充填结构空隙高岭石Al4 Si4O10 OH 8 层间水和沸石水 以中性水分子的形式存在于层状硅酸盐结构单元层之间 层间水 或架状结构硅酸盐沸石族矿物结构的孔隙和空洞中 沸石水 参与晶格但含量与吸附阳离子的种类以及环境的温度和湿度有关 介于结晶水和吸附水之间 有一定的配位数 失水后 矿物结构基本不变 只是矿物的物理化学性质发生一些变化 失水温度低 失水后可以重新获得 六 矿物的化学式 1 矿物化学式的表示方法 实验式 表示组成矿物的元素种类及其原子数之比 仅表示出组成矿物的元素种类及其原子数之比 忽略了矿物中的次要组分 不能反映原子在矿物结合中的关系 晶体化学式 表明矿物中各组分的种类及数量比及其在矿物结构中的占位 黄铁矿FeS2绿柱石Be3Al2Si6O18或3BeO Al2O3 6SiO2 石膏Ca SO4 2H2O绿柱石Be3Al2 Si6O18 矿物的晶体化学式可以反映出成分与结构的关系 2 晶体化学式的写法 阳离子写在化学式的开始 在复盐中的阳离子要用碱性的强弱顺序排列CaMg CO3 当阳离子为同一种元素而具有不同价态或不同配位体时 要将低价的离子置于高价的离子之前写Fe2 Fe3 2O4阴离子接着写在阳离子的后边 络阴离子则要用 括起来附加阴离子通常写在主要阴离子或络阴离子的后面含水化合物的水分子写在化学式的最后面 并用 把它与矿物中的其它组份分开 当含水量不定时 常用nH2O或aq表示 如蛋白石SiO2 nH2O互为类质同象的离子用 括起来 并按其含量由多到少的顺序排列 中间用逗号隔开 3 晶体化学式的计算 实验式 首先用单矿物化学全分析所得的各组分重量百分数除以各相应组分的原子量 或分子量 将所得商数化为简单整数比 最后用这些整数标定各相应组分的相对含量 黄铜矿试验式的计算过程 晶体化学式 1 将各组分重量百分数除以其分子量得出各组分的分子数2 用每个组分的分子数乘上述该组分中的氧原子系数 求出每个组分的氧原子数3 用每个组分的分子数乘上述该组分中的阳离子系数 求出每个组分的阳离子的原子数4 统计氧原子数的总和5 用氧原子数的总和除以理论通式中的氧原子数 求出公约数6 用各组份阳离子原子数除以公约数 其商即为各组份的阳离子原子系数7 参照通式并分析类质同象代替关系即可写出该矿物的晶体化学式 第七章矿物的形态 矿物单体的形态configurationofmonocase矿物连生体的形态configurationofjoinedmineral矿物集合体的形态configurationofaggregate 矿物形态 集合体形态 不规则 晶面特征 结晶习性 规则 单体形态 不规则 规则 双晶 平行连晶 粒状 柱状 片状 结核体 晶面条纹 蚀象 显晶质 隐晶质 分泌体 鲕状体 钟乳状 理想形态 一 矿物单体的形态 1 晶体习性 结晶习性 同种晶体所习见的单形 晶体在三维空间延伸的比例 晶体的实际形态取决于晶体结构中不同面网的组成 面网密度及结晶时的介质条件 三向等长粒状 菱锰矿 一向延长柱状 棒状 针状 两向延长板状 片状 2 晶面特征 晶面条纹一种晶体生长现象 只见于晶面上 故又称生长纹或聚形纹晶体的晶面上一系列平行的或交叉的条纹 它们都是严格的沿一定的结晶学方向排列的粗细宽窄不同的条纹 它往往是两种单形相互交替生长留下的痕迹 由于单形是晶体对称性的一种表现 所以晶面条纹的分布也是服从晶体的对称性的 二 矿物集合体的形态 显晶集合体形态 按单体的结晶习性及集合方式的不同可分为粒状 片状 板状 针状 柱状 棒状 放射状 纤维状 晶簇状等集合体 粒状集合体 片 板状集合体 毛发状集