礦物純凈物固體

礦物純凈物固體第一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第一節(jié)地殼中的元素一、基本概念1、元素是構成地球的最基本物質(zhì),由同種原子所組成.

目前已知的化學元素有108種，天然存在的為92種，其中絕大多數(shù)元素都在地殼中有所分布。地殼正是由這些化學元素自然形成礦物并組合成的巖石所構成的。第二頁，共六十五頁，2022年，8月28日2、同位素:是中子數(shù)不同（原子量不同）的同種元素的變種。放射性同位素主要用來測定巖漿巖石的絕對年齡；穩(wěn)定同位素主要用來確定巖石的物質(zhì)環(huán)境與來源。

如地殼,地幔,水圈,大氣圈,生物圈,月球,隕石等放射性同位素:主要有U238,U235,U234,Th232,Rb87,K40等穩(wěn)定同位素：主要有O16,O17,O18,C12,C13,S32,S33,S36,H1同位素研究是當代倍受重視的國際前沿,地化專業(yè)主攻.第三頁，共六十五頁，2022年，8月28日3、半衰期：放射性元素蛻變到其原來數(shù)量的一半所需時間.

如:Rb87-Sr87:500億年,Th232-Pb208:139億年,U238-Pb206：45億年,K40-Ar40:15億年,U235-Pb207:7.13億年,C14-N14:5692年第四頁，共六十五頁，2022年，8月28日克拉克值（地殼元素豐度）——地殼中化學元素平均含量百分比。氧O46.30鈉Na2.36硅Si28.15鉀Ka2.09鋁Al8.23鎂Mg2.33鐵Fe5.63鈦Ti0.57鈣Ca4.15氫H0.15地殼主要元素的克拉克值二、地殼中的元素與克拉克值第五頁，共六十五頁，2022年，8月28日

地殼中的化學元素絕大部分是以礦物的形式存在的，再由礦物有規(guī)律地組合而成各種巖石。地質(zhì)學就是通過對礦物巖石的分析、鑒定來認識地殼的物質(zhì)組成。正長石斜長石黑云母石英巖石（花崗巖）第六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二節(jié)組成地殼的礦物一、概念

礦物——由天然產(chǎn)出且具有特定的化學成分和內(nèi)部結構構造的均勻固體.水,石油,天然氣是礦物嗎？玻璃是礦物嗎？煤是礦物嗎？花崗巖是礦物嗎？金剛石是礦物嗎？否，它們不是固體否，它不是天然產(chǎn)出否，它沒有一定的化學式否，它不均勻。它是巖石，由長石、石英和黑云母等物質(zhì)聚集而成，是，它符合定義提問：第七頁，共六十五頁，2022年，8月28日

為什么要關心礦物?飲料罐:窗玻璃:電線:爽身粉:首飾:計算機芯片:

固井:……－我們所使用的產(chǎn)品幾乎都源于礦物鋁石英銅滑石金、銀重金石硅第八頁，共六十五頁，2022年，8月28日第九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第十頁，共六十五頁，2022年，8月28日

二、礦物分類（1）單質(zhì)礦物——是由單獨一種自然元素組成的礦物。如：石墨（C）、金（Au）。1、根據(jù)化學成分分為單質(zhì)和化合物第十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）化合物——是由幾種元素化合而成的礦物。如：黃鐵礦（FeS2）

方解石（CaCO3）

石英（SiO2）第十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日2、組成礦物的原子/離子的空間排列型式分為晶（體）質(zhì)和非晶質(zhì)體

晶體（大多數(shù)）——內(nèi)部質(zhì)點（原子、離子、分子）呈有規(guī)律的排列，在適宜的條件下可形成規(guī)則的幾何外形。

非晶質(zhì)體（少數(shù)）——內(nèi)部質(zhì)點沒有規(guī)律，不是有規(guī)則的幾何外形。晶體和非晶體的礦物分別被稱為結晶質(zhì)礦物和非晶質(zhì)礦物。第十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日（1）礦物的各種特征，不僅與其化學成分有關，更受其晶體結構的控制石鹽（NaCl)的晶體結構石鹽晶體氯離子鈉離子晶體特征第十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日同質(zhì)多像:

化學成分相同、但質(zhì)點的排列方式不同（結構不同）的現(xiàn)象。將形成不同的礦物。如：C金剛石（高壓）-石墨（常壓）類質(zhì)同像:礦物晶體構造中部分質(zhì)點被其它性質(zhì)相似的質(zhì)點替換，晶體構造不被破壞的現(xiàn)象。如：菱鎂礦MgCO3中的Mg2+被Fe2+部分或完全取代形成菱鐵礦FeCO3

第十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日碳原子強鍵金剛石（C）的晶體結構碳原子強鍵弱鍵石墨（C）的晶體結構第十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日第十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）同一礦物、同一晶體結構可以有不同的晶體外部形態(tài)石英(SiO2)晶體第十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日黃鐵礦(FeS2)晶體（立方體）（五角十二面體）第十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日第二十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三節(jié)礦物的主要物理性質(zhì)

肉眼鑒定礦物的主要依據(jù)

晶體形態(tài)（Crystalshape）光學性質(zhì)

力學性質(zhì)其它性質(zhì)第二十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日1.礦物單體的形狀

礦物單體的形狀是指礦物單個晶體的形狀.

礦物的形狀是指礦物的外貌特征，是礦物成分、晶體構造和生成環(huán)境等綜合影響的結果。一、礦物的形狀金剛石第二十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）二向延展型晶體：板狀、片狀等。如：云母、重晶石等。云母（1）一向延伸型晶體：柱狀、針狀、纖維狀等。如：石英、綠柱石、電氣石、石棉等。第二十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日（3）三向等長型晶體：粒狀。如：石榴子石、黃鐵礦等。黃鐵礦金剛石第二十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日2.礦物集合體的形狀

自然界中絕大多數(shù)礦物是以集合體的形態(tài)出現(xiàn)，指的是同種礦物的不規(guī)則連生體。柱狀、針狀、纖維狀集合體：由一向延長的柱狀、針狀、纖維狀晶體顆粒組成。板狀、片狀集合體：由二向延長的板狀、片狀晶體顆粒組成。粒狀集合體：由三向等長的粒狀晶體顆粒組成晶簇狀集合體：以巖石的孔洞壁或裂隙壁為基底生長的單晶體群組成。（1）顯晶質(zhì)集合體石英石墨第二十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日（2）隱晶和膠態(tài)集合體：肉眼無法看出顆粒分泌體：膠體或晶質(zhì)自孔洞壁逐漸向中心沉淀充填。如：瑪瑙結核體：物質(zhì)圍繞中心向四周生長。如：鮞狀、豆狀、腎狀赤鐵礦鐘乳狀體：溶液膠體在寬敞空間中蒸發(fā)結晶或凝固，

逐層堆積而成。如：方解石鐘乳、葡萄狀致密塊狀和土狀塊體：蛋白石、高嶺土等第二十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日二、礦物的光學性質(zhì)

礦物的光學性質(zhì)是指礦物對自然光的反射、折射和吸收等所呈現(xiàn)的光學現(xiàn)象。顏色條痕光澤透明度

第二十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日1、顏色——在礦物的新鮮面上直接觀察到的顏色。

除少數(shù)無色透明者外，礦物一般都有自己的顏色含有雜質(zhì)時本來的顏色會被改變少數(shù)礦物易以其特征的顏色產(chǎn)出橄欖石方鉛礦正長石第二十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日顏色描述方法：（1）標準色譜法：用標準色譜紅、橙、黃、綠、青、藍、紫及白、灰、黑來描述。當顏色有深淺差別時可加上深、淺，如淺灰色。當?shù)V物顏色介于標準色譜兩種顏色之間時，將次要顏色寫在主要顏色之前，如黃綠色。（2）類比法：用生活中常見的實物顏色來描述，如赤鐵礦的豬肝色，橄欖石的橄欖綠色。第二十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日2、條痕——是礦物在較硬的白色瓷板上刻劃后所留下的粉末顏色。只有硬度比白瓷板軟的礦物才能刻劃出條痕。

條痕色與礦物顏色可以一致也可以不一致。

可消除雜質(zhì)等因素的干擾，比顏色更為可靠的鑒定標志。是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。赤鐵礦第三十頁，共六十五頁，2022年，8月28日第三十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日3、光澤——是指礦物表面對可見光的反射能力。

分為：

金屬光澤

半金屬光澤

非金屬光澤：油脂光澤、珍珠光澤、絲絹光澤、蠟狀光澤、土狀光澤、金剛光澤、玻璃光澤第三十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日

金屬光澤：方鉛礦、黃鐵礦黃鐵礦

半金屬光澤：磁鐵礦、黑鎢礦

非金屬光澤：油脂光澤、珍珠光澤（云母）、絲絹光澤（石棉）、蠟狀光澤（葉臘石）、土狀光澤（高嶺石）、金剛光澤：金剛石、鋅閃礦、玻璃光澤：石英、長石、方解石石綿高嶺石金剛石石英第三十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日4、透明度——指礦物透過可見光的程度。以0.03mm厚度為標準，通常在礦物碎片邊緣觀察。

透明：水晶、冰洲石一般分為三級

半透明：閃鋅礦、辰砂

不透明：黃鐵礦、磷鐵礦黃鐵礦白水晶冰洲石第三十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日一般，呈金屬色的礦物，其條痕一般為深色、具金屬或半金屬光澤、不透明；反之，呈非金屬色的礦物，其條痕一般為淺色、具非金屬光澤，透明度較高。黃鐵礦石英第三十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日三、礦物的力學性質(zhì)

指礦物抵抗外力作用（刻劃、打擊、壓拉等）所表現(xiàn)出來的性質(zhì)。包括礦物的硬度、解理、斷口。1、硬度——指礦物抵抗摩擦或刻劃的強度，是鑒定礦物的重要依據(jù)之一。

礦物學上的硬度一般指的是相對硬度——摩式硬度。1824年由奧地利礦物學家摩氏（Mohs）設立的，故又稱為摩氏硬度計。第三十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日

摩氏硬度計——以選出的10種硬度不同的礦物，按硬度小到硬度大排序，作為測定比較其他礦物硬度的標準：摩氏硬度計1.滑石6.長石2.石膏

白瓷板指甲7.石英3.方解石銅幣8.黃玉9.剛玉4.螢石10.金剛石5.磷灰石刀刃/玻璃第三十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日經(jīng)切割的鉆石（金剛石，硬度＝10）經(jīng)切割的黃玉（硬度＝8）第三十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日紅寶石（剛玉，硬度＝9）第三十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日提問：

將欲測定的礦物能刻劃螢石，但不能刻劃磷灰石，相反卻為磷灰石所刻劃，其硬度為多少？則其硬度應在4－5之間，因此可定為4.5。第四十頁，共六十五頁，2022年，8月28日2、解理——礦物受外力作用后，沿一定方向裂開的性質(zhì)。裂開的光滑平面叫解理面。分為五級：e.極不完全解理（無解理）：石英、石榴石節(jié)理：巖石中的裂隙，其兩側巖石沒有明顯的位移a.極完全解理：云母（一組）b.完全解理：螢石（四組）、方解石（三組）、方鉛礦（三組）c.中等解理：輝石（二組）、角閃石（二組）d.不完全解理：磷灰石、綠柱石云母－片狀角閃石石英螢石方解石－偏菱面體方鉛礦第四十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日第四十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日3、斷口——礦物受外力作用后，沿任意方向裂成凹凸不平的破裂面。常見的有：a.貝殼狀斷口：石英b.鋸齒狀斷口：自然銅c.參差不齊斷口：黃鐵礦d.土狀斷口：高嶺土

一般解理發(fā)育的礦物無斷口，斷口發(fā)育的礦物無解理。第四十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日1、相對密度——指礦物的重量與4℃時同體積水的重量之比。習慣稱為比重。

在肉眼鑒定礦物時，一般憑經(jīng)驗用手掂量大致估計。分為三段：①輕礦物：相對密度小于2.5；如石鹽、石膏、高嶺石②中等密度礦物：相對密度2.5－4；如正長石、角閃石四、礦物的其它性質(zhì)2、磁性－磁鐵礦、磁黃鐵礦能被普通磁鐵吸引③重密度礦物：相對密度大于4；如重晶石、磁鐵礦第四十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日一、礦物的類型按化學成分和主要陰離子/陰離子組合分為5大類

自然元素礦物鹵化物礦物硫化物礦物氧化物和氫氧化物礦物含氧酸鹽礦物第四節(jié)常見礦物第四十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日

自然元素礦物金（Au）、金剛石（C）、硫（S）、石墨（C）…金剛石（C）硫（S）金（Au）第四十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日

鹵化物礦物螢石（CaF2）、石鹽（NaCl）、鉀鹽（KCl）…螢石（CaF2）石鹽（NaCl）第四十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日

硫化物礦物黃鐵礦（FeS2）、黃銅礦（CuFeS2）、方鉛礦（PbS2）…黃鐵礦（FeS2）方鉛礦（PbS2）第五十頁，共六十五頁，2022年，8月28日

氧化物和氫氧化物礦物赤鐵礦（Fe2O3）、磁鐵礦（Fe3O4）、軟錳礦（MnO2）、鋁土礦（Al2O3?nH2O）褐鐵礦（Fe2O3

?nH2O）…

含氧酸鹽礦物

硫酸鹽礦物：石膏、芒硝、重晶石…

碳酸鹽礦物:方解石（CaCO3）、白云石

CaMg(CO3)2、菱錳礦(MnCO3)…

硅酸鹽礦物：種類繁多方解石白云石菱錳礦第五十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日二、重要的礦物在目前已知的5000余種礦物中，只有幾十種是常見的。其中最常見的5類構成了地殼的90％以上，這些礦物都是硅酸鹽礦物。長石類斜長石Ca和Na的鋁硅酸鹽架狀鉀長石(正長石、微斜長石)K的鋁硅酸鹽架狀輝石類Fe，Mg硅酸鹽單鏈狀（普通輝石最常見）（有些含Al，Na，Ca）閃石類復雜的Fe，Mg鋁硅酸鹽雙鏈狀（角閃石最常見）石英SiO2架狀云母類白云母K的鋁硅酸鹽氫氧化物層狀黑云母KFeMg的鋁硅酸鹽氫氧化物層狀第五十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日硅酸鹽礦物晶體結構的基本單元是硅氧四面體：Si4+O2-O2-O2-O2-SiO44-1個硅原子和4個氧原子結合構成硅氧四面體，帶4個負電荷：硅氧四面體可與金屬陽離子結合，或彼此連接形成多種晶體結構再與金屬陽離子結合，或自行結合（形成石英）。第五十三頁，共六十五頁，2022年，8月28日鏈狀硅酸鹽礦物的晶體結構環(huán)狀架狀層狀第五十四頁，共六十五頁，2022年，8月28日正長石微斜長石斜長石石英第五十五頁，共六十五頁，2022年，8月28日普通輝石閃石黑云母白云母第五十六頁，共六十五頁，2022年，8月28日

一些巖石完全由一種礦物構成

石灰?guī)r

(方解石)

大多數(shù)巖石是由一種以上礦物構成

花崗巖

一些巖石含有非礦物組分

煤(含有機碎屑)

黑耀巖

(火山玻璃巖->非晶質(zhì))三、礦物－構成巖石的基本單元黑耀巖煤石灰?guī)r第五十七頁，共六十五頁，2022年，8月28日正長石斜長石黑云母石英4種硅酸鹽礦物組合構成花崗巖巖石（花崗巖）第五十八頁，共六十五頁，2022年，8月28日

1.石英SiO2

具有規(guī)則的幾何外形的晶體，其中無色透明者通常稱為水晶；晶形呈六方柱狀，柱面有橫紋；顏色很多，常見者為無色、乳白色；石英常呈斑狀或塊狀；硬度7；相對密度2.67；晶面上呈玻璃光澤；無解理，斷口呈貝殼狀，斷口上呈油脂光澤。石英用途很廣，可做玻璃原材料，制做石英器皿；顏色鮮艷和純凈無缺陷的水晶可做寶石和光學材料；具壓電性的晶體可用做無線電通訊器材。

2.正長石

KAlSi3O8

晶體呈短柱狀，通常為粒狀或塊狀；顏色常為肉紅；硬度6；相對密度2.5；玻璃光澤；兩組解理?？芍谱鞔捎?，并可提制鉀肥。四、常見礦物的特征：第五十九頁，共六十五頁，2022年，8月28日

3.斜長石斜長石是鈉長石（NaAlSi3O8）與鈣長石（CaAl2Si2O8）混合組成的系列礦物的總稱；晶形呈柱狀、厚板狀，常為粒狀或塊狀；顏色多呈灰白色，有時微帶淺棕、淺藍及淺紅色；硬度6－6.5；相對密度2.61－2.76；玻璃光澤；兩組解理。也可用作陶瓷原料。

4.白云母

KAl2[AlSi3O10](OH，F(xiàn))2

晶體呈假六方柱狀；無色或白色，常帶淺綠、淺黃及、淺灰色；硬度2－3；相對密度2.76－3.2；片狀極完全解理，可順著解理面剝成很薄的薄片；薄片具彈性；呈鱗片狀者叫絹云母。白云母具有良好絕緣性，可用于電器工業(yè)中。

5.黑云母

K(Mg，F(xiàn)e)3[AlSi3O10](OH，F(xiàn))2

晶體呈假六方柱狀；黑色、褐色；珍珠光澤，解理面上有珍珠彩暈；其它物理性質(zhì)與白云母類同。第六十頁，共六十五頁，2022年，8月28日

6.普通角閃石

Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Ai)2O6]晶體呈柱狀；深綠色或黑色；硬度5－6；相對密度3.1－3.3；玻璃光澤；有兩組解理，橫切面上兩組解理的交角為124°與56°。

7.普通輝石（Ca,Na）（Mg,Fe2+,Al,Fe3+）[（Si,Ai)2O6]晶體呈短柱狀、粒狀；黑色、深黑棕色；硬度5－6；相對密度3.2－3.6；玻璃光澤；兩組解理，橫切面上兩組解理的交角為93°與87°。

8.橄欖石

(Mg，F(xiàn)e)2SiO4

晶體呈粒狀；橄欖綠色、淺綠黃色；硬度6.5－7；相對密度3.3－3.5；性脆；玻璃光澤。第六十一頁，共六十五頁，2022年，8月28日

9.石榴子石

A3B2[SiO4]3

其中A代表Mg2+、Ca2+；B代表Al3+、Fe3+。石榴子石的晶體常為菱形十二面體、四角三八面體；多為粒狀或塊狀集合體；硬度6.7－7.5；相對密度3.5－4.3；油脂光澤和玻璃光澤。紅色石榴子石可琢磨成寶石。

10.方解石

Ca[CO3]晶體呈菱面體及復三方復三角面體等；常呈粒狀、塊狀集合體；無色或乳白色；硬度3；相對密度2.6－2.8；玻璃光澤；性脆；具有菱面體解理。方解石與鹽酸作用時，反應激烈（劇烈起泡），放出CO2氣體。無色、透明無裂痕的完好方解石叫冰洲石，是重要的光學材料。第六十二頁，共六十五頁，2022年，8月28日

11.白云石

CaMg[CO3]2

與稀冷鹽酸作用反應較緩慢（起泡不劇烈），可與方解石區(qū)別。用作建筑材料；在冶金工業(yè)中用作熔劑；還可用作