I-3寶石的礦物學(xué)基礎(chǔ)

1、第三章 寶石的礦物學(xué)基礎(chǔ)一、礦物學(xué)基礎(chǔ)1礦物：礦物是指地質(zhì)作用形成的天然單質(zhì)或化合物，它們具有相對(duì)固定的化學(xué)組成，固態(tài)者還具有確定的內(nèi)部構(gòu)造；它們?cè)谝欢ǖ奈锢砘瘜W(xué)條件內(nèi)穩(wěn)定，是組成巖石和礦石的基本單元。金剛石（Diamond）1.5厘米 產(chǎn)地:山東蒙陰 自然金（Gold）13厘米產(chǎn)地：青海 自然銅(Copper)8厘米產(chǎn)地：美國 方鉛礦(Galena)7厘米 產(chǎn)地：美國 自然銀(Silver)2.5厘米 產(chǎn)地:河南 閃鋅礦(Sphalerite)1厘米 產(chǎn)地:美國 自然硫(Sulfur)6厘米產(chǎn)地:俄羅斯 辰砂(Cinnabar)2厘米 產(chǎn)地：貴州銅仁 輝銻礦（Stibnite）9厘米 產(chǎn)地：

2、湖南新化黃鐵礦(Pyrite)10厘米產(chǎn)地：法國 雌黃(Orpiment)15厘米產(chǎn)地:湖南石門 雄黃(Realgar)6厘米產(chǎn)地:湖南石門 金剛石藍(lán)寶石海藍(lán)寶石 說明：1）礦物系地球、月球及其他天體中天然形成的產(chǎn)物。 2） 礦物具有一定的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性質(zhì)，藉此可鑒別礦物種。 但是，由于形成環(huán)境的復(fù)雜性，礦物的這些特征可在一定范圍內(nèi)變化，故這些特征?？勺鳛榉从车V物成因的標(biāo)志。 3） 任何一種礦物均只是在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定，得以保存。 當(dāng)外界條件改變至超出礦物的穩(wěn)定范圍時(shí)，礦物即會(huì)變成在新的條件下穩(wěn)定的其他礦物。4）礦物的集合體，即可組成巖石或礦石。2礦物的分類：礦物的分類方法很

3、多，其中晶體化學(xué)分類是目前被廣泛采用的一種分類方法。礦物的晶體化學(xué)分類是以礦物的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)作為分類的依據(jù)（既考慮化學(xué)成分又考慮晶體結(jié)構(gòu)的分類），因?yàn)槌煞趾途w結(jié)構(gòu)決定了礦物的性質(zhì)，并與一定的生成條件相關(guān)聯(lián)，在一定程度上也反映了自然界化學(xué)元素結(jié)合的規(guī)律，該分類比較合理，目前被廣泛采用。礦物的晶體化學(xué)分類：(1)自然元素大類：金剛石C，自然金Au等金剛石自然金(2)硫化物及類似化合物大類：辰砂HgS，黃鐵礦FeS2等辰砂辰砂辰砂黃鐵礦(3)氧化物和氫氧化合物大類：氧化物類：紅、藍(lán)寶石 Al2O3石英族 SiO2赤鐵礦 Fe2O3 錫石 SnO2尖晶石 MgAl2O4 金綠寶石 BeAl2O

4、4金紅石 TiO2石英簇赤鐵礦剛玉晶體烏鋼石/赤鐵礦尖晶石錫石金紅石金綠寶石(4)鹵化物大類：螢石CaF2螢石晶體(5)含氧鹽大類：硅酸鹽類：鋯石、橄欖石約占寶石的50%鋯石晶體各種顏色品種鋯石橄欖石橄欖石晶體碳酸鹽類：孔雀石、菱錳礦、冰洲石冰洲石孔雀石菱錳礦磷酸鹽類：磷灰石、綠松石、磷鋁鋰石等磷灰石磷灰石磷鋁鋰石綠松石硫酸鹽類：重晶石、天青石柱狀天青石晶體硼酸鹽類：硼砂等硼砂3礦物的化學(xué)成分 目前已知的礦物約有3000種左右，絕大多數(shù)是固態(tài)無機(jī)物。液態(tài)的（如自然汞）、氣態(tài)的（如氮）以及有機(jī)物（如琥珀），僅占數(shù)十種。 在固態(tài)礦物中，絕大部分都屬于晶質(zhì)礦物，只有極少數(shù)（如水鋁英石、蛋白石）屬于非

5、晶質(zhì)礦物。(1)礦物的化學(xué)成分a.化學(xué)組成基本固定 這類礦物的化學(xué)成分基本上是固定不變的，或者說其成分上變異范圍非常小，以致在通常情況下可以忽略不計(jì)，它們遵守化學(xué)上的定比定律或倍比定律。 如：金剛石C 紅寶石Al2O3等b.化學(xué)組成不固定 如固溶體，含沸石水和層間水的礦物、膠體等 SiO2nH2O歐泊火歐泊“晶質(zhì)”歐泊黑歐泊白歐泊c.不符合化學(xué)比 如方鐵礦Fe1-x 0是由于晶體結(jié)構(gòu)中存在某種缺陷所造成的。 水鈣鋁榴石Ca3Al2SiO43 x(OH)4x 主要成分：1-100% 次要成分：1%-1/萬 微量成分：1010 cm)為非導(dǎo)體b型藍(lán)鉆為半導(dǎo)體可導(dǎo)電，輻照藍(lán)鉆不導(dǎo)電,無色鉆石不具導(dǎo)電

6、性，合成SiC導(dǎo)電，可用導(dǎo)電儀鑒別介電性：介電性指非導(dǎo)體或半導(dǎo)體在電場(chǎng)作用下被極化的性能，以介電常數(shù)（）表示壓電性：某些電介質(zhì)晶體，當(dāng)受到定向壓力或張力作用時(shí)，能激起晶體表面荷電的性質(zhì)正壓電效應(yīng)：應(yīng)力作用下晶體表面荷電的效應(yīng)反壓電效應(yīng)（電致伸縮）：即電場(chǎng)作用而引起晶體發(fā)生機(jī)械伸縮的效應(yīng) 如壓電石英（具壓電性的晶體中沒有對(duì)稱中心）熱電性：某些電介質(zhì)晶體，當(dāng)受熱或冷卻時(shí)，能激起晶體表面，荷電的性質(zhì) 如電氣石：加熱時(shí)兩端出現(xiàn)數(shù)量相等而符號(hào)相反的電荷，可吸引灰塵、紙屑。電氣石具有熱電性，同時(shí)具有壓電性。靜電性：指一些非導(dǎo)電性材料因摩擦而表面產(chǎn)生電荷的性質(zhì)，如琥珀，塑料等。磁學(xué)性質(zhì)：磁性：在外磁場(chǎng)作用下

7、，物體被磁化時(shí)表現(xiàn)出能被外磁場(chǎng)吸引、排斥或?qū)ν饨绠a(chǎn)生磁場(chǎng)的性質(zhì)。一般將磁性分為三級(jí)： 鐵磁性：可被一般磁鐵吸引的物質(zhì)，如自然鐵、磁鐵礦、磁黃鐵礦。既可被永久磁鐵所吸引，本身又能吸引鐵質(zhì)物體。 順磁性：可被磁力很強(qiáng)的電磁鐵吸引的物質(zhì)，如赤鐵礦、自然鉑、黑云母、黑鎢礦等。在外磁場(chǎng)中磁化微弱，只能被磁場(chǎng)強(qiáng)度大的電磁鐵吸引。 抗磁性：不能被強(qiáng)磁性的電磁鐵吸引的物質(zhì)，如方解石、螢石、自然銀等。磁化方向與外磁場(chǎng)方向相反，微現(xiàn)被排斥的性質(zhì)。一般只在分選寶石時(shí)才應(yīng)用到一般肉眼鑒定時(shí)，以馬蹄形磁鐵或磁化小刀來測(cè)試礦物的磁性，粗略分為三級(jí)： 強(qiáng)磁性：礦物塊體或較大的顆粒能被吸引。如磁鐵礦。 弱磁性：礦物粉末能被吸引。如鉻鐵礦。 無磁性： 礦物粉末也不能被吸引。如黃鐵礦。熱敏性： 即寶石的熱膨脹性質(zhì)和研磨易失水或氧化的性質(zhì)熱膨脹率是指礦物在溫度升高絕對(duì)溫度每度，礦物長度增加L與長度L之比 橄欖石熱膨脹性不均勻，研磨時(shí)可引起碎裂 歐泊研磨迅速失水，炸裂 孔雀石研磨可失水氧化變黑熔點(diǎn)：金剛石 約4000