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1、第三部分 礦物學(xué)各論第一章 自然元素大類第二章 硫化物及其類似化合物大類第三章 氧化物和氫氧化物大類第四章 含氧鹽大類第五章 鹵化物大類webmineral/AtoZ/IndexB.shtml 礦物學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù) 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)晶星晶體構(gòu)造網(wǎng) 美國(guó)礦物學(xué)會(huì)主頁(yè)1.第一章 自然元素大類概述 自然銅族礦物自然鉑族礦物 自然硫族礦物 金剛石-石墨族礦物2.一、概述 自然元素礦物超越50種,占地殼總分量0.1%,不均勻分布。部分可富集成具有工業(yè)意義的礦床。 鍵性 金屬元素: 為典型的金屬鍵 Pt、Au、Cu、Ag 半金屬元素:由金屬鍵逐漸向多鍵性轉(zhuǎn)變As、

2、Sb、Bi 非金屬元素:視不同礦物而異: 金剛石具典型共價(jià)鍵;自然硫具分子鍵;石墨具層狀構(gòu)造,層內(nèi)為共價(jià)鍵,層間為分子鍵 S、C 物理性質(zhì) 金屬元素礦物:金屬色、反射力強(qiáng)而不透明、金屬光澤、強(qiáng)延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、硬度低、無(wú)解理、比艱苦; 半金屬元素礦物:金屬性較強(qiáng)者,其物理性質(zhì)趨向于接近金屬自然元素礦物。自然鉍、自然銻、自然砷三礦物非金屬性依次添加,硬度趨向于加大,胞性趨向于增高,金屬光澤那么趨向于減弱,比重趨向于降低; 非金屬元素礦物:自然硫具分子鍵,表現(xiàn)為硬度低、比重小、性脆、熔點(diǎn)低并易升華。金剛石和石墨差別較大。 3.abbbbbbbaaaaa0CSMnFeCoNiCuZnAsSeT

3、cRuRhPdAgCdInSnSbTeTaWReOsIrPtAuHgPbBi自然元素在周期表中的位置4.自然銅族礦物 包括自然銅, 自然金和自然銀。 自然金自然銀自然銅 主元素 Au Ag Cu 微元素 Au, Ag Au, CuAu, Cu Au和Ag的原子半徑類似(為1.79和1.75 A), 很容易類質(zhì)同象替代, 但不是完全類質(zhì)同象系列; Cu的半徑較小, 約為1.57 A, 只能在高溫時(shí)才與Au構(gòu)成固溶體?!净瘜W(xué)組成】5.均為銅型構(gòu)造, 即立方最嚴(yán)密堆積,配位數(shù)為12,等軸晶系。6. 單晶體均少見(jiàn), 多呈樹(shù)枝狀, 致密塊狀或片狀集合體。 自然金: 八面體111, 菱形十二面體110 自

4、然銀: 立方體100, 八面體111, 或兩者聚形 自然銅: 立方體100 【晶體形狀】 均為金屬光澤, 硬度2.5左右, 電和熱的良導(dǎo)體, 延展性高。 自然金自然銀自然銅 顏色金黃色雪白色銅紅色 條痕金黃色雪白色銅紅色 比重19.310.58.95 熔點(diǎn)1062960.51083 【物理性質(zhì)】7.自然金:熱液作用高、中、低溫?zé)嵋?、外生作?砂金) 自然銀:中低溫?zé)嵋鹤饔?、硫化物礦床氧化帶 自然銅:構(gòu)成于多種地質(zhì)過(guò)程中的復(fù)原條件下 【成因產(chǎn)狀】關(guān)于Au的一些知識(shí)成色:指自然金的化學(xué)成分中金所占的比例,用千分?jǐn)?shù)表示 Au成色Au1000/(Au+Ag+其它金屬組分 首飾用Au的純度:用K表示。純

5、金為24K(含金量100%),18K 相當(dāng)于24K中金占18份,其它金屬占6份 國(guó)際計(jì)量單位:盎司(Ounce)表示,1盎司(oz) = 31.103 g。 8.GoldLocation: Arizona, USA自然金 Au (Gold) Gold in Quartz9. Gold Location: Arizona, USA10.Gold in rock hole11.螺硫銀礦,自然銀,菱鋅礦Acanthite, Silver, Smithsonite.Location: Canada自然銀 Ag (Silver)Silver.Location: Mexico12. Silver in C

6、alcite. Location: Mexico13.Copper.Location: England自然銅 Cu (Copper)14.金剛石-石墨族礦物 包括C的四個(gè)同質(zhì)多象變體:金剛石、六方剛石、石墨和亮石墨。六方金剛石和亮石墨在自然界很稀有。 金剛石 石墨 晶系 等軸晶系 六方晶系 配位數(shù) 4 3 原子間距 0.154nm 層內(nèi)0.142nm, 層間0.340nm 鍵性 共價(jià)鍵 層內(nèi)共價(jià)鍵,層間分子鍵 形狀 八面體 六方片狀 顏色 無(wú)色或淡色 黑色 透明度 透明 不透明 光澤 金剛光澤 金屬光澤 解理 111中等 0001完全 硬度 10 1 相對(duì)密度 3.55 2.23 導(dǎo)電性 不良

7、導(dǎo)體 良導(dǎo)體 15.Diamond (1.60 carat macle-twin crystal)Location : Namibia金剛石 C Diamond化學(xué)組成:成分中幾乎總是含有Si、Al、Ga、Mg、Mn等。晶體構(gòu)造:等軸晶系,C原子位于立方晶胞的8個(gè)角頂和6個(gè)面心,并在其8個(gè)小立方格的半數(shù)中心相間地分布著4個(gè)C原子,每個(gè)C都與4個(gè)C相銜接為共價(jià)鍵,鍵角均為10902816。形狀:常成八面體、菱形十二面體,較少立方體和其它形狀。常成凸晶,蝕象常見(jiàn),依111成雙晶。物理性質(zhì):無(wú)色或帶籃、黃、褐褐黑色,金剛光澤,斷口油脂光澤,貝殼狀斷口,平行(111)解理中等,比重3.5,硬度10,性

8、脆。產(chǎn)狀:金伯利巖中,風(fēng)化后成砂礦。16.原生金剛石金伯利巖次生金剛石砂礦17.Diamond (2.56 carat double crystals)Location: Guateng Province, South AfricaDiamond (4.72 carat octahedral crystal)Location: Cape Province, South Africa2.95 carat18.Diamond in KimberliteLocation: Shandong Province, China19.名鉆“Hope稀有的深藍(lán)色, 隱約顯顯露兇惡的光輝, 與奇特和凄慘相伴隨,

9、 被稱為“噩運(yùn)之鉆 。重45.52 ct, 產(chǎn)自17世紀(jì)的印度。 20.鉆石的評(píng)價(jià)與選購(gòu),應(yīng)從以下四個(gè)方面思索4C規(guī)范:顏色color:以無(wú)色為最好,顏色越深,質(zhì)量越差。具有彩色的鉆石,如:紅、粉紅、綠、藍(lán)色等,又屬于鉆石中的珍品,價(jià)錢(qián)昂貴。瑕精度clarity:應(yīng)在十倍顯微鏡下仔細(xì)察看鉆石干凈程度,瑕疵越多,所在位置越明顯,那么質(zhì)量越差,價(jià)錢(qián)也相應(yīng)地要降低。分量carat:鉆石的價(jià)錢(qián)與分量的平方成正比,分量越大,價(jià)值越高。切工cut:應(yīng)按規(guī)范比例切磨而成規(guī)范圓鉆型。比例不適宜,鉆石會(huì)不出“火“,那么價(jià)錢(qián)下降。假設(shè)外表有琢磨的細(xì)紋和人工損傷,其價(jià)錢(qián)也會(huì)下降。 鉆石小知識(shí) 21. 鉆石居世界五大

10、珍貴高檔寶石之首,素有“寶石之王、“無(wú)價(jià)之寶的佳譽(yù)。國(guó)際寶石界定鉆石為“四月誕生石。世界上最早發(fā)現(xiàn)金剛石的國(guó)家是印度。世界上最大的鉆石是1905年1月21日在南非比勒陀利亞城發(fā)現(xiàn)的庫(kù)里南鉆石,呈淡天藍(lán)色,分量3106克拉,近似一個(gè)男人的拳頭。被琢磨成大小不等的105粒鉆石,其中最大的一?!胺侵拗侵?30.2克拉,鑲在英王愛(ài)德華七世的權(quán)杖上。我國(guó)最著名的一顆大鉆石叫“常林鉆石,分量158.78克拉,1977年12月21日,山東臨沭縣常林村的一位女社員魏振芳,在耕地時(shí)發(fā)現(xiàn)的。寶石級(jí)金剛石多富集于砂礦或金伯利巖和鉀鎂煌斑巖巖筒中。世界上最著名的鉆石產(chǎn)地有澳大利亞、南非、扎伊爾、博茨瓦納、俄羅斯等國(guó)

11、。中國(guó)的遼寧、山東、湖南等省均有產(chǎn)出。鉆石小知識(shí) 22.石墨 C (graphite)化學(xué)組成:含有各種雜質(zhì)。晶體構(gòu)造:六方和三方晶系兩種多型,C原子成層陳列,每層內(nèi)C原子按6方環(huán)狀陳列,層內(nèi)共價(jià)鍵,多余一個(gè)電子,故表現(xiàn)為部分金屬鍵的性質(zhì),層間分子鍵。形狀:?jiǎn)尉w片狀或板狀,少見(jiàn)。常見(jiàn)鱗片狀、土狀或塊狀集合體。物理性質(zhì):條痕和顏色均為黑色,半金屬光澤,硬度12,平行0001極完全解理,薄片具撓性、有滑感,污手,導(dǎo)電。產(chǎn)狀:堆積蛻變和接觸蛻變成因。23.第二大類 硫化物及其類似化合物abbbbbbbaaaaa0SVMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeMoRuRhPdAgCdInSnSbTeW

12、ReOsIrPtAuHgTlPbBi 概述 硫化物及其類似化合物包括一系列金屬元素與硫、硒、碲、砷等相化合的化合物。礦物種數(shù)有350種左右,而其中硫化物就占2/3以上,它們只占地殼總分量的0.15%。24.化學(xué)成分 與硫組成化合物的最主要元素為Fe、Co、Ni、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Cd、Bi、Sb、As等。 晶體化學(xué)特征 性質(zhì)上區(qū)別于規(guī)范離子晶格的晶體。這是由于在硫化物及其類似化合物中原子間的鍵性復(fù)雜,不僅表現(xiàn)共價(jià)鍵性,還顯示一定的離子鍵性,甚至還有金屬鍵性??梢钥醋髁螂x子作最嚴(yán)密堆積,陽(yáng)離子位于四面體或八面體空隙。類質(zhì)同像替代廣泛,同質(zhì)多像普遍。 物理性質(zhì) 絕大多數(shù)硫化物及其

13、類似化合物呈金屬色、顯金屬光澤、條痕色深而不透明。僅少數(shù)硫化物如雄黃、雌黃、辰砂、閃鋅礦等具金剛光澤,半透明。單硫化物和硫鹽礦物硬度低,其摩斯硬度在2-4之間,雙硫化物及其類似化合物,其硬度增高至5-6.5左右,同時(shí)缺乏解理或解理不完全,面其它硫化物大多具有明顯解理性。這一類礦物的熔點(diǎn)低,比重普通在4以上。 25.形狀 簡(jiǎn)單硫化物和雙硫化物大多數(shù)晶形較好,硫鹽礦物自形性較差。硫化物主要呈粒狀或塊狀集合體出現(xiàn)。 成因產(chǎn)狀 在內(nèi)生的巖漿作用的晚期,可構(gòu)成Fe, Ni, Cu的硫化物,如基性超基性巖中的磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦和黃銅礦組成的銅鎳硫化物礦床。絕大部分硫化物是熱液作用的產(chǎn)物。 高溫?zé)嵋弘A段主要

14、構(gòu)成輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、毒砂等。 中溫?zé)嵋弘A段構(gòu)成黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、黃鐵礦等。 低溫?zé)嵋弘A段構(gòu)成雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂等。分類:簡(jiǎn)單硫化物、復(fù)硫化物、硫鹽礦物26.陰離子為S2-、Te2-、As3-,陽(yáng)離子主要是過(guò)渡型離子Fe、Co、Ni等和銅型離子Cu、Ag、Pb等。需求掌握的礦物 方鉛礦, 閃鋅礦, 辰砂, 磁黃鐵礦, 鎳黃鐵礦, 黃銅礦, 斑銅礦, 輝銻礦, 雄黃, 雌黃, 輝鉬礦, 銅藍(lán) 學(xué)習(xí)要點(diǎn)化學(xué)組成 構(gòu)造特點(diǎn) 晶體形狀 物理性質(zhì) 鑒定特征單硫化物及其類似化合物 27.Galena.Location: Kansas, USA方鉛礦 PbS GalenaS Pb化學(xué)組成

15、: PbS, 成分中常含Ag、Bi、Sb、Se等 構(gòu)造特點(diǎn): 等軸晶系。 NaCl型構(gòu)造,S離子按立方最嚴(yán)密堆積,Pb離子充填于八面體空隙,陰陽(yáng)離子的配位數(shù)均為6。 晶體形狀: 常呈立方體晶形,有時(shí)以八面體與立方體聚形出現(xiàn)。 物理性質(zhì): 鉛灰色;條痕灰黑色;金屬光澤。硬度23;解理平行100完全;比重7.47.6。 鑒定特征: 鉛灰色,金屬光澤,立方體完全解理,比艱苦。28.方鉛礦,白云石,黃銅礦Galena, Dolomite, ChalcopyriteLocation: Missouri, USA29.閃鋅礦,方解石,重晶石Sphalerite, Calcite, BariteLocati

16、on: Peru閃鋅礦 ZnS (Sphalerite)化學(xué)組成: ZnS, 成分中通常含有Fe等各種類質(zhì)同象混入物。構(gòu)造特點(diǎn): 等軸晶系;晶體構(gòu)造表現(xiàn)為: S離子成立方最嚴(yán)密堆積,Zn離子充填于半數(shù)的四面體空隙,陰陽(yáng)離子的配位數(shù)均為4。 晶體形狀: 晶形常呈四面體,有時(shí)呈菱形十二面體,見(jiàn)以(111)為接合面的雙晶 。物理性質(zhì): 當(dāng)含鐵量增多時(shí),顏色由淺變深,從淺黃黑色, 條痕白色褐色;光澤由樹(shù)脂光澤至半金屬光澤;從透明至半透明。硬度3.54;解理平行110完全。比重3.94.1,隨含F(xiàn)e量的添加而降低 鑒定特征: 菱形十二面體完全解理、條痕、光澤以及經(jīng)常與方鉛礦親密共生30.Sphaleri

17、te and BariteLocation: Peru31.SphaleriteLocation: Colorado, USA32.cinnabar on dolomite.Location: Fenghuang, Hunan Province, China辰砂 HgS (Cinnabar) 包括HgS三個(gè)同質(zhì)多象變體:三方晶系的辰砂、等軸晶系的黑辰砂以及六方晶系的六方辰砂。后兩者在自然界分布稀少。 化學(xué)組成: HgS, 有時(shí)含Se、Sb、Cu、Te等。 構(gòu)造特點(diǎn): 三方晶系, 晶體構(gòu)造屬變形NaCl型構(gòu)造 。晶體形狀: 雙晶常見(jiàn),常呈以c軸為雙晶軸的貫穿雙晶(矛狀雙晶) 。物理性質(zhì): 猩紅色

18、;條痕紅色;金剛光澤。硬度22.5;解理平行1010完全; 比重8.05。 鑒定特征: 猩紅色及紅色條痕,比艱苦,硬度低。33. 兩種同質(zhì)多象變體:低溫四方晶系和高溫等軸晶系變體。二者轉(zhuǎn)變溫度是550;高溫變體的陽(yáng)離子呈無(wú)序分布,低溫有序?;瘜W(xué)組成: CuFeS2, 混入物有Mn、Sb、Ag、Zn、In、Bi等。 構(gòu)造特點(diǎn): 四方晶系。晶體構(gòu)造類似閃鋅礦,其單胞好似由兩個(gè)閃鋅礦晶胞疊加而成。 晶體形狀: 單晶體不常見(jiàn),晶形呈四方四面體、四方偏三角面體、四方雙錐。 物理性質(zhì): 黃銅色,條痕綠黑色;金屬光澤; 硬度34;性脆。比重4.14.3。 鑒定特征: 黃鐵礦類似,以其更黃的顏色和較低的硬度加

19、以區(qū)別。黃銅礦 CuFe2+S2 chalcopyrite34. 35.Pyrrhotite on DolomiteLocation: Brazil磁黃鐵礦 Fe1-xS (x=0-0.17) (Pyrrhotite) 有兩個(gè)同質(zhì)多象變體:在320以上穩(wěn)定的為高溫六方晶系變體和在320以下穩(wěn)定的為低溫單斜晶系變體。 化學(xué)組成: 普通用Fe1-xS表示, 混入物以Ni和Co為最常見(jiàn)。 構(gòu)造特點(diǎn): 晶體構(gòu)造屬紅鎳礦NiAs 型構(gòu)造陰離子按六方最嚴(yán)密堆積,陽(yáng)離子充填一切的八面體空隙。 晶體形狀: 晶形呈六方板狀、柱狀或桶狀,但很少見(jiàn)。 物理性質(zhì): 暗青銅黃色,條痕灰黑色;金屬光澤; 硬度4,性脆;解

20、理平行1010不完全;比重4.64.7, 具磁性。 鑒定特征: 暗青銅黃色,具磁性。36.StibniteLocation: Romania輝銻礦 Sb2S3 (Stibnite) 化學(xué)組成: Sb2S3, 含少量As、Pb、Ag、Cu、Fe等混入物。 構(gòu)造特點(diǎn): 斜方晶系。晶體構(gòu)造中, S嚴(yán)密銜接和Sb離子組成平行c軸鏈,鏈內(nèi)硫與銻離子的間隔僅為2.5A;而鏈間那么為3.2A左右,鍵力較弱,因此沿著這一方向010表現(xiàn)出解理性。 晶體形狀: 單晶體呈柱狀或針狀,柱面具有明顯的縱紋。 物理性質(zhì): 鉛灰色;條痕黑色;金屬光澤。硬度2;性脆;解理平行010完全,解理面上常有橫的聚片雙晶紋,比重4.6

21、。 鑒定特征: 鉛灰色,柱狀晶形,柱面有縱紋,解理面有橫紋。37.StibniteLocation: Qingjiang, Jiangxi, China38.輝鉍礦 Bi2S3 (Bismuthinite) 化學(xué)組成: Bi2S3, 含Pb、Cu、Sb、Se等混入物,其中,Pb2+置換Bi3+時(shí),Cu+同時(shí)進(jìn)入晶格,使電價(jià)得到補(bǔ)償。 構(gòu)造特點(diǎn): 斜方晶系。晶體構(gòu)造類似于輝銻礦。 晶體形狀: 晶形類似于輝銻礦,柱面具有明顯的縱紋。 物理性質(zhì): 略帶鉛灰的錫白色,外表?,F(xiàn)黃色或斑狀色,條痕鉛灰色;金屬光澤。硬度22.5;解理平行010完全,比重6.8。 鑒定特征: 與輝銻礦類似,但顏色稍淺,光澤較

22、強(qiáng),比重較大,熔點(diǎn)稍高。湖南新化錫礦山39.銅藍(lán) CuS (Covellite) 化學(xué)組成: CuS (Cu2S.CuS2), 混入物有Fe、Ag、Se等。 構(gòu)造特點(diǎn): 六方晶系。晶體構(gòu)造具復(fù)雜層狀;Cu2+位于由三個(gè)S2-所組成的等邊三角形之中,各個(gè)三角形的角頂彼此相連成層。由S2-所占據(jù)的三角形的角頂卻又是上下相對(duì)應(yīng)的四面體的一個(gè)共用角頂,而四面體的其他角頂由S22-占據(jù)。Cu+位于四面體的中心。這樣由CuS3三角形所銜接的層及位于其上下的CuS4四面體層就構(gòu)成銅藍(lán)復(fù)雜層狀的構(gòu)造。 晶體形狀: 單晶體極為少見(jiàn),呈細(xì)薄六方板狀或片狀。 物理性質(zhì):靛青藍(lán)色;條痕灰黑;金屬光澤。硬度1.52;性

23、脆;解理平行0001完全。比重4.67。 鑒定特征: 鉛灰色,金屬光澤,硬度低,底面解理極完全。40.Covellite41.雌黃 As2S3 (Orpiment) 化學(xué)組成: As2S3, 類質(zhì)同象混入物Sb,可達(dá)3% 。構(gòu)造特點(diǎn):單斜晶系。晶體構(gòu)造表現(xiàn)為砷、硫離子銜接成層,層中每一砷離子被三個(gè)硫離子所包圍,而每個(gè)硫離子與兩個(gè)砷離子相銜接。 晶體形狀: 單晶體呈板狀或短柱狀, 集合體成片狀、梳狀、土狀等。 物理性質(zhì): 檸檬黃色;條痕鮮黃色;油脂光澤至金剛光澤。硬度1.52;解理平行010極完全 ,薄片具撓性。比重3.5。 鑒定特征: 與自然硫類似,但雌黃檸檬黃色;條痕鮮黃色,具一組完全解理,

24、比重較自然硫大。自然硫條痕黃白色,無(wú)解理,性脆。42.雄黃 AsS (Realgar) 化學(xué)組成: As4S4 構(gòu)造特點(diǎn): 單斜晶系。晶體構(gòu)造系由As4S4分子所構(gòu)成,分子中的四個(gè)硫原子與四個(gè)砷原子之間以共價(jià)鍵相維系,而分子與分子間那么以分子鍵相銜接。 晶體形狀: 單晶體通常細(xì)小,呈柱狀。 物理性質(zhì): 桔紅色;條痕淡桔紅色;晶面上具金剛光澤,斷面上現(xiàn)樹(shù)脂光澤。硬度1.52;性脆;解理平行010完全。比重3.6。 鑒定特征: 桔紅色,條痕淡桔紅色,硬度低。43.輝鉬礦 MoS2 (Molybdenite) 二種多型:2H型(六方晶系)和3R型(三方晶系), 其物理性質(zhì)彼此間極為類似。 化學(xué)組成:

25、 MoS2, 類質(zhì)同象混入物有Re等(0.n1.88%)、Se等。 構(gòu)造特點(diǎn): 鉬離子組成的面網(wǎng),夾在上下由硫離子組成的面網(wǎng)之間,共同構(gòu)成一個(gè)構(gòu)造層。Mo為六次配位,與S構(gòu)成三方柱形配位多面體。而構(gòu)造層可視為以Mo為中心的三方柱彼此共棱構(gòu)成。 晶體形狀: 單晶體呈六方板狀,但往往不完全。底面上常有條紋。 物理性質(zhì): 鉛灰色;條痕為亮鉛灰色; 金屬光澤; 硬度1;解理平行0001極完全;薄片具橈性; 有滑膩感; 比重5.0 鑒定特征: 鉛灰色,金屬光澤,硬度低,底面解理極完全。 44.雙硫化物及其類似化合物 陰離子為 S22-、Se22-、Te22-、As22-等對(duì)陰離子; 陽(yáng)離子主要是Fe、C

26、o、Ni等過(guò)渡型離子。構(gòu)造中往往是由啞鈴狀對(duì)陰離子近似于按立方密堆積而成。但由于對(duì)陰離子的存在,對(duì)稱性有所降低。對(duì)陰離子本身之間具有劇烈的共價(jià)鍵,其鍵長(zhǎng)很短, 如對(duì)硫離子中S-S之間隔(2.05)小于二倍硫離子半徑之和(3.5),因此相應(yīng)地使金屬陽(yáng)離子與這些對(duì)陰離子之間的間隔縮短,使晶體構(gòu)造趨向于嚴(yán)密;缺乏解理或解理不完全,這些對(duì)陰離子成啞鈴狀在構(gòu)造中交錯(cuò)配置,使各方向鍵力比較相近所呵斥。 需求掌握的礦物: 黃鐵礦, 毒砂 學(xué)習(xí)要點(diǎn): 同單硫化物 45.PyriteLocation: Spain黃鐵礦 FeS2 (Pyrite)化學(xué)組成: FeS2, 混入物有Co、Ni、As、Sb、Cu、Au

27、、Ag等。 構(gòu)造特點(diǎn): 等軸晶系。晶體構(gòu)造與方鉛礦類似,即啞鈴狀對(duì)硫離子替代了方鉛礦構(gòu)造中簡(jiǎn)單硫離子的位置,鐵離子替代了鉛離子的位置。 晶體形狀: 晶形常呈立方體、五角十二面體,八面體或其聚形, 在立方體晶面上常能見(jiàn)到晶面條紋。 物理性質(zhì): 淺黃銅色,條痕綠黑色;金屬光澤。硬度66.5;性脆;斷口參差狀。比重5。 鑒定特征: 淺黃銅色,條痕,高硬度。46.PyriteLocation: Vermont, USA47.白鐵礦 FeS2 (Marcasite) 化學(xué)組成: 成分同黃 鐵礦。構(gòu)造特點(diǎn): 正交晶系, 配位同于黃鐵礦,但 對(duì)硫離子之軸與C軸斜 交,對(duì)稱程度降低。 晶體形狀: 單晶體呈板

28、狀,有時(shí)呈鋒芒狀,雞冠狀反復(fù)雙晶。通常結(jié)核狀、皮殼狀產(chǎn)出。 物理性質(zhì): 淡黃銅色而稍帶淺灰或淺綠顏色,條痕暗灰綠色;金屬光澤。硬度56;性脆;不完全解理;比重4.9。 鑒定特征: 晶形和顏色與黃鐵礦相區(qū)別。48.白鐵礦結(jié)核49.ArsenopyriteLocation: Mexico毒砂 FeAsS (Arsenopyrite) 化學(xué)組成: FeAsS, 常含類質(zhì)同象混入物Co,它對(duì)Fe的置換可以構(gòu)成從毒砂到鐵硫砷鈷礦FeAsS-(Co,Fe)AsS的系列。 構(gòu)造特點(diǎn): 單斜晶系,也有三斜晶系的毒砂。晶體構(gòu)造屬于白鐵礦型。 晶體形狀: 單晶體常呈柱狀, 集合體往往為粒狀或致密塊狀。 物理性質(zhì):

29、 錫白色;條痕灰黑;金屬光澤。硬度5.56;性脆;解理平行101、010不完全。比重6.2。 鑒定特征: 錫白色,硬度高,錘擊之發(fā)蒜臭。50.硫鹽礦物 半金屬元素As、Sb、Bi與硫組成較復(fù)雜的絡(luò)陰離子AsS33-、SbS33-、BiS33-、AsS43-和SbS43-等,具有這些絡(luò)陰離子的硫化物通常稱為硫鹽。與硫鹽中絡(luò)陰離子相結(jié)合的陽(yáng)離子主要是Cu、Ag、Pb等。硫鹽礦物中絡(luò)陰離子可構(gòu)成多種復(fù)雜方式的配位。 需求掌握的礦物: 黝銅礦 學(xué)習(xí)要點(diǎn): 同單硫化物51.化學(xué)組成: Cu12Sb4S13, 與砷黝銅礦Cu12As4S13呈完全類質(zhì)同象, 含類質(zhì)同象混入物Ag、Fe、Zn、Hg,Co、N

30、i等 構(gòu)造特點(diǎn): 等軸晶系。單胞的大小隨著Sb置換As而有所改動(dòng)。 晶體形狀: 單晶體呈四面體形,依(111)為接合面成雙晶。 物理性質(zhì): 鋼灰鐵黑色;條痕與顏色一樣;硬度34;性脆;無(wú)解理。比重4.65,具弱導(dǎo)電性。 鑒定特征: 四面體晶形,斷口呈黝黑色,明顯的脆性。 黝銅礦 Cu12Sb4S13clinohedrite52.思索題 單硫化物、對(duì)硫化物和硫鹽的劃分根據(jù)是什么? 闡明方鉛礦和閃鋅礦分別具有100和110完全解理的緣由。 方鉛礦和黃鐵礦的構(gòu)造類型一樣, 為何對(duì)稱性卻不同? 如何區(qū)別如下礦物: 辰砂和雄黃 黃鐵礦和黃銅礦 輝鉬礦和石墨 黃銅礦和自然金 雌黃和自然硫 53.硫化物主要

31、構(gòu)成于哪些地質(zhì)作用?為什么在黑色地層中包括煤層中容易出現(xiàn)硫化物,而在紅色地層中只能看見(jiàn)硫酸鹽如石膏 CuSO4.2H2O?哪些硫化物硬度大于5.5,哪些硫化物硬度小于2.5?各舉出3個(gè)礦物實(shí)例。試解釋方鉛礦、閃鋅礦、輝銻礦,雌黃、輝鉬礦、黃鐵礦等的形狀,物性與其晶體化學(xué)特征的關(guān)系。硫化物礦物中哪些是錫白色一鉛灰色一鋼灰色的?它們?nèi)绾螀^(qū)分?硫化物礦物中具有金剛光澤的礦物有哪些?各有什么特征?硫化物中哪些礦物硬度大于小刀?哪些硬度小于小刀?為什么?黃銅礦和黃鐵礦的次消費(fèi)物是什么?有何地質(zhì)意義?閃鋅礦中鐵的類質(zhì)同象對(duì)其物性有何影響?它們的地質(zhì)意義何在?硫化物的主要成因產(chǎn)狀有哪些?在他學(xué)過(guò)的硫化物礦物

32、中,有哪些可作標(biāo)型礦物? 54.第三章 氧化物和氫氧化物大類需求掌握的礦物 剛玉, 赤鐵礦, 金紅石, 錫石, 石英 鈦鐵礦, 鈣鈦礦, 尖晶石, 磁鐵礦, 黑鎢礦 水鎂石, 三水鋁石, 針鐵礦, 硬錳礦 簡(jiǎn)單氧化物礦物:一種陽(yáng)離子 復(fù)雜氧化物礦物:陽(yáng)離子2種或2種以上 氫氧化物礦物 55.概述 氧化物和氫氧化物礦物是一系列金屬陽(yáng)離子與O2-與OH-相化合的化合物。這類礦物的種數(shù)約在200種左右。它們占地殼總分量的17%左右,其中石英族礦物就占了12.6%,而鐵的氧化物和氫氧化物占了3.9%。 化學(xué)成分 陽(yáng)離子主要是惰性氣體型離子(如Si、Al等)和過(guò)渡型離子(如Fe、Mn、Ti、Cr等),

33、及少量銅型離子(如Cu、Sb、Bi等) 。此外,在少數(shù)氧化物中還含有水分子。 晶體化學(xué)特征 氧化物中以離子鍵為主,隨著離子電價(jià)的添加,共價(jià)鍵的成分趨向增多。另一方面, 隨著從惰性氣體型、過(guò)渡型離子向銅型離子改動(dòng)時(shí),共價(jià)鍵性那么趨向加強(qiáng)。氫氧化物的晶體構(gòu)造中,由(OH)- 或(OH)-和O2-共同構(gòu)成嚴(yán)密堆積,晶體構(gòu)造主要是層狀或鏈狀,除離子鍵外,還往往存在氫鍵。由于氫鍵的存在,以及(OH)-的電價(jià)較O2-為低而導(dǎo)致陽(yáng)離子與陰離子間鍵力的減弱,因此與相應(yīng)的氧化物比較,其比重和硬度都趨向減小。56.物理性質(zhì) 氧化物的物理性質(zhì)以硬度最為突出,普通均在5.5以上,氫氧化物的硬度與其相應(yīng)的氧化物相比,硬

34、度顯著降低。比重上,彼此相差很大。光學(xué)性質(zhì)方面,Mg、Al、Si等惰性氣體型離子組成的氧化物和氫氧化物,通常淡色或無(wú)色,半透明至透明,以玻璃光澤為主。而Fe、Mn、Cr等過(guò)渡型離子那么呈深色或暗色,不透明至微透明,半金屬光澤。 成因 氧化物可構(gòu)成于內(nèi)生、外生和蛻變等作用下,絕大多數(shù)是多成因的。氫氧化物多是外生成因的,在區(qū)域蛻變作用過(guò)程中,氫氧化物和含水的氧化物往往轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)水的氧化物。某些變價(jià)元素,如Fe,在不同的氧化復(fù)原條件下,易于相互轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌瑑r(jià)態(tài)的氧化物,可作為判別氧化復(fù)原條件的根據(jù)。57.氧化物的分類:A2X ( 赤銅礦族AX 方鎂石族A2X3 剛玉族,鉍華族,銻華族,砷華族AX2 金紅

35、石族,晶質(zhì)鈾礦族,石英族ABX3鈣鈦礦族AB2X4尖晶石族ABX4 黑鎢礦族,褐釔鈮礦族AB2X6鈮鉭鐵礦族,易解石族A2B2X7燒綠石族58.CupriteLocation: Arizona, USA赤銅礦 Cu2O (Cuprite)化學(xué)組成: 含Cu88.82%,常含自然Cu機(jī)械混入物。構(gòu)造特點(diǎn): 等軸晶系。O離子位于單位晶胞的角頂和中心,Cu離子配置于相互錯(cuò)開(kāi)的1/8晶胞小立方體的四個(gè)中心,Cu和O的配位數(shù)分別是2和4。 晶體形狀: 單晶體呈八面體形,有時(shí)呈針狀或發(fā)狀,集合體呈致密粒狀或土狀。 物理性質(zhì): 暗紅色,條痕褐紅;金剛光澤或半金屬光澤,薄片微透明。硬度3.54;性脆;不完全解

36、理。比重6.14。 鑒定特征: 金剛光澤,褐紅條痕。 59.CupriteLocation: Namibia60.剛玉 Al2O3 (Corundum) 化學(xué)組成: Al2O3。有時(shí)含微量Fe、Ti或Cr等。 構(gòu)造特點(diǎn): 三方晶系。O2-成立方最嚴(yán)密堆積;而Al3+那么在兩氧離子層之間,充填三分之二的八面體空隙,組成共面的Al-O6。 晶體形狀:普通呈近似腰鼓狀晶形,常依菱面體(1011),較少依0001成聚片雙晶。 物理性質(zhì): 藍(lán)灰、黃灰色,含鐵者呈黑色;含鉻而呈紅色者,稱紅寶石(ruby);含鈦而呈藍(lán)色者稱藍(lán)寶石(sapphire);玻璃光澤。硬度9;無(wú)解理;常因聚片雙晶或細(xì)微包體產(chǎn)生(0

37、001)或(1011)裂理。比重3.954.10。 鑒定特征: 以其晶形,雙晶條紋和高硬度作為鑒定特征。61.剛玉62.HematiteLocation: Brazil赤鐵礦 Fe2O3 (Hematite)化學(xué)組成: Fe2O3。有時(shí)含TiO2、SiO2、Al2O3等混入物。 構(gòu)造特點(diǎn): 三方晶系。晶體構(gòu)造屬剛玉型。 晶體形狀: 單晶體常呈板狀,主要由板面與菱面體等所構(gòu)成之聚形。集合體多樣,顯晶質(zhì)有片狀、鱗片狀或塊狀,隱晶質(zhì)有鮞狀、腎狀、粉末狀和土狀。具金屬光澤的片狀集合體稱鏡鐵礦;具金屬光澤的細(xì)鱗片狀集合體稱云母赤鐵礦;鮞狀或腎狀的稱鮞狀或腎狀赤鐵礦;粉末狀的稱鐵赭石。 物理性質(zhì): 顯晶質(zhì)

38、的赤鐵礦呈鐵黑至鋼灰色。硬度5.56,土狀者顯著降低;性脆;無(wú)解理。比重5.05.3。 鑒定特征: 櫻紅色條痕。63.金紅石 TiO2 ( Rutile) 本族化合物屬AX2型,主要包括金紅石、錫石和軟錳礦。它們的晶體構(gòu)造均屬金紅石型。另外還包括TiO2的其他兩個(gè)同質(zhì)多象變體銳鈦礦和板鈦礦。 化學(xué)組成: TiO2, 常含F(xiàn)e、Nb、Ta、Cr、Sn等。 構(gòu)造特點(diǎn):四方晶系。表現(xiàn)為氧離子近似成六方嚴(yán)密堆積,而鈦離子位于變形八面體空隙中,構(gòu)成Ti-O6八面體配位。鈦離子配位數(shù)為6,氧離子配位數(shù)為3。Ti-O6配位八面體沿c軸成鏈狀陳列,鏈間由配位八面體共頂相連。 晶體形狀: 單晶體呈短柱狀、長(zhǎng)柱狀

39、或針狀。 物理性質(zhì): 通常褐紅色;條痕淺褐色;金剛光澤;微透明。硬度6;性脆;解理平等110中等。比重4.24.3。 鑒定特征:以其四方柱形、雙晶、顏色為特征。64.Cassiterite and QuartzLocation: Bolivia錫石 SnO2 (Cassiterite)化學(xué)組成: SnO2。常含F(xiàn)e、Ti、Nb、Ta等元素。 構(gòu)造特點(diǎn): 四方晶系。晶體構(gòu)造屬金紅石型。 晶體形狀: 單晶體常呈由四方雙錐和四方柱所組成的雙錐柱狀聚形;以(101)為雙晶面之肘狀雙晶常見(jiàn)。 物理性質(zhì): 純真者無(wú)色,普通為黃棕色至深褐色;條痕白色至淡黃色;金剛光澤,斷口油脂光澤。硬度67;性脆;解理平等

40、110不完全;貝殼狀斷口。比重6.87.0。 鑒定特征: 錫石的晶形和顏色很類似于金紅石、磷釔礦和鋯石,但其比重遠(yuǎn)較后三者為大。65.Cassiterite (twinned crystals).Location: Xianghualing Cassiterite Mine, Hunan Province, China66.PyrolusiteLocation: New Mexico, USA軟錳礦 MnO2 (Pyrolusite) 化學(xué)組成: 常含F(xiàn)e2O3、SiO2等機(jī)械混入物,常含H2O。 構(gòu)造特點(diǎn):四方晶系。晶體構(gòu)造屬金紅石型。 晶體形狀:單晶體少見(jiàn),結(jié)晶完善的長(zhǎng)柱狀晶體稱黝錳礦。常

41、呈腎狀、結(jié)核狀、塊狀和土狀集合體。 物理性質(zhì):黑色,條痕黑色,半金屬光澤至暗淡;不透明;硬度顯晶質(zhì)可達(dá)6,而隱晶質(zhì)僅為2;性脆;解理平等110完全;比重5。 鑒定特征: 黑色,條痕黑色、性脆、晶質(zhì)者有完全的柱面解理、隱晶質(zhì)者硬度低而易污手。67.石英族 本族礦物包括同一SiO2成分的一系列同質(zhì)多象變體;-石英、-石英、-鱗石英、1-鱗石英、2-鱗石英、-方石英、-方石英、柯石英、斯石英等。此外,把含H2O的SiO2礦物蛋白石合并在內(nèi)。 化學(xué)組成: SiO2, 為-石英和-石英的總稱。兩者相轉(zhuǎn)變溫度在570。常含不同數(shù)量的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的機(jī)械混入物。 構(gòu)造特點(diǎn): -石英屬三方晶系。-石英屬

42、六方晶系。晶體形狀: -石英的單晶體通常呈六方柱1010和菱面體1011等單形所成之聚形。柱面上常具橫紋。有時(shí)還出現(xiàn)三方雙錐1121或2111和三方偏方面體5161或6151單形的小面。-石英的單晶體常呈完好的六方雙錐。最常見(jiàn)的雙晶是由兩個(gè)六方雙錐依3032而成接觸雙晶。68.隱晶質(zhì)的石英稱石髓(玉髓chalcedony), 具有不同顏色條帶的或花紋相間分布的石髓稱為瑪瑙(agate)。 物理性質(zhì): 純真的-石英無(wú)色透明,因含微量色素離子或細(xì)分散包裹體,或存在色心而呈各種顏色,并使透明度降低;玻璃光澤,斷口呈油脂光澤。硬度7;無(wú)解理;貝殼狀斷口。比重2.65。具壓電性。-石英通常呈灰白色、乳白

43、色;玻璃光澤,斷口油脂光澤。比重2.53。在常溫常壓下均已轉(zhuǎn)變?yōu)?石英,此時(shí)其比重增大至2.65。 鑒定特征: -石英以其晶形、無(wú)解理、貝殼狀斷口、硬度為其特征。如由-石英轉(zhuǎn)變而成,那么仍堅(jiān)持六方雙錐的假象。69.斯石英 四方 Stishovite柯石英 單斜 Coesite低溫石英 三方 -Quartz高溫石英 六方 -Quartz凱石英 四方 低溫鱗石英 單斜或斜方 -Tridymite 中溫鱗石英 六方 1-Tridymite高溫鱗石英 六方 2-Tridymite低溫方石英 四方 -Cristobalite 高溫方石英 等軸 -Cristobalite二氧化硅 Glass纖維硅石 斜方

44、 moganite焦石英 無(wú)序蛋白石 Opal-AN有序蛋白石 Opal-A微晶蛋白石 Opal-CT 70.SiO2同質(zhì)多像變體相圖71.b-石英a-石英72.Stishovite 斯石英Cristobalite - 方石英73.QuartzGrossular Garnet, Quartz, Calcite.Location: Russia74.QuartzLocation: Mexico75.石英的重晶石假象Quartz pseudomorph after BariteLocation: Colorado, USA76.含釬鐵礦包裹體的紫水晶Lepidocrocite inclusions

45、 in Amethyst QuartzLocation: Namibia77.Quartz.Location: Arkansas, USA78.晶洞中的石英晶簇79.Quartz var. Chalcedony AgateLocation: Siberia, Russia80.OpalLocation: Australia81.化學(xué)組成: FeFe2O4, 常含Mg、Mn、Ti、 V、Cr等元素。 構(gòu)造特點(diǎn): 等軸晶系。晶體構(gòu)造屬倒置 尖晶石型。即在它的構(gòu)造中半數(shù)的三價(jià) 陽(yáng)離子充填1/8的四面體空隙,另外半數(shù) 的三價(jià)陽(yáng)離子和二價(jià)陽(yáng)離子一同充填1/2的八面體空隙。 晶體形狀: 單晶體常呈八面體,

46、較少呈變形十二面體。 物理性質(zhì): 鐵黑色;條痕黑色;半金屬光澤;不透明。硬度6;無(wú)解理;有時(shí)具(111)裂理;性脆。比重5.20。具強(qiáng)磁性。 鑒定特征: 以其晶形,黑色條痕和可磁性可與其類似的礦物如赤鐵礦、鉻鐵礦等相區(qū)別。磁鐵礦 FeFe2O4 magnetite82.三水鋁石 Al(OH)3 Gibbsite化學(xué)組成: Al(OH)3。常有少量的Fe和Ga可以置換鋁。 構(gòu)造特點(diǎn): 單斜晶系。晶體構(gòu)造屬層狀類似水鎂石結(jié) 構(gòu), 但鋁離子充填于每?jī)蓪酉噜彽牧u離子之間的2/3八 面體空隙;組成配位八面體的構(gòu)造層。構(gòu)造層內(nèi)屬離 子鍵,構(gòu)造層間以氫鍵相維系。 晶體形狀: 單晶體少見(jiàn)。通常呈結(jié)核狀、豆?fàn)罨?/p>

47、隱晶 質(zhì)塊體。 物理性質(zhì): 白色,常帶灰、綠和褐色;玻璃珍珠光澤。硬度2.53;解理平行001極完全。比重2.35。 鑒定特征: 以其極完全解理、低硬度、小比重為鑒定特征。 通常所謂的鋁土礦(bauxite),實(shí)踐上并不是一個(gè)礦物種,而是以極細(xì)的三水鋁石、一水硬鋁石或一水軟鋁石為主要組份,并包含數(shù)量不等的高嶺石、蛋白石、赤鐵礦、針鐵礦等而成的混合物。 83.化學(xué)組成: a-FeO(OH) ?;烊胛锝M份與針鐵礦成因有關(guān)。 構(gòu)造特點(diǎn): 正交晶系。 晶體形狀: 單晶體少見(jiàn),呈針狀或鱗片狀。常成腎狀、鐘乳狀、結(jié)核狀或土狀集合體。 物理性質(zhì): 褐黃至褐紅色;條痕褐黃色;半金屬光澤;硬度55.5;解理平行

48、010完全;參差狀斷口;性脆。比重4.28。 鑒定特征:以其膠體形狀和褐黃色條痕為特征。 通常所謂的褐鐵礦(Limonite),實(shí)踐上并不是一個(gè)礦物種,而是以針鐵礦或水針鐵礦為主要組份,并包含數(shù)量不等的纖鐵礦、含水氧化硅、粘土等的混合物。 針鐵礦 a-FeO(OH) Goethite84.思索題簡(jiǎn)單氧化物和復(fù)雜氧化物的區(qū)別何在? 氧化物常見(jiàn)有砂礦, 而硫化物那么沒(méi)有, 為什么? 以金紅石, 尖晶石和水鎂石為例, 闡明它們各自的構(gòu)造與形狀和物理性質(zhì)之間的關(guān)系 同屬于剛玉型構(gòu)造的剛玉和赤鐵礦, 為何兩者在物理性質(zhì)上差別如此明顯? 水鎂石和輝鉬礦同屬于片狀礦物, 其晶體構(gòu)造之間有何不同? 三水鋁石與

49、剛玉的晶體構(gòu)造之間有什么區(qū)別? 如何區(qū)別金紅石和錫石, 鈦鐵礦, 鉻鐵礦和磁鐵礦? 85.石英族礦物包括哪些礦物種?為什么-石英在自然界中分布最廣?石英族礦物比重較小,而硬度較大,其緣由何在?氧化物礦物的物性和它的晶體化學(xué)特性之間的關(guān)系。錫石的形狀有何標(biāo)型意義?什么叫細(xì)分散多礦物集合體?舉例闡明之。什么叫機(jī)械混合物和類質(zhì)同象混合物?舉例闡明之。鋁土礦、褐鐵礦是礦物種嗎?為什么?鮞狀赤鐵礦是粒狀集合體嗎?隱晶質(zhì)與顯晶質(zhì)赤鐵礦的硬度為什么不同?86.第一類 硅酸鹽 SiO44-第二類 硼酸鹽 BO33-第三類 磷酸鹽,砷酸鹽,釩酸鹽 PO43-, AsO4 3-, VO4 3-第四類 鎢酸鹽,鉬酸

50、鹽 WO42-, MoO42-第五類 鉻酸鹽 CrO42- 第六類 硫酸鹽 SO42-第七類 碳酸鹽 CO3 3-第八類 硝酸鹽 NO3 1-第四章 含氧鹽大類87.概述 島狀構(gòu)造硅酸鹽礦物 鋯石, 橄欖石, 紅柱石, 藍(lán)晶石, 石榴石, 黃晶, 符山石 環(huán)狀構(gòu)造硅酸鹽礦物 綠柱石, 電氣石 鏈狀構(gòu)造硅酸鹽礦物 輝石, 硅灰石, 角閃石 層狀構(gòu)造硅酸鹽礦物 蛇紋石, 高嶺石, 滑石, 葉臘石, 云母, 綠泥石 架狀構(gòu)造硅酸鹽礦物 長(zhǎng)石, 霞石, 白榴石, 沸石 第一類 硅酸鹽 88.概述 硅酸鹽礦物種類繁多,約占礦物種總數(shù)的24%,占地殼總分量75%左右。 化學(xué)成分 陽(yáng)離子元素有57種之多,主

51、要是惰性氣體型離子和過(guò)渡型離子。陰離子部分除SiO44-絡(luò)陰離子及它們相互銜接而成的一系列復(fù)雜絡(luò)陰離子外,有時(shí)還存在(OH)-、F-、Cl-、O2-以及附加陰離子。此外,還存在水分子H2O。1H2LiBeBCNOF3NaMgAlSiPSCl4KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAs5RbSrYZrNbInSnSb6CsBaLaHfTlPbBi7ThUCc89.晶體化學(xué)特征 Si4+與O2-結(jié)合時(shí)以四次配位的方式最為穩(wěn)定,鍵長(zhǎng)1.6,所以在硅酸鹽礦物中它總是以配位四面體的方式出現(xiàn)于構(gòu)造中。在構(gòu)造化學(xué)上是用硅的sp3雜軌道加以解釋的,這四個(gè)雜化軌道外形一樣,分別指向四面體的四個(gè)角頂

52、,鍵角為1092816,與相應(yīng)的氧原子構(gòu)成四個(gè)鍵力很強(qiáng)的鍵。因此,硅酸鹽礦物的構(gòu)造中,總是將SiO44-看成是一個(gè)不可分割的整體。 90. 根據(jù)硅氧四面體在構(gòu)造中的銜接方式的不同,可以區(qū)分出以下五種類型的絡(luò)陰離子,也可以說(shuō)成是五種骨干。 島狀絡(luò)陰離子:常見(jiàn)的島狀絡(luò)陰離子有單個(gè)硅氧四面體SiO44-或雙四面體Si2O76-等,在構(gòu)造中孤立存在。它們彼此間靠其它金屬陽(yáng)離子銜接。孤立四面體SiO44-兩個(gè)硅氧四面體共用一個(gè)角頂構(gòu)成雙四面體Si2O76-端氧活性氧 橋氧惰性氧91. 環(huán)狀絡(luò)陰離子:按環(huán)中四面體的數(shù)目,可分別稱做三聯(lián)環(huán)、六聯(lián)環(huán)、八聯(lián)環(huán)、九聯(lián)環(huán)和十二聯(lián)環(huán)。環(huán)內(nèi)每一個(gè)四面體均以兩個(gè)角頂分別與

53、相今的兩個(gè)四面體銜接;環(huán)與之間那么借助其它金屬陽(yáng)離子來(lái)維系。它們分別用Si3O96-、Si4O128-、Si6O1812-、Si8O2416-、Si9O2718-、Si12O3624-表示。 硅氧四面體彼此之間共用兩個(gè)角頂構(gòu)成封鎖的環(huán)狀SinO3n2n-(n 3) 三方環(huán)Si3O96-、四方環(huán)Si4O128-及六方環(huán)Si6O1812-92.鏈狀絡(luò)陰離子:有單鏈和雙鏈等。單鏈中每個(gè)硅氧四面體以兩個(gè)角頂分別與相鄰的柄個(gè)硅氧四面體銜接成一維無(wú)限延伸的延續(xù)鏈。其絡(luò)陰離子可以用Si2O6n4n-表示。雙鏈相當(dāng)于兩個(gè)單鏈組合而成,例如角閃石族礦物中的雙鏈,其絡(luò)陰離子可以用Si4O11n6n-表示。硅氧四面

54、體彼此之間共用兩個(gè)角頂構(gòu)成一向延伸的單鏈Si2O64-硅氧四面體部分共用兩個(gè)角頂,部分共用三個(gè)角頂相互聯(lián)接構(gòu)成一向延伸的雙鏈Si4O116-93.層狀絡(luò)陰離子:每一硅氧四面體均以三個(gè)角頂分別與相鄰的三個(gè)硅氧四面體相邊接,組成在二維空間內(nèi)無(wú)限延展的層。例如滑石Mg3Si4O10(OH)2,其絡(luò)陰離子可以用Si4O10n4n-來(lái)表示。硅氧四面體共用三個(gè)角頂構(gòu)成二向延展的平面層狀Si4O104-94.架狀絡(luò)陰離子:每一硅氧四面體均以其全部四個(gè)角頂與相鄰的四面體銜接,組成在三維空間中無(wú)限擴(kuò)展的骨架。此時(shí),每個(gè)氧離子都是橋氧。 當(dāng)硅氧四面體彼此共用四個(gè)角頂時(shí)構(gòu)成向三維空間開(kāi)展的骨架狀SiO2,但是在硅酸

55、鹽中,這種架狀構(gòu)造并不完全由硅氧四面體組成,而必需有一部分硅氧四面體Si-O4被鋁氧四面體Al-O4所替代,這樣才干出現(xiàn)多余的負(fù)電荷,而成為架狀絡(luò)陰離子,這種絡(luò)陰離子可用通式(AlxSin-x)O2nx-表示。95.Al的作用Al可以呈4次配位,替代部分的Si4+進(jìn)入絡(luò)陰離子,構(gòu)成鋁硅酸鹽,如鈉長(zhǎng)石NaAlSi3O8。Al可以呈6次配位,存在于硅氧骨干之外,作為陽(yáng)離子,構(gòu)成鋁的硅酸鹽,如高嶺石Al4Si4O10(OH)8。Al的兩種配位方式可以同時(shí)存在于同一構(gòu)造中,構(gòu)成鋁的鋁硅酸鹽,如白云母KAl2AlSi3O8(OH)2。A1O4四面體為不穩(wěn)定的配位方式,在構(gòu)造中需求由SiO4四面 體的支持

56、, 只需在具有無(wú)限延伸的硅氧骨干(鏈、層、架)的構(gòu)造中,Al代Si才有可 能,而在具有架狀硅氧骨干的硅酸鹽中,Al代Si是必需的。Al代Si的 易難順序如下、架狀、層狀、雙鏈和和單鏈。 在晶體構(gòu)造,兩個(gè)AlO4不能相連,Al代Si的數(shù)目不能超越硅氧骨 干中Al和Si的總數(shù)的一半。即Al:Si = 1:1。 96. 形狀:島狀構(gòu)造者多為三向等長(zhǎng),假設(shè)在不同方向上出現(xiàn)鍵力差別時(shí),出現(xiàn)柱狀或片、板狀形狀。環(huán)狀構(gòu)造和鏈狀構(gòu)造者多呈柱狀、甚至纖維狀。層狀構(gòu)造者呈片狀或纖維狀系構(gòu)造層卷曲所至。架狀構(gòu)造者形狀復(fù)雜,各種形狀都可出現(xiàn)。物理性質(zhì):島狀構(gòu)造三向等長(zhǎng)者,普通無(wú)解理;柱狀者,普通有平行C軸的解理;片板

57、狀者普通有平行底面的解理。鏈狀構(gòu)造者多為平行于鏈的柱狀解理。環(huán)狀構(gòu)造如有解理,那么為平行于底面或柱面的解理。層狀構(gòu)造者幾乎無(wú)例外地具有完全的平行于底面的解理。島狀構(gòu)造較為復(fù)雜。比重取決于構(gòu)造嚴(yán)密程度和主要陽(yáng)離子原子序數(shù)的大小。架狀構(gòu)造者比重較小,普通2.8,島狀比重較大,普通在3.5或以上,鏈狀、層狀和環(huán)狀構(gòu)造者介于其間,約為33.5。由于硅酸鹽礦物主要為離子晶格,在薄片中全部透明,島狀構(gòu)造者光澤較強(qiáng),架狀構(gòu)造者光澤較弱。顏色主要取決于所含的色素離子。除層狀構(gòu)造外,硅酸鹽礦物硬度較高,島狀最高,普通68,環(huán)狀鏈狀構(gòu)造依次降低。97. 成因:三大類巖石,其礦物成分無(wú)不以硅酸鹽為主。成因上,從巖漿

58、作用到表生作用、蛻變作用的成巖成礦過(guò)程中,均普遍的有硅酸鹽礦物構(gòu)成。巖漿作用中,隨著結(jié)晶分異地進(jìn)展,硅酸鹽礦物的結(jié)晶順序有自島狀、經(jīng)鏈狀向?qū)訝罴凹軤钸^(guò)渡的趨勢(shì)。在蛻變作用過(guò)程中,隨著壓力的添加,有利于架狀或?qū)訝钕蜴湢睢u狀轉(zhuǎn)變;而溫度的增高,促使含(OH)-的層狀或雙鏈狀構(gòu)造向單鏈狀、島狀構(gòu)造礦物轉(zhuǎn)變。表生形狀下,原巖蒙受風(fēng)化,大都構(gòu)成在表生形狀下穩(wěn)定的層狀構(gòu)造硅酸鹽礦物。98.鋯石 ZrSiO4 Zircon化學(xué)組成: ZrSiO4, 常含有少量的Hf。 構(gòu)造特點(diǎn): 四方晶系。晶體構(gòu)造中SiO44-是孤立的,彼此間借Zr4+銜接起來(lái),Zr4+的配位數(shù)為8。 晶體形狀: 普通都呈單晶體出現(xiàn),呈

59、柱狀習(xí)性。 物理性質(zhì): 常呈黃色至紅棕色,無(wú)色者少見(jiàn);金剛光澤,淡色者透明度較好,深色者在薄片中透明。硬度7.5,比重4.64.7 。 鑒定特征: 以其呈四方柱及四方雙錐的聚形為特征。島狀構(gòu)造硅酸鹽99.橄欖石 (Mg,Fe)SiO4 Olivine 包括一組成分類似同屬正交晶系的礦物。普通化學(xué)式為X2SiO4。其X通常為Mg2+、Fe2+、Mn2+等。Mg2+和Fe2+是最常見(jiàn)的組成部分,可以構(gòu)成以Mg2SiO4鎂橄欖石(forsterite)及Fe2SiO4鐵橄欖石(fayalite)為兩個(gè)端員組份的完全類質(zhì)同象系列。其中間成員,是最常見(jiàn)的所謂橄欖石。 化學(xué)組成: (Mg, Fe)2SiO

60、4 構(gòu)造特點(diǎn): 正交晶系。晶體構(gòu)造表現(xiàn)為SiO44-由金屬陽(yáng)離子Mg2+、Fe2+銜接起來(lái)。氧離子近似成六方嚴(yán)密堆積,八面體空隙被二價(jià)陽(yáng)離子占據(jù)。 晶體形狀: 單晶呈三向等長(zhǎng)或扁平,集合體呈粒狀。 物理性質(zhì): 橄欖綠色;玻璃光澤。硬度67;解理平行010和100不完全;比重隨成分不同而變化大。 鑒定特征: 以其黃綠色、粒狀、解理性差、難熔特征。 橄欖石是地幔巖的主要組成礦物之一, 隨溫度壓力條件的添加, 其構(gòu)造將變?yōu)閎eta相gamma相。也是構(gòu)成石隕石的主要礦物之一。 100.橄欖石是組成上地幔的主要礦物,也是隕石和月巖的主要礦物成分。它作為主要造巖礦物常見(jiàn)于基性和超基性火成巖中。鎂橄欖石還

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