第二章地球的物質(zhì)組成礦物

第二章地球的物質(zhì)組成礦物第1頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)元素一、元素和同位素元素：由同種原子組成的物質(zhì)稱為元素（element).同位素：具有不同原子量的同種元素的變種稱為同位素（isotope)穩(wěn)定同位素：O16-17

、C12-14、S32-36不穩(wěn)定同位素：U234-238

、Th232、Rb87、K40第2頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月放射性衰變：放射性同位素放射能量的過程。γ射線：波長很短的電磁輻射α粒子：2質(zhì)子和2個中子β粒子：高速運動的電子U238-----Pb206Th232-----Pb208半衰期：某一放射性同位素衰變到它原來數(shù)量的一半所需的時間稱為半衰期，是一個常數(shù)。4.49×109年24.1天第3頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月Fe>O>Si>Mg>Ni>Ca/Al>s二.地球中元素的分布特點第4頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月☆各種元素在地球和地殼中的含量相差懸殊；☆地球中鐵的含量最高，氧、硅、鎂的含量其次，它們共同占元素質(zhì)量總數(shù)的92%，但分布不均；☆地殼中最常見的元素有O、Si、Al、Fe、Ca、Mg、Na、K、Ti、H等，它們占元素總量的98％1、元素分布的特點第5頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月45.227.285.85.062.321.682.770.680.142、地殼中元素的豐度地殼元素的豐度：國際上將元素在地殼中平均質(zhì)量百分數(shù)稱克拉克值（Clarkvalue），又稱地殼元素的豐度（abundance）。克拉克(F.W.Clarke,1889)應(yīng)用隕石類比法O>Si>Al>Fe>Ca>Mg>Na>k>Ti>H第6頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月47%28%8.1%5.2%3.7%2.8%2.6%2.1%0.6%0.14%中國黎彤(1976)應(yīng)用地球物理類比法O>Si>Al>Fe>Ca>Mg>Na>k>Ti>H45.227.285.85.062.321.682.770.680.14O>Si>Al>Fe>Ca>Mg>Na>k>Ti>H第7頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月3、地殼中元素的分類

常量元素commonelement巖石中含量大于１％的元素地殼中大于１％的常量元素有８種其中７種元素與氧結(jié)合，形成氧化物，也稱造巖元素造巖元素形成地殼中分布最廣的硅酸鹽礦物，也稱造巖礦物微量元素traceelement硫和鹵族元素金屬成礦元素貴金屬元素金屬元素稀土元素親生物元素和親氣元素放射性元素第8頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1、礦物概念及特點礦物的概念：天然產(chǎn)出的、具有一定化學成分和物理性質(zhì)的單質(zhì)或化合物稱為礦物。第二節(jié)礦物的概念第9頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月特點：1、礦物必須是自然產(chǎn)出的；2、大多數(shù)是固體；3、具有一定的化學成分；4、固體礦物分為晶質(zhì)礦物和非晶質(zhì)礦物第10頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月☆晶體crystalline

內(nèi)部質(zhì)點（原子、離子、分子）呈有規(guī)律排列的固體；☆非晶體amorphous

內(nèi)部質(zhì)點在三維空間不作有規(guī)律的排列的固體，稱為非晶體第11頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月第12頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月硅氧四面體(silicatetrahedron)晶體結(jié)構(gòu)

第13頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月0.154nm0.142nm0.34nm第14頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月☆類質(zhì)同像：礦物晶體結(jié)構(gòu)中的某種原子或離子可以部分地被性質(zhì)相似的它種原子或離子替代而不破壞其晶體結(jié)構(gòu)的現(xiàn)象，稱為類質(zhì)同像(isomorphism).(Mg,Fe)2[SiO4]橄欖石.☆同質(zhì)多像：相同化學成分的物質(zhì)在不同的地質(zhì)條件下可以形成不同的晶體結(jié)構(gòu)，從而成為不同的礦物，這種現(xiàn)象稱為同質(zhì)多像（polymorphism)。第15頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月自然元素礦物硫化物礦物氧化物氫氧化物類礦物鹵化物類礦物含氧鹽類礦物（碳酸鹽、硫酸鹽、鎢酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽）2、礦物的種類—迄今發(fā)現(xiàn)3600余種第16頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月硅酸鹽礦物（silicates）礦物種類最多、晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜構(gòu)成獨特的硅氧四面體常見的礦物有：橄欖石、普通角閃石、普通輝石、黑云母、白云母、鉀長石、斜長石、高嶺石、綠泥石、石榴子石等91%；800種—造巖礦物第17頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月造巖礦物第18頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物的形態(tài)礦物的光學性質(zhì)礦物的力學性質(zhì)礦物的其它物性第二節(jié)、礦物的性質(zhì)物理性質(zhì)第19頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月1、礦物的形態(tài)—晶體形態(tài)a-石英、b-輝銻礦、c-角閃石、d-云母、e-長石、f-黃鐵礦、g-石榴石由于礦物具有一定的化學成分和晶體結(jié)構(gòu)，在適宜的條件下，可形成具有一定外形的幾何多面體，這種晶體的形態(tài)稱晶形。第20頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月石英晶簇第21頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月柱狀、針狀放射狀、毛發(fā)狀單體形態(tài)集合體形態(tài)一向延伸型第22頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月石英、水晶第23頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月金紅石綠柱石硫銻鉛礦第24頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月菊花狀紅柱石

第25頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月片狀、板狀鱗片狀二向延伸型單體形態(tài)集合體形態(tài)第26頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月片狀赤鐵礦第27頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月三向延伸型粒狀、塊狀、土狀粒狀單體形態(tài)集合體形態(tài)第28頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月橄欖石橄欖石

第29頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月腎狀赤鐵礦第30頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月鮞狀赤鐵礦

第31頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月樹枝狀自然金第32頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

顏色color條痕streak透明度transparency光澤luster2、礦物的物理性質(zhì)--（1）光學性質(zhì)是礦物對可見光的吸收、反射、折射以及光在礦物中傳播的性質(zhì)。第33頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月顏色：礦物吸收白光中某種波長的色光后所表現(xiàn)出互補色第34頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

Althoughthesetwoexamplesofhematitelookverydifferenttheybothhavethesamebrownishredstreak.赤鐵礦—hematite條痕streak：礦物粉末的顏色第35頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月

透明度transparency：礦物透過可見光的能力透明的：透明剛玉第36頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月Goldisopaque.Hematiteisopaque.金礦石gold赤鐵礦hematiteMetalslikegoldandsilver,andsomemineralscontainingmetals,areopaque-youcannotseethoughthematall.不透明的：第37頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月光澤luster：礦物表面上反射光的能力。

(1)金屬光澤：反光很強，有如小刀、金、銀的反光。自然銅、方鉛礦、磁鐵礦方鉛礦galena第38頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月(2)半金屬光澤：反光較強，較金屬光澤稍弱，類似沒有磨光的金屬器皿的反光第39頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月(3)金剛光澤：象金剛石狀光亮，如金剛石、錫石、閃鋅礦等第40頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)玻璃光澤：反光較弱，象玻璃一樣反光。自然界多數(shù)礦物是玻璃光澤，如水晶、冰洲石、長石等Quartzhasavitreouslustrelikethisdrinkingglass.第41頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月5)絲絹光澤：纖維狀集合體表面具反光象絲綢一樣，如云母、石膏等6)油脂光澤：在不平坦的斷口上所呈現(xiàn)的光亮象豬板油那樣，如石英的斷口上就出現(xiàn)這樣的光澤第42頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月7)珍珠光澤：片狀集合體或片狀解理發(fā)育時所呈現(xiàn)的光澤，象珍珠一樣反光，如云母解理面上的光澤(9)土狀光澤：光澤暗淡，象土塊一樣，如高嶺石等第43頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月（2）礦物的力學性質(zhì)指礦物受外力作用，如刻劃、摩擦、打擊、彎曲時顯示出來的性質(zhì)，也就是礦物受力后的反映。硬度hardness、解理

cleavage、斷口fracture、硬度hardness：礦物抵抗刻劃、摩擦、壓入的能力

第44頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月摩氏相對硬度級(Mohsscale)硬度級12345678910礦物滑石石膏方解石螢石磷灰石正長石石英黃玉剛玉金剛石參照物

鋼幣

小刀銼刀

1.Talc2.Gypsum3.Calcite4.Fluorite5.Apatite6.Orthoclase7.Quartz8.Topaz9.Corundum10.Diamond硬度hardness指甲第45頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月解理cleavage礦物被敲打后，沿一定方向規(guī)則破裂的性質(zhì)，叫做解理。這種破裂面就稱為解理面。第46頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月Mica(left)hasoneperfectcleavageplane,calcite(right)hasthreecleavageplanes.云母mica方解石calcite第47頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月Calcite方解石Fluorite螢石第48頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月斷口fracture貝殼狀斷口：礦物破裂后具有彎曲的凸面或凹面和同心狀構(gòu)造，很象貝殼，如石英的斷口；礦物受打擊后所產(chǎn)生的不規(guī)則的破裂面。按斷口面的形狀可分為下述幾種石英quartz第49頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月自然銅copper平坦狀斷口參差狀斷口鋸齒狀斷口第50頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月節(jié)理：兩側(cè)沒有明顯位移的破裂，對應(yīng)的是斷層第51頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月密度：為單位體積的質(zhì)量，通常表示為克每立方厘米，比重：為礦物在空氣中的重量與在4℃時同體積的水的重量之比

在室內(nèi)具體測定比重的方法多采用排水法：先在空氣中稱一下礦物的重量，然后全部浸入水中再稱礦物的重量，用下列公式計算：比重＝空氣中重量/（空氣中重量－水中重量）輕：比重小于2.5中：比重在2.5-4重：比重大于4

其它性質(zhì)：密度、比重、磁性第52頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月雙折射現(xiàn)象當一束自然光穿過方解石等晶體時，分成兩條折射光的現(xiàn)象稱為雙折射現(xiàn)象。白紙上涂一個黑點，將方解石放在紙上，可觀察到兩個黑點，旋轉(zhuǎn)方解石，一個黑點不動，另一個黑點旋轉(zhuǎn)。第53頁，課件共57頁，創(chuàng)作于2023年2月常見礦物的鑒別特征（據(jù)陶世龍等，1999）礦物名稱化學成分晶形顏色條痕光澤硬度解理或斷口其它石墨C片狀黑色黑色半金屬光澤1～2一組解理有滑感，易污手金剛石C八面體無色無金剛光澤10無解理

螢石CaF2八面體無色，或帶色彩無色玻璃光澤4四組解理具熒光黃鐵礦FeS2立方體淺黃色綠黑色金屬光澤6～6.5無晶面有生長紋黃銅礦CuFeS2少見黃銅色綠黑色金屬光澤3～4無

方鉛礦Pbs立方體鉛灰色灰黑色金屬光澤2～3三組解理

閃鋅礦ZnS四面體淺黃至棕色白色至褐色玻璃光澤3.5～4六組解理

石英SiO2六棱柱菱面體無色或乳白色無玻璃光澤7無斷口油脂光澤磁鐵礦Fe3O4八面體鐵黑色黑色半金屬光澤5.5～6無磁性方解石CaCO2菱面體白色無色玻璃光澤3三組解理

鉀長石K[AlSi3O8]板狀肉紅色無色玻璃光澤6兩組解理卡氏雙晶斜長石(Na,Ca)[AlSi3O8]板狀、板條狀白色無色玻璃光澤6兩組解理聚片雙晶輝石*短柱狀綠黑色或黑色灰綠色玻璃光澤5.5～6兩組解理

角閃石*長柱狀綠黑色或黑色灰綠色玻璃光澤5.5～6