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第二章_矿物

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4.沸石水 以中性水分子形式存在于沸石族矿物晶体结构 的空腔和通道中的水。 这种水在晶体结构中占据确定的位置,含量在 一定范围内变化,随着温度增高或湿度减小,沸石 水通过结构通道逸失,但并不引起晶体结构变化。 脱水后的沸石,在潮湿环境中又能从外界吸收水分。 5.层间水 是存在于某些层状结构硅酸盐矿物结构单元层 之间的中性水分子,其性质介于结晶水和吸附水之 间。
矿物集合体形态是指由同种矿物的许多个体聚 集在一起构成的整体外观,其形态不固定。 集合体又有同种和异种矿物集合体之分。 根据集合体中矿物颗粒大小,可将集合体形态 分为三类: 显晶集合体形态:肉眼可以看出晶体颗粒的; 隐晶集合体形态:肉眼不能、显微镜下可看出 晶体颗粒的; 胶态集合体形态:显微镜下也不能看出晶体颗 粒的。
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3.结构水 以OH-或H+、H3O+离子形式参与构成矿物 晶体结构,有确定的含量比,与其它离子的连接也 相当牢固。 例如高岭石Al4(Si4O10)(OH)8,即为含结构水 的矿物。 结构水在晶体结构中的结合强度比结晶水高, 只有在高温、晶体结构被破坏时才能以中性水分子 形式释放出来。
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(2)片状、板状、鳞片状集合体:主要由二向延 长的片状、板状、鳞片状晶体颗粒构成。 如云母、石膏、石墨分别可呈片状、板状、鳞 片状集合体形态。 (3)柱状、针 状、纤维状、放 射状集合体:主 要由一向延长的 柱状晶体颗粒构 成。
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(4)晶簇状集合体:以岩石的孔洞壁或裂隙壁 为共同基底生长的单晶体群所组成的集合体。
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(2) 结核体:是物质质点围绕某一中心逐渐 向外沉淀生长而成的球状、透镜状、瘤状的矿物 集合体。直径常在1cm以上。 结核体内部构造有放射状、同心层状和致密 块状。
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(3)鲕状及豆状体: 许多形状、大小如同鱼卵的颗粒所组成的集 合体,称为鲕状集合体; 形状、大小如豆者(直径>2mm)称豆状集合 体。 它们多由胶体物质围绕悬浮的核心沉淀而成, 有明显的圈层状构造。
矿物的形态是指矿物的单体及同种矿物的集合 体的形态。 形态是矿物最醒目的外观特征之一,是鉴定和 研究矿物成因的重要标志之一。 对晶质矿物形态的研究以单体和集合体为主; 对固态非晶质矿物,则只有集合体形态。
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矿物单体即矿物的单个晶体。矿物单体形态主 要包括矿物晶体结晶习性及晶面花纹两个方面。 1.结晶习性 矿物晶体在一定条件下,一定成分的同种矿物, 总是有它自己特定的结晶形态。晶体的这种性质称 为矿物的结晶习性,简称晶习或晶癖。 结晶习性不同于晶形,它是指晶体笼统的外貌 特征。
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是指同一种化学成分的物质,在不同的热力学 条件下,形成不同晶体构造的现象。 这些成分相同而构造各异的晶体,称为某成分 的同质多象变体。 如果一种物质以两种变体出现,则称为同质二 象;以三种变体出现,称为同质三象。 例如,C原子有金刚石和石墨,CaCO3有方解 石和文石;TiO2有金红石、锐钛矿和板钛矿。
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按照一定原则,用元素符号及其它辅助符号表 示矿物化学组成特征的式子,表示方法有两种:实 验式、结构式 实验式:只表示矿物中各组分数量比的化学式, 例如,方解石的实验式为CaCO3或CaO·CO2。 结构式:既能反映矿物中各组分种类、比例, 又能反映组分之间的结合关系。
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4.透明度 矿物允许可见光透过的程度。 根据矿物的透明程度,可将透明度分为三级: 透明、半透明和不透明。 透明矿物:允许绝大部分可见光透过,隔着薄 片或碎片刃边可清晰地看到物体的轮廓,如石英、 白云母、长石等; 不透明矿物:基本上不允许可见光透过,隔着 其薄片或碎块刃边看不到任何物体,如磁铁矿、黄 铁矿等; 半透明矿物:有关性质介于透明和不透明矿物 之间,如辰砂、雌黄等。
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孔雀石
红宝石
47 黄铁矿
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2.条痕 矿物粉末的颜色。 条痕与颜色的描述方法相同。 由于条痕消除了假色、减弱了他色,比矿物的 颜色更为固定,在鉴别某些不透明矿物时可具特殊 意义。 浅色、透明矿物的条痕大多为白、灰白等浅色, 条痕对这些矿物的鉴定意义不大。此外,条痕也不 适用于硬度高于条痕板的矿物。
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1.吸附水 以中性水分子形式吸附于矿物颗粒外表面或孔 隙中的水,不参与组成矿物的晶格,不属于矿物固 有的化学组成。 例如,包裹在粘土矿物颗粒表面的薄膜水及充 填在矿物粒间孔隙内的毛细管水。 2.结晶水 以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构,其 数量固定。 例如,石膏Ca(SO4)·2H2O中的H2O,这种水 由于受到晶格束缚。脱失温度较高,一般为200~ 500℃或更高。
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鲕状赤铁矿
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(4)钟乳状集合 体:由溶液或胶体在 较开阔空间经蒸发结 晶或凝固,逐层堆积 而成。常见同心层状、 放射状构造。
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主要包括矿物对可见光吸收、反射、折射和透 射时所表现的颜色、条痕、光泽、透明度等性质, 也包括矿物受外部能量激发产生的发光性质。 1.颜色 是对入射可见光中不同波长的光线进行选择吸 收后,透射和反射的各种波长可见光的混合色。 当矿物对不同波长的光均匀吸收,随着吸收量 由多到少而呈现黑、深灰、灰、浅灰、白色。
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金刚石
石英
除上述三种基本类型外,矿物的结晶习性还有一 些过渡类型: 介于一向延长与二向延长型之间的板柱状; 介于二向延长与三向等长型之间的厚板状; 介于三向等长与一向延长型之间的短柱状。 22
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2.晶面花纹 实际晶体的晶面并非理想平面,其上常会出现 多种凹凸花纹。肉眼较易识别的晶面花纹包括晶面 条纹和蚀象。 (1)晶面条纹: 指在晶体的晶 面上出现且沿一定 方向排列的直线状 条纹。 黄铁矿
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是指在确定的某种矿物晶体结构中,本应全部 由某种离子或原子占据的位置,被性质相似的其它 离子或原子占据,不引起化学键性和晶体结构类型 发生质变的现象。 这种现象常常导致矿物的化学成份及其它有关 性质的改变。 例如,菱镁矿MgCO3中的Mg2+被Fe2+部分乃 至完全取代而形成菱铁矿FeCO3;闪锌矿ZnS中的 Zn2+可被Fe2+部分取代。
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水是很多矿物的重要组成部分,凡是含H2O 或H+、OH-、以及H3O+等离子的矿物,可称为 含水矿物。 根据水在矿物中的存在形式及其在矿物晶体 结构中所起的不同作用,可分为两种基本类型: 不参加晶体构成、与矿物晶体无关的水,称 为吸附水; 参加晶体构成或与矿物晶体结构关系较密切 的水,包括结晶水、结构水、沸石水和层间水。
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矿物的化学成分:指单质或化合物类矿物中的 组成元素种类及含量。 化学成分在很大程度上决定了矿物的性质和用 途。 例如,赤铁矿(Fe2O3)的红色主要由其所含 的Fe3+引起;因含铁量很高,赤铁矿矿石是炼铁的 主要矿石品种之一。
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地壳中各种化学元素的含量与矿物的化学成 分关系密切。 一般来说,元素的原子克拉克值越大,由其 结合形成的矿物种数越多、数量越大。 地壳中含量最高的矿物都是原子克拉克值较 高的Si、Al、Fe、K、Na、Ca、Mg的氧化物及含 氧盐矿物。 例如硅酸盐矿物占矿物种总数的 24 %,占地 壳总重量的 75 %;氧化物矿物占矿物种总数的 14 %,占地壳总重量的17%。
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黄铁矿
石英晶簇
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金刚石 希望
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受矿物的颜色、表面平坦程度、解理发育及集 合方式等因素影响,矿物表现出一些特殊的光泽: 油脂光泽:透明矿物在不平坦的断口上表现的 油脂状光亮。石英的断口具有这种光泽。 丝绢光泽:透明矿物纤维状集合体表面的丝绢 状光亮。纤维状石膏、石棉等矿物具有这种光泽。 珍珠光泽:由于内层解理面反射光相互干涉形 成类似珍珠或贝壳珍珠层表面的光亮。 土状光泽:粉末或土状、疏松多孔状矿物集合 体表面暗淡无光,所具有的光泽。
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矿物:由地质作用形成的、具有一定化学成分 和物理性质的自然元素或化合物。 由一种元素组成的,称为单质矿物。 大多数是由两种或两种以上的元素组成的化合 物矿物。 绝大多数为无机矿物,有机矿物只有几十种。 无机矿物主要呈固态;少数呈液态和气态。
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固态矿物按其内部结构可分为结晶质矿物和非 晶质矿物。 结晶质矿物内部质点在三维空间有序排列,可 反映出固定的外形,把这种具有自然多面体外形的 固体称为晶体。 非晶质矿物的内部质点不作规则排列,因而没 有固定外形,把内部质点在三维空间不呈规则排列 的固体称为非晶体。
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1.显晶集合体形态 由于矿物晶体的结晶习性、颗粒大小及空间排 列方式不同,显晶集合体有下列主要形态类型。 (1)粒状集合体:主要由三向等长的粒状晶体 颗粒构成。按颗粒直径大小,可分为: 粗粒状集合体:颗粒直径>5mm; 中粒状集合体:颗粒直径5-1mm; 细粒状集合体:颗粒直径<1mm。
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当矿物对 不同波长的光 选择吸收,则 呈现被吸收光 的补色。
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根据矿物颜色产生的原因,可将其分为自色、他 色和假色三种。 自色:由矿物本身固有的化学成分和结构所决 定的颜色。 他色:由非矿物本身固有的因素引起的颜色。 假色:由于某种物理原因及氧化作用所引起的 颜色。 自色因其主要由矿物固有因素决定的,对鉴定 矿物有重要意义;他色可作为鉴定某些矿物的辅助 依据;假色只对个别矿物有鉴定意义。
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