矿物学基础资料
第02章 矿物学基础
第三章矿物学基础
固体地球的最外圈是地壳，是地质学最直接的研究对象。
地壳由岩石组成，岩石由矿物组成，矿物由各种元素组成，所以研究地质学首先要从元素与矿物入手。
地壳中的化学元素，在各种地质作用下不断进行化合，形成各种矿物。
第一节元素
一．元素和同位素
地球上所有的天然物质以及大部分的合成物质都是由自然界天然产生的90多种化学元素组成的。
由同种原子组成的物质称为元素。
原子是元素在仍然保持其化学特性条件下所能划分出的最小粒子。
每种元素具有固定的原子序数，在元素周期表中分别占有固定的位置。
如碳具有三种天然同位素，其中最为常见的12 C，它是具有碳原子所共同拥有的6个质子之外还具有6个中子的同位素。较为罕见的是13C和14 C，它们除具有6个质子外，还分别具有7个和8个中子。从化学的角度看，它们的表现是相似的，就像人们无法区别糖中所含的12 C 和13 C 一样。
有的同位素其原子核不稳定，会自行放射出能量，即具有放射性，这些同位素被称为放射性同位素。
不具有放射性的同位素，称为稳定同位素。
天然存在的同位素共有300多种，具有放射性的只有几十种，如238U、235U、234U、232Th、87Rb、40K、12C、13C、14C等。
放射性同位素向外自动放射能量的过程，称为放射性蜕变(衰变)。
放射性同位素通过蜕变，可以形成一系列过渡性的不稳定同位素，直至变成稳定的同位素为止。
例如，238U通过蜕变经过一系列中间产物最终变成稳定同位素206Pb。同位素的放射性蜕变使它具有一系列特殊的用途。
二、元素丰度与克拉克值
结晶学与矿物学基本知识
结晶学与矿物学基本知识
第一篇几何结晶学结晶学与矿物学基本知识基础
1. 矿物是自然作用中形成的天然固态单质或化合物，具有相对固定的化学成分，晶质矿物还具有确定的内部结构，稳定于一定的物理化学条件，是组成岩石和矿石的基本单元。
2. 晶体的定义：晶体是具格子构造的固体。
3. 结晶学是研究晶体的发生、生长、外部形态、内部结构及物理性质的科学。
4. 空间格子：用以表示晶体内部质点排列的规律性。是从实际晶体构造中抽象出来的一种由相当点排列而成的几何图形。
5. 空间格子有以下几个要素：结点、行列、面网、平行六边形。面网密度上单位面积内的结点数目称为网面密度。互相平行的相邻两面网之间的垂直距离称为面网间距。
面网密度大的，面网间距大。
6. 科塞尔原理：晶面生长的过程应该是先长完一条行列，然后再长相邻的行列；长满一层面网然后开始长第二层面网。晶面（晶体的最外层的面网）是平行地向外推移的。这就是科塞尔原理。
7. 布拉维法则：生长速度大的晶面在晶体生长过程中逐渐缩小，甚至消失；而生长速度小的晶面在生长过程中扩大了，最后在保留在晶体上。
8. 成分和构造相同的所有晶体，其对应晶面间的夹角恒等，这一规律称为面角恒等定律。
8. 晶体的基本性质：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能与稳定性。
均一性：因为晶体是具格子构造的固体，同一晶体的各个部分质点的分布相同的，所以同一晶体的各部分的性质是一样的，这就是晶体的均一性。
异向性：同一格子中，不同的方向上质点的排列一般是不相同的，晶体的性质也随方向的不同而有所差异，这就是晶体的异向性。
矿物鉴定与分类
矿物鉴定与分类
矿物是地球表面最常见的化学物质，在地质学、地球化学、矿
床学等领域具有重要作用。矿物的鉴定和分类是矿物学的基础，
也是地球科学和资源勘探的重要前提。本文将从矿物的基本特征、鉴定和分类等方面进行探讨。
一、矿物的基本特征
矿物是自然界中一些具有特定化学成分和晶体结构的化合物，
通常为有固定化学组成的晶体结构。在化学成分上，它具有固定
的元素比例和原子构型，通常由一种或几种元素以及其他较少的
元素组成。而在晶体结构上，矿物通常具有规则的几何形状，有
固定的晶胞大小和晶体对称性。
除此之外，矿物还具有一些相对稳定的物理性质，如密度、硬度、断口、颜色、光泽、磁性、发光等。这些特征通常是鉴定矿
物的重要依据。例如，钠长石（NaAlSi3O8）在外形、颜色、硬度等方面与钾长石（KAlSi3O8）相近，但在真实密度和比重等物理
性质上有明显差异，可以用这些差异来鉴别它们。
二、矿物的鉴定
矿物的鉴定是指找出一种自然界中存在的矿物，并用一定的方法予以确定和确认。矿物的鉴定方法较多，常用的有化学分析、物理测量、光学观察等。
（一）化学分析
化学分析是确定矿物成分的主要方法。矿物中主成分的量通常占了总量的90%以上，因此，确定主成分的化学组成即可确定矿物的类型。常用的化学分析方法包括湿法化学分析、X射线荧光光谱分析、电子探针微区分析和拉曼光谱分析等。
（二）物理测量
物理测量是指物理性质的测定，包括密度、硬度、断裂方式、颜色和光泽等。这些性质对于矿物的鉴定有很大的作用。例如，地球上最硬的矿物是金刚石，其硬度达到了10，而基性玄武岩中部分矿物的硬度只有3~4，因此可以根据硬度大小鉴别它们。
《土壤学》第一章地学基础(矿物岩石)
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土壤与土壤资源学（上篇：土壤学）
林学专业
第一章地学基础知识
第一节矿物学知识
一、概述
矿物的定义有狭义和广义之分。狭义的矿物即通常人们所说的矿物，即指岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的，并在一定条件下相对稳定的自然产物。随着科学技术的进步，人们对宇宙的认识范围不断扩大，对矿物的认识也不断加深，因此，矿物还包括地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物等，这是广义的矿物概念。
矿物绝大部分是结晶质的单质或化合物，具有比较固定的化学成分和晶体构造，表现出一定的几何形态和物理化学性质，并以各种形态（固态、液态、气态，多为固态）存在于自然界中。极少数的矿物以非晶质的液态、气态和胶态存在，其几何形态与其成分、结构之间没有明显的依赖关系。
目前已经发现的矿物有3000多种，其中绝大多数是晶质固态的无机物。液态、气态及有机矿物总共只有几十种。
按形成矿物的地质作用，主要矿物分成三种成因类型。
1．岩浆矿物：即原生矿物，是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。如：橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母等。
2．表生矿物：是原生矿物在地表常温常压条件下，经过风化、沉积作用所形成的一类矿物。如：岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。
3．变质矿物：是早期形成的矿物经过变质作用（一般是在高温高压下）所形成的矿物。如：石榴石、红柱石、蛇纹石等。变质矿物和表生矿物又成为次生矿物。
二、矿物的概念
1、矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的自然均质体。
地质作用指火山爆发，地震，岩石风化等。
地质学基础矿物课件
过程叫放射衰变。
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第二节 矿物各论
一．矿物的命名分类 1．矿物的分类 目前广泛采用的是以化学成分和晶体结构为依据的晶体化学分 类方法。 首先根据化学成分特征分出大类和类； 同类矿物再根据晶体结构划分族； 族以下分矿物种。 第一大类 自然元素 第二大类 硫化物及其类似化合物 第三大类 氧化物及氢氧化物 第四大类 含氧盐（硅酸盐类、碳酸盐类、硫酸盐类、 磷酸盐类等） 第五大类 卤化物
21
22
三．矿物的形态与物理性质
（一）矿物的形态
1
．矿物的单体（单个晶体）形态
1 理想晶体的形态 单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态
共47种）、
聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面
构成的理想形态）
2 实际晶体的形态 歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件
影响，常不同程度地偏离其理想形态，形成
（一）元素的离子类型 1．惰性气体型离子 最外层具有 2 或 8 个电子，结构与惰性气体原子的最外电子层 构相似。离子半径较大，易与O2-结合形成氧化物或含氧盐，形 成大部分的造岩矿物，因此又被称为亲氧元素或造岩元素。
18
2．铜型离子 最外电子层结构与铜离子相似，具有18或18+2个电子。位于元素周期表的右 半部包括有色金属和半金属元素。离子半径较小，易与S2-结合形成硫化物。 3．过渡型离子 最外电子层具有8-18个电子。在元素周期表中位于前二者之间的过渡位置。
2矿物学基础分析
1）一向延长型； 2）二向延展型； 3）三向近等型
一向延长型
指晶体沿三维的某一个方向 特别发育而另两个方向不太发育， 矿物形态呈柱状、针状或纤维状。 如石英、电气石、祖母绿、海蓝 宝石、托帕石等。
二向延展型 指晶体沿两个方向特别
发育，矿物形态呈板状、片 状。如重晶石、石膏等呈板 状外形；云母、石墨呈片状 外形。
云母
三向近等型
指晶体沿三维空间的三个 方向发育程度大致相等，矿物 形态呈粒状或立方体状如橄榄 石、黄铁矿、盐岩等。
黄铁矿
（2）矿物的形态特征
矿物集合体及其形态
自然界中的矿物晶体主要以集合体形式出现， 呈单个结晶多面体或规则连生体产出的则很少。
矿物集合体是指同种矿物的许多单体聚集在一起 的集合体形矿物整体。矿物集合体的形态特征，是 鉴别不同矿物的重要标志之一。
萤石
雄 黄
雌黄
赤铁矿
刚 玉
水晶
石膏
芒硝
芒硝
重晶石
重晶石
冰洲石
重晶石
孔 雀 石
黄玉(Topaz)，Al2[SiO4](F,OH)2
绿柱石
Be3Al2(SiO3)6 纯净的绿柱石是无 色的，甚至可以是 透明的。当绿柱石 富含铯时，呈粉红 色，称为玫瑰绿 柱石，又叫摩根石； 含三价铁时，呈黄 色，称为黄色绿 柱石。含铬时，呈 鲜艳的翠绿色，称 为祖母绿，含二价 铁时，呈现浅天蓝 色，称为海蓝宝 石。
矿物学基础
1、岛状硫化物矿物亚类黄铁矿
【物理性质】浅铜黄色，表面带有黄褐的锖色；条痕绿黑色；强金属光泽，不透明。无解理；断口参差状。硬度6～6.5。相对密度4.9～5.2。性脆。
【形态】常见完好晶形，在立方体晶面上常能见到三组相互垂直的晶面条纹。集合体常成致密块状、分散粒状及结核状等。
【鉴定特征】据其晶形、晶面条纹、颜色、硬度等特征可与相似的黄铜矿、磁黄铁矿相区别。
2.岛状硫化物矿物亚类毒砂
【形态】单晶常呈柱状，且柱面上有晶面条纹。集合体往往为粒状或致密块状。
【物理性质】锡白色至钢灰色；表面常带浅黄的锖色；条痕灰黑；金属光泽，不透明。解理不完全。硬度5.5～6。相对密度5.9～6.29。以锤击之发砷之蒜臭，灼烧后具磁性。性脆。
【鉴定特征】锡白色，硬度高，锤击发蒜臭。与白铁矿相似，但毒砂条痕加HNO3研磨分解后，再加入钼酸铵，可产生鲜黄绿色砷钼酸铵沉淀。
3. 环状分子型硫化物矿物亚类雄黄族——雄黄
【形态】柱状、短柱状或针状，柱面有纵纹。常以粒状、土状或皮壳状集合体产出。
【物理性质】桔红色，条痕淡桔红色；晶面金刚光泽，断口树脂光泽，透明～半透明。平行{010}完全解理。硬度1.5～2。相对密度3.6。性脆。阳光久照变为淡桔红色粉末。
【鉴定特征】颜色、条痕、硬度及相对密度。与辰砂相似，但颜色带黄色调，相对密度小。
4 链状硫化物矿物亚类辉锑矿族——辉锑矿
【形态】斜方双锥晶类；单晶呈柱状或针状(图 )，柱面具纵纹，晶体常弯曲。集合体呈放射状或晶簇。【鉴定特征】铅灰色，柱状晶形，柱面上有纵的聚形纹，解理面上有横的聚片双晶纹，平行{010}完全解理。滴KOH现黄色，后变为褐红色。其铅灰色和光泽与方铅矿相似；其柱状晶形与辉铋矿相似。
I-3宝石的矿物学基础(二)
蓝宝石的指纹状包体 助熔剂法合成红宝石中的助熔剂包体
（3）后生包裹体 是在主矿物停止生长以后形成的包裹体。这类包裹体可 以由以下作用形成： 化学蚀变作用 出溶作用 外来物质沿裂隙渗入沉淀 放射性元素的破坏作用
例如： 一些宝石中的树枝状铁锰氧化物包体，是沿裂隙渗入沉淀而成的。 斯里兰卡的红、蓝宝石常含锆石矿物包体，因锆石含放射性元素铀和 钍，破坏了锆石晶格，体积增大，导致形成一些环绕裂隙，称为“锆 石晕”包体。
包裹体类型
特征
光性表现 原 生
气－ 液相
各种形态，中 间有圆形气泡
与宝石边界 清晰
不 存 在
二 相
气－ 熔体 相
呈淡褐/褐色/ 绿色。形状不 定，内含气泡
与宝石边界 清楚但不规 则
常 见
熔－ 熔相
边界不规则或 颜色不同
同上，但不 同接触部分 可能不同
常 见
分布
同 生
次生
常 常见呈卡 见 脖子状
常 见
晶体，常见于浅成岩中
花岗伟晶岩中的长石、碧玺、黄玉
岩浆岩的分类
产状
SiO2 含量
深成岩
浅成岩
喷出岩
超基性岩 <45
基性岩 45-53 中性岩 53-66 酸性岩 >66
结构
构造
橄榄岩 辉岩
苦橄玢岩
辉长岩
辉绿岩 细 伟 煌
矿物学基础知识(矿物及其化学成分)
第二章矿物及其化学成分
第一节矿物的概念
在古代，矿物泛指从矿山采据且未经加工的天然物体，随着人类对自然认识的深入和科学技术的进步，矿物的概念也在不断发展变化。现代对矿物的定义是，地质作用或宇宙作用过程中形成的具有相对固定的化学组成以及确定的晶体结构的均匀固体。它们具有一定的物理、化学性质，在一定的物理化学条件范用内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
现代的矿物概念，重点强调以下几个特征。
一、矿物是地质作用或宇宙作用的产物
这一特征使矿物区别于在工厂或实验室由人工制造的产物。由人工制造的、各方面性质与大然产出的矿物相同或相似的产物，可以称人造矿物或合成矿物，如人造水晶、人造金刚石等；而那些在自然界无对应矿物的人工合成物，则不能称为合成矿物，如钛酸锶、钇铝榴石等。那些来自月球或陨石的矿物，为了强调其来源，特别称为月岩矿物和陨石矿物，或统称宇宙矿物。
二、矿物具有相对固定的化学成分
矿物成分可用化学式来表达。如方解石、闪锌矿，其化学成分可分别用化学式CaCO
3和ZnS表示。然而，由于形成环境的复杂性，矿物的成分可在一定范围内变化。如闪锌矿中的Zn经常被Fe代替，但Fe的含量最高不能超过26%，向且Zn、Fe一起与S仍保持1:1的定比关系，化学式可表示为(Zn,Fe)S。因此，可以说矿物成分是相对固定的。
三、矿物具有确定的晶体结构
这表明矿物应该是晶体，但只有天然产出的晶体才属于矿物。外观表现为固体的无晶体结构的物质，如蛋白石、水铝英石等不能称为矿物，这类在地质作用或宇宙作用中形成的具有相对固定的化学成分，但无确定晶体结构的均匀固体，称为准矿物或似矿物。天然非晶质的火山玻璃，因无一定的化学成分，不属准矿物之列。
第二章 矿物学基础
吸附水不参与晶格的形成，不属于矿物的化学组成。
吸附水含量不定，常压下在温度达100～110℃时将逸
出，但不破坏矿物晶格。
吸附水的特殊类型——胶体水： 作为胶体矿物中分散媒被微弱的联结力固着在胶体 的分散相的表面
如：蛋白石 （欧泊） SiO2 · nH2O 作为矿物的固有成分而加入化学组成之中，但其含
显晶集合体形态
按单体的结晶习性及集 合方式的不同可分为粒 状、片状、板状、针状 、柱状、棒状、放射状 、纤维状、晶簇状等集 合体
量变化较大，常以n个H2O表示
② 结晶水
以中性水分子存在于矿物晶格中的水。
结晶水分子有一定的位置，起着结构单元的作用。 水分子有确定数目，与矿物中其他组分之间有简单的 比例。 如：石膏 Ca[SO4] · 2H 2 O 硬石膏 Ca[SO4]
结晶水结合牢固，失水温度 一般在200～500 ℃之间，
三向等长 粒状
矿物虽有一定结晶习性，但外界环境对其影响很
大，因此同一矿物也可有不同的结晶习性。如石英在不
同条件下可发育成不同形态（图2-5）。
2.2 矿物规则连生体形态
天然矿物晶体，除以单体存在外，还常常规 则地连生在一起，形成各种所谓的连生体。
多个晶体连在一起生长，可分为不规则连生
矿物学基础
第一章晶体的基本性质
1、什么是矿物？
答：在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素。
什么是晶体？
答：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的具有格子构造的固体。
晶体和非晶体有何本质区别？
答：非晶体是一种内部质点在三维空间不呈周期性重复排列的固态物质。
2、判断下列物质中哪些是晶体，哪些是非晶体？哪些是矿物，哪些不是矿物？
冰糖金刚石沥青水晶
玻璃水空气方解石
晶体：水晶，方解石，金刚石，冰糖。
非晶体：沥青，水，玻璃，空气。
矿物：金刚石，方解石，水晶
非矿物：玻璃，冰糖，水，沥青
晶体的内部构造
1、什么是晶体结构中的相当点一一结点?
答：质点种类相同，周围环境相同和取向相同的点称为相当点，是抽象出的几何点。
2、平行六面体的形态有几种？
答：7种
3、根据结点在平行六面体上的分布，平行六面体有几种基本类型？
答：4种
4、考虑平行六面体的7种形状和结点分布的4种类型，晶体结构中只能出现几种空间格子？答：14种
5、晶体的基本性质：
答：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能与稳定性、定熔性
晶体对称
1、对称的概念。
答：物体上相同的部分作有规律地彼此重复的性质。
2、怎样划分晶族和晶系？下列对称型各属何晶族和晶系？
L22PC 3L23PC L44L25PC
L66L27PC C 3L44L36L29PC
L33L2L33L23PC 3L24L33PC
答：根据是否有高次轴以及有一根还是有多根高次轴，把32种对称型划分为低中高3个晶族。再根据对称特点划分晶系。
高次轴：（大于等于3次，L n即n>3）
矿物加工基础知识
卤化物
• 氟化物类：
• 萤石
• 氯化物 食盐：
• 石盐，钾石盐
2 岩石学概述
岩浆岩 -- 沉积岩 -- 变质岩 岩 浆 岩 由岩浆凝结形成的岩石称为岩浆岩。酸性岩 浆岩 SiO2含量>65%，以浅色矿物为主； 中性岩浆岩 SiO2含量52%-65%，一般浅色矿物多于 或等于暗色矿物； 基性岩浆岩 SiO2含量45%-52%，一般暗色矿物多于 或等于浅色矿物； 超基性岩浆岩 SiO2含量<45%，浅色矿物极少或无. 随着SiO2含量减少，钾、钠一般也相应减少，而镁、铁、 钙则相应增高。少数岩浆岩钾、钠含量特高，称碱性岩， 大多数与中性岩SiO2含量相当。 按照岩浆岩产状，岩浆岩喷出地表后冷凝形成的岩石 为喷出岩；未喷出地表，在地下一定深处冷凝固结形成的 岩石，为侵入岩。
图2-2 边界品位和工业品位应用示意图 1-围岩品位；2-表内矿体；3-表外矿体；4-样品及品 位
3、矿石的品级 矿石品级：是指矿石的质量分级。一般矿石品 级的划分依据如下： a、矿石的品位 b、伴生组分 c、工艺性能 一般高品级矿石多是高品位、低有害伴生组分 的矿石，例如磁铁矿矿石，平炉富矿要求(%)： TFe≥56、SiO2≤8、S≤0.1、P≤0.1、Cu≤0.2、 （Pb、Zn、As、Sn均）≤0.04。随品位降低依次 划分为高炉富矿、贫矿。 在一些非金属矿石品级划分中工艺性能显得 尤为重要，如云母片度、剥分性能和表面平整程 度是云母矿石品级的重要的划分标准；石棉纤维 的长度、劈分性能、柔韧性等是石棉矿石品级的 重要划分标准。
第二章 矿物学基础、宝石学基础
气石、月光石等；
（3）半透明：容许部分光透过，隔着宝石观察其
后物体，仅能见到物体轮廓的阴影。如岫玉、玉 髓等； （4）亚半透明：仅在宝石边缘棱角处有少量光透 过，隔着宝石已无法看见其后物体。如黑曜岩、 玛瑙等； （5）不透明： 基本上不容许光透过，光线被物体
全部吸收或反射，如孔雀石、青金石等。
玉料中：
极完全解理 如云母
Leabharlann Baidu
石盐的立方体 完全解理{100}
雄黄的{010} 完全解理
锂辉石{110}中
等解理
橄榄石{100}、 {010}不完全解 理
（2）.裂理（parting）
• 晶体在外力的作用下，沿着双晶结合 面或晶体中杂质夹层等裂开的性质， 称为裂理。 • 因裂理裂开的平面称为裂理面。裂理 是晶体的非固有的性质。
• 光泽：指宝石表面对可见光的
反射能力。
宝石光泽分级
• 抛光良好的前提下，以折射率大小把光泽分成：
• 金属光泽 N﹥ 3 N= 2.6~3.0 N= 2.0~2.6 N= 1.9~2.0 赤铁矿 金红石 钻石(金刚石) 锆石
• 半金属光泽 • 金刚光泽
• 半金刚光泽
•
玻璃光泽
N=1.21~1.9
尖晶石、水晶等
• 高档宝玉石作为一些国家的货币储 备、银行资产和投资对象，变成 “硬通货”财富的趋势日益显著。 • 宝石行业已成为许多国家的国民经 济的支柱产业。
地质学基础知识PPT
普通角闪石
角闪石呈细长柱状，深绿 至黑色，玻璃光泽，完全 解理，硬度5.0～6.0,角闪 石主要分布在岩浆岩和变 质岩中的片麻岩和片岩中。 在岩石中呈针状或纤维状。 伴生矿物为正长石、斜长 石和辉石，角闪石易风化， 风化产物为粘土矿物。
辉石
呈短柱状、致密块状，棕至暗 黑色，条痕灰色，中等解理， 硬度5.5。辉长岩和玄武岩中， 在岩石中多呈晶粒状。伴生矿 物为角闪石、斜长石、辉石等， 较角闪石难风化，风化物为粘 土矿物，富含Fe。
1 原生矿物和次生矿物
原生矿物 由地壳深处熔融状态的岩浆冷凝固结而形成的矿物， 如石英、长石、云母、辉石、角闪石等
次生矿物 原生矿物经物理、化学风化作用，组成和性质发生 化学变化，形成的新矿物称次生矿物。如高岭石等。
2 结晶矿物和非结晶矿物
固体矿物按其内部构造不同，分为结晶质和非结晶质两种。
结晶矿物 指各种原子在三维空间有序地重复排列的矿物
白云石
白云石是由方解石、菱美矿结 合而成，呈弯曲的马鞍状、粒 状、致密块状等，灰白色，有 时带微黄色，玻璃光泽，性质 与方解石相似，但较稳定，与 冷盐酸反应微弱，只能与热盐 酸反应，粉末遇稀盐酸起反应， 这是与方解石的主要区别。白 云石是组成白云岩的主要矿物， 也存在于石灰岩中。风化物是 土壤Ca、Mg养分的主要来源。
3 光泽 光泽是矿物表面对光线反射所呈现的光亮。矿物的光泽可分
矿物学宝石学基础
黑欧泊
白欧泊
火欧泊
“晶质”欧泊
c.不符合化学比的矿物 如方铁矿Fe1-x 0是由于晶体结构中存在某种缺陷 所造成的。 水钙铝榴石Ca3Al2[SiO4]3 – x(OH)4x 主要成分：1-100% 次要成分：1%-1/万 微量成分：<1/万
水钙铝榴石中的黑色包体
(2)矿物的化学式
化学式：表示矿物组成、元素种类、比例及某些 结构特征的符号。
如方解石：实验式CaO·CO2 结构式Ca[CO3]
※结构式（晶体化学式）的书写原则（自己 复习）
(1)阳离子在前，阴离子在后，如果有一种以上阳 离子则按碱性强弱的顺序排列。如MgAl2O4
(2)当出现阴离子团时，一定用方括号括起来，如 锆石Zr[SiO4]。
(3)附加阴离子氟、氯及羟基等，一般写在络阴离 子之后，如托帕石 Al2[SiO4]F
α
石英（低温石英）三方晶系
石英（SiO2）与欧泊（SiO2·nH2O）不是同 质多象！！
Al2SiO5:
红柱石 蓝晶石 矽线石
斜方Al2[SiO4]O 三斜Al2[SiO4]O 斜方Al[AiSiO4]O
较低温、低压 中压、中高温 较高温
红柱石
矽线石
蓝晶石
Ca[CO3]： 方解石 文石
三方 斜方
(1)矿物的化学成分
a.化学组成基本固定的矿物 这类矿物的化学成分基本上是固定不变的，或者
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辉 锑 矿 集 合 体
放射状集合体 矿物单体肉眼可见，单体呈柱状或纤 维状或针状，围绕一个中心呈放射状排 列，如红柱石集合体。
纤维状集合体
矿物单体肉眼可见，单体呈
纤维状或针状、毛发状，呈 平行排列，如石棉、纤维状 石膏集合体。
纤维状石膏
石棉
晶簇： 在岩石的空洞或 裂隙中生长的肉眼可见 的柱状单体，它们以洞 壁或裂隙壁作为共同的 基底大体向着一个方向 生长组成簇状的矿物集 合体。簇状集合体可以 由同种矿物组成，如石 英晶簇；也可由不同矿 物晶体组成。
粒状集合体：矿物单体肉眼可见，单体呈粒状体， 具 不规则聚合，如橄榄石、黄铁矿等集合体。
黄铁矿自形粒状集合体
板状集合体：
矿物单体肉眼可见， 重晶石集合体 单体呈板状，具不 规则聚合，如重晶 石、黑钨矿等集合 体。
片状集合体：
矿物单体肉眼可见，单体呈片状，具不规则聚合，如云母集合体。
柱状集合体：矿物单体肉眼可见，单体呈柱状，具不规则聚合， 如辉锑矿集合体。
二向延展型
指晶体沿两个方向特别
发育，矿物形态呈板状、片 状。如重晶石、石膏等呈板 状外形；云母、石墨呈片状 外形。 云母
三向近等型
指晶体沿三维空间的三个
方向发育程度大致相等，矿物
形态呈粒状或立方体状如橄榄 石、黄铁矿、盐岩等。
黄铁矿
（2）矿物的形态特征
矿物集合体及其形态 自然界中的矿物晶体主要以集合体形式出现， 呈单个结晶多面体或规则连生体产出的则很少。 矿物集合体是指同种矿物的许多单体聚集在一起 的集合体形矿物整体。矿物集合体的形态特征，是 鉴别不同矿物的重要标志之一。
对于透明矿物，颜色是光波被矿物吸收后，透射出的光波的混 合色，显示被吸收色光的补色，也叫体色。 对于不透明矿物，由于它对光波的吸收非常强，入射光难以深 入矿物内部，其颜色主要是矿物表层对入射光吸收后再辐射出的 光波的混合色，也称为表面色或反射色。
萤石
雄 黄
雌黄
赤铁矿
刚 玉
水晶
石膏
芒硝 芒硝
重晶石
重晶石
冰洲石
重晶石
孔 雀 石
黄玉(Topaz)，Al2[SiO4](F,OH)2
绿柱石 Be3Al2(SiO3)6 纯净的绿柱石是无 色的，甚至可以是 透明的。当绿柱石 富含铯时，呈粉红 色，称为玫瑰绿 柱石，又叫摩根石； 含三价铁时，呈黄 色，称为黄色绿 柱石。含铬时，呈 鲜艳的翠绿色，称 为祖母绿，含二价 铁时，呈现浅天蓝 色，称为海蓝宝 石。
洞中心逐渐生长充填而
成。具有同心状构造， 与结核体形成相反，其
圈层构造是由外向里的。
典型的例子就是玛瑙。
其它形状聚合体：主要是由胶体凝聚或溶液蒸发沉淀形成的矿
物集合体。其形状多样如肾状矿物集合体、葡萄状矿物集合体
等等。
块状集合体：
由均匀聚合的矿物单体
组成，矿物单体难以用肉 眼分辨。如黄铜矿、铝土 矿等。 铝土矿 黄铜矿
钙铝榴石
固态矿物根据其内部结构可分为结晶质 矿物与非晶质矿物。 矿物内部质点不作有规律的排列、不具 有结晶格子特征，而且几何外形不固定的 称为非晶质体。如欧泊、琥珀等。
欧泊
ห้องสมุดไป่ตู้
琥珀
矿物内部质点（包括原子、离子、分子等）呈有 规律的排列、具一定的结晶格子特征和一定的几何 外形的称为晶体。如食盐（NaCl）晶体内部的Na+离子和
（四）宝玉石的地质基础
宝玉石学主要植根于地质学，特 别是矿物学、结晶学和岩石学，要掌 握宝玉石学就必须首先具备坚实的地 质学基础知识，其中最重要的是矿物 学、岩石学、结晶学和地球化学的有 关知识。
1、矿物学基础
矿物是地壳中天然形成的固态单质或 化合物。矿物在地壳中分布十分广泛，与 人类的生活和生产活动关系十分密切，宝 石就是矿物或矿物集合体。 矿物具有一定的化学成分和内部结构， 因而具有一定的物理、化学性质和外部形 态，但在自然界产出时常不完整。
土状聚合体：
组成矿物集合体的矿物呈粉末状，矿物
单体难以用肉眼分辨，质地松软，如一些 粘土矿物集合体。 埃洛石
（3）矿物的物理性质 ①矿物的光学性质
矿物的光学性质是指矿物对自然光 的反射、折射和吸收等所表现出来的各 种性质。包括矿物的颜色、条痕、光泽 和透明度。
光源
能反射或者折 射光的物体
神经系统
Cl－离子，在三维方向的空间上呈等间距相隔重复排列，组成 立方格子结构，其外形呈立方体状。
隐晶质体：由无数个非常小的晶体组合在一起形成的矿物或者岩 石，这些微晶肉眼或放大镜下不能分辨出晶体的个体，称为隐晶 质体，如玛瑙、玉髓。
（2）矿物的形态特征
矿物晶体的形态，是指矿物的外表几何形态。
结晶习性
在相同生长条件下形成的同种矿物，其单体总是趋向于某一
方解石晶蔟
石英晶簇
石英与闪锌矿集合体
结核： 一般由非晶质或隐 晶质胶体物质或肉眼 不能分辨的矿物单体， 围绕一个核心向外逐 渐生长而成，多呈球 状体或不规则状体。 一般具有同心状或放 射状构造。如煤系地 层或煤层中常见黄铁 矿、菱铁矿等结核。
锰结核
分泌体 在岩石的空洞中，由 非晶质或隐晶质胶体物 质以洞壁为基底大体向
①矿物的光学性质
颜色
颜色是人对可见光波的视觉感应。当 约390nm~770nm波长范围内的电磁波刺激 视神经时，人就会有颜色的感应。
矿物对光全部吸收时，矿物呈黑色 对所有波长的色光均匀吸收，矿物呈不同程度的灰色 基本上都不吸收则为无色或白色 选择性吸收白光中某些特定波长的色光，矿物就会呈现彩色。
(1)矿物分类
• 自然元素矿物 : 如金，金刚石、石墨、硫磺，还有铜、 银等; • 卤化物矿物: 如石盐、钾盐、萤石等; • 硫化物矿物: 如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、雄黄等; • 氧化物和氢氧化物矿物 : 如赤铁矿、磁铁矿、石英等。 • 含氧酸盐矿物: 最重要的是下面三种： • 硫酸盐矿物: 有石膏、芒硝、重晶石等 • 碳酸盐矿物: 如方解石、孔雀石 • 硅酸盐矿物：长石
特定的晶体形态，即各种晶体在相同上都有自己的习见形态，我 们称之为矿物的结晶习性。
按矿物单体在三维空间发育的程度，结晶习性可划分为三种类
型： 1）一向延长型； 2）二向延展型； 3）三向近等型
一向延长型
指晶体沿三维的某一个方向 特别发育而另两个方向不太发育， 矿物形态呈柱状、针状或纤维状。 如石英、电气石、祖母绿、海蓝 宝石、托帕石等。