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第三章 矿物与岩石--矿物3

反射率是指光垂直入射矿物表面时的强度 与反射光强度的比值 矿物反射率的大小,主要取决于折射率和 吸收系数
矿物的折射率和吸收系数 越大,反射率越高,光泽 也就越强
矿物光泽的分级
按照反射率的大小,光泽分为四级: 金属光泽 R>25%。呈抛光金属般的光泽 半金属光泽 R=25-19%。呈未刨光金属般的光泽 金刚光泽 R=19-10%。如同金刚石般的光泽
粒状集合体

粒状集合体
成因:粒状集合体多半是 从溶液或岩浆中结晶而成 的,当溶液达到过饱和或 岩浆逐渐冷却时,其中即 发生许多“结晶中心”, 晶体围绕结晶中心自由发 展,及至进一步发展受到 周围阻碍,便开始争夺剩 余空间,结果形成外形不 规则的粒状集合体
片状、鳞片状、针状、 纤维状、放射状集合体



类质同像分子式 具有类质同像的矿物分子式,一般将 类质同像互相置换的元素用括号括在一 起,中间用逗号分开,把含量高的放在 前边。络阴离子团用方括号括起来。 如橄榄石是(Mg,Fe)2[SiO4],黑 钨矿是(Fe,Mn)[WO4]。

含水化合物
• •
一般指含有H2O和OH-、H+、H3O+离子的化合物 而言。 可分为两类: 吸附水是渗入到矿物或矿物集合体中的普通水, 呈H2O分子状态,含量不固定,不参加晶格构造。 结构水是参加矿物晶格构造的水,其中一类叫结 晶水,这种水以H2O分子形式并按一定比例和其 他成分组成矿物晶格,如石膏(CaSO4· 2H2O) 含2个结晶水。
各种矿物的外表特征——形态和物理性质, 可以作为鉴别矿物的依据。

矿物的基本特性

矿物的内部结构和晶体形态 矿物的化学成分 矿物的集合体形态和物理性质
内部结构和晶体形态

晶质体和非晶质体 晶形 结晶习性
晶质体和非晶质体


所谓晶质体,就是化学元素的离子、离子 团或原子按一定规则重复排列而成的固体。 由于质点规则排列的结果,就使晶体内部 具有一定的晶体构造,称为晶体格架。
所谓类质同像是指在结晶格架中,性质相 近的离子可以互相顶替的现象。

离子置换又有两种情况:
一是互相置换的离子电价相等,称为等价类质 同像。 一是几种离子同时置换,置换的离子电价各异, 但置换后的总电价必须相等。 有的组分是在一定限度内进行离子置换,称为 不完全类质同像。 两种组分可以以任何比例进行离子置换,形成 一个连续的类质同像系列,称为完全类质同像。


在适当的环境里,,晶质体往往表现为 一定的几何外形,即具有平整的面,称 为晶面;晶面相交称为晶棱。这种具有 良好几何外形的晶质体,通称为晶体。 晶质体和晶体二者概念基本相同。
Z (001)
晶面
(h0l) (hkl) (0kl)
(100) X (hk0) Y (010)
晶棱
晶形
晶体形态基本可分成两类: 一类是由同形等大的晶面组成的晶体,称 为单形,单形的数目有限,只有47种。
晕色:有些矿物的颜色是由某些化学的和物
理的原因而引起的。如片状集合体矿物常因光 程差引起干涉色。
条痕

矿物粉末的颜色称为条痕。 一般是将矿物在白色无釉瓷板上刻划后, 观察其留下的粉末颜色。
低硬度矿物(硬度<条痕板)
应用对象:有色矿物
光泽
矿物的光泽是指矿物表面对光的反射能力。 光泽的强弱用反射率R来表示。

隐晶质集合体
钟乳状、葡萄状、乳房状集合体


这些形态大多数是某些胶体矿物所具有的 特点。 胶体溶液因蒸发失水逐渐凝聚,因而在矿 物表面围绕凝聚中心形成许多圆形的、葡 萄状的、乳房状的小突起。 如石灰洞中由CaCO3形成的钟乳石、石笋 以及褐铁矿、软锰矿、孔雀石等表面常具 此形态。
土状体

成,成分比较简单;


络合物——由一种阳离子和一种络阴离子组合而成,
为数最多,常形成各种含氧盐矿物;
复化物——大多数复化物是由两种以上的阳离子和一
种阴离子或络阴离子构成。
2)成分可变的化合物


化合物成分不是固定的,而是在一定范围内或 以任一比例发生变化 。主要是由类质同像引 起的。 例如:镁橄榄石Mg2[SiO4] 置换 Fe2+

如石墨、云母等常 形成片状、鳞片状 集合体,石棉、石 膏等常形成纤维状 集合体,还有些矿 物常形成针状、柱 状、放射状集合体。
片状集合体 针状集合体
放射状集合体
致密块状体

由极细粒矿物或隐晶矿物所成的集合体, 表面致密均匀,肉眼不能分辨晶粒彼此界 限。
晶簇

生长在岩石裂隙或空洞中的许多单晶体 所组成的簇状集合体叫晶簇。
9.弹性和挠性 10.比重
11.磁性
12.电性 13.发光性 14.其它性质
颜色

矿物具有各种颜色,如赤铁矿、黄铁矿、 孔雀石、蓝铜矿、黑粘土等都是根据颜色 命名的。
颜色类型
自色:因矿物本身固有的化学组成中含有某
些色素离子而呈现的颜色。
他色有些矿物的颜色,与本身的化学成分无
关,而是因矿物中所含的杂质成分引起的。
矿物的化学成分

矿物的化学组成类型 矿物的同质多像 胶体矿物
矿物的化学组成类型

按照矿物的化学成分,大致可分为以下几 种类型: 1.单质矿物 2.化合物 3.含水化合物
Au
单质矿物

由一种自然元素组成的矿物,如金、石墨、 金刚石等。
C
化合物
1)成分相对固定的化合物 简单化合物——由一种阳离子和一种阴离子化合而
矿物中水的存在形式
与晶格 的关系 不参加 晶格 主要类型 存在形式 水的种类 逸出温度 汽态水 100-110℃ 中性 薄膜水 110-250 H2O 分子 毛细管水 (胶体水) 胶体水 其它 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) 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 有固定的位置和 确定的含量比 参与晶格但含量 可变 ( 与吸附阳离 子 的 种 类 有 关 ), 随温度和湿度而 变,介于结晶水 和吸附水之间。
它们一端固着于共同的基底上,另一端 自由发育而形成良好的晶形。

晶簇
杏仁体和晶腺

矿物溶液或胶体溶液 通过岩石气孔或空洞 时,常常从洞壁向中 心层层沉淀,最后把 孔洞填充起来,其小 于2cm者通称杏仁体; 大于2cm者可称晶腺。 如玛瑙往往以此形态 产出
结核和鲕状体


矿物溶液或胶体溶液常常围绕着细小岩屑、 生物碎屑、气泡等由中心向外层层沉淀而 形成球状、透镜状、姜状等集合体,称为 结核。其大小可由数厘米到数十厘米甚至 更大。 如果结核小于2mm,形同鱼子状,具同心 层状构造,叫鲕状体,鲕状体常彼此胶结 在一起,如鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿等。
锆石 含义内容: (1)矿物是在各种地质作用 下或者说在各种自然条件 下形成的自然产物。 (2)矿物具有相对固定和均 一的化学成分及物理性质, 在一定程度上讲,矿物是 一种自然产生的均质物体; (3)矿物不是孤立存在的, 而是按照一定的规律结合 起来形成各种岩石。

灰岩
铁陨石

矿物的范围包括地球内层及宇宙空间所形 成的自然产物。如组成陨石、月球岩石和 其它天体的矿物,称为陨石矿物或宇宙矿 物。
双晶个体以简单的平面 相接触而连生
☆穿插双晶
由个体相互穿插而形成的双晶
十字石
Staurolite
☆聚片双晶
多个板状个体以同一双 晶律连生,接合面相互 平行。
☆环状双晶
多个双晶个体彼此以同 样的双晶律连生,但接 合面互不平行,而是依 次以等角相交。
结晶习性





在相同条件下形成的同种晶体经常所具有 的形态,称为结晶习性。 大体可以分为三种类型: 晶体沿一个方向特别发育,称一向延伸型 晶体沿两个方向特别发育,称二向延伸型 晶体沿三个方向特别发育,称三向延伸型


?
食糖是不是矿物? 食盐是不是矿物?
不是 是
原因
具有相对固定的化学成分

食盐是一种矿物
具有相对均一的物理性质 在一定的自然条件下形成不是矿物
具有相对均一的物理性质
自然条件下不能形成食糖
矿物的含义
矿物是在各种地质作用下形成的具有相 对固定化学成分和物理性质的均质物 体,是组成岩石的基本单位。
吸附水
参加 晶格
结晶水
中性 结晶 H2O 分子 水化物 离子 OH-, 化合水 H+,H3O+
200-500℃ 个别 600℃
结构水 介于结晶水 与结构水之 间的一种特 殊类型
600-1000℃
过渡 状态
中性 沸石水 H2O 分子 层间水
80-400℃ 110℃
矿物的同质多像


定义:同一化学成分的物质,在不同的外 界条件(温度、压力、介质)下,可以结 晶成两种或两种以上的不同构造的晶体, 构成结晶形态和物理性质不同的矿物,这 种现象称同质多像。 例如:碳(C)在不同的条件下所形成的石 墨和金刚石,二者成分相同,但结晶形态 和物理性质相差悬殊 。
晶体在三维空间延伸的比例
柱 状 / 棒 状 / 针 状
一 向 延 长
板 状 / 片 状
两 向 延 长 三向等长 粒状


还有些矿物晶体的晶面上常具有一定形式 的条纹,称晶面条纹。 如在水晶晶体的六方柱晶面上具有横条纹, 在电气石晶体的柱面上具有纵条纹,在黄 铁矿的立方体晶面上,具有互相垂直的条 纹,在斜长石晶面上常有细微密集的条纹。




在自然晶体中,常发现两个或两个以上 的晶体有规律地连生在一起,称为双晶。 最常见的有三种类型: 接触双晶——由两个相同的晶体,以一 个简单平面相接触而成。 穿插双晶——由两个相同的晶体,按一 定角度互相穿插而成。 聚片双晶——由两个以上的晶体,按同 一规律,彼此平行重复连生一起而成。
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