第五章、礦物晶體金、銀、鉆石教學(xué)教案

第五章、礦物晶體觀賞石一、概述

礦物晶體屬于觀賞石的一種，不但具有很高的科研價(jià)值，同時(shí)還有著很高的藝術(shù)價(jià)值和收藏價(jià)值。它與目前人們所收藏的巖石類(lèi)觀賞石相比，數(shù)量要少得多。這種稀有性，使它成為了難得的珍品。礦物標(biāo)本及礦物結(jié)晶欣賞原石，也是目前國(guó)際上最熱門(mén)的收藏之一，由于其集自然美與科學(xué)性于一體，且具奇、稀、美的特征，故在國(guó)際上收藏珍稀礦物遠(yuǎn)多于收藏名畫(huà)、郵票及錢(qián)幣，在國(guó)外收藏及經(jīng)營(yíng)珍稀礦物已有上百年的歷史。我國(guó)是世界上最早開(kāi)發(fā)、利用礦物資源的國(guó)家之一。早在40-50萬(wàn)年前，我們的祖先——北京猿人曾利用數(shù)十種礦物作為石器使用。錫、金、銀等金屬的開(kāi)采和冶煉，礦物顏料及由礦物組成的造型石、紋理石、文房石等觀賞石的采掘和利用，也具有悠久的歷史。實(shí)際上，礦物晶體如果作為觀賞石加以利用，其價(jià)格要比其所含的有用元素的經(jīng)濟(jì)價(jià)值高出數(shù)百萬(wàn)乃至上萬(wàn)倍二、中國(guó)的礦物分布礦物的產(chǎn)區(qū)并不是單獨(dú)區(qū)域的，它的分布有一定的規(guī)律性，一般是連成區(qū)分布，或者是連成帶分布的，據(jù)中國(guó)著名的地質(zhì)學(xué)教授李四光先生研究，這種礦區(qū)規(guī)律性的分布，是地殼地段的地質(zhì)構(gòu)造發(fā)展史的必然性產(chǎn)物，是巖漿活動(dòng)、沉積作用、地質(zhì)背景以及構(gòu)造環(huán)境等綜合因素所造成的，這對(duì)我國(guó)礦藏成區(qū)域分布做出了很好的解釋。以阿爾金山--祁連山--北秦嶺一線把中國(guó)礦區(qū)分為南北兩大部分，以大興安嶺--太行山--龍門(mén)--把中國(guó)礦區(qū)分為東西兩大部分

地殼中的元素在各種地質(zhì)作用下，由一種或多種元素結(jié)合而成的天然單質(zhì)或化合物，叫做礦物

礦物有晶體和非晶體兩類(lèi)，礦物是組成巖石和礦石的基本單位。地殼中已知的礦物有三千多種，但是常見(jiàn)的有二百多種。自然界的礦物，按其內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列情況，可分為晶體和非晶體兩類(lèi)。根據(jù)X射線分析研究結(jié)果，晶體與非晶體本質(zhì)上的區(qū)別，在于組成物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)是否有規(guī)律的排列，凡是質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)律的排列，無(wú)論其有無(wú)多面體外形，則為礦物晶體，質(zhì)點(diǎn)呈無(wú)規(guī)律排列的物質(zhì)均為非晶質(zhì)。自然界中絕大部分礦物屬于晶體，是以晶體或晶粒的集合體表現(xiàn)出來(lái)的，集合體有許多種形狀，如粒狀、針狀、纖維狀、放射狀、片狀、塊狀、鐘乳狀、腎狀、葡萄狀等。礦物晶體的種類(lèi)很多，有紅色矛頭狀的辰砂、柱狀晶體或者成為晶簇的雄黃、有棕黑色厚板狀晶體的黑鎢礦、也有以集合體出現(xiàn)的孔雀石、長(zhǎng)柱狀透明或半透明的水晶、塊狀和薄片狀的自然金、螺旋狀和樹(shù)枝狀的自然銀以及不同顏色的瑪瑙等等。自然元素類(lèi)礦物觀賞石一、自然金（一）、概述自然金（nativegold）是自然產(chǎn)生的金元素礦物。是一種產(chǎn)自脈礦或砂礦的自然金塊。天然形成的大塊體因形狀酷似狗的頭形，又名狗頭金。常含銀或微量的銅。等軸晶系。一般呈散粒狀或不規(guī)則樹(shù)枝狀集合體,個(gè)別塊體可重達(dá)數(shù)十公斤。顏色和條痕為金黃色。具金屬光澤,硬度2.5—3.0,延展性強(qiáng),比重15.6—19.3自然金可以是樹(shù)枝狀、粒狀、片狀、塊狀等等。曾經(jīng)有過(guò)200多公斤的自然金被發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)于礦床（自然金混在其他礦物或巖石中）的叫脈金，產(chǎn)于砂礦中的叫沙金，在海水中也存在著自然金，大約每噸有10微克左右。金是貴重金屬，具有極好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱、抗強(qiáng)酸、強(qiáng)延展等性能，有著很多重要的用途。是一種產(chǎn)自脈礦或砂礦的自然金塊1、化學(xué)成分：金（Au）2、晶體形態(tài)：等軸晶系。一般呈樹(shù)枝狀、粒狀或鱗片狀產(chǎn)出，偶見(jiàn)不規(guī)則大塊體，個(gè)別重達(dá)數(shù)十千克，良好晶體少見(jiàn)3、顏色：自然金顏色和條痕均為金黃色，富含銀者為淡黃至乳白色4、其他物理性質(zhì)：具金屬光澤，硬度2.5~3.0，延展性強(qiáng)，比重15.6~19.3?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好。5、產(chǎn)狀及產(chǎn)地：自然金是提煉金的最主要來(lái)源，也是人類(lèi)最早使用的貴金屬。產(chǎn)于原生礦床中的自然金俗稱(chēng)山金，它主要產(chǎn)于熱液成因的含金石英脈或蝕變巖脈中，故又稱(chēng)脈金；產(chǎn)于砂礦中的俗稱(chēng)沙金。前寒武系變質(zhì)礫巖中的巨大自然金礦床，一般認(rèn)為是含金礫巖遭受后期熱液作用和區(qū)域變質(zhì)作用的產(chǎn)物。海水每噸含金10微克，是未來(lái)提取金的重要來(lái)源。世界著名金產(chǎn)地有南非的威特沃特斯蘭德、美國(guó)的加利福尼亞和阿拉斯加、澳大利亞的新南威爾士、加拿大的安大略、俄羅斯的烏拉爾和西伯利亞等地。中國(guó)山東、黑龍江、吉林、河南、湖南等地均有產(chǎn)出。6、鑒定特征：顏色和條痕均為金黃色，富含銀者為淡黃至乳白色。強(qiáng)金屬光澤，密度大，富延展性。空氣中不氧化，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，真金不怕火煉，而銅鋅合金雖呈金黃色，但火燒即失去色澤。細(xì)粒而晶形完好的黃鐵礦易被誤認(rèn)為金，但錘擊易碎，真金則不碎。我國(guó)古代對(duì)金的認(rèn)識(shí)和鑒別其純度的方法有：“金有山金、砂金兩種”其色七青、八黃、九紫、十赤，以赤為足色?！?、鎏金（銀）：在Cu、Ag首飾上均勻覆上一層金（銀）與汞的混合金，高溫下烘烤。汞蒸發(fā)，金（銀）附在首飾表面，然后壓平拋光而成。2、鍍金（銀）：在Cu或其他金屬為胚胎的首飾表面，用電鍍的方法鍍上一層很薄的金（銀）鍍層方法，金鍍厚度在0.5-5微米，鍍層含量不低于14K(583)，用P14K表示。國(guó)外印記用“KGP”或“KP”表示。銀鍍層厚度不小于2微米。含量不低于92.5%.。貴金屬首飾的覆層3、包金：在銅片或其他貴金屬上壓一層金箔，金箔厚度不小于0.5微米，含金量不小于9K(385)，用“L”表示，包銀厚度不小于2微米，銀含量不低于92.5%。如L18K，國(guó)外用“KF”表示，如18KF。二、銀礦（一）概述

自然銀是自然產(chǎn)生的銀元素礦物。自然銀的名字來(lái)源于古代文明社會(huì)，晶體結(jié)構(gòu)屬銅型自然銀的顏色與條痕均為銀白色，通常在空氣或在水中都很穩(wěn)定，但空氣中若含有硫，則會(huì)起化學(xué)作用而變?yōu)榛一蚝谏牧蚧y。自然銀并不是銀的重要來(lái)源，常用的銀主要是由輝銀礦Argentite）等含銀礦物提煉而來(lái)。（二）基本性質(zhì)1、化學(xué)組成：Ag,成分中常含Au、Cu、Hg等；2、類(lèi)別：自然元素-金屬元素-自然銅族3、晶系：等軸晶系4、形態(tài)：?jiǎn)尉С柿⒎襟w和八面體或兩者的聚形，但極少見(jiàn)。集合體成樹(shù)枝狀、不規(guī)則薄片狀、粒狀和塊狀；5、顏色：新鮮斷口呈銀白色，但表面往往呈灰黑色6、條痕：銀白色7、透明度：不透明8、光澤：金屬光澤9、密度：10-11g/cm310、其他性質(zhì)：具有延展性，斷口呈鋸齒狀，摩氏硬度為2.5-3.0,隨含金量增高而增大。是電、熱最好導(dǎo)體。（三）銀的價(jià)值1、觀賞價(jià)值：罕見(jiàn)而珍貴的立方體或八面體單晶形態(tài)。樹(shù)枝狀、發(fā)絲狀的自然銀晶體的集合形態(tài)。與其他礦物共生的自然銀價(jià)格更高。常與自然銀共生在一起的不同顏色礦物包括：白色或無(wú)色——毒砂、石英、方解石。黃色——自然銅、黃銅礦、黃鐵礦；黑色——輝銀礦；紅色——硫砷銀礦2、貨幣價(jià)值：常作為貨幣、貴重的裝飾品3、工業(yè)用途：照相材料，用于制合金、銀箔、電路上的接觸點(diǎn)、銀焊劑、蓄電池等用途。在所有金屬中，銀對(duì)自然光線的反射性能最好，因此，銀在制鏡工業(yè)上占有很重要的位置。4、醫(yī)用價(jià)值：銀離子能殺菌，在醫(yī)藥上也有應(yīng)用，我國(guó)內(nèi)蒙古一帶的牧民常用銀碗盛馬奶，可以長(zhǎng)期放置而不會(huì)變酸。（四）產(chǎn)狀及產(chǎn)地1、產(chǎn)狀：熱液成因的自然銀見(jiàn)于一些中低溫?zé)嵋旱V床。呈顯微粒狀分布于鉛鋅熱液礦床的硫化物中。它的富集往往見(jiàn)于所謂Ni-Co-U-Bi-Ag碳酸巖脈礦床，與鈷鎳砷化物、銀的硫鹽礦物、自然鉍、瀝青鈾礦等共生。此外，含有機(jī)質(zhì)的方解石脈內(nèi)常有自然銀的富集，在其成分中往往含汞。

外生成因的自然銀見(jiàn)于硫化物礦床氧化帶，優(yōu)質(zhì)的自然銀晶體常見(jiàn)于此類(lèi)礦床。其成因類(lèi)似于外生成因的自然銅。自然界最大的銀塊于1875年在撒克遜尼亞的福萊堡地下300公尺深處發(fā)現(xiàn)，重量為5000公斤。智利曾發(fā)現(xiàn)過(guò)重1420公斤的片狀自然銀，有時(shí)出現(xiàn)在玄武巖、輝長(zhǎng)巖中。2、產(chǎn)地：（1）國(guó)內(nèi)：云南、廣東、浙江、福建、廣