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1、矿 物,食盐是不是矿物？,食糖是不是矿物？,食盐是一种矿物 食糖不是矿物,在一定的自然条件下形成,矿物是在各种地质作用下形成的具有相 对固定化学成分和物理性质的均质物 体，是组成岩石的基本单位。,矿物的含义,含义内容：（1）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。（2）矿物具有相对固定和均一的化学成分及物理性质，在一定程度上讲，矿物是一种自然产生的均质物体；（3）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。,锆石,灰岩,矿物的范围包括地球内层及宇宙空间所形成的自然产物。如组成陨石、月球岩石和其它天体的矿物，称为陨石矿物或宇宙矿物。各种矿物的外表特征形态和物理
2、性质，可以作为鉴别矿物的依据。,铁陨石,矿物的基本特性,矿物的内部结构和晶体形态 矿物的化学成分 矿物的集合体形态和物理性质,内部结构和晶体形态,晶质体和非晶质体 晶形 结晶习性,晶质体和非晶质体,所谓晶质体，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。 由于质点规则排列的结果，就使晶体内部具有一定的晶体构造，称为晶体格架。,在适当的环境里，晶质体往往表现为一定的几何外形，即具有平整的面，称为晶面；晶面相交称为晶棱。这种具有良好几何外形的晶质体，通称为晶体。晶质体和晶体二者概念基本相同。,X,Y,Z,(hk0),(001),(hkl),(100),(010),(h0l),(0
3、kl),晶面,晶棱,晶形,晶体形态基本可分成两类：一类是由同形等大的晶面组成的晶体，称为单形，单形的数目有限，只有47种。,低级晶族单形,47种结晶学单形,除单面和双面外,中级晶族单形,单锥类,中级晶族单形,双锥类,中级晶族单形,柱类,中级晶族单形,四方面体和菱面体,中级晶族单形,偏方面体类,高级晶族单形,四面体类,高级晶族单形,八面体类,高级晶族单形,立方体类及十二面体类,一类是由两种以上的单形组成的晶体，称为聚形。聚形的特点是在一个晶体上具有大小不等、形状不同的晶面。聚形千变万化，种类可以千万计。,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
4、触双晶由两个相同的晶体，以一个简单平面相接触而成。穿插双晶由两个相同的晶体，按一定角度互相穿插而成。聚片双晶由两个以上的晶体，按同一规律，彼此平行重复连生一起而成。,接触双晶,双晶个体以简单的平面相接触而连生,穿插双晶由个体相互穿插而形成的双晶,十字石,多个板状个体以同一双晶律连生，接合面相互平行。,聚片双晶,多个双晶个体彼此以同样的双晶律连生，但接合面互不平行，而是依次以等角相交。,环状双晶,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。 大体可以分为三种类型： 晶体沿一个方向特别发育，称一向延伸型 晶体沿两个方向特别发育，称二向延伸型晶体沿三个方向特别发育，称三向延伸
5、型,晶体在三维空间延伸的比例,一向延长柱状棒状针状,两向延长板状片状,三向等长 粒状,还有些矿物晶体的晶面上常具有一定形式的条纹，称晶面条纹。 如在水晶晶体的六方柱晶面上具有横条纹，在电气石晶体的柱面上具有纵条纹，在黄铁矿的立方体晶面上，具有互相垂直的条纹，在斜长石晶面上常有细微密集的条纹。,矿物的化学成分,矿物的化学组成类型矿物的同质多像胶体矿物,矿物的化学组成类型,按照矿物的化学成分，大致可分为以下几种类型： 1.单质矿物 2.化合物 3.含水化合物,单质矿物,由一种自然元素组成的矿物，如金、石墨、金刚石等。,C,Au,化合物,1）成分相对固定的化合物 简单化合物由一种阳离子和一种阴离子化
6、合而成，成分比较简单；络合物由一种阳离子和一种络阴离子组合而成，为数最多，常形成各种含氧盐矿物；复化物大多数复化物是由两种以上的阳离子和一种阴离子或络阴离子构成。,2）成分可变的化合物 化合物成分不是固定的，而是在一定范围内或以任一比例发生变化 。主要是由类质同像引起的。 例如：镁橄榄石Mg2SiO4 所谓类质同像是指在结晶格架中，性质相近的离子可以互相顶替的现象。,Fe2+,置换,离子置换又有两种情况：一是互相置换的离子电价相等，称为等价类质同像。一是几种离子同时置换，置换的离子电价各异，但置换后的总电价必须相等。有的组分是在一定限度内进行离子置换，称为不完全类质同像。两种组分可以以任何比例
7、进行离子置换，形成一个连续的类质同像系列，称为完全类质同像。,具有类质同像的矿物分子式，一般将类质同像互相置换的元素用括号括在一起，中间用逗号分开，把含量高的放在前边。络阴离子团用方括号括起来。 如橄榄石是（Mg，Fe）2SiO4，黑钨矿是（Fe，Mn）WO4。,类质同像分子式,含水化合物,一般指含有H2O和OH-、H+、H3O+离子的化合物而言。可分为两类：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。结构水是参加矿物晶格构造的水，其中一类叫结晶水，这种水以H2O分子形式并按一定比例和其他成分组成矿物晶格，如石膏（CaSO42H2O）含2个结晶水。,
8、矿物的同质多像,定义：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，这种现象称同质多像。例如：碳（C）在不同的条件下所形成的石墨和金刚石，二者成分相同，但结晶形态和物理性质相差悬殊 。,碳素同质二像变体的比较,例如：石英（三方）和石英（六方）在常压条件下的转变温度为573。压力的变化对同质多像的转变也有影响，如在3000大气压条件下，石英和石英的转变温度则为644。,矿物学温度计,胶体矿物,一种物质的微粒分散到另一种物质中的不均匀的分散体系称为胶体。前者称为分散相，其大小为10-5-10-7cm；后者称为
9、分散媒。在胶体分散体系中，当分散媒多于分散相时称为胶溶体；若相反则称为胶凝体。在自然界分布最广的是某些细微固体质点分散到水中所成的胶溶体，即所谓胶体溶液。,鲕 状,如SiO2、Fe（OH）3等胶体溶液失水胶凝后，即可形成蛋白石、褐铁矿等。胶体矿物在形态上一般呈鲕状、肾状、葡萄状、结核状、钟乳状和皮壳状等等，表面常有裂纹和皱纹，这是由胶体失水引起的。,矿物的集合体形态和物理性质,矿物的集合体形态 矿物的物理性质,矿物的集合体形态,1.粒状集合体2.片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体 3.致密块状体 4.晶簇 5.杏仁体和晶腺 6.结核和鲕状体 7.钟乳状、葡萄状、乳房状集合体 8.土状体
10、9.被膜,粒状集合体,成因：粒状集合体多半是从溶液或岩浆中结晶而成的，当溶液达到过饱和或岩浆逐渐冷却时，其中即发生许多“结晶中心”，晶体围绕结晶中心自由发展，及至进一步发展受到周围阻碍，便开始争夺剩余空间，结果形成外形不规则的粒状集合体,粒状集合体,片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体,如石墨、云母等常形成片状、鳞片状集合体，石棉、石膏等常形成纤维状集合体，还有些矿物常形成针状、柱状、放射状集合体。,片状集合体,针状集合体,放射状集合体,致密块状体,由极细粒矿物或隐晶矿物所成的集合体，表面致密均匀，肉眼不能分辨晶粒彼此界限。,晶簇,生长在岩石裂隙或空洞中的许多单晶体所组成的簇状集合体叫晶簇
11、。它们一端固着于共同的基底上，另一端自由发育而形成良好的晶形。,晶簇,杏仁体和晶腺,矿物溶液或胶体溶液通过岩石气孔或空洞时，常常从洞壁向中心层层沉淀，最后把孔洞填充起来，其小于2cm者通称杏仁体；大于2cm者可称晶腺。如玛瑙往往以此形态产出,结核和鲕状体,矿物溶液或胶体溶液常常围绕着细小岩屑、生物碎屑、气泡等由中心向外层层沉淀而形成球状、透镜状、姜状等集合体，称为结核。其大小可由数厘米到数十厘米甚至更大。如果结核小于2mm，形同鱼子状，具同心层状构造，叫鲕状体，鲕状体常彼此胶结在一起，如鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿等。, 隐晶质集合体,钟乳状、葡萄状、乳房状集合体,这些形态大多数是某些胶体矿物所具有
12、的特点。胶体溶液因蒸发失水逐渐凝聚，因而在矿物表面围绕凝聚中心形成许多圆形的、葡萄状的、乳房状的小突起。如石灰洞中由CaCO3形成的钟乳石、石笋以及褐铁矿、软锰矿、孔雀石等表面常具此形态。,土状体,疏松粉末状矿物集合体，一般无光泽。许多由风化作用产生的矿物如高岭土等常呈此形态。,高岭土,被膜,不稳定矿物因受风化作用在其表面往往形成一层次生矿物的皮壳，称为被膜。如各种铜矿表面常有一层因氧化作用而产生的翠绿色孔雀石及天蓝色蓝铜矿的被膜。,矿物的物理性质,1.颜色2.条痕 3.光泽 4.透明度5.硬度6.解理7.断口8.脆性和延展性,9.弹性和挠性 10.比重11.磁性12.电性13.发光性14.其
13、它性质,颜色,矿物具有各种颜色，如赤铁矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黑粘土等都是根据颜色命名的。,自色：因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色。他色有些矿物的颜色，与本身的化学成分无关，而是因矿物中所含的杂质成分引起的。晕色：有些矿物的颜色是由某些化学的和物理的原因而引起的。如片状集合体矿物常因光程差引起干涉色。,颜色类型,条痕,矿物粉末的颜色称为条痕。一般是将矿物在白色无釉瓷板上刻划后，观察其留下的粉末颜色。,应用对象：有色矿物 低硬度矿物（硬度25%。呈抛光金属般的光泽半金属光泽 R=25-19%。呈未刨光金属般的光泽金刚光泽 R=19-10%。如同金刚石般的光泽玻璃光泽 R
14、=10-4%。如同玻璃般的光泽,矿物光泽的分级,金属光泽,半金属光泽,金刚光泽,玻璃光泽,透明度,矿物的透明度是指矿物可以透过可见光的程度。 矿物的透明度可以分为3级：（1）透明矿物：矿物碎片边缘能清晰地透见他物，如水晶、冰洲石等。（2）半透明矿物：矿物碎片边缘可以模糊地透见他物或有透光现象，如辰砂、闪锌矿等。（3）不透明矿物：矿物碎片边缘不能透见他物，如黄铁矿、磁铁矿、石墨等。,显微镜下： 0.03mm矿物薄片 能透光透明 透光能力弱半透明 不能透光不透明,手标本：1cm厚的矿物薄片 轮廓清楚透明 仅见轮廓半透明 轮廓不见不透明,注意点,硬度,定义：硬度是指矿物抵抗外来刻划、压入或研磨等机械
15、作用的能力滑石 石膏 方解石 莹石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石在野外工作中：,小于指甲（5.5),简单硬度计：,影响矿物硬度大小的因素,化学键 原子半径与电价 紧密堆积程度,把矿物硬度粗略分成软（硬度小于指甲）中（硬度大于指甲，小于小刀）硬（硬度大于小刀）,摩氏硬度计,解理, 定义：矿物受外力（敲打、挤压等）作用后，沿着一 定的结晶方向发生破裂，形成一系列光滑平面的性质,根据解理产生的难易程度，可将矿物的解理分成五个等级：A 极完全解理 矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面光滑、平整。很难发生断口。如云母、石墨、辉钼矿等；B 完全解理 矿物在外力作用下，很容易沿解理方向裂成平面（但不成薄片）。解理面平滑。如方解石、方铅矿、萤石等；C 中等解理 矿物在外力作用下，产生明显的解理，但解理面不太连续和光滑，有断口。如白钨矿等；D 不完全解理 矿物在外力作用下，不易裂出解理面，解理面小而不平整，易出现断口。如磷灰石0001及1010解理；E 极不完全解理 矿物受外力作用后，极难出现解理，多形成断口，一般称为无解理。如石英、黄铁矿。,
