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第七章矿物7.1矿物及晶体的概念7.2矿物的化学成分7.3矿物的形态7.4矿物的物理性质7.5主要矿物介绍7.1矿物及晶体的概念一矿物的概念二晶体与非晶体石英及玛瑙一矿物的概念•地质作用中产生的具有一定化学成分、物理性质、晶体结构的元素或化合物的均匀固体称矿物。•天然产出•具有一定的内部结构•具有一定的化学成分•组成岩石的基本单位萤石二晶体与非晶体•石英晶体（SiO2）•晶体：结晶质点呈规则排列的固体。如：石英晶体，石盐晶体。•非晶体：质点无规则排列。如：玻璃质，胶体等。•自然界中以晶体矿物为主，也存在非晶质矿物。宝石石盐的晶体结构（立方体）金刚石（架状）石墨（层状）晶体结构非晶质的蛋白石(SiO2)橄榄石（孤立四面体结构）(Mg,Fe)2SiO4硅酸盐矿物占地壳质量的85%。硅氧四面体是硅酸盐矿物主要晶体结构，硅氧四面体的组合决定了矿物的类型。•普通辉石•硅氧四面体单链晶体结构，化学成分由CaMgFeAl的硅酸盐组成。•角闪石的双链结构。•黑云母•云母的层状结构。矿物晶体（晶系）１等轴２四方３斜方４单斜５三斜６六方石盐钼铅矿黄玉白云母斜长石石英7.2矿物的化学成分一地球中的元素二矿物的化学成分与地壳中元素的关系一地球中的元素•上图说明了什么？05101520253035404550地球地壳FeOSiMgNiSCa+AlNaK地球各圈层元素特征•地核：Fe、Ni•地慢：O、Si、Mg、Fe、Ca、Al、Na、k•地壳：O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K•水圈：O、H、Cl、Na•大气圈:N、O•生物圈：O、C、H、N、Ca图中元素占地壳元素组成98%以上。二矿物的化学成分与地壳中元素的关系•克拉克值：元素在地壳中的百分含量。•元素克拉克值大，矿物种数多、数量大。•克拉克值较高的Si、AI、Fe、k、Na、Ca、Mg组成地壳主要的氧化物及含氧盐矿物。•硅酸盐矿物占矿物总数的24％，占地壳总重量的75％；氧化物矿物占矿物总数的14％，占地壳总重量的17％。7.3矿物的形态一矿物的单体形态二矿物的集合体形态钙沸石蓝晶石一矿物的单体形态结晶习性分为三种基本类型：•一向延长型：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状、纤维状等；如柱状石英、针状普通角闪石、纤维状石膏、石棉等。•二向延长型：晶体沿两个方向特别发育，呈鳞片状、片状、板状等；如片状云母板状石膏。•三向等长型：晶体在三维空间发育程度近于相等，呈等轴状或粒状，如立方体石盐、黄铁矿。一向延长型石英磷灰石黄玉蓝晶石二向延长型石膏云母三向等长型黄铁矿方铅矿石榴子石方解石晶面花纹：矿物晶体表面出现多种凹凸花纹。黄铁矿石英二矿物的集合体形态矿物的个体（晶体颗粒或胶粒）集合在一起以集合体形式出现的。石英晶簇石英晶簇孔雀石（右）肾状集合体阳起石（左）放射状集合体7.4矿物的物理性质一矿物的光学性质二矿物的力学性质三矿物的其他性质一矿物的光学性质•颜色：表现为吸收光波的补色。•光泽：矿物反射光线的能力。•条痕：矿物粉末的颜色。雄黄兰铜矿黄铜矿橄榄石颜色矿物的光泽•金属光泽•半金属光泽•金刚光泽•玻璃光泽•油脂光泽•土状光泽•黄铁矿•赤铁矿•金刚石、黑云母•方解石、石英晶面•石英断口面•高岭土金属光泽金刚光泽玻璃光泽半金属光泽光泽辉锑矿磁铁矿闪锌矿矽线石石墨条痕黑色（左）赤铁矿条痕樱红色褐铁矿条痕褐色条痕二矿物的力学性质解理：矿物受力后破裂成规则平面的能力。断口:矿物受力后，在任意方向上裂成的凹凸不平的面称为断口。硬度：矿物抗刻划的能力。解理类型A、一组B、两组直交C、两组斜交D、三组直交E、三组斜交F、四组斜交G、六组斜交白云母一组极完全解理•方解石（CaCO3）的三组斜交完全解理。（左）黑云母的一组解理(左图)。角闪石镜下的两组解理(下图)。•石盐的三组直交解理玛瑙的贝壳状断口矿物硬度计（摩氏硬度）用10种矿物标定•石膏的硬度小于指甲•1、滑石•2、石膏•3、方解石•4、萤石•5、磷灰石•6、正长石•7、石英•8、黄玉•9、刚玉•10、金刚石三矿物的其他性质•矿物的发光性•矿物磁性•矿物的放射性•矿物的导电性•矿物的发光性:矿物受到加热，紫光、紫外线、x射线、阴极射线外界能量激发时发出可见光的性质。如金刚石、白钨矿等在紫外光照射下发出萤光。金刚石•矿物磁性：矿物在外磁场作用下，被磁化时所表现的性质，如磁铁矿的磁性，赤铁矿的电磁性。赤铁矿磁铁矿•矿物的放射性：含放射性元素矿物自发地放出粒子或射线，同时释放能量的性质。如沥青铀矿、锆石、独居石等。沥青铀矿锆石•矿物的导电性：矿物对电流的传导能力称为矿物的导电性。其大小主要取决于矿物所具有的化学键的类型。有些矿物极易导电，如自然金属矿物、石墨及黄铁矿、等金属硫化物。自然金磁黄铁矿黄铁矿7.5主要矿物介绍一矿物分类二矿物命名三主要矿物类型一矿物分类•晶体化学分类：以矿物的化学成分和晶体结构作为分类依据。•矿物分为五大类：自然元素硫化物及其类似化合物氧化物及氢氧化物卤化物含氧盐二矿物命名•矿物命名的主要依据：（l）以矿物或矿物解理的形态命名，如石榴石其晶形似石榴籽；方解石被敲击后呈“块块方解”；长石具有长方形解理块。（2）以矿物的化学成分命名,如自然金、自然铜。（3）以矿物的物理性质命名，如橄榄石得名于橄榄绿色；金刚石具特有的光泽及无坚不摧的刚硬。（4）以产地或产出地命名，如高岭石为江西景德镇附近的高岭村。主要矿物类型•造矿矿物：组成固体矿产资源。•造岩矿物：组成岩石的主体矿物。共8种。•暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑•云母。•浅色矿物：长石类（Ca、Na、K长•石）、•石英、方解石。橄榄石（Mg,Fe）2[SiO4]常为粒状集合体。浅黄绿到橄榄绿色。随含铁量增高而加深。玻璃光泽。硬度6—7。极不完全解理。单晶体短柱状，横切面近正八边形，集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5.5—6.0。平行柱面的两组解理，交角为87o或93o。普通辉石（Ca，Mg，Fe，Al）2[（Si，Al）2O6]普通角闪石（Ca，Na）2—3（Mg，Fe，Al）5[Si6（Si，Al）2O22]（OH,F）2单晶体长柱状。横切面呈六边形，绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5—6。有平行柱状的两组解理，交角为56o或124o。黑云母K（Mg，Fe）3［AlSi3O10］(HO，F）2单晶体为短柱状、板状，横切面常为六边形，集合体为鳞片状。棕褐色或黑色，随含Fe量增高而变暗。硬度2.5—3。有平行片状方向的极好解理，易撕成薄片，具弹性。白云母KAl2［AlSi3O10］(HO，F）2单晶体为短柱状及板状，横切面常为六边形。集合体为鳞片状，其中晶体细微者称为绢云母。薄片为无色透明。具珍珠光泽。硬度2.5—3。有平行片状方向的极好解理，易撕成薄片，具弹性。正长石（单体）斜长石（聚片双晶）钾长石K[AlSi3O8〕钾长石包含正长石、钾微斜长石、透长石及冰长石等变种，其成分无变化，仅结构略有差别。其中常见的是正长石。单晶体常为柱状或板柱，常为肉红色，有时具有较浅的色调。玻璃光泽。硬度6。有两组方向相互垂直的解理。正长石微斜长石钠长石（左）倍长石（右）斜长石：钠长石与钙长石组成类质同像系列，包括：钠长石、更长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石，六种。石英SiO2单晶或晶簇，纯净石英无色透明，称为水晶。含杂质可呈各种色调，含Fe3+呈紫色称为紫水晶。石英晶面为玻璃光泽，有晶面条痕，断口为油脂光泽，无节理、硬度7，贝壳状断口。隐晶质的石英称为石髓（玉髓），颜色多变，微透明。具有多色环状条带的石髓称为玛瑙。方解石CaCO3单晶或晶簇，粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体。纯净的方解石无色透明。玻璃光泽。硬度3。三组斜交完全解理。易沿解理面分裂成为菱面体。遇冷稀盐酸强烈起泡。滑石石膏重晶石萤石刚玉磷灰石黄玉金刚石红柱石蓝晶石矽线石十字石绿泥石石榴子石褐铁矿黄铁矿自然金自然银自然硫自然硅•矿物首饰•矿物工艺品•矿物工艺品