礦石學(xué)基礎(chǔ)簡(jiǎn)答論述題

1、礦石學(xué)基礎(chǔ)第一節(jié) 巖礦石基本概念 什么是成巖和成礦作用？成巖作用就是在一定的自然條件下，形成巖石的地質(zhì)作用。如果形成巖石的過(guò)程中，伴隨有礦產(chǎn)的形成，則稱為成礦作用?？梢?，成巖作用和成礦作用是統(tǒng)一地質(zhì)作用中的兩個(gè)方面，即巖石和礦石是統(tǒng)一地質(zhì)作用的兩種產(chǎn)物。成巖作用是非常普遍的地質(zhì)現(xiàn)象，而成礦作用是比較特殊的地質(zhì)現(xiàn)象。在地球的演化過(guò)程中，只有當(dāng)分散在地殼上和地幔中的元素在遷移過(guò)程中發(fā)生富集，才有可能形成礦石。 什么是巖石？ 巖石是在各種不同的地質(zhì)作用下，由造巖礦物形成的集合體。例如花崗巖就是由長(zhǎng)石、石英和云母等礦物組成的巖石。根據(jù)其形成作用分為三大類：沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖。 什么是沉積巖？沉積巖

2、是在地表形成的一種地質(zhì)體，是在常溫常壓下由風(fēng)化作用、生物作用和火山作用形成的物質(zhì)經(jīng)過(guò)沉積與風(fēng)化等作用而成的巖石。最常見的沉積巖有：礫巖和角礫巖、砂巖和粉砂巖、頁(yè)巖和泥巖、石灰?guī)r和白云巖。 什么是巖漿巖？巖漿巖是由巖漿冷凝結(jié)晶而成的巖石，也稱為火成巖。最常見的巖漿巖有：花崗巖和流紋巖、閃長(zhǎng)巖和安山巖、輝長(zhǎng)巖和玄武巖、橄欖巖。 什么是變質(zhì)巖？變質(zhì)巖是在地殼發(fā)展過(guò)程中，原先已存在的各種巖石在特定的地質(zhì)和物理化學(xué)條件下所形成的具有新的礦物組合和結(jié)構(gòu)構(gòu)造的巖石。最常見的變質(zhì)巖有：板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、石英巖、大理巖。 什么是礦石、有用礦物和脈石礦物？所謂礦石就是在現(xiàn)在的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件下可以被開采、

3、加工和利用的巖石。例如磁鐵石英巖當(dāng)含鐵量超過(guò)20%時(shí)，目前就可作為鐵礦石。礦石是由有用礦物和脈石礦物所組成，有用礦物是人們要利用的礦物，也就是選礦的目的礦物；脈石礦物就是目前尚不能利用的礦物，也就是選礦過(guò)程中成為尾礦的礦物。 礦石的性質(zhì)主要包括哪些方面？礦石性質(zhì)主要包括礦石的化學(xué)成分、礦物組成、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造、有用及有害元素的賦存狀態(tài)、礦石物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)等。礦石的化學(xué)成分，除選礦的目的成分(如鐵礦石中的鐵)外，往往還伴生一些其他的有益或有害成分(如銅礦石伴生有益成分金、銀金礦石中伴生有害成分砷)，因此查清礦石的化學(xué)成分及其含量，對(duì)確定哪些成分應(yīng)該回收、哪些成分應(yīng)該去除是十分必要的。礦石的礦物組

4、成是指礦石中具體的礦物種類和名稱，如鐵礦石中常見的礦物有磁鐵礦、赤鐵礦、褐鐵礦、石英、云母、長(zhǎng)石等。查清所含礦石及其含量，就可大體確定選礦原則流程。有用及有害元素的賦存狀態(tài)，指的是有用和有害成分以何種形式存在于礦石中，以獨(dú)立礦物形式出現(xiàn)時(shí)則可用物理選礦方法處理，以類質(zhì)同象形式存在時(shí)則不能用物理方法處理。礦石的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)包括礦石的顏色、密度、硬度、磁性、電性、氧化程度、酸堿度等。這些性質(zhì)往往是選礦方法的依據(jù)，也是非常重要的性質(zhì)。 什么是礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造？礦石的構(gòu)造指的是礦石中各種礦物集合體的形狀、大小和空間分布關(guān)系，常見的礦石結(jié)構(gòu)有：粒狀結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)、固溶體分離結(jié)構(gòu)、動(dòng)力壓力結(jié)構(gòu)等。礦

5、石的結(jié)構(gòu)指的是礦物顆粒的形狀、大小和相互關(guān)系(如某鐵礦石、磁鐵礦與脈石條帶相間，呈條狀結(jié)構(gòu)；磁鐵礦成粒狀結(jié)構(gòu)，顆粒大小在0.20.04mm)，常見的礦石構(gòu)造有：浸染狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、膠狀構(gòu)造。礦石的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造決定礦石選別的難易程度。 什么是礦體、圍巖和礦床？礦體是由礦石組成的具有一定形狀、規(guī)模和產(chǎn)狀的地質(zhì)體。礦體是采礦的對(duì)象，是礦床的主要組成部分。一個(gè)礦床通常包括數(shù)個(gè)甚至上百個(gè)礦體。圍巖是礦體周圍包圍礦體的各種巖石，它與礦體之間的界限有時(shí)明顯，有時(shí)過(guò)渡不清，一般用品位來(lái)確定礦體。礦床是指有地殼中由地質(zhì)作用形成的，由有用礦產(chǎn)資源和相關(guān)地質(zhì)要素構(gòu)成的地質(zhì)體，其中有

6、用礦產(chǎn)資源必須在一定的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件下，在質(zhì)和量?jī)煞矫娑季哂虚_采利用價(jià)值。第二節(jié) 礦物基本概念 什么是礦物？礦物是在地殼中由于自然的物理化學(xué)作用與生物作用，所形成的具有固定化學(xué)組成和物理化學(xué)性質(zhì)的自然元素或天然化合物。如金、石墨、硫磺為自然元素礦物，而磁鐵礦、黃銅礦和石英為天然化合物，也都是礦物。 礦物是如何分類的？礦物的分類方法有很多種，目前常用的分類法有工業(yè)分類、成因分類和晶體化學(xué)分類三種。根據(jù)礦物的不同性質(zhì)和用途，對(duì)礦物進(jìn)行工業(yè)分類，分為金屬礦物類和非金屬礦物類。根據(jù)礦物的成因，將礦物分為內(nèi)生成因礦物、外生成因礦物和變質(zhì)成因礦物三類。根據(jù)礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)，將礦物分為五大類，即自然元

7、素大類、硫化物及其類似物大類、氧化物和氫氧化物大類、含氧鹽大類、鹵化物大類。 礦物是如何命名的？礦物的命名有各種不同的依據(jù)，但歸納起來(lái)主要有：(1)以化學(xué)成分命名的，如自然金；(2)以物理性質(zhì)命名的，如孔雀石；(3)以晶體形態(tài)命名的，如石榴石；(4)以成分及物理性質(zhì)命名的，如銅礦；(5)以晶體形態(tài)及物理性質(zhì)命名的，如綠柱石；(6)以地名命名的，如高嶺石；(7)以人名命名的，如章氏硼鎂石。 什么是礦物的磁性？ 礦物的磁性是指礦物能被永久磁鐵或電磁鐵吸引，或礦物本身能吸引鐵質(zhì)物件的性質(zhì)。根據(jù)礦物的磁性，將礦物分為磁性礦物、電磁性礦物和逆磁性礦物三種。 什么是礦物的硬度？礦物的硬度是礦物抵抗外來(lái)刻劃

8、，壓入或研磨等機(jī)械作用的能力。是鑒定礦物的重要特征之一。礦物硬度以H表示。 什么是礦物的條痕？礦物的條痕是指礦物粉末的顏色。是鑒定礦物常用的鑒定手段之一。 什么是礦物的光澤？礦物的光澤是指礦物表面對(duì)光的反射能力。光澤的強(qiáng)弱用反射率來(lái)表示。根據(jù)反射率的大小，光澤分為四級(jí)：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤和玻璃光澤。 什么是礦物的光學(xué)性質(zhì)？礦物的光學(xué)性質(zhì)主要是指礦物對(duì)光線的吸收、反射和折射時(shí)所表現(xiàn)的各種性質(zhì)，以及由礦物引起的光線干涉和散射等現(xiàn)象。如礦物的顏色、條痕、光澤和透明度等。 常見的自然元素礦物有哪些？ 常見的自然元素礦物有：自然銅、自然金、自然鉑、自然鉍、自然硫、金剛石、石墨等。其鑒定特征如

9、下：表1 常見的自然元素礦物及鑒定特征自然元素礦物鑒定特征自然銅銅紅色，表面常有黑色氧化膜，相對(duì)密度大(8.48.94)，延展性強(qiáng)。溶于稀HNO3，加氨水后溶液呈天藍(lán)色自然金金黃色，強(qiáng)金屬光澤，相對(duì)密度大(15.618.3)，硬度低(23)，富延展性，只溶于王水自然鉑錫白色，相對(duì)密度大(21.5)，在空氣中不氧化，普通酸中不溶解自然鉍銀白色，一組完全解理，硬度22.5，相對(duì)密度9.79.83自然硫硫黃色，金剛光澤，硬度低(12)，性脆，易燃，易溶，有硫臭味金剛石金剛光澤，硬度極高(10)，晶形渾圓，顯磷光石墨鐵黑色至鋼灰色，亮黑色條痕，一組極完全解理，硬度12，污手 常見的硫化物及其類似化合物

10、礦物有哪些？常見的硫化物及其類似化合物礦物及它們的鑒定特征如下：表2常見的硫化物及其類似化合物礦物及鑒定特征常見的硫化物及其類似化合物礦物鑒定特征輝銅礦新鮮面鉛灰色，硬度2.53，弱延展性，小刀刻劃可留下光亮劃痕，常與其他銅礦物共生或伴生。溶于HNO3呈綠色方鉛礦鉛灰色，金屬光澤，立方體完全解理，硬度小23，相對(duì)密度大7.47.6。溶于HNO3，并有PbSO4白色沉淀閃鋅礦松脂光澤至半金屬光澤，解理平行110完全，硬度小3.54，經(jīng)常與方鉛礦共生辰砂鮮紅色，條痕紅色，硬度低22.5，相對(duì)密度大88.2黃銅礦黃銅黃色，硬度34，性脆斑銅礦新鮮面暗銅紅色，風(fēng)化面呈錆色，硬度低3黝錫礦微帶橄欖綠色調(diào)

11、的鋼灰色磁黃鐵礦暗青銅黃色，硬度小3.54.5，具弱磁性至強(qiáng)磁性輝銻礦鉛灰色，柱面上為縱紋，解理面上有橫紋輝鉍礦錫白色，較強(qiáng)的金屬光澤，解理面上無(wú)橫紋銅藍(lán)靛藍(lán)色，低硬度1.52雌黃檸檬黃色，鮮黃色條痕，一組完全解理雄黃桔紅色，條痕色為淺桔紅色輝鉬礦鉛灰色，條痕為帶綠的灰黑色，一組極完全解理黃鐵礦淺黃銅色，硬度66.5毒砂錫白色至鋼灰色，硬度大5.56。捶擊之有蒜臭味黝銅礦鋼灰色至鐵黑色，條痕鋼灰至鐵黑色，具有明顯的脆性 常見的氧化物和氫氧化物礦物有哪些？ 常見的氧化物和氫氧化物礦物及它們的鑒定特征如下：表3常見的氧化物和氫氧化物礦物及鑒定特征常見的氧化物和氫氧化物礦物鑒定特征剛玉具晶面條紋，高

12、硬度9赤鐵礦櫻紅色條痕，無(wú)磁性鈦鐵礦條痕鋼灰或黑色，弱磁性尖晶石八面體晶形，尖晶石律雙晶，高硬度8磁鐵礦黑色條痕，具強(qiáng)磁性鉻鐵礦鐵黑色，條痕褐色，硬度5.5，弱磁性金紅石常具完好的四方柱狀晶形，具雙晶，顏色為暗紅、褐紅色銳鈦礦雙錐狀晶形，兩組完全解理板鈦礦板狀晶形，不完全解理錫石肘狀雙晶，硬度高（67），密度大軟錳礦黑色顏色和條痕，顯晶質(zhì)硬度6，隱晶質(zhì)硬度12晶質(zhì)鈾礦黑色，瀝青光澤，相對(duì)密度大(一般為10)，強(qiáng)放射性石英族石英柱狀晶形，柱面上有橫紋，油脂光澤，無(wú)解理，貝殼狀斷口，硬度7石英六方雙錐晶形，玻璃光澤，硬度7蛋白石具變彩，蛋白光澤鈮鉭鐵礦黑色至褐黑色，相對(duì)密度5.158.20黑稀金礦

13、風(fēng)化表面有黃色薄膜，具放射性燒綠石常見八面體晶形，有時(shí)可見平行111中等解理，具放射性水錳礦紅褐色條痕，柱狀晶形硬錳礦膠體形態(tài)，黑色，硬度46 什么是硅氧四面體？ 在硅酸鹽結(jié)構(gòu)中，每個(gè)Si一般被4個(gè)O所包圍，構(gòu)成SiO44-四面體，它是硅酸鹽的基本構(gòu)造單位。最主要的幾種硅氧骨干形式有：島狀硅氧骨干，環(huán)狀硅氧骨干，鏈狀硅氧骨干，層狀硅氧骨干，架狀硅氧骨干。 島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物有哪些？島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及鑒定特征如下：表4島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及鑒定特征島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物鑒定特征鋯 石晶體多呈雙錐狀，柱狀，硬度7.58橄欖石橄欖綠色，粒狀集合體，常具貝殼狀斷口石榴石硬度5.67.5，斷口呈油脂光澤紅柱

14、石灰色、玫瑰色、肉紅色等多種顏色，具獨(dú)特的碳質(zhì)包裹物藍(lán)晶石淺藍(lán)色、藍(lán)白色，硬度具異向性黃 玉柱狀晶形，柱面有縱紋，硬度8綠簾石黃綠色或各種色調(diào)的綠色，柱狀晶形，柱面上具縱紋綠柱石六方柱狀，常呈淡綠色，硬度7.58堇青石無(wú)色，玻璃光澤，斷口油脂光澤電氣石柱狀晶形，柱面上有縱紋，橫斷面呈球面三角形 鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物有哪些？鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及鑒定特征如下：表5鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦及鑒定特征鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物鑒定特征透輝石短柱狀晶形，白色或灰綠色，完全解理平行110，夾角87°普通輝石綠黑色，短柱狀晶形，解理平行110完全，夾角87°硬玉致密塊狀集合體，純凈硬玉為無(wú)色或白色，硬度6

15、.57，堅(jiān)韌性，氈狀結(jié)構(gòu)鋰輝石灰白色，柱狀晶形硅灰石板狀晶形，白色或灰白色透閃石白色或灰色，解理平行110中等，解理夾角56°陽(yáng)起石呈深淺不同的綠色，隱晶質(zhì)或纖維狀集合體普通角閃石深綠色至黑綠色，柱狀晶形，完全解理平行110，解理夾角56° 層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物有哪些？層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及簽定特征如下：表6層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及簽定特征層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物鑒定特征滑 石硬度1，有滑感，片狀形態(tài)葉蠟石白色、淺黃或淺綠，硬度12白云母假六方片狀、板狀或片狀，薄片無(wú)色透明，一組極完全解理，薄片具彈性黑云母黑色或深褐色，一組極完全解理，薄片具彈性蛭 石土狀集合體，灼燒時(shí)體積膨脹高嶺石土狀

16、集合體，具可塑性、粘舌、灼燒后與硝酸鈷作用呈藍(lán)色多水高嶺石土狀集合體，折射率、硬度、比重低于高嶺石蛇紋石黃綠色等，油脂或蠟狀光澤，致密塊狀蒙脫石加熱膨脹，其余需結(jié)合X射線等測(cè)試分析坡縷石吹管下焰燒易熔成淡黃色的有泡沫玻璃，成為硬塊海泡石吹管焰下加熱，表明變黑而后變白，難熔 架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物有哪些？ 架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及其鑒定特征如下：表7架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物及鑒定特征架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物鑒定特征斜長(zhǎng)石板狀或板柱狀，無(wú)色、白色或略帶其他色調(diào)，一組完全解理，一組中等解理，二者相交約94°或86°，硬度66.5正長(zhǎng)石短柱狀或厚板狀，常見卡斯巴律雙晶或接觸雙晶，肉紅色、褐色或淺黃色，

17、兩組完全解理，夾角90°霞石斷口油脂光澤，兩組不完全解理，易風(fēng)化，遇HCl可溶成膠狀體沸石族片沸石三向等長(zhǎng)狀或板狀，常成片狀集合體或分泌體狀，解理平行010完全方沸石晶體常呈四角三八面體或立方體與四角三八面體的聚形，集合體多呈粒狀，硬度55.5 常見的碳酸鹽礦物有哪些？ 常見的碳酸鹽礦物及鑒定特征如下：表8常見的碳酸鹽礦物及鑒定特征常見的碳酸鹽礦物鑒定特征方解石晶體多呈柱狀、板狀、菱面體及復(fù)三方偏三角面體等，常見聚片雙晶和接觸雙晶，三組完全解理，硬度3，加稀冷鹽酸急劇起泡菱鎂礦致密粒狀集合體，解理平行101完全，粉末遇熱稀鹽酸起泡，放出CO2氣體。菱鐵礦晶體呈菱面體狀、短柱狀或偏三角

18、面體狀，解理平行101完全，在冷HCl中作用緩慢，加熱后作用加劇，冷HCl長(zhǎng)時(shí)間作用變成黃綠色菱鋅礦多呈鐘乳狀、皮殼狀、腎狀和土狀集合體，相對(duì)密度44.5，硬度4.55，粉末遇冷稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生白鉛礦晶體多呈柱狀、板柱狀和假六方雙錐狀，集合體呈致密塊狀、粒狀、鐘乳狀或土狀。玻璃至金剛光澤，斷面呈油脂光澤，粉末遇冷鹽酸起泡白云石晶面多呈彎曲的馬鞍形，解理平行101完全，硬度3.54孔雀石特征的孔雀綠色，形態(tài)常呈腎狀、葡萄狀，內(nèi)部具放射纖維狀及同心層狀結(jié)構(gòu)，加冷稀鹽酸起泡藍(lán)銅礦藍(lán)色，常與孔雀石等銅的氧化物共生。遇冷稀鹽酸起泡。 其他含氧鹽礦物有哪些？ 其他含氧鹽礦物包括：硼酸鹽、磷酸鹽、鎢酸鹽、硫酸鹽礦物。它們的鑒定特征如下：表9其他含氧鹽礦物及鑒定特征其他含氧鹽礦物鑒定特征硼鎂鐵礦暗綠色至黑色，條痕淺黑綠色至黑色，相對(duì)密度3.64.8，硬度5.56，在空氣中燒之變成紅色獨(dú)居石晶體多呈短柱狀或板狀，砂礦中常呈粒狀，黃色、