第二章 矿物.ppt

1、第二章矿物,第一节 概述 矿物原料是国民经济建设的物质基础 矿物利用包括 化学成分 物理性质 矿物学发展与数、理、化及晶体学发展紧密相关 。,矿物学又是地学中基础学科，可推动其他地质学科发展。 矿物是岩石的基本组成单位，是地壳运动过程中元素存在的一种形式，是记载各种地质过程物理条件的物证。 矿物的概念： 地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的具有一定化学成分和物理性质的自然均质体。它是组成岩石的基本单位。,一.晶体和非晶质体 晶质体：凡内部质点作有规律格子状排列固体为晶体（晶质体）。 晶体的界限要素：晶面 晶棱 晶顶 晶面纹：晶体生长过程中形成的对某些矿物是 固有性质，对这些矿物有鉴定作用。

2、 非晶质体：质点在三维空间不成周期性重复排列，不具有组成晶体质点那样受空间格子规律支配，形成外形规则的几何多面体和晶体所具有的性质。 晶体和非晶质体在一定条件下可相互转换。,非晶质体调整内部质点排列向晶体转化为脱玻或晶化作用。 晶体内部质点规则排列遭破坏向非晶体转变的作用称玻璃化或非晶化作用。 二.矿物的化学性质 矿物的化学成分是组成矿物的物质基础，是决定矿物各项性质的最本质因素，也是利用矿物原料的重要方面。 1.矿物的元素组成类型 单质矿物：基本上一种元素组成，亦称单元素矿物，数量不多。 化合物：自然界中绝大多数，根据不同情况再分。 成分固定化合物 成分不固定化合物,.,成分固定的化合物 简

3、单化 合物：阳离子+阴里子组成如ClNa等。 络合物 ： 阳离子+络阴离子，在化合物中以此类出现最多 如CaCO3(方解石)CaCO4(硬石膏)等。 复合物：两种阳离子加阴离子（络阴离子）构成如铬铁矿（FeCrO4）、白云石CaMg(CO3)。另外一种阳离子是阳离子是共同的阴离子是双重的，如孔雀石Cu2CO3.Cu(OH)2。 成分可变的化合物 成分不固定，在一定的范围内以任何比例发生变化如闪锌矿（ZnS）其中可含20以下的铁。 2.矿物的类质同像,化学成分不同但相类似的两种或两种以上成分组成，在同一结晶构造中以各种比例互相置换却能保持原有的晶体结构。 类质同像的原意：化学成分相似的晶体具有相

4、同晶型的现象。如黑钨矿（Fe,Mn）WO4就是有FeWO4MnO4混合而成。 地壳中稀有元素绝大多数以此形式存在。又能否以任意量替代分为完全类质同像和不完全类质同像。前者如钙纳长石系列（钙长石、纳长石）、铁镁橄榄石(Mg.Fe)2；后者如闪锌矿（ZnS)。 .,3.矿物的同质多象 化学成分相同的物质在不同的热力学条件下结晶成结构不同的几种晶体的现象，如金刚石和石墨。 成分相同结构不同的晶体称为某成分的同质多象变体。两种变体出现称同质二象；三种变体的称同质三象等。如锐钛矿、板钛矿、金红石就是TiO2同质三象体。 4.含水化合物 一般指有水分子的化合物。许多矿物的化学组成中含水，水分子在晶格中占有

5、一定的位置，水分子的数量与其他成分有简单的比例关系。,结晶水：水分子为晶格的组成部分。结晶水在升温后可脱水晶格遭破坏，矿物的物理性质同时产生变化如石膏脱水成熟石膏。 吸附水：水分子不参与矿物晶格的构造仅存在于矿物的表面或裂隙中，含量不固定随温度变化而变化，在常压下温度达100110时可全部从矿物中逸出。,第二节 矿物的形态,矿物的形态是指矿物的外表形态（晶体几何形状）、化学成分、内部构造在外表的反映，是矿物鉴定重要依据之一。 单体 有规则的连体 各种集合体 一.矿物的单体形态 1. 单形和聚形 指单个晶体形态，可有单形或聚形构成 单形：由同形等大晶面构成 聚形：由两个或两个以上单形聚合而成,2

6、.矿物的结晶习性 一向延伸性 二向延展性 三向等长习性 双晶：规则的连生在一起，形成连体形态，按连生方式可分为接触双晶、穿插双晶、聚片双晶。 二.矿物集合体的形体 在自然界中单体产出较少，大多以集合体形态出现。根据集合体结晶程度分为： 1.显晶集合体形态 2.隐晶及胶态集合体,第三节 矿物的物理性质,物理性质是矿物学研究的重要方面，不仅是鉴定矿物的重要依据，对许多矿物来讲至所以能直接为生产部门所利用，正是由于具有种种特殊物理性质的缘故。 物理性质由化学组成和内部结构决定。 化学组成不同，物理性质互不相同。 化学组成相同，结构不同或结构类似物理性质必然存在差异。 物理性质包括光学、力学、电学、磁

7、学 等方面，侧重于人们五官能感觉到的性质。 一.矿物的光学性质 指对自然光的反射、折射、吸收等表现的性质包括颜色、条痕、光泽、透明度。,1.颜色：最直观明显的物理性质，是矿物吸收可见光后产生的。 矿物呈现颜色的原因不同可分为： 自色 它色 假色 2.条痕：在条痕板上擦划后留下的矿物粉末的颜色，它能消除假色，减低它色，比矿物的颜色更固定更具鉴定意义。,3.光泽：矿物表面对可见光的反射能力，光泽的强弱由反射光的光量决定。 由强到弱可分为： . 金属光泽 .半金属光泽 .金刚光泽 .玻璃光泽 由于投射光泽受矿物颜色和表面平坦程度及集合方式等影响，呈现特殊变异光泽： 油脂光泽 树脂（松脂）光泽 丝绢光

8、泽 珍珠光泽 光泽取决于化学键的性质，金属键一般显金属光,泽和半金属光泽；共价键和离子键显金刚光泽和玻璃光泽。 4.透明度 允许可见光透过的程度，取决于对光的吸收和矿物的厚薄等因素。 金属吸收率高一般不透明；非金属矿物吸收率低一般透明。根据可见物体清晰程度可分为： .透明 .半透明 .不透明 二.矿物的力学性质 矿物受外力（敲、刻、拉、压）后所表现的各种物理性质， 包括硬度、解理、断口、延展性、脆性等。以解理硬度最 具鉴定意义。,1.硬度 抵抗刻画、压入研磨的能力，为矿物较为固定的性质。 摩氏硬度表是一中相对硬度。硬度大小取决于晶体结构中联结质点间键力强弱，键力强则硬度大反之则低。（在新鲜面上刻画） 2.解理与断口 解理：沿结晶面方向裂开成光滑平面的现象。 断口：沿任意方向裂开成凹凸不平的的断面。 根据裂开成光滑解理面的易难程度可分为： 极完全解理 极易裂开，指甲亦能揭开很难发生断口。 完全解理 规则的解理块或薄板，解理面光滑较难发生断口。 中等解理 解理差，不能一劈到底，在某一方向有不平滑解理易出现断口。 不完全解理 难找到解理面或解理面小不平滑，常见断口。 矿物解理的程度不完全受以上等级限制，常有介于两者之间。解理的发育与断口互为消长 。,断口的描述以断裂面的形状加以描述。 贝壳状断口：形成弯曲的凹面有同心状构造。 参差状断口：断面粗糙不平。 锯齿状