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1、地学第二章矿物l学习要点：学习要点：掌握矿物各物理性质的科学概念掌握矿物各物理性质的科学概念及分类；熟悉晶体的基本性质；了解主要及分类；熟悉晶体的基本性质；了解主要矿物的鉴定矿物的鉴定 l基本概念：基本概念：矿物；晶质体；解理；断口矿物；晶质体；解理；断口 矿物与旅游产品矿物定义：矿物定义：是指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自然均质物体，是组成岩石的基本单位。第一节矿物的基本特性一、矿物的内部结构和晶体形态一、矿物的内部结构和晶体形态1晶体和非晶体晶体和非晶体所谓晶体，就是化学元素的离子、离子所谓晶体，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。团或原
2、子按一定规则重复排列而成的固体。（金刚石、石墨、食盐）（金刚石、石墨、食盐）非晶体是指组成物质的分子（或原子、非晶体是指组成物质的分子（或原子、离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。离子）不呈空间有规则周期性排列的固体。（玻璃、松香、石蜡）（玻璃、松香、石蜡）晶体结构晶体结构晒盐晒盐盐湖盐湖雪花是不是雪花是不是晶体？晶体？晶形晶形 单形：由形状相同、大小相等的晶面聚合单形：由形状相同、大小相等的晶面聚合而形成的形体，称为单形而形成的形体，称为单形 。聚形：由两个或两个以上的单形聚合而成聚形：由两个或两个以上的单形聚合而成的形体，称为聚形的形体，称为聚形 双晶：两个或两个以上的晶体有规律地连在双
3、晶：两个或两个以上的晶体有规律地连在一起，称为双晶。一起，称为双晶。接触双晶接触双晶穿插双晶穿插双晶聚片双晶聚片双晶结晶习性结晶习性在相同良好生长条件下，同种矿物晶体往往具有常见在相同良好生长条件下，同种矿物晶体往往具有常见的形态，称为结晶习性。的形态，称为结晶习性。根据名种晶体在三维空间上发育的相对程度，可分为根据名种晶体在三维空间上发育的相对程度，可分为三种基本类型：三种基本类型：一向延长型：晶体沿着一个方向延伸呈柱状、针状，如角一向延长型：晶体沿着一个方向延伸呈柱状、针状，如角闪石、电气石、石棉。闪石、电气石、石棉。二向延长型：晶体沿着二个方向延伸呈板状、片状，如板二向延长型：晶体沿着二
4、个方向延伸呈板状、片状，如板状石膏、云母、石墨。状石膏、云母、石墨。三向延长型：晶体在三维空间发育均等，呈粒状。如石榴三向延长型：晶体在三维空间发育均等，呈粒状。如石榴石、黄铁矿。石、黄铁矿。一向延长型：一向延长型：一向延长型：一向延长型：晶体沿着一晶体沿着一晶体沿着一晶体沿着一个方向延伸。个方向延伸。个方向延伸。个方向延伸。二向延长型：二向延长型：二向延长型：二向延长型：晶体沿两个晶体沿两个晶体沿两个晶体沿两个方向延伸呈方向延伸呈方向延伸呈方向延伸呈板状、片状板状、片状板状、片状板状、片状三向延长性：三向延长性：三向延长性：三向延长性：晶体在三维空晶体在三维空晶体在三维空晶体在三维空间发育均
5、等，间发育均等，间发育均等，间发育均等，呈粒状呈粒状呈粒状呈粒状晶面条纹：矿物晶体的晶面有时不是理想的平面，而且常常出现某些细微的，具有规则形状的凹凸条纹，称为晶面条纹。二、矿物的化学成分矿物的化学组成类型矿物的化学组成类型 单质矿物：基本上是由一种自然元素组成单质矿物：基本上是由一种自然元素组成的，如金、石墨、金刚石等。的，如金、石墨、金刚石等。化合物：自然界的矿物绝大多数都是矿物。化合物：自然界的矿物绝大多数都是矿物。2矿物的同质多像矿物的同质多像同一化学成分的物质，在不同的外界条件下（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
6、象称同质多像。如：金刚石和石墨如：金刚石和石墨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。蛋白石蛋白石三、矿物的集合体形态和物理性质 矿物的集合体形态显晶集合体：用放大镜可以分辨出各个矿物颗粒界限的，叫显晶集合体。隐晶集合体：肉眼难于分辨个体，多为地表形成的矿物具有的形态。粒状集合体粒状集合体纤维状、放射状集合体纤维状、放射状集合体片状、鳞片状集合体片状、鳞片状集合体（云母）（云母）粒状集合体粒状集合体（黄铁矿）（黄铁矿）结结核核体体鲕状和鲕状和豆状集豆状集合体合体钟乳状体钟乳状体2矿物的物理性质矿物的物理性质不同的矿物由于成分、结构不同，其物理性质也各不相同。因此，矿
7、物的物理性质是鉴定矿物的重要依据，主要包括。1）颜色、）颜色、2）条痕、）条痕、3）透）透明度、明度、4）光泽、）光泽、5）硬度）硬度 、6）解理和断口、）解理和断口、7）其他）其他颜色颜色自色：自色：矿物本身所固有的颜色，由矿物成分中含矿物本身所固有的颜色，由矿物成分中含 有色素离子引起的。有色素离子引起的。他色：他色：由于有色杂质、气泡等包裹体机械混入矿由于有色杂质、气泡等包裹体机械混入矿 物而成的颜色，随杂质的不同颜色会物而成的颜色，随杂质的不同颜色会发生发生 变化。变化。假色：假色：由于某种物理和化学原因而产生的颜色。由于某种物理和化学原因而产生的颜色。如矿物内部裂隙、解理面、表面氧化
8、如矿物内部裂隙、解理面、表面氧化膜。膜。自色自色他色他色假色假色 条痕指矿物粉末的颜色。一般采用矿物尖指矿物粉末的颜色。一般采用矿物尖端在白色无釉瓷板上刻画所留下的粉痕来端在白色无釉瓷板上刻画所留下的粉痕来进行观察。进行观察。透明度指矿物允许可见光透过的程度。通常指矿物允许可见光透过的程度。通常以矿物碎片边缘能否透见他物为准。以矿物碎片边缘能否透见他物为准。根据矿物透过可见光的能力，可将矿物根据矿物透过可见光的能力，可将矿物的透明度分为的透明度分为透明、半透明、不透明透明、半透明、不透明三种三种冰洲石冰洲石水晶水晶辰砂辰砂 光泽光泽矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成的光泽。金属光泽
9、金属光泽：矿物表面反光极强，如同平滑的金属表面所呈现的光泽。某些不透明矿物，如金、黄铁矿、方铅矿等。如金、黄铁矿、方铅矿等。半金属光泽半金属光泽：较金属光泽稍弱，暗淡而不刺眼。如黑钨矿如黑钨矿。非金属光泽非金属光泽：一种不具有金属感的光泽，可分为：金刚光泽金刚光泽如金刚石、闪锌矿等；如金刚石、闪锌矿等；玻璃光泽玻璃光泽象如水晶、萤石、方解石等。象如水晶、萤石、方解石等。脂肪光泽脂肪光泽玉髓、玛瑙等。玉髓、玛瑙等。珍珠光泽珍珠光泽如云母。如云母。丝绢光泽丝绢光泽如石棉及纤维石膏等。如石棉及纤维石膏等。土状光泽土状光泽高岭石等。高岭石等。金属光泽金属光泽（金）（金）半金属光泽半金属光泽（黑钨矿）（
10、黑钨矿）脂肪光泽脂肪光泽（玛瑙）（玛瑙）丝绢光泽丝绢光泽（石棉）（石棉）土状光泽土状光泽（高岭土）（高岭土）硬度硬度定义定义 矿物抵抗刻画、压入和研磨的能力。矿物抵抗刻画、压入和研磨的能力。测定方法测定方法 摩氏硬度计（硬度从小到大）摩氏硬度计（硬度从小到大）硬度硬度等级等级1 12 23 34 45 56 67 78 89 91010代表代表矿物矿物滑滑滑滑石石石石石石石石膏膏膏膏方方方方解解解解石石石石萤石萤石萤石萤石磷磷磷磷灰灰灰灰石石石石正正正正长长长长石石石石石石石石英英英英黄黄黄黄玉玉玉玉刚刚刚刚玉玉玉玉金金金金刚刚刚刚石石石石手指甲硬币小刀玻璃石膏石膏矿物矿物硬度硬度 解理和断口
11、解理和断口解理：解理：在力的作用下，矿物晶体按一定方向破裂并在力的作用下，矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性质叫做解理。裂开后形成的光滑产生光滑平面的性质叫做解理。裂开后形成的光滑面称解理面。面称解理面。断口：断口：矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的断开面叫做断口。规则的断开面叫做断口。解理和断口是一对互为消长的矛盾。解理和断口是一对互为消长的矛盾。53/60断口参差状断口55/60 解理按解理面的完好程度可分为解理按解理面的完好程度可分为极完全解理极完全解理：矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面光滑、平
12、整，很难发生断口。如光滑、平整，很难发生断口。如云母、石膏云母、石膏完全解理完全解理：在外力作用下，很易沿解理方向列成平面在外力作用下，很易沿解理方向列成平面（不成薄片）。解理面平滑，较难发生断口。如方解石（不成薄片）。解理面平滑，较难发生断口。如方解石中等解理中等解理：可以沿解理方面裂成平面。解理面不平滑，可以沿解理方面裂成平面。解理面不平滑，断口易出现。如普通角闪石断口易出现。如普通角闪石不完全解理不完全解理：不容易裂出解理面。解理面不平整，易成：不容易裂出解理面。解理面不平整，易成为断口。如磷灰石。为断口。如磷灰石。极不完全解理（即断口）极不完全解理（即断口）：极难出现解理面。在碎：极难
13、出现解理面。在碎块上常为断口。如石英、石榴子石块上常为断口。如石英、石榴子石解理解理断口断口 其他如脆性和延展性、弹性和挠性、比重、如脆性和延展性、弹性和挠性、比重、磁性、电性、发光性、易燃性等等。磁性、电性、发光性、易燃性等等。第二节重要矿物简述“矿”类“石”类“矾”类“玉”类“华”类 一、自然元素矿物一、自然元素矿物：如金、自然铜、硫磺、石墨、金刚石等。：如金、自然铜、硫磺、石墨、金刚石等。二、硫化物二、硫化物：如黄铁矿、：如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辰砂。黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辰砂。三、氧化物及氢氧化物三、氧化物及氢氧化物：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、石英：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、石
14、英 、刚玉、刚玉四、含氧盐四、含氧盐：硅酸盐（正长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角硅酸盐（正长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角闪石、云母、绿泥石、石棉、滑石、石榴子石、红柱石、闪石、云母、绿泥石、石棉、滑石、石榴子石、红柱石、高岭石）、高岭石）、硫酸盐（重晶石、石膏）、硫酸盐（重晶石、石膏）、碳酸盐（方解石、白云石、孔雀石）碳酸盐（方解石、白云石、孔雀石）五、其他氧化物五、其他氧化物：（黑钨矿、磷灰石）及卤化物（萤石、食盐（黑钨矿、磷灰石）及卤化物（萤石、食盐 ）矿物的分类矿物的分类一、自然元素矿物一、自然元素矿物1、硫、硫 形态：形态：晶形常呈双锥状或厚板状，由菱方双锥、菱方柱、晶形
15、常呈双锥状或厚板状，由菱方双锥、菱方柱、板面等组成，通常呈致密块状、粉末状；板面等组成，通常呈致密块状、粉末状；颜色：颜色：硫黄色，因含杂质而带各种不同色调；硫黄色，因含杂质而带各种不同色调；条痕：条痕：淡黄色淡黄色透明度：透明度：不透明不透明光泽：光泽：晶面呈金刚光泽，断口呈油脂光泽晶面呈金刚光泽，断口呈油脂光泽硬度：硬度：1-2解理和断口：解理和断口：解理不完全，贝壳状断口；解理不完全，贝壳状断口；比重比重：2.05-2.08g/cm3 鉴定特征：自然硫以其硫磺色、油脂光泽、低硬度、鉴定特征：自然硫以其硫磺色、油脂光泽、低硬度、性脆和有硫臭味为特征性脆和有硫臭味为特征 新疆硫磺沟硫磺岛 2
16、、金、金 Au 鉴定特征：鉴定特征：颜色和条痕颜色和条痕金黄色，具金黄色，具延展性，硬延展性，硬度小，比重度小，比重大。大。73/60金矿旅游、石墨、石墨C鉴定特征：钢灰色，染手染纸，滑腻感鉴定特征：钢灰色，染手染纸，滑腻感、金刚石、金刚石C鉴定特征：最大硬度和强金刚光泽。鉴定特征：最大硬度和强金刚光泽。1、方铅矿、方铅矿 PbS鉴定特征：铅鉴定特征：铅灰色，硬度低，灰色，硬度低，比重大，可以比重大，可以碎成立方小块。碎成立方小块。二、硫化物二、硫化物2、闪锌矿、闪锌矿ZnS鉴定特征：条痕经常呈浅黄褐色，稍具松脂光泽，棱鉴定特征：条痕经常呈浅黄褐色，稍具松脂光泽，棱角或碎块投光，多向完全解理。角或碎块投光，多向完全解理。、辰砂、辰砂HgS鉴定特征：颜色及条痕朱红色，硬度低，比重大。鉴定特征：颜色及条痕朱红色，硬度低，比重大。辰砂王涂朱甲骨涂朱甲骨 马王堆彩绘马王堆彩绘 4、黄铁矿、黄铁矿FeS2 鉴定特征：完好晶体，浅黄色，条痕黑色，较大的硬度鉴定特征：完好晶体，浅黄色，条痕黑色，较大的硬度（小刀刻不动）。（小刀刻不动）。5、黄铜矿、黄铜矿CuFeS2 鉴定特征：金黄色，条痕近黑色，硬度中等。鉴定特征：金黄色，条痕近黑色，硬度中等。