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第二章 矿物.


第二节 矿物的识别特征
矿物肉眼鉴定
主要是依据矿物的 ☎ 晶体形态 ☎ 光学性质 ☎ 力学性质 ☎ 其它一些物理性质
一、矿物的形态
(一)矿物单体的形态
矿物单体的形态 (晶形)
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。 根据晶体在三维空间发育的程度, 矿物结晶习 性可分为三类: 一向延伸型——即晶体沿一个方向特别发育。 如石棉、石膏等常形成柱状、针状、纤维状。 二向延伸型——即晶体沿两个方向特别发育。 如云母、石墨、辉钼矿等常形成板状、片状、 鳞片状。 三向延伸型——即晶体沿三个方向特别发育。 如黄铁矿、 石榴子石等常形成粒状、 近似球状。
第二章
矿物
§1. 矿物的基本概念 §2. 矿物的识别特征 §3. 矿物的分类、矿物的定义
岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地 质作用形成的具有相对稳定化学成分和物理性质的自 然产物。

含义:

a、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; b、矿物是一种自然产生的均质物体; c、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。
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等价类质同像:电价相等的离子之间相互置换。 如: Mg2+, Fe2+, Ni2+, Zn2+, Mn2+等相互置换。 或者 Fe3+, Cr3+, Al3+等相互置换。 总电价相等类质同像: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。 如: Na+ + Si4+ ⇔ Ca2+ + Al3+ 总电价相等。 不完全类质同像:有的组分在一定限度内进行离子置换。 如:如闪锌矿 ZnS 中的 Zn2+可以被 Fe2+所置换,但一般不 超过 20%。 完全类质同像:两种组分可以任何比例进行离子置换,形 成一个连续的类质同像系列。 表示方法:橄榄石为( Mg, Fe) 2[ SiO 4] ; 黑钨矿为( Fe, Mn) [ WO 4] 。 类质同像是矿物中非常普遍的现象,是形成矿物中杂质的 主要原因之一,也是稀散元素在矿物中存在的主要形式。

矿物的概念(续)
人工矿物(合成矿物)——如果某些人工制造的化合物, 而这种化合物在自然界也是存在的,则可称之为人工矿物或合 成矿物,如人造金刚石、人造红宝石、人造水晶等。 矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一,是构成 地壳岩石的物质基础。 矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一,是构成 地壳岩石的物质基础。 自然界里的矿物很多,大约有 3000 种。其中,最常见的只 有五六十种,至于构成岩石主要成分的只不过二三十种。组成 岩石主要成分的矿物,称造岩矿物。 各种矿物都具有一定的外表特征——形态和物理性质,可 以作为鉴别矿物的依据。
(二) 双晶
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、穿插双晶、聚片双晶。 对某些矿物来说,双晶是重要的鉴定特征之一。
(2)同质异像
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,这种现象称同质异像。 如:如碳(C)在不同的条件下形成的石墨和金刚石。 矿物中,同质异像相当普遍。
石墨 与 金刚石
4. 矿物中的水
一般指含有 H 2O 和 OH -、 H+、 H 3O +离子的化合物而言。 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。 在常压下,当温度达到 100— 110 ℃或更高一点时,吸附 水就可从矿物中全部逸出。 结构水(结晶水) :是参加矿物晶格构造的水。这种水以 H 2O 分子形式并按一定比例和其他成分组成矿物晶格,如石 膏( CaSO 4· 2H2O )含 2 个结晶水。 CaSO 4· 2H2O —— CaSO 4 + 2H2O ↑ 生石膏(晶体) 熟石膏(粉末状)
3. 矿物的类质同像和同质异像 (1)类质同像
化合物成分不固定,在一定范围或任一比例发生变化。 类质同像——在结晶格架中,性质相近的离子互相顶替 的现象。 类质同像发生的条件:离子半径相差不大,离子电荷符 号相同,电价相同。 如:镁橄榄石为: Mg2[ SiO 4] Mg2+ Fe2+都是二价阳离子; 离子半径: 0.78A 0.83A 因此, 但不破坏结晶格架。 Mg2+ 经常可以被 Fe2+所置换, 这样,在纯 Mg2[ SiO 4]和纯 Fe2 [ SiO 4]之间,出现含 Fe2[SiO 4]百分比不同的过渡类型。
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人造矿物不属地质学范畴 (已知矿物5000多种) 具一定化学成分(每种矿物有较稳定 的化学成分)。


绝大多数矿物是固态,极个别液态 (Hg)
固体矿物分为晶体和非晶体。
二、矿物的晶体构造与化学组成
(一)矿物的晶体构造
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。 晶质体是具有格子构造的固体。 非晶质或非晶质体——有些看起来像晶体 的物质如玻璃、琥珀、松香等,它们内部质点 的排列,不具有格子构造,而被称之为非晶质 或非晶质体。 晶体——具有良好几何外形的晶质体,通 称为晶体。 晶质体生长时,如果有足够的空间,则晶 质体往往表现为一定的几何外形, 即具有晶面、 晶棱。就形成了晶体。 晶质体和晶体除了外表形态有区别外,内 部结构并无任何区别, 所以二者概念基本相同。
矿物晶体内部 ------ 格子构造
矿物晶体内部 ------ 格子构造
(二)矿物的化学组成
1. 单质矿物
由一种自然元素组成的矿物。 如金、石墨、金刚石等,数量不多。 2 .化合物矿物 简单化合物 —— 由一种阳离子和一种阴离子化合而成。 如:岩盐 NaC l、方铅矿 PbS、石英 SiO 2 以及刚玉 Al2O 3 等。 络合物 —— 由一种阳离子和一种络阴离子组合而成。 如方解石 CaCO 3、硬石膏 CaSO 4 等。为数最多,为各种含氧 盐矿物。 复化物 —— 由两种以上的阳离子和一种阴离子或络阴离子 构成。 如铬铁矿 FeCr2O4 和白云石 CaMg( CO3) 2。
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