四、胶体矿物的化学成分特点
1、胶体与胶体矿物 一种或多种粒径介于1－100nm之间的物质微粒（分散相
或分散质）分散在另一种物质（分散媒或分散剂）中形成的不 均匀细分散体系，称为胶体。
分散相和分散媒均可以是固体、液体或气体
胶溶体：分散媒多物：一般是以水为分散媒、以固相为分散相的水胶 凝体，属非晶质或隐晶质矿物。如蛋白石（SiO2 . nH2O）。
二、元素的离子类型
天然矿物，除少数(约30种)元素以单质存在外，绝大多 数是由两种或两种以上化学元素组成的化合物。在化合物 中，阴、阳离子间的结合，主要受其外层电子的构型所制 约。通常根据离子的外层电子的构型，将其分为三种类型：
惰性气体型离子：外层电子8或2（与惰性气体原子相同） 铜型离子：外层电子18或18＋2（与Cu+相似） 过渡型离子：外层电子9～17，有未满的d电子。
注意：元素的离子类型与矿物种的关系不是绝对的，在极端 外部条件下，也可改变，如：Cu+在氧化环境下也可形成氧 化物：赤铜矿Cu2O
三、矿物的化学计量性与非化学计量性
自然界中，只有少数矿物的化学成分是相当固定的，其 化学组成遵守物理化学分配定律——定比定律和倍比定律， 各组分间具严格的化合比，如水晶，即几乎由纯SiO2组成。
元素的离子类型与矿物种类的关系：
惰性气体型离子：易失去电子，与氧形成离子键， 形成氧化物、含氧盐矿物和卤化物，故称为亲氧元 素或亲石元素；
铜型离子：电离势高，不易失去电子，与硫形成共 价键，形成硫化物，故称为亲硫元素或亲铜元素；
过渡型离子：性质介于上述两类离子之间，可形成 氧化物、含氧盐，也可形成硫化物，取决于元素在 周期表中的位置(靠近惰性气体型离子还是靠近铜型 离子)，也取决于外部氧化－还原条件。
克拉克值对矿物化学成分的影响:
克拉克值高的元素组成的矿物种含量也高，地壳上的 矿物种主要是由前述8种元素组成的硅酸盐（占地壳 总质量的3/4）和氧化物（占地壳总质量的1/5） ；
但是，地壳上的矿物种除了受克拉克值影响外，还要 受到元素的地球化学性质的影响，有的元素含量低， 但它能够形成独立矿物种， 而有的元素尽管含量多 ，却不能够形成独立矿物种。这就涉及到元素是趋于 “聚集”或“分散”的地球化学性质。
元素在地壳中的平均含量的百分数，叫克拉克 值，可分为：质量克拉克值，原子克拉克值。
地壳中元素丰度极不均匀，最多的氧（O）与最 少的氡（Rn）含量相差1018倍。
地壳中最常见的元素为： O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg 这8种，占地壳总质量的 99％。
常见8种元素的克拉克值
元 素 质量克拉克值（%） 原子克拉克值 （%） 体积百分比 （%）
（3）胶体矿物随着时间的推移或热力学因素的改变，胶粒会 自发地凝聚，并发生脱水，颗粒逐渐增大而成为隐晶质， 最终可转变为显晶质矿物，这一过程称为胶体的老化或 陈化。由胶体矿物老化形成的隐晶质或显晶质矿物称为 变胶体矿物
胶体的特殊性质决定了胶体矿物的化学成分具有可变性 和复杂性的特 点。（1）胶体矿物的分散相与分散媒的量比 不固定，即其含水量是可变的。（2）胶体微粒表面具有很 强的吸附性，致使胶体矿物可吸附介质中的其他成分而改变 成分，其吸附量有时相当可观，甚至可富集形成有工业价值 的矿床。
2、胶体矿物的特殊性质 （1）胶体微粒非常小，具有极大的比表面积和很高的表面
能，因此胶体矿物不稳定，具有吸附其他物质和自发 地转化为结晶质的趋势，从而降低其表面能，达到稳 定状态
（2）胶粒表面的电荷未达到饱和，带电的胶体微粒能够选择 性的吸附周围介质中与胶体所带电荷相反的其他离子， 此即胶体的吸附性。
非化学计量——成分标型：
含金石英脉中黄铁矿(FeS2)， Fe/(S+As)>0.500，——形成深度小； Fe/(S+As)<0.500，——成矿深度大。
判断剥 蚀程度
质同像替代和非化学计量性是引起矿物成分 在一定范围内变化的主要原因，其他因素还有阳 离子的可交换性、胶体的吸附作用、矿物中含水 量的变化，及以显微包裹体形式存在的机械混入 物等
O
46.60
Si
27.72
Al
8.13
Fe
5.00
Ca
3.63
Na
2.83
K
2.59
Mg
2.09
62.55 21.22 6.47 1.92 1.94 2.64 1.42 1.84
93.77 0.86 0.47 0.43 1.03 1.32 1.83 0.29
可以形象地比喻：整个地壳是由O离子作最紧密堆积，阳离 子充填在空隙中。
例如：蛋白石，由许多许多的非常细的SiO2胶粒及水 组成。单个SiO2胶粒可能有晶体结构，但太小了； 许多胶粒组合是杂乱的，因此，整体不显晶态特征 而是非晶态或超显微隐晶态。
天然矿物并非理想化学纯的物质。由于外界环境的复杂 性，致使其化学组成在一定范围内变化
（1）化学计量矿物 在各晶格位置上的组分之间遵守定比定律、具严格化 合比的矿物。 例：水晶SiO2、铁闪锌矿(Zn,Fe)S、 橄榄石(Mg,Fe)2［SiO4］。 （2）非化学计量矿物 化学组成偏离理想化合比，不再遵循定比定律的矿物 。 —— 矿物标型 例：磁黄铁矿 Fe1-xS（有部分Fe3+ 存在）。
第十二章 矿物的化学成分
地壳中化学元素的丰度 元素的离子类型 矿物的化学计量性与非化学计量性 胶体矿物的化学成分特点 矿物中的水 矿物的化学式及其计算
一、地壳中化学元素的丰度
矿物的化学成分是确定一个矿物的基本依据之一， 化学元素是形成矿物的物质基础。地壳中化学元 素的丰度与矿物的化学组成有着密切的关系。
克拉克值对矿物化学成分的影响:
聚集元素：Au（金）、Ag（银）、Bi（铋）、 Sb（锑）等，尽管克拉克值很低，但它们的地 球化学性质是趋于聚集的，所以能够形成独立 的矿物种，甚至富集成矿；
分散元素：Ru（钌）、Cs（铯）、Ga（镓）、 In（铟）等，尽管克拉克值较高，但它们的地 球化学性质是趋于分散的，所以不能够形成独 立的矿物种，往往以微量元素混入物（如类质 同像形式）赋存于其他矿物种中。