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1、Chap.8Chap.8自然元素矿物大类自然元素矿物大类 自然元素矿物： 在自然界以单质形式存在的矿物。 已知的自然元素矿物种50，约占地壳总重量的 1，分布极不均匀。其中有些可显著富集，甚至形成矿床。 1 1 概概 述述 一、化学组成化学组成 1金属元素： 主要包括：（1）部分铜族元素：Cu、Ag、Au（2）铂族元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt 2半金属元素： As、Sb、Bi 3非金属元素： C、S 二、晶体化学特点、形态及物理性质 据键性，大致分 3 种 晶格类型：1金属晶格 典型金属键 大多数矿物的原子呈最紧密堆积，结构型较简单，对称性较高。 （1） 多数呈立方最紧密堆积，具立
2、方面心格子的铜型结构，如自然铜、自然金、自然铂、自然钯 （2）少数呈六方最紧密堆积，具六方格子，如自然锇等。 形态： 晶体呈等轴粒状或六方板状， 集合体为树枝状、片状、块状等。 物理性质： 具典型的金属特性： 金属色，金属光泽，不透明。硬度低（Os、Ir 例外），解理不发育，强延展性。比重大。电和热的良导体。 2原子晶格 晶格中质点以共价键联结，如金刚石金刚石（ C ） 。 物理性质： 硬度高，光泽强，具脆性，不导电。 3分子晶格 1）如石墨石墨（ C ）： 层状结构，层内具共价键金属键，层间为分子键，表现在物理性质上具明显的异向性，具 0001 极完全解理，硬度低，金属光泽，电的良导体。 2
3、）如自然硫自然硫（ -S ）： 8个S原子以共价键联结成S8环状分子 ， 环分子间为分子键，故其硬度低，熔点低，导电导热性差。 三、成因不同的矿物各有其特点：1）Pt ：产于与超基性岩、基性岩有关的岩浆矿床中。2）Au：多为热液成因。3）Cu、Ag ： 除热液成因外，更多见于 硫化物矿床的氧化带中。 4）金刚石：岩浆作用的产物，与 超基性岩有关。 5）石墨、自然硫： 成因类型多样。 四、分类 据 元素的类别，主要矿物 分： 1）自然金属 类： 主要是 铜族： 自然金铂族 2）自然非金属 类： 3）自然半金属 类： 很少见。 一、自然铜族 包括自然铜、自然银、自然金等矿物。 2 2 主要矿物主要
4、矿物 自然金： Au 化学组成： 纯金极少见，常有一定数量的类质同像混入物 Ag 。 自然金自然银完全类质同像系列 Ag含量 （%）0551515505085859595100矿物名称自然金含银 自然金银金矿 金银矿含金 自然银自然银 此外，尚可含少量 Cu、Pd、Bi、Pt、Te、Ir等。含Cu20%者称铜金矿；含Pd511%者称钯金矿；含Bi4%者称铋金矿。 自然金的 纯度以成色来表示，用千分数示之。 内生成因自然金的成色标型 晶体结构： 等轴晶系，Fm3m 。 Au 原子呈立方最紧密堆积，具立方面心格子的铜型结构。 形态： 一般呈分散粒状、不规则粒状或树枝状等集合体。成色 850 850
5、750 750660 形成深度 深 中等 浅 鉴定特征鉴定特征： 金黄色颜色及条痕，强金属光泽。硬度低(23)，无解理，强延展性。比重大(15.619.3)。熔点高(1062)。 化学性质稳定， 在空气中不氧化，只溶于王水。 成因产状： 主要产于高、中温热液型含金石英脉中； 蚀变岩中； 火山岩系与火山热液作用有关的中、低温热液矿床中； 砂矿床中。 二、碳族 金刚石： C 化学组成： 带色和不透明者常含 Si、Al、Ca、Mg、B、N、Fe、Ti 等杂质及石墨、橄榄石、磁铁矿、金红石等包裹体。 杂质N 和 B 的含量和存在形式，直接影响着金刚石的 光、电、热等物理性能，成为金刚石分类的基本依据。
6、 金 刚 石 分 类 类 型 杂 质 元 素 物 理 性 能 备 注 N B I型 Ia 型 含量0.1% ，以聚集体形式 ， 呈极细小片状 导 电、导 热 性 较差机械 强度 高 在天然金刚石 中 占 98% Ib 型 含量 较低， 主要以 分散的顺磁性 N 形式 导热性较差 在天然金刚石中 约 占 1% ；绝大多数合成金刚石为Ib型 型 a型 不含 N 或 含 N 0.001% 不含B良好的导热性 在金刚石矿床中的 含量一般2 3% b型 含B 天蓝色 ， 具半导体 性能 罕 见 混合型 在同一颗粒中N的分布不均匀 晶体结构： 等轴晶系，对称型 m3m， 具立方面心格子。C原子位于立方晶胞
7、的8个角顶和6个面中心，以及相间地分布于半数的1/8小立方晶胞的中心。CN = 4 。 形态形态： 多呈111、110，常呈浑圆粒状。 鉴定特征鉴定特征： 浑圆粒状。金刚光泽。极高的硬度（H=10），解理 111 中等。日光曝晒后，在暗处发淡青蓝色磷光 。 用途： 名贵宝石、切削工具、研磨材料、精密仪器的零件、钻头、尖端技术材料等。 成因产状： 产于金伯利岩、橄榄岩、钾镁煌斑岩 和榴辉岩中。 主要产地有澳大利亚、南非、俄罗斯、扎伊尔、巴西、美国及我国山东、辽宁、贵州、江苏、湖南等。 石墨： C石墨： C 鉴定特征： 鳞片状、致密块状、土状。铁黑色钢灰色，条痕亮黑色，半金属光泽。0001 极完全解理，硬度小(1-2)。比重小，性软，有滑感，易污手，可书写。 用途： 冶金工业： 作 高温坩埚铸件 机械工业： 润滑剂 电池工业： 电极 原子能工业： 中子减速剂 用于制造铅笔芯、涂料、染料等。 石墨-3R可作合成金刚石的原料。本 章 结 束 请同学们课下认真复习化学组成返回金刚石（ C ）返回石墨结构返回自然硫返回返回矿物鉴定特征金刚石晶体形态返回金刚石鉴定特征返回石墨鉴定特征返回
