地质学基础矿物课件

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1、第三章 矿 物Mineral/第三章矿物/自然金自然金/自然金/自然银自然银/自然银/著名的产地有南著名的产地有南非非KimberlyKimberly、印、印度、扎伊尔、俄度、扎伊尔、俄罗斯乌拉尔山、罗斯乌拉尔山、美国、中国山东、美国、中国山东、辽宁、贵州等地。辽宁、贵州等地。源于希腊文“adamas”，意为“无敌的”或“强劲的”，在中国，金刚石这一名称最早见于二十四史晋书中，有“咸宁三年(公元277年)敦煌上送金刚石产自“天竺”的记载；钻石有极高的硬度、标准的金刚光泽，成份为C,N和B是最重要的杂质元素，岩浆作用的产物，是岩浆中最早结晶的产物之一 /著名的产地有南非Kimberly、印度、扎

2、伊尔、俄罗斯乌拉尔/石英晶簇石英晶簇石英晶簇石英晶簇/石英晶簇/黄铁矿黄铁矿/黄铁矿/孔雀石孔雀石自然硫黄铜矿 /孔雀石孔雀石自然硫黄铜矿/自然铜自然铜/自然铜/矿物学的发展简史矿物学的发展简史萌芽阶段：萌芽阶段：石器时代，利用矿物和岩石制作生产工具和装饰品。从奴石器时代，利用矿物和岩石制作生产工具和装饰品。从奴隶社会到封建社会由铜器时代向铁器时代过渡，矿冶事业得到发展。隶社会到封建社会由铜器时代向铁器时代过渡，矿冶事业得到发展。世界上最早技术矿物原料的书籍世界上最早技术矿物原料的书籍中国的山海经（公元前中国的山海经（公元前475475年年前后），该书中提到前后），该书中提到8080多种矿物、

3、岩石、矿石的名称。用文字记载矿多种矿物、岩石、矿石的名称。用文字记载矿物并尝试将其分类是希腊学者亚里士多德（公元前物并尝试将其分类是希腊学者亚里士多德（公元前384-322384-322年）和他的年）和他的门人提奥弗拉斯特（公元前门人提奥弗拉斯特（公元前371-286371-286年）把和金属相类似的矿物归属于年）把和金属相类似的矿物归属于“似金属类似金属类”，提氏写了一篇有关矿物学的石头论，把矿物分为，提氏写了一篇有关矿物学的石头论，把矿物分为三三类：金属、石头、土。并描述了类：金属、石头、土。并描述了1616种矿物（主要是宝石）的形状。种矿物（主要是宝石）的形状。 描述矿物阶段：描述矿物阶

4、段：1919世纪中叶，在化学元素学说、原子世纪中叶，在化学元素学说、原子- -分子学说、组成分子学说、组成化合物原子的配比定律和门捷列夫周期表的提出之后，借助化学分化合物原子的配比定律和门捷列夫周期表的提出之后，借助化学分析、偏光显微镜及晶体测角仪等方法开始系统的研究矿物，使矿物得析、偏光显微镜及晶体测角仪等方法开始系统的研究矿物，使矿物得以迅速发展，形成了独立的科学。这个阶段矿物学总的特点是对矿物以迅速发展，形成了独立的科学。这个阶段矿物学总的特点是对矿物种的描述和鉴定，且基本上是宏观的研究。种的描述和鉴定，且基本上是宏观的研究。/矿物学的发展简史萌芽阶段：石器时代，利用矿物和岩石制作生产从

5、宏观研究进入到微观研究的新阶段：从宏观研究进入到微观研究的新阶段：1919世纪末（世纪末（18951895年）伦琴年）伦琴发现了发现了X X射线后，射线后，19121912年劳埃用晶体作为光栅，发现了晶体对年劳埃用晶体作为光栅，发现了晶体对X X射射线的衍射现象，使人们获得了用实验方法研究晶体内部结构的重线的衍射现象，使人们获得了用实验方法研究晶体内部结构的重要手段，从而使矿物学从宏观研究跃进到微观研究的新领域。要手段，从而使矿物学从宏观研究跃进到微观研究的新领域。现代矿物学阶段：现代矿物学阶段：最近二十年来，由于物理学、化学中的一些近最近二十年来，由于物理学、化学中的一些近代理论如晶体场理论

6、、配位场理论、分子轨道理论、能带理论被代理论如晶体场理论、配位场理论、分子轨道理论、能带理论被应用于矿物学研究；一系列电子光学和激光测试技术的引入；各应用于矿物学研究；一系列电子光学和激光测试技术的引入；各种波谱手段的建立；矿物热力学性质数据测定新技术，特别是高种波谱手段的建立；矿物热力学性质数据测定新技术，特别是高温超压等实验技术的实现；电子计算机技术的配合使用，等等，温超压等实验技术的实现；电子计算机技术的配合使用，等等，促使矿物学发生了全面深刻的变化，导致矿物学的第四次变革，促使矿物学发生了全面深刻的变化，导致矿物学的第四次变革，使矿物学进入近代矿物学阶段。使矿物学进入近代矿物学阶段。

7、中国自建国以来，矿物学得到迅速发展。中国自建国以来，矿物学得到迅速发展。19501950年发现了我国年发现了我国第一个新矿物第一个新矿物- -香花石；至今陆续发现并被国际矿物学会（香花石；至今陆续发现并被国际矿物学会（IMAIMA）通过的中国新矿物已达数十种。通过的中国新矿物已达数十种。/从宏观研究进入到微观研究的新阶段：19世纪末（1895年）伦 第一节 矿物通论 一矿物与晶体的概念一矿物与晶体的概念 1 1矿物的概念矿物的概念 矿物是在矿物是在各种地质作用各种地质作用中形成的，在一定地质条件和中形成的，在一定地质条件和 物理化学条件下相对稳定的物理化学条件下相对稳定的自然元素单质自然元素单

8、质或或化合物化合物。褐铁矿刚玉/褐铁矿刚玉/2 2晶体与非晶质体的概念晶体与非晶质体的概念 所谓晶体是指内部质点所谓晶体是指内部质点( (原子、离子或分子）在三维原子、离子或分子）在三维 空间呈周期重复排列的固体。空间呈周期重复排列的固体。 也可以形象地说，晶体是具有也可以形象地说，晶体是具有格子格子构造的固体。构造的固体。/2晶体与非晶质体的概念所谓晶体是指内部质点(原子/空间格子及组成要素空间格子及组成要素空间格子及组成要素空间格子及组成要素空间格子及组成要素空间格子及组成要素/空间格子及组成要素空间格子及组成要素/ 二矿物的化学成分与化学式二矿物的化学成分与化学式 矿物的化学成分是决定矿

9、物各种特性的基本因素。矿物的化学成分是决定矿物各种特性的基本因素。 （一）元素的离子类型（一）元素的离子类型 1 1惰性气体型离子惰性气体型离子 最最外外层层具具有有2 2或或8 8个个电电子子，结结构构与与惰惰性性气气体体原原子子的的最最外外电电子子层层结结构构相相似似。离离子子半半径径较较大大，易易与与O O2-2-结结合合形形成成氧氧化化物物或或含含氧氧盐盐，形形成大部分的造岩矿物，因此又被称为成大部分的造岩矿物，因此又被称为亲氧元素亲氧元素或或造岩元素造岩元素。/二矿物的化学成分与化学式/2铜型离子 最外电子层结构与铜离子相似，具有18或18+2个电子。位于元素周期表的右 半部包括有色

10、金属和半金属元素。离子半径较小，易与S2-结合形成硫化物。3过渡型离子 最外电子层具有8-18个电子。在元素周期表中位于前二者之间的过渡位置。/2铜型离子/（二）引起矿物化学成分变化的原因 引起矿物化学成分变化的因素很多，其中类质同像是最普遍、最有实际意义的原因。 1类质同像的概念 矿物结晶时，晶体中的某些质点（原子、离子、络阴离子或分子等）被性质相似的质点以各种比例相互置换或取代，而晶体结构类型和化学键性基本不变的现象，称类质同像。/（二）引起矿物化学成分变化的原因/2 2类质同像的形成条件类质同像的形成条件 （1 1）离子半径必须相近；）离子半径必须相近； （2 2）离子类型相同或相近；）

11、离子类型相同或相近； （3 3）置换前后，离子的总电价相等。）置换前后，离子的总电价相等。 闪锌矿闪锌矿 （ZnSZnS） （Zn,FeZn,Fe）S S 铁闪锌矿铁闪锌矿 菱镁矿菱镁矿MgCOMgCO3 3 FeCO FeCO3 3 菱铁矿菱铁矿（三）矿物的化学式（三）矿物的化学式 矿物的化学式矿物的化学式是指用化学元素符号表示矿物化学成分是指用化学元素符号表示矿物化学成分 的方法，目前普遍采用结构式。的方法，目前普遍采用结构式。 孔雀石孔雀石CuCu2 2COCO3 3(OH)(OH)2 2 蛋白石蛋白石SiOSiO2 2 H H2 2O O 铁闪锌矿铁闪锌矿 （Zn,FeZn,Fe）S

12、S完全类质同像/2类质同像的形成条件完全类质同像/ 三矿物的形态与物理性质三矿物的形态与物理性质（一）矿物的形态（一）矿物的形态 1 1矿物的单体（单个晶体）形态矿物的单体（单个晶体）形态 （1 1）理想晶体的形态）理想晶体的形态 单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态 共共4747种）、种）、 聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面 构成的理想形态）构成的理想形态） （2 2）实际晶体的形态）实际晶体的形态 歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件 影响，常不同程度地偏离其理想形态，形

13、成影响，常不同程度地偏离其理想形态，形成 歪晶）歪晶） /三矿物的形态与物理性质/单形（12种）聚形晶面晶棱角顶/单形聚形晶面晶棱角顶/方解石方解石方解石方解石方解石单晶方解石晶簇/方解石方解石单晶方解石晶簇/许多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹。（3）晶体的习性 矿物晶体在一定条件，常常趋向 于形成的某一习惯性形态，称为晶体的习性， 简称晶习。 三向等长、二向延展、一向伸长/许多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹。晶面表面特征晶面表面特征晶面表面特征晶面表面特征黄铁矿的聚形纹水晶的生长纹晶面表面特征/晶面表面特征黄铁矿的聚形纹水晶的生长纹晶面表面特征

14、/二向延展与三向等长/二向延展与三向等长/ 2 2矿物集合体形态矿物集合体形态 显晶显晶 隐晶隐晶 胶态集合体胶态集合体 （1 1）显晶集合体（肉眼可以辨认出单体）显晶集合体（肉眼可以辨认出单体） a a规则集合体规则集合体 双晶双晶 穿插双晶（构成双晶的两个单体之间互相穿穿插双晶（构成双晶的两个单体之间互相穿 插，如萤石）插，如萤石） 接触双晶（双晶的两个单体之间简单的平面相接触双晶（双晶的两个单体之间简单的平面相 接触，如石膏燕尾双晶、斜长石聚片双晶。）接触，如石膏燕尾双晶、斜长石聚片双晶。） b b不规则集合体（单体排列无规律，采用晶体习不规则集合体（单体排列无规律，采用晶体习 性来描述

15、）性来描述） 粒状集合体、板状集合体、片状集合体、柱状粒状集合体、板状集合体、片状集合体、柱状 集合体、放射状集合体、纤维状集合体、晶簇集合体、放射状集合体、纤维状集合体、晶簇/2矿物集合体形态/正长石穿插双晶正长石穿插双晶/正长石穿插双晶/辰砂穿插双晶辰砂穿插双晶/辰砂穿插双晶/接触双晶接触双晶接触双晶接触双晶接触双晶接触双晶/接触双晶接触双晶/聚片双晶聚片双晶聚片双晶聚片双晶/聚片双晶/粒状黄铁矿集合体粒状黄铁矿集合体粒状黄铁矿集合体粒状黄铁矿集合体粒状黄铁矿集合体/粒状黄铁矿集合体粒状黄铁矿集合体/片状黑云母集合体/片状黑云母集合体/放射状辉锑矿集合体放射状辉锑矿集合体放射状辉锑矿集合体

16、放射状辉锑矿集合体放射状红柱石集合体/放射状辉锑矿集合体放射状红柱石集合体/石棉纤维状集合体/石棉纤维状集合体/石英晶簇石英晶簇石英晶簇石英晶簇石英晶簇/石英晶簇石英晶簇/（2 2）隐晶集合体（显微镜下可以辨认出单体）隐晶集合体（显微镜下可以辨认出单体） a a结核体结核体 由隐晶质或非晶质物质围绕某一核心（砂由隐晶质或非晶质物质围绕某一核心（砂 粒、气泡等）自内向外逐渐生长而成的矿物集合粒、气泡等）自内向外逐渐生长而成的矿物集合 体。体。 鲕状（鲕状（2mm2mm）、豆状（）、豆状（2-5mm2-5mm）、结核（）、结核（5mm5mm） b b分泌体分泌体 在形状不规则或球状空洞中，由洞壁向

17、在形状不规则或球状空洞中，由洞壁向 中心逐层沉淀而成的矿物集合体，常具有同心层中心逐层沉淀而成的矿物集合体，常具有同心层 状构造。状构造。 c c钟乳状集合体（葡萄状钟乳状集合体（葡萄状/ /肾状集合体）肾状集合体） 在同一基底上逐层向外生长而成的矿物集合体。在同一基底上逐层向外生长而成的矿物集合体。 d d膜状集合体、皮壳状集合体膜状集合体、皮壳状集合体 覆盖于岩石或矿物覆盖于岩石或矿物 表面呈膜状产出。表面呈膜状产出。 （3 3）胶态集合体（显微镜下也不能可以辨认出单体）胶态集合体（显微镜下也不能可以辨认出单体）/（2）隐晶集合体（显微镜下可以辨认出单体）/鲕状赤铁矿鲕状赤铁矿鲕状赤铁矿鲕

18、状赤铁矿( ( ( (半金属光泽半金属光泽半金属光泽半金属光泽) ) ) )鲕状赤铁矿/鲕状赤铁矿(半金属光泽)鲕状赤铁矿/球状黄铁矿结核球状黄铁矿结核球状黄铁矿结核球状黄铁矿结核球状黄铁矿结核/球状黄铁矿结核球状黄铁矿结核/葡萄状赤铁矿葡萄状赤铁矿肾状赤铁矿肾状赤铁矿/葡萄状赤铁矿肾状赤铁矿/玛瑙分泌体/玛瑙分泌体/绿色孔雀石绿色孔雀石绿色孔雀石绿色孔雀石绿色孔雀石/绿色孔雀石绿色孔雀石/（二）矿物的物理性质（二）矿物的物理性质 1 1矿物的光学性质矿物的光学性质 颜颜 色色 矿物对不同波长可见光的吸收、反射的效应。矿物对不同波长可见光的吸收、反射的效应。 （自色、他色、假色）（自色、他色、

19、假色） 条条 痕痕 粉末颜色粉末颜色 光光 泽泽 表面对可见光波的反射能力。表面对可见光波的反射能力。 金属光泽、半金金属光泽、半金 属光泽、金刚光泽、玻璃光泽、油属光泽、金刚光泽、玻璃光泽、油 脂光泽、蜡状光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽脂光泽、蜡状光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽. . 透明度透明度 矿物允许可见光波透过的程度。一般以矿物允许可见光波透过的程度。一般以 0.001mm 0.001mm厚的矿物薄片为标准，可分为透明、半透明、厚的矿物薄片为标准，可分为透明、半透明、 不透明。不透明。/（二）矿物的物理性质/自色晕彩锖色变彩/自色晕彩锖色变彩/透明的石英晶簇透明的石英晶簇透明

20、的石英晶簇透明的石英晶簇透明的石英晶簇/透明的石英晶簇透明的石英晶簇/它色紫晶它色紫晶它色紫晶它色紫晶它色紫晶/它色紫晶它色紫晶/按照反射率的大小，光泽分为四级：金属光泽 R25%，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=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/按照反射率的大小，光泽分为四级：矿物光泽的分级金属光泽半金属金属光泽（黄铁矿）金属光泽（黄铁矿）金属光泽（黄铁矿）金属光泽（黄铁矿）金属光泽（黄铁矿）/金属光泽（黄铁矿）金属光泽（黄铁矿）/金刚光泽（金刚

21、石）金刚光泽（金刚石）金刚光泽（金刚光泽（ 金刚石）金刚石）/金刚光泽（金刚石）金刚光泽（金刚石）/玻璃光泽（水晶）玻璃光泽（水晶）玻璃光泽（水晶）玻璃光泽（水晶）玻璃光泽（水晶）/玻璃光泽（水晶）玻璃光泽（水晶）/油脂光泽（石英）油脂光泽（石英）油脂光泽（石英）油脂光泽（石英）油脂光泽（石英）/油脂光泽（石英）油脂光泽（石英）/珍珠光泽珍珠光泽珍珠光泽珍珠光泽黑云母珍珠石膏珍珠光泽/珍珠光泽黑云母珍珠石膏珍珠光泽/丝绢光泽（纤维状石膏）丝绢光泽（纤维状石膏）丝绢光泽（纤维状石膏）丝绢光泽（纤维状石膏）丝绢光泽（纤维状石膏）/丝绢光泽（纤维状石膏）丝绢光泽（纤维状石膏）/ 2 2矿物的力学性质

22、矿物的力学性质 （1 1）解理和断口）解理和断口 解理解理：矿物晶体在外力作用下，严格沿着一定结晶方向裂：矿物晶体在外力作用下，严格沿着一定结晶方向裂 开成光滑平面的性质，称解理。开成光滑平面的性质，称解理。 主要级别：极完全解理、完全解理、中等解理、主要级别：极完全解理、完全解理、中等解理、 不完全解理、极不完全解理。不完全解理、极不完全解理。 断口断口：矿物晶体在外力作用下，不沿着一定结晶方向破裂：矿物晶体在外力作用下，不沿着一定结晶方向破裂 而形成的断面，称为断口。而形成的断面，称为断口。 主要类型有：贝壳状断口、参差状断口、平坦状断口、主要类型有：贝壳状断口、参差状断口、平坦状断口、

23、土状断口。土状断口。/2矿物的力学性质/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。 解理的分级/根

24、据解理产生的难易程度，可将矿物的解理分成五个等级：解理极完全解理（黑云母）/极完全解理（黑云母）/方解石的三组完全解理 /方解石的三组完全解理/显微尺度下角闪石的解理观察/显微尺度下角闪石的解理观察/矿物断口的形状主要有下列几种：贝壳状断口 呈圆形的光滑曲面，面上常出现不规则的 同心条纹，形似贝壳状。如石英和玻璃质体锯齿状断口 呈尖锐的锯齿状。 延展性很强的矿物具有此种断口，如自然铜参差状断口 参差不齐、粗糙不平。 大多数矿物具有此种断口。如磷灰石；土状断口 土状矿物显此断口，如高岭土。矿物受外力作用，在任意方向破裂所形成的凹凸不平的断面 断口在晶体或非晶体矿物上均可发生 断口可用来作为鉴定矿

25、物的一种辅助特征矿物的断口矿物的断口/矿物断口的形状主要有下列几种：矿物受外力作用，在任意方向破裂贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口贝壳状断口/贝壳状断口贝壳状断口/橄榄石橄榄石橄榄石橄榄石橄榄石/橄榄石橄榄石/石榴石石榴石石榴石石榴石石榴石/石榴石石榴石/（2 2）硬度）硬度 指矿物抵抗外来某种机械作用的能力。指矿物抵抗外来某种机械作用的能力。 矿物硬度计矿物硬度计/（2）硬度指矿物抵抗外来某种机械作用的能力。/ 3 3矿物的其它物理性质矿物的其它物理性质 矿物受外力作用容易破碎的性质为矿物受外力作用容易破碎的性质为脆性脆性。延展性延展性是矿物在锥击或引拉下，容是矿物在锥击或引拉下，容

26、 易形成薄片或细丝的性质。易形成薄片或细丝的性质。 矿物的矿物的弹性弹性是矿物外力作用取消后，则能使弯曲变形恢复原状的性质。是矿物外力作用取消后，则能使弯曲变形恢复原状的性质。 挠性挠性：矿物受外力作用发生弯曲变形，如当外力取消后，弯曲了的形变不能：矿物受外力作用发生弯曲变形，如当外力取消后，弯曲了的形变不能 恢复原状的性质。恢复原状的性质。 矿物的矿物的密度密度指矿物单位体积的重量。矿物的指矿物单位体积的重量。矿物的相对密度相对密度是矿物在空气中的重量是矿物在空气中的重量 与与44时时 同体积水的重量比。同体积水的重量比。 矿物的矿物的磁性磁性：指矿物能被永久磁铁或磁铁吸引或排斥的性质。：指

27、矿物能被永久磁铁或磁铁吸引或排斥的性质。 矿物的矿物的导电性导电性：是矿物对电流的导电能力。根据导电能力可分为绝缘体、良：是矿物对电流的导电能力。根据导电能力可分为绝缘体、良 导体和半导体。导体和半导体。 压电性压电性：指某些矿物晶体，在机械作用的压力或张力影响下，因变形效应而：指某些矿物晶体，在机械作用的压力或张力影响下，因变形效应而 呈现的荷电性质。呈现的荷电性质。含有放射性元素（如含有放射性元素（如U U、ThTh、RaRa）的矿物叫放射矿物。放射性元素能自发地）的矿物叫放射矿物。放射性元素能自发地 从原子核内不放出粒子或射线，同时释放能量，这种现象叫做从原子核内不放出粒子或射线，同时释

28、放能量，这种现象叫做放射性放射性，这一，这一 过程叫放射衰变。过程叫放射衰变。 /3矿物的其它物理性质/第二节 矿物各论 一矿物的命名分类一矿物的命名分类 1 1矿物的分类矿物的分类 目前广泛采用的是目前广泛采用的是以化学成分和晶体结构为依据以化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分的晶体化学分 类方法。类方法。 首先根据化学成分特征分出大类和类；首先根据化学成分特征分出大类和类； 同类矿物再根据晶体结构划分族；同类矿物再根据晶体结构划分族； 族以下分矿物种。族以下分矿物种。 第一大类第一大类 自然元素自然元素 第二大类第二大类 硫化物及其类似化合物硫化物及其类似化合物 第三大类第三大类 氧化物及

29、氢氧化物氧化物及氢氧化物 第四大类第四大类 含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、 磷酸盐类等）磷酸盐类等） 第五大类第五大类 卤化物卤化物/第二节矿物各论/ 2 2矿物的命名矿物的命名 矿物的命名原则目前尚不统一。一般是以矿物的化学成分、矿物的命名原则目前尚不统一。一般是以矿物的化学成分、 物理性质、形态特点或结合两种特点而命名。此外，还有一物理性质、形态特点或结合两种特点而命名。此外，还有一 些是以矿物的首先发现地或人名而命名的。些是以矿物的首先发现地或人名而命名的。 /2矿物的命名/宝石矿物经过加工，能用于装饰的矿物，称为宝石矿物。1 晶莹艳丽，光彩

30、夺目，矿物 的颜色和光泽优良；2 质地坚硬，经久耐用；3 稀少，物以稀为贵。宝石矿物主要有20种。最贵重宝石四种：金刚石（钻石）、红宝石、蓝宝石和祖母绿（欧美）/翡翠（中华文明）。/宝石矿物经过加工，能用于装饰的矿物，称为宝石矿物。/多种矿物宝石集锦多种矿物宝石集锦红宝石红宝石= =刚玉（刚玉（AlAl2 2O O3 3) )祖母绿祖母绿= =绿柱石绿柱石夜明珠夜明珠= =发光的萤石发光的萤石/多种矿物宝石集锦红宝石=刚玉（Al2O3)/二、矿物各论第一大类 自然元素本类矿物为自然元素单质矿物，目前已知的自然元素矿物约有40种。自然元素矿物主要指在自然界中呈单质和金属互化物产出的矿物。 本大类

31、矿物约占地壳总重量的0.1%，分布极不均匀。多数矿物不透明、金属光泽、反射率强、硬度 低、密度大、延展性强等金属特性，为电和热的良导体。具共价键和分子键的矿物表现出明显的非金属性，除金刚石外，具硬度低、熔点低、导电和导热性差的特点。/二、矿物各论/ 单质类矿物包括由单一原子结晶的矿包括由单一原子结晶的矿物和多种原子相互结合的物和多种原子相互结合的金属互化物。金属互化物。单质类矿物约占地壳重量单质类矿物约占地壳重量的的1%1%，但成矿能力很强。，但成矿能力很强。如：自然铜（如：自然铜（CuCu）、银金）、银金矿（矿（AgAuAgAu）、自然铂）、自然铂（PtPt）、金刚石（）、金刚石（C C）、

32、）、石墨（石墨（C C）和自然硫（）和自然硫（S S）都可富集成矿。都可富集成矿。含脉石狗头金/单质类矿物包括由单一原子结晶第二大类第二大类 硫化物及其类似化合物硫化物及其类似化合物本大类矿物为金属元素与硫、硒、碲、砷、锑、铋的化合物，本大类矿物为金属元素与硫、硒、碲、砷、锑、铋的化合物，其中硫化物占其中硫化物占2/32/3以上。以上。整个大类矿物占地壳总量的整个大类矿物占地壳总量的0.15%0.15%。目前自然界已知的该矿物。目前自然界已知的该矿物种有种有200200多种。多种。 矿物中呈阳离子的有矿物中呈阳离子的有CuCu、PbPb、ZnZn、AgAg、HgHg、FeFe、CoCo、NiN

33、i等元素，且类质同像代替广泛，化学键具离子键向共价等元素，且类质同像代替广泛，化学键具离子键向共价键和金属键过渡的性质。键和金属键过渡的性质。大多数矿物晶形较好，对硫化物（黄铁矿、白铁矿、毒砂等）大多数矿物晶形较好，对硫化物（黄铁矿、白铁矿、毒砂等）完好晶形更常见。多数矿物呈金属色、深色条痕、不透明、金完好晶形更常见。多数矿物呈金属色、深色条痕、不透明、金属光泽。少数呈彩色、半透明、金刚光泽。硬度除对硫化物较属光泽。少数呈彩色、半透明、金刚光泽。硬度除对硫化物较高外，多数较低，密度一般较大。矿物在水中溶解度很小，在高外，多数较低，密度一般较大。矿物在水中溶解度很小，在地表条件下不稳定。地表条件

34、下不稳定。/第二大类硫化物及其类似化合物本大类矿物为金属元素与硫、硫化物矿物硫化物在地壳中的总量很低硫化物在地壳中的总量很低( (1%)1%)，但矿物种较多，但矿物种较多( (占占16.5%)16.5%)，矿床中的金属矿物大，矿床中的金属矿物大多是硫化物。多是硫化物。矿物透明度和硬度较低，但色矿物透明度和硬度较低，但色泽鲜艳、有金属泽鲜艳、有金属( (半金属半金属) )光泽、光泽、比重也较大。比重也较大。结晶程度较好，晶体形态多样，结晶程度较好，晶体形态多样，容易识别。容易识别。 方铅矿（方铅矿（PbSPbS）、闪锌矿（）、闪锌矿（ZnSZnS）、）、黄铜矿（黄铜矿（CuFeSCuFeS2 2

35、）、黄铁矿（）、黄铁矿（FeSFeS2 2）、）、斑铜矿（斑铜矿（CuCu5 5FeSFeS4 4）、雄黄（）、雄黄（AsAs4 4S S4 4）、）、雌黄（雌黄（AsAs2 2S S3 3）和辰砂（）和辰砂（HgSHgS）等最为）等最为常见。常见。/硫化物矿物第三大类第三大类 氧化物及氢氧化物氧化物及氢氧化物本类矿物为金属元素、非金属元素阳离子与氧或氢氧根的化本类矿物为金属元素、非金属元素阳离子与氧或氢氧根的化合物。目前已发现的氧化物已超过合物。目前已发现的氧化物已超过200200种，该类矿物在地壳中种，该类矿物在地壳中分类广泛，约占地壳总量的分类广泛，约占地壳总量的17%17%。矿物中呈阳

36、离子有。矿物中呈阳离子有SiSi、FeFe、MnMn、AlAl、TiTi、CrCr、SnSn、U U、ThTh、稀土族等元素。矿物以离子键、稀土族等元素。矿物以离子键为主，常向共价键过渡。为主，常向共价键过渡。氧化物一般晶形完好，等轴状、柱状氧化物一般晶形完好，等轴状、柱状 居多，且晶粒较大。含居多，且晶粒较大。含镁、铝、硅的氧化物为无色或浅色，透明至半透明，玻璃光镁、铝、硅的氧化物为无色或浅色，透明至半透明，玻璃光泽为主。含铁、锰、铬的氧化物颜色较深，不透明或半透明、泽为主。含铁、锰、铬的氧化物颜色较深，不透明或半透明、半金属光泽、磁性增高。多数氧化物硬度较高，密度中等到半金属光泽、磁性增高

37、。多数氧化物硬度较高，密度中等到较大。氢氧化物晶形较差，颗粒细小，多见片状、针状。光较大。氢氧化物晶形较差，颗粒细小，多见片状、针状。光泽、硬度和密度都相对降低。泽、硬度和密度都相对降低。/第三大类氧化物及氢氧化物本类矿物为金属元素、非金属元素阳氧化物和氢氧化物的矿物几乎所有几乎所有造岩矿物造岩矿物都是硅都是硅酸盐和氧化物，最常见的酸盐和氧化物，最常见的造岩矿物有造岩矿物有8 8种：种：石英、石英、正长石、斜长石、黑云母、正长石、斜长石、黑云母、白云母、角闪石、辉石、白云母、角闪石、辉石、橄榄石橄榄石。有氧化物和含氧盐主要与有氧化物和含氧盐主要与成矿作用有关，如锡成矿作用有关，如锡- -钨钨矿

38、床中锡石（矿床中锡石（SnOSnO2 2）、黑）、黑钨矿（钨矿（FeMn)WOFeMn)WO4 4）等是重）等是重要资源矿物。要资源矿物。石英石英正长石正长石角闪石角闪石橄榄石橄榄石/氧化物和氢氧化物的矿物几乎所有造岩矿物都是硅酸盐和氧化物，最造岩矿物化学成分石石英英SiOSiO2 2钾长石钾长石KAlSiKAlSi3 3O O8 8斜长石斜长石NaAlSiNaAlSi3 3O O8 8-CaAl-CaAl2 2SiSi2 2O O8 8白云母白云母KAlKAl2 2(Si(Si3 3Al)OAl)O1010(OH)(OH)2 2黑云母黑云母KKMgFeMgFe(Si(Si3 3Al)OAl)

39、O1010(OH)(OH)2 2普通角闪石普通角闪石NaCaNaCa2 2( (Mg,Fe,Mg,Fe,Al)Al)5 5(Si,Al)(Si,Al)8 8O O2222(OH)(OH)2 2普通辉石普通辉石Ca(Ca(Mg,Fe,Mg,Fe,Al)(Al,Si)Al)(Al,Si)2 2O O6 6橄榄石橄榄石MgMg2 2SiOSiO4 4-FeFe2 2SiOSiO4 4含含MgFeMgFe质矿物越多，岩石的基性程度越大质矿物越多，岩石的基性程度越大/造岩矿物化学成分石英SiO2/8种常见造岩矿物鉴定方法1.1.1.1.硬度大（小刀刻不动）硬度大（小刀刻不动）硬度大（小刀刻不动）硬度大（

40、小刀刻不动） 2.2.2.2.形状形状形状形状颜色颜色颜色颜色颜色颜色颜色颜色解理解理解理解理(据毛松霖、李通艺等，2000）/8种常见造岩矿物鉴定方法1.硬度大（小刀刻不动）(据毛松霖第四大类第四大类 含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐 类、磷酸盐类等）类、磷酸盐类等）本类矿物是金属阳离子与硅酸根化合物，约占矿物总数本类矿物是金属阳离子与硅酸根化合物，约占矿物总数1/41/4，占，占地壳总重量地壳总重量3/43/4。已知硅酸盐矿物有。已知硅酸盐矿物有600600多种，呈阳离子的多种，呈阳离子的CaCa、NaNa、K K、MgMg、FeFe等元素。硅氧配位四面

41、体是硅酸盐基本单元。等元素。硅氧配位四面体是硅酸盐基本单元。据硅氧四面体联结方式，可分为岛状、环状、层状、链状和架据硅氧四面体联结方式，可分为岛状、环状、层状、链状和架状硅酸盐亚类。状硅酸盐亚类。岛状硅酸盐矿物硬度高、密度大、折射率高、无解理等特征。岛状硅酸盐矿物硬度高、密度大、折射率高、无解理等特征。环状硅酸盐矿物以柱状为主，具硬度高、密度中等的特征。环状硅酸盐矿物以柱状为主，具硬度高、密度中等的特征。链状硅酸盐矿物呈柱状、针状和纤维状晶形，具硬度高、密度链状硅酸盐矿物呈柱状、针状和纤维状晶形，具硬度高、密度中等、两组解理等特征。中等、两组解理等特征。层状硅酸盐矿物呈板状、片状晶形，具硬度较

42、低，密度中等，层状硅酸盐矿物呈板状、片状晶形，具硬度较低，密度中等，有一组完全解理等特征。有一组完全解理等特征。架状硅酸盐矿物呈板状、柱状和针状晶形，具色浅、硬度较高、架状硅酸盐矿物呈板状、柱状和针状晶形，具色浅、硬度较高、密度偏小等特征。密度偏小等特征。/第四大类含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐第四大类第四大类 含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐 类、磷酸盐类等）类、磷酸盐类等）碳酸盐矿物为金属元素阳离子与碳酸根的化合物。碳酸盐矿物碳酸盐矿物为金属元素阳离子与碳酸根的化合物。碳酸盐矿物分布广泛，占地壳总重量的分布广泛，占地壳总重量的1.7%1.7%。碳酸盐

43、矿物有。碳酸盐矿物有101101种，矿物中种，矿物中呈阳离子有呈阳离子有CaCa、MgMg、NaNa、FeFe等元素。碳酸根以离子键与阳离子等元素。碳酸根以离子键与阳离子相结合。碳酸盐矿物多成柱状、菱面体和板状晶体。无色、白相结合。碳酸盐矿物多成柱状、菱面体和板状晶体。无色、白色或彩色。玻璃光泽为主。一般硬度、密度都不大，常有三组色或彩色。玻璃光泽为主。一般硬度、密度都不大，常有三组菱形解理。菱形解理。硫酸盐为金属阳离子与硫酸根化合物，占地壳总重量的硫酸盐为金属阳离子与硫酸根化合物，占地壳总重量的0.1%0.1%。已知的硫酸盐矿物有已知的硫酸盐矿物有185185种。矿物中阳离子种。矿物中阳离子

44、CaCa、MgMg、K K、NaNa和和CuCu等元素，常含等元素，常含H H2 2O O和和(OH)(OH)- -。矿物形态以粒状、板状为主。灰白色、。矿物形态以粒状、板状为主。灰白色、无色或彩色，透明到半透明，玻璃光泽，少数呈金刚光泽，硬无色或彩色，透明到半透明，玻璃光泽，少数呈金刚光泽，硬度低。度低。/第四大类含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐第五大类第五大类 卤化物卤化物本类矿物为金属元素与氟、氯、溴、碘的化合物。氯化物在本类矿物为金属元素与氟、氯、溴、碘的化合物。氯化物在自然界分布最广，其次为氟化物，溴化物和碘化物极少见。自然界分布最广，其次为氟化物，溴化物和碘化物极少见。自然界发现

45、的卤化物有自然界发现的卤化物有107107种，其中氯、溴、碘化物有种，其中氯、溴、碘化物有3232种，种，氧卤化物和氢氧卤化物有氧卤化物和氢氧卤化物有4747种，硫卤化物有种，硫卤化物有1 1种，氟化物有种，氟化物有2727种。矿物种呈阳离子的有种。矿物种呈阳离子的有K K、NaNa、CaCa、MgMg、AlAl及及AgAg、CuCu、PbPb、HgHg等元素。卤化物以离子键为主，部分为共价键。等元素。卤化物以离子键为主，部分为共价键。多数矿物呈等轴状，部分为板状或柱状。具离子键矿物表现多数矿物呈等轴状，部分为板状或柱状。具离子键矿物表现为无色或浅色、透明度好、玻璃光泽为主、硬度低、密度小、为无色或浅色、透明度好、玻璃光泽为主、硬度低、密度小、导电性弱、易溶于水等特点。具共价键的矿物透明度降低、导电性弱、易溶于水等特点。具共价键的矿物透明度降低、光泽增强、密度增大。光泽增强、密度增大。/第五大类卤化物本类矿物为金属元素与氟、氯、溴、碘的化