地质学基础03矿物剖析.ppt

第三章第三章 矿物矿物 第一节第一节 矿物及晶体的概念矿物及晶体的概念 第二节第二节 矿物的化学成分矿物的化学成分 第三节第三节 矿物的形态矿物的形态 第四节第四节 矿物的物理性质矿物的物理性质 第五节第五节 主要矿物介绍主要矿物介绍 第一节第一节 矿物及晶体的概念矿物及晶体的概念 一一 矿物矿物 的概念的概念 二二 晶体晶体 与非晶体与非晶体 石英及玛瑙 一矿物的概念一矿物的概念 • • 地质作用中产生的具有一定化学成分、地质作用中产生的具有一定化学成分、 物理性质、晶体结构的元素或化合物的物理性质、晶体结构的元素或化合物的 均匀固体称矿物均匀固体称矿物 • • 天然产出天然产出 • • 具有一定的内部结构具有一定的内部结构 • • 具有一定的化学成分具有一定的化学成分 • • 组成岩石的基本单位组成岩石的基本单位 萤石 二 晶体与非晶体 • 石英晶体（SiO2） • 晶体：结晶质点呈规则排结晶质点呈规则排 列的固体如：石英晶体列的固体如：石英晶体 ，石盐晶体石盐晶体 • • 非晶体非晶体：：质点无规则排列质点无规则排列 如：玻璃质，胶体等如：玻璃质，胶体等 。

• • 自然界中以晶体矿物为主自然界中以晶体矿物为主 ，也存在非晶质矿物也存在非晶质矿物 宝石宝石 石盐的晶体结构（立方体）石盐的晶体结构（立方体） 金刚石（架状）金刚石（架状） 石墨（层状）石墨（层状） 晶体结构晶体结构 非晶质的蛋白石非晶质的蛋白石(SiO(SiO 2 2 ) ) 橄榄石（孤立四面体结构 ） (Mg,Fe)2SiO4 硅酸盐矿物占地 壳质量的85%硅 氧四面体是硅酸盐 矿物主要晶体结构 ，硅氧四面体的组 合决定了矿物的类 型 • 普通辉石普通辉石 • 硅氧四面体单链晶体结 构，化学成分由Ca Mg Fe Al的硅酸盐组成 • • 角闪石的双链结构角闪石的双链结构 • • 黑云母黑云母 • • 云母的层状结构云母的层状结构 矿物晶体（晶系）矿物晶体（晶系） １等轴 ２四方 ３斜方１等轴 ２四方 ３斜方 ４单斜 ５三斜 ６六方４单斜 ５三斜 ６六方 石盐石盐 钼铅矿钼铅矿 黄玉黄玉 白云母白云母 斜长石斜长石 石英石英 第二节第二节 矿物的化学成分矿物的化学成分 一一 地球中的元素地球中的元素 二二矿物的化学成分与地壳中矿物的化学成分与地壳中 元素的关系元素的关系 一一 地球中的元素地球中的元素 • 上图说明了什么？上图说明了什么？ 地球各圈层元素特征地球各圈层元素特征 • • 地核：地核： FeFe、、 Ni Ni • • 地慢：地慢：O O 、、Si Si 、、Mg Mg 、、Fe Fe 、、Ca Ca 、、Al Al 、、Na Na 、、k k • • 地壳：地壳：O O 、、SiSi、、Al Al 、、Fe Fe 、、Ca Ca 、、Mg Mg 、、Na Na 、、K K • • 水圈：水圈：O O 、、H H 、、Cl Cl 、、Na Na • • 大气圈大气圈: N : N 、、OO • • 生物圈：生物圈： O O 、、C C 、、H H 、、N N 、、CaCa 图中元 素占地壳 元素组成 98%以上 。

二二 矿物的化学成分与地壳中元素的关系矿物的化学成分与地壳中元素的关系 • 克拉克值：元素在地壳中的百分含量 • • 元素克拉克值大，元素克拉克值大， 矿物种数多、数量大矿物种数多、数量大 • • 克拉克值较高的克拉克值较高的SiSi、、AIAI、、FeFe、、k k、、NaNa、、CaCa 、、MgMg组成地壳主要的氧化物及含氧盐矿组成地壳主要的氧化物及含氧盐矿 物 • • 硅酸盐矿物占矿物总数的硅酸盐矿物占矿物总数的2424％，占地壳总％，占地壳总 重量的重量的7575％；氧化物矿物占矿物总数的％；氧化物矿物占矿物总数的1414 ％，占地壳总重量的％，占地壳总重量的1717％ 第三节 矿物的形态 一 矿物的 单体形态 二 矿物的 集合体形 态 钙沸石 蓝晶石 一 矿物的单体形态 结晶习性分为三种基本类型：结晶习性分为三种基本类型： 一向延长型 二向延长型 三向等长型 一向延长型一向延长型 石英 磷灰石 黄玉 蓝晶石 二向延长型二向延长型 石膏 云母 三向等长型三向等长型 黄铁矿 方铅矿 石榴子石 方解石 晶面花纹：矿物晶体表面出现多种凹凸花纹晶面花纹：矿物晶体表面出现多种凹凸花纹。

黄铁矿 石英 二二 矿物的集合体形态矿物的集合体形态 矿物的个体（晶体颗矿物的个体（晶体颗 粒或胶粒）集合在一起粒或胶粒）集合在一起 以集合体形式出现的以集合体形式出现的 石英晶簇 石英晶簇 孔雀石（右） 肾状集合体 阳起石（左） 放射状集合体 第四节第四节 矿物的物理性质矿物的物理性质 一一 矿物的光学性质矿物的光学性质 二二 矿物的力学性质矿物的力学性质 三三 矿物的其他性质矿物的其他性质 一一 矿物的光学性质矿物的光学性质 • • 颜色颜色 ：表现为吸收光波的补色表现为吸收光波的补色 • • 光泽光泽 ：矿物反射光线的能力矿物反射光线的能力 • • 条痕条痕 ：矿物粉末的颜色矿物粉末的颜色 雄黄 兰铜矿 黄铜矿 橄榄石 颜色 矿物的光泽矿物的光泽 • • 金属光泽金属光泽 • • 半金属光泽半金属光泽 • • 金刚光泽金刚光泽 • • 玻璃光泽玻璃光泽 • • 油脂光泽油脂光泽 • • 土状光泽土状光泽 • • 黄铁矿黄铁矿 • • 赤铁矿赤铁矿 • • 金刚石、黑云母金刚石、黑云母 • • 方解石、石英晶面方解石、石英晶面 • • 石英断口面石英断口面 • • 高岭土高岭土 金属光泽 金刚光泽 玻璃光泽 半金属光泽 光泽 辉锑矿 磁铁矿 闪锌矿 矽线石 石墨条痕黑色（左） 赤铁矿条痕樱红色 褐铁矿条痕褐色 条痕 二二 矿物的力学性质矿物的力学性质 解理解理 ：矿物受力后破裂成规则平：矿物受力后破裂成规则平 面的能力。

面的能力 断口断口: : 矿物受力后，在任意方向矿物受力后，在任意方向 上裂成的凹凸不平的面称上裂成的凹凸不平的面称 为断口 硬度硬度 ：矿物抗刻划的能力矿物抗刻划的能力 解理类型 A、一组 B、两组直交 C、两组斜交 D、三组直交 E、三组斜交 F、四组斜交 G、六组斜交 白云母 一组极完全解理 • 方解石（CaCO3）的 三组斜交完全解理 （左） 黑云母的一组解理 (左图) 角闪石镜下的两组解理 (下图) • 石盐的三组直交解理石盐的三组直交解理 玛瑙的贝壳状断口玛瑙的贝壳状断口 矿物硬度计（摩氏硬度）用矿物硬度计（摩氏硬度）用1010种矿物标定种矿物标定 • 石膏的硬度小于指甲 • • 1 1、滑石、滑石 • • 2 2、石膏、石膏 • • 3 3、方解石、方解石 • • 4 4、萤石、萤石 • • 5 5、磷灰石、磷灰石 • • 6 6、正长石、正长石 • • 7 7、石英、石英 • • 8 8、黄玉、黄玉 • • 9 9、刚玉、刚玉 • • 1010、金刚石、金刚石 三三 矿物的其他性质矿物的其他性质 • • 矿物的发光性矿物的发光性 • • 矿物磁性矿物磁性 • • 矿物的放射性矿物的放射性 • • 矿物的导电性矿物的导电性 • • 矿物的发光性矿物的发光性: :金刚石、白钨矿等 在紫外光照射下发出萤光。

金刚石 • • 矿物磁性矿物磁性：：磁铁矿 具磁性，赤铁矿具 电磁性 赤铁矿 磁铁矿 • • 矿物的放射性矿物的放射性：： 沥青铀矿、锆石 、独居石等 沥青铀矿 锆石 • • 矿物的导电性：矿物的导电性：自然自然 金属矿物、石墨及黄金属矿物、石墨及黄 铁矿、等金属硫化物铁矿、等金属硫化物 自然金 磁黄铁矿磁黄铁矿 黄铁矿黄铁矿 第五节第五节 主要矿物介绍主要矿物介绍 一一 矿物分类矿物分类 二二 主要矿物类型主要矿物类型 一一 矿物分类矿物分类 • • 晶体化学分类：晶体化学分类：以矿物的化学成分和晶以矿物的化学成分和晶 体结构作为分类依据体结构作为分类依据 • • 矿物分为五大类：矿物分为五大类： 自然元素自然元素 硫化物及其类似化合物硫化物及其类似化合物 氧化物及氢氧化物氧化物及氢氧化物 卤化物卤化物 含氧盐含氧盐 二二 主要矿物类型主要矿物类型 • 造矿矿物：组成固体矿产资源 • 造岩矿物：组成岩石的主体矿物 • 暗色矿物：橄榄石、辉石、角闪石、黑 • 云母 • 浅色矿物：长石类（Ca、Na、K长 • 石）、 • 石英、方解石。

橄榄石（Mg,Fe）2 [SiO4] 常为粒状集合体浅黄绿 到橄榄绿色随含铁量增高 而加深玻璃光泽硬度6 —7极不完全解理 单晶体短柱 状，横切面近 正八边形，集 合体为粒状 绿黑色或黑色 玻璃光泽 硬度 5.5—6.0 平行柱面的两 组解理，交角 为87o或93o 普通辉石（普通辉石（CaCa，，MgMg，，FeFe，，AlAl）） 2 2 [ [（（SiSi，，AlAl）） 2 2 OO 6 6 ] ] 普通角闪石（普通角闪石（CaCa，，NaNa））2—3 2—3（ （MgMg，，FeFe，，AlAl ）） 5 5 [Si[Si 6 6 （（SiSi，，AlAl）） 2 2 OO22 22] ]（ （OH,FOH,F）） 2 2 单晶体长柱状横 切面呈六边形，绿黑 色或黑色玻璃光泽 硬度5—6有平行 柱状的两组解理，交 角为56o或124o 黑云母黑云母 KK（（MgMg，，FeFe）） 3 3 ［［AlSiAlSi 3 3 OO10 10］ ］(HO(HO，，F F）） 2 2 单晶体为 短柱状、板 状，横切面 常为六边形 ，集合体为 鳞片状棕 褐色或黑色 ，随含Fe量 增高而变暗 。

硬度2.5—3 有平行片 状方向的极 好解理，易 撕成薄片， 具弹性 白云母白云母 KAlKAl 2 2 ［［AlSiAlSi 3 3 OO10 10］ ］(HO(HO，，F F）） 2 2 单晶体为短柱状 及板状，横切面常 为六边形集合体 为鳞片状，其中晶 体细微者称为绢云 母薄片为无色透 明具珍珠光泽 硬度2.5—3有平 行片状方向的极好 解理，易撕成薄片 ，具弹性 正长石（单体） 斜长石（聚片双晶） 钾长石K[AlSi3O 8 8 〕 钾长石包含正长 石、钾微斜长石、 透长石及冰长石等 变种，其成分无变 化，仅结构略有差 别其中常见的是 正长石单晶体常 为柱状或板柱，常 为肉红色，有时具 有较浅的色调玻 璃光泽 有两组方向相互垂 直的解理 正长石 微微斜长石斜长石 钠长石 （左） 倍长石 （右） 斜长石：斜长石： 钠长石与钠长石与 钙长石组钙长石组 成类质同成类质同 像系列，像系列， 包括：包括： 钠长石、钠长石、 更长石、更长石、 中长石、中长石、 拉长石、拉长石、 培长石、培长石、 钙长石，钙长石， 六种 石英 SiO2 单晶或晶簇， 纯净石英无色透明 ，称为水 晶 含杂质可呈各种色 调， 含Fe3+呈紫色称为紫水晶。

石 英晶面为玻璃光泽，有晶面条痕。