学习矿物学(八)1
《结晶学与矿物学》-第二章-八-晶体的对称特点和晶体的对称定律
八、晶体的对称特点与晶体的对称定律
晶体对称的特点：
1）由于晶体内部都具有格子构造，通过平移，可使相同质点重复，因此，所有的晶体结构都是对称的（这种对称叫平移对
称）。
2）晶体的对称受格子构造规律的限制，因此，晶体的对称是有限的，它遵循“晶体对称定律”。
3）晶体的对称不仅体现在外形上，同时也体现在物理性质上。
由以上可见:格子构造使得所有晶体都是对称的，格子构造也使得并不是所有对称都能在晶体中出现的。
晶体的对称定律：
由于晶体是具有格子构造的固体物质，这种质点格子状的分布特点决定了晶体的对称轴只有n = 1，2，3，4，6这五种，不可能出现n = 5， n > 6的情况。
为什么呢？
1、直观形象的理解：垂直五次及高于六次的对称轴的平面结构不能构成面网（即不能形成平行四边形），且不能毫无间隙地铺满整个空间,
即不能成为晶体结构。
思考：三角形、六边形可以形成面网吗？
2、数学的证明方法：
t’ = mt
t’= 2tsin(α-90)+ t = -2tcos α + t 所以，mt = -2tcos α + t
2cos α = 1- m
cos α = (1 - m)/2
-2 ≤ 1 - m ≤ 2 m = -1,0,1,2,3
相应的α ＝ 0 或2 π ， π /3, π /2， 2 π /3, π，相应的轴次为1，6，4，3，2。
（但是，在准晶体中可以有5、8、10、12次轴）t t’t t αα。
南京大学地科院-成岩成矿矿物学-第八讲-电气石
(OH)3 (OH)3 (OH)3
F F (OH)
钙锂电气石 钙镁电气石 羟铁钙电气石
(OH)3 (OH)3 (OH)3
(OH) (OH) (OH)
罗氏电气石 福氏电气石 福氏镁电气石
根据X位置原子占位情况分类
AX
电气石的基本分类
01
① 碱基电气石 ② 钙基电气石 ③ 碱缺位型电气石
0.2
0.8
0.4
重砂矿物之一 电气石是示踪沉积物源的最好指示矿物之一
提纲
1. 电气石的晶体化学式 2. 电气石的晶体结构 3. 电气石的分类与成因类型 4. 电气石的内部结构 5. 花岗伟晶岩中的电气石 6. 花岗质熔体中电气石的稳定性 7. 热液矿床中的电气石 8. 变质岩中的电气石
1、电气石的晶体化学式
XY3Z6[T6O18][BO3]3V3W
Al B
5.953 0.047 3.000
6.003 0.000 3.000
5.959 0.041 3.000
6.003 0.000 3.000
6.001 0.000 3.000
Li Iteration ? Sample No.
SiO2
1 (Yes=1, No=0)
35.33
35.62
36.02
37.53
0.00 33.04
15.26 0.85
0.34 31.73
7.03 7.42
0.00 39.22
1.37 0.01
0.03 43.74
0.52 0.01
Fe3+ Y: Al
Ti V Cr Fe3+
0.000 0.000 0.003 0.000 0.000 0.000
矿物学知识
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。
2、矿物数量世界上矿物有3000多种，常见的有50多种，而和土壤形成有关的造岩矿物有20～30多种。
3、类型根据矿物形成原因可分为：原生矿物——由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。
次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿物。
如：方解石是有碳酸钙溶液沉淀而来的；高岭石是由钾长石风化来的。
三、矿物的主要特征(一)、物理性质矿物的物理性质是多方面的。
不同的矿物由于成分、构造不同，其物理性质也各不相同。
(完整版)矿物岩石学知识点总结
矿物岩石学知识点总结一、矿物学知识1、矿物的分类和命名采用矿物晶体化学分类的原则与体系，按化合物类型及化学键性质将矿物分为五大类，再根据阴历自己络离子的不同分类分为：（1）含氧盐类，包括：硅酸盐类（橄榄石、石榴石、十字石、辉石、角闪石、云母、长石等）。
碳酸盐类（方解石、白云石等），硫酸盐类（石膏、重晶石等），磷酸盐类。
（2）氧化物和亲氧化物大类，氧化物（赤铁矿Fe2O3、石英、磁铁矿等），亲氧化物（褐铁矿）。
（3）卤化物类，氟化物（萤石），氯化物类（食盐）。
（4）硫化物类（方铅矿PbS 、闪锌矿、黄铜矿CuFeS2、黄铁矿）。
（5）自然元素类（自然流、石墨吗）。
2、矿物的命名：（1）依据矿物的化学成分命名，如自然金。
（2）依据矿物的物理性质命名，如方解石、橄榄石。
（3）依据矿物的形态特点命名，如石榴石，十字石。
（4）依据矿物的两项突出特征命名，如方铅矿、黄铜矿。
3、常见造岩矿物的特点：（1）橄榄石：结构式：（Mg ，Fe ）[SiO4],单晶体柱状，橄榄绿色，随含铁的量而不同。
晶体呈短柱状，常成粒状集合体。
富镁的色浅，常带黄色色调，富铁的则色深，条痕无色，玻璃光泽，断口油脂光泽，硬度7，不完全解理，常见贝壳状端口。
橄榄石是组成上地幔的主要矿物，也是陨石和月岩的主要矿物成分。
它作为主要造岩矿物常见于基性和超基性火成岩中。
（2）普通辉石条痕白色，玻璃光泽，透明，中等解理，是一种常见的造岩硅酸盐矿物，主要存在于火成岩和变质岩中，由硅氧分子链组成主要构架，晶体结构为单斜晶系或正交晶系。
（3）普通角闪石， 普通角闪石的晶体呈长柱状，横断面为近似菱形的六边体，晶体的集合体一般为粒状、针状或纤维状。
颜色绿黑至黑色，有玻璃光泽。
条痕白色略浅灰绿色，近乎不透明。
两组柱面解理完全，交角为124°或56°。
摩氏硬度5－6，比重3.1－3.4。
（4）斜长石：白色或灰白色，条痕白色，玻璃光泽，透明，硬度6，完全解理，两组解理夹角86度，相对密度2.61—2.76晶形呈柱状、厚板状，常为粒状或块状；颜色多呈灰白色，有时微带浅棕、浅蓝及浅红色；5）正长石，AlSi3O8],单晶呈短柱状或厚板状，有两种结晶习性：多呈粒状集合体。
矿物学 实习八 链状和层状硅酸盐亚类及图2011
4、为什么层状结构硅酸盐矿物的形态常以假六方片状 出现？
5、什么是粘土矿物？粘土矿物具有哪些特性？
链状硅酸盐亚类：共7盒
55-152 透辉石
56-158 普通辉石
57-162 透闪石
58-164-1 阳起石
59-168 角闪石
60-170 阳起石
角闪石族： （amphibole） 双链
A0-1X2Y5[T4O11]2(OH,F,Cl)2
A: Na+、Ca2+、K+、H3O+ X: Na+、Ca2+、 Li+、 K+、Mg2+、Fe2+、Mn2+——M4位
Y: Mg2+、Fe2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Ti4+—M1M2M3位
T: Si4+、Al3+、Ti4+
晶体化学特点
络阴离子：[Si4O10]4-，附加（OH）等； 阳离子：Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Li+、Cr3+等。 矿物普遍含结构水，有的还具层间水。
两种基本的结构单元层
c0
c0
Si
Al(Mg) H2o
Si
Al(Mg)
Si K,H2o Mg(OH)2
a b
[SiO4]
[AlO6]或[MgO6]
叶腊石 放射状集合体
③云母型： TOT型
与滑石、叶蜡石相似，只是在四面体片中有部分 的Si4+被Al3+所替代，在结构单元层间出现K+以平 衡层电荷。主要根据八面体片中的金属阳离子的 占位情况、种别和含量分为三八面体型和二八面 体型。
矿物学内容完整版总结
晶面花纹：晶面条纹（聚形纹）； 晶面台阶； 生长丘； 蚀像
矿物集合体的形态
规则集合：晶簇、放射状集合体、纤维状集合体、束状集合体、
显晶集合体 毛发状集合体、树枝状集合体 不规则集合：柱状集合体、片状集合体、板状集合体、粒状集合体
隐晶胶态集合体 外形上总体有圆化的特点，或者单体界线不清晰
*1、解理产生原因：
解理严格受晶体结构因素——晶格类 型及化学键类型、强度和分布的控制， 解理面常沿着面网间化学键力最弱的面 网产生。
①原子晶格，各方向的化学键力均等， 解理面∥面网密度最大即d最大的面网。
②离子晶格，因静电作用，解理沿由异号离子组成的、且d大 的电性中和面网产生；或者，解理面∥两层同号离子层相邻 的面网。
自色：矿物成分与结构决定的矿物 本身固有的颜色
矿物的颜色
矿物自色的呈色机理
要求掌握各种常见矿物的颜色，尤 其是大家原来不太熟悉的几种金属 色：铜黄色、浅铜黄色、铁黑色、 钢灰色、铅灰色、银白色、锡白色、 古铜色、暗古铜色
他色：矿物因含某种杂质而引 起的颜色
假色：由某种物理效应（干涉、 衍射、散射）而引起颜色。 常见：锖色、晕色、变彩
紫 靛
红 橙
蓝
黄
绿 黄绿
如果是无色、灰色、黑色：
白光
白光
白光
不吸收
各色光全部透过 无色
对各种色光均匀吸收
各色光全部透过一点 灰色
各色光全部吸收 黑色
矿物呈现的颜色与矿物对可见光的吸收有关。
矿物为什么会对可见光产生吸收？
矿物内部的电子吸收可见光的能量发生跃迁，这是矿 物能呈色的最根本的原因。
可见光的能量是很小的，所以矿物晶体结构中必须要 有能级差很小的电子轨道，电子才能吸收可见光的能 量发生跃迁。
矿物学学习笔记
矿物学学习笔记第1章矿物及矿物学矿物学：以矿物晶体为研究对象，研究各具体矿物晶体的形态、成分、结构、物性、成因。
研究的是具体矿物晶体的个性及归纳分类。
特点：经验性、感性、具体性、归纳分类性、个性。
与前面学过的结晶学的：空间性、抽象性、逻辑性、共性完全不同。
矿物的概念地质作用或宇宙作用形成的，（强调非人工合成）具有一定化学成分与内部晶体结构，且在一定物理化学条件下相对稳定的化合物或单质，(由此可区分不同矿物种)岩石和矿石的基本组成单位。
（最基本的物相）例如：石英（SiO2), 黄铁矿（FeS2），钠长石（Na[AlSiO4]）此外还有：宇宙矿物、人工矿物（合成矿物）等；准矿物（强调非晶态）：因为非晶态的物质不具有稳定的结构，不符合上述第二条，所以不能算是矿物。
准矿物有自发转变为矿物的趋势，所以自然界准矿物是很少的。
矿物学的概念以矿物为研究对象，研究矿物的成分、结构、形态、物性、成因、产状、用途，以其它们的内在联系，研究矿物的成分、结构、形态、物性等的演化规律，（矿物的成分、结构在一定条件范围内是可变的）研究矿物的空间分布规律与时间演化规律。
矿物学发展简况更早于结晶学，始于远古的石器时代。
人类早期对天然矿物晶体的描述、应用（器具、装饰、药用）是矿物学发展的初期。
即：对天然晶体形态的理论研究发展成结晶学（如面角守恒定律）；对天然矿物晶体的实际应用发展成矿物学。
19世纪后，光学显微镜、X射线、各种光谱学、电子探针、透射电镜……，深入研究矿物的化学成分、内部晶体结构……，并且向微区、微量、精细方向发展。
矿物学与其他科学的关系第2章矿物的化学成分地壳中化学元素丰度对矿物化学成分的影响一、地壳中化学元素的丰度1元素在地壳中的平均含量的百分数，叫克拉克值（美国学者克拉克（F. W. Clark）最先提出），可分为：质量克拉克值，原子克拉克值。
2地壳中元素丰度极不均匀，最多的氧（O）与最少的氡（Rn）含量相差1018倍。
矿物岩石学知识点分条
矿物学1、晶体：内部质点在三维空间呈周期性平移重复排列形成的具有格子构造的固体。
2、准晶体：质点的排列符合短程有序但不体现周期平移重复，即不存在格子构造。
3、非晶体：与晶体结构相反，内部质点不作周期性的重复排列的固体，即称为非晶质体。
4、晶面发育的一般规律：（1）层生长理论模型（科塞尔理论模型）：晶体在理想情况下生长时，先长一条行列，然后长相邻的行列；在长满一层面网后，再开始长第二层面网；晶面（最外面的面网）是平行向外推移而生长的。
（2）布拉维法则：实际晶体的面网常常是由晶体格子构造中面网密度大的面网发育成的。
（3）面角守恒定律：同种物质的晶体，其对应晶面间的角度守恒。
5、3个晶族，7个晶系，32个晶类的划分：6、单形：是由对称要素联系起来的一组晶面的组合。
聚形: 两个或两个以上单形的聚合。
在任何情况下，单形的相聚必定遵循对称性一致的原则，即只有属于同一对称型的单形才能相聚!7、同质多象：同种化学成分的物质，在不同的物理化学条件下，形成不同结构的晶体的现象，称为同质多象。
这样一些物质成分相同而结构不同的晶体，则称为同质多像变体。
8、类质同象：晶体结构中某种质点被它种类似的质点所代替，仅使晶格常数发生不大的变化，而结构型式不变，这种现象称为类质同象。
9、矿物的力学性质：(1)解理：矿物晶体在外力作用下，沿着一定的结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有性质，叫做解理。
裂成的光滑平面，叫做解理面；分为：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理（2）断口：具极不完全解理的矿物，尤其是没有解理的晶质和非晶质矿物，她们受外力打击后，都会发生无一定方向的破裂，其破裂面就是断口（3）裂理：矿物受外力作用，有时可沿着一定的结晶学方向裂成平面的非固有性质，称为裂理或裂开。
岩石学1、岩石的成因分类：岩浆岩，变质岩，沉积岩。
岩浆岩——又叫火成岩，由岩浆作用形成的岩石，是地壳或者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入在地壳内形成的。
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CaCO3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。
四、矿物是均匀固体这一特征排除了天然产出的气体和液体，它们可以是自然资源，但不属于矿物，如自然汞；同时也与岩石和矿石区分开来。
矿物作为组成岩石和矿石的基本单元，应该是各部分均匀的。
五、矿物并非固定不变任何矿物都稳定于一定的物理化学条件范围内，超出这个范围，矿物会发生变化，生成新条件下稳定的矿物。
矿物学复习资料
矿物学复习资料矿物学复习资料矿物学是地球科学中非常重要的一门学科，它研究地球上各种矿物的性质、组成、产状和分布等。
掌握矿物学的知识对于地质学、地球化学以及矿产资源的开发和利用都具有重要意义。
在这篇文章中，我们将为大家提供一些矿物学的复习资料，帮助大家更好地理解和掌握这门学科。
1. 矿物的定义和分类矿物是指自然界中具有一定化学成分和结晶形态的无机物质。
根据其化学成分的不同，矿物可以分为无机盐类矿物、氧化物矿物、硅酸盐矿物、硫化物矿物、碳酸盐矿物、硼酸盐矿物等多种类型。
每种类型的矿物都有其独特的性质和特征，通过学习不同类型的矿物，我们可以更好地理解地球的构成和演化过程。
2. 矿物的物理性质矿物的物理性质包括硬度、比重、断口、颜色、光泽、透明度等。
其中，硬度是矿物最重要的物理性质之一，常用莫氏硬度尺来进行测试。
比重是指矿物的密度，可以通过称重和体积测量来确定。
断口是指矿物断裂时的表面形态，可以分为贝壳状、劈开状、粗糙状等。
颜色、光泽和透明度是矿物的外观特征，通过观察这些特征可以初步判断矿物的种类。
3. 矿物的化学性质矿物的化学性质主要包括化学成分、结晶形态和晶体结构等。
不同的矿物具有不同的化学成分，通过化学分析可以确定矿物的组成。
结晶形态是指矿物在结晶过程中所形成的晶体外形，可以通过显微镜观察。
晶体结构是矿物内部原子或离子的排列方式，通过X射线衍射等方法可以确定。
4. 矿物的产状和分布矿物的产状和分布与地质作用密切相关。
矿物可以以矿石的形式存在于岩石中，也可以以矿床的形式存在于地下。
矿床的形成与地球内部的构造、岩浆活动、热液作用等有关。
通过研究矿床的产状和分布，可以找到矿产资源的富集区域，对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。
5. 矿物的应用矿物在人类社会中有着广泛的应用价值。
例如，金、银、铜等贵金属矿物被用于制造首饰和货币；铁、铝、锌等常见金属矿物被用于制造建筑材料和机械设备；石英、长石等硅酸盐矿物被用于制造玻璃和陶瓷；石灰石、大理石等碳酸盐矿物被用于建筑和装饰等。
结晶矿物学晶体结构
1
第八章. 晶体结构
8-1. 平行六面体和晶胞
空间点阵
2
第八章. 晶体结构
8-1. 平行六面体和晶胞
选择平行六面体的规则: (1) 应符合整个空间点阵
的对称性； (2) 应选择棱与棱之间直角
关系为最多的平行六 面体； (3) 所选择平行六面体之体 积应为最小
3
第八章. 晶体结构
立方格子, 四方格子, 斜方格子, 单斜格子, 三斜格子, 三六方格 子和菱面体格子（R）
4 种结点类型
原始格子 (primitive, P) 底心格子 (end-centered, C, A, B) 体心格子 (body-centered, I) 面心格子 (face-centered, F)
10
15
第八章. 晶体结构
8-3. 晶体的微观对称要素
晶体微观对称要素的种类 平移轴(translation axis)：为一直线方向，相应的 对称变换为沿此直线方向平移一定的距离。对于 具有平移轴的图形，当施行上述对称变换后，必 可使图形相同部分重复，亦即整个图形复原。在 平移这一对称变换中，能够使图形复原的最小平 移距离，称为平移轴的移距。
21
第八章. 晶体结构
8-3. 晶体的微观对称要素
晶体结构的螺旋轴
22
第八章. 晶体结构
8-3. 晶体的微观对称要素 晶体结构的螺旋轴
23
第八章. 晶体结构
8-3. 晶体的微观对称要素
晶体微观对称要素的种类 滑移面(glide plane): 亦称象移面, 是一种复合的 对称要素。其辅助几何要素有两个：一个假想的 平面和平行此平面的某一直线方向。相应的对称 变换为：对于此平面的反映和沿此直线方向移动 一定距离后，结构中每一点和与其相同的点重合， 整个结构自相重合。 分为a, b, c, n, d 等5种
矿物学基础课件
✓同一矿物中的结晶水与晶格联系的牢固程度也不同，水的溢出 表现为分阶段的、跳跃式的，并有固定的温度与之适应。
如：胆矾中结晶水的析出
120℃
150 ℃
石膏(CaSO4.2H2O)→半水石膏(CaSO4.0.5H2O) →硬石膏
CaSO4
③ 结构水
又称化合水，是以OH－、H+、H3O+ 离子形式存在于矿 物晶格中的一定配位位置上，并有确定含量比的“水”。
结构水在晶格中与其它离子联结得非常牢固，需要较高 的温度（大约在600～1000℃）才能逸出。当其逸出后， 结构完全破坏，晶体结构重新改组
孔雀石 Cu[CO3]（OH）2
黄玉 Al2[SiO4]（F，OH）2
④ 层间水
存在于某些层状结构硅酸盐矿物的结构层间的中性水分子。
如蒙脱石中，在结构层的表面有过剩的负电荷，能吸附其它金属阳
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
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 和规则连生。
前者的晶体相互处于偶然的位置，彼此间没 有严格的规律。规则连生分为平行连生、双 晶和浮生。
规则连生
平行连晶 双晶
同种晶体
连生
浮生和交生 异种晶体
② 二向延伸：晶体在空间沿两个方向特别发育，常形 成板状，片状。如硅灰石的板状晶体（图2-2）
矿物学
辰砂HgS 结构特点: 三方晶系, 晶体结构属变形NaCl型结构。晶体形态: 双晶常见，常呈以c轴为双晶轴的贯穿双晶。物理性质: 猩红色；条痕红色；金刚光泽。硬度2~2.5；解理平行{1010}完全; 比重8.05
黄铜矿 CuFe2+S2 结构特点: 四方晶系。晶体结构类似闪锌矿。晶体形态: 单晶体不常见，晶形呈四方四面体、四方偏三角面体、四方双锥。物理性质: 黄铜色，条痕绿黑色；金属光泽; 硬度3~4；性脆。比重4.1~4.3。
雌黄As2S3 结构特点:单斜晶系。晶体形态: 单晶体呈板状或短柱状, 集合体成片状、梳状、土状等。物理性质: 柠檬黄色；条痕鲜黄色；油脂光泽至金刚光泽。硬度1.5~2；解理平行{010}极完全 ，薄片具挠性。比重3.5。
雄黄 AsS 结构特点: 单斜晶系。晶体形态: 单晶体通常细小，呈柱状。物理性质: 桔红色；条痕淡桔红色；晶面金刚光泽，断面上现树脂光泽。硬度1.5~2；性脆；解理平行{010}完全。比重3.6。
第六讲 硫化物及其类似化合物
化学成分：与硫组成化合物的最主要元素为Fe、Co、Ni、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Cd、Bi、Sb、As等。
晶体化学特征：类质同像替代广泛，同质多像普遍。
物理性质：绝大多数硫化物及其类似化合物呈金属色、显金属光泽、条痕色深而不透明。仅少数硫化物如雄黄、雌黄、辰砂、闪锌矿等具金刚光泽，半透明。单硫化物和硫盐矿物硬度低，硬度在2-4，双硫化物及其类似化合物，其硬度增高至5-6.5，同时缺乏解理或解理不完全，其它硫化物大多具有明显解理性。这一类矿物的熔点低，比重一般在4以上。
岩浆岩岩石矿物学基性岩
大洋底部、大洋岛屿，以及大陆边缘、内部均有分布， 并常呈大面积的岩流、岩被产出，构成熔岩高原。
世界上面积超过 20万km2的玄武岩有八处，如印度德干
高原玄武岩、西伯利亚玄武岩、峨眉山玄武岩等。
时间上，从前寒武纪－直到现代都有玄武岩产出。
②
③ ④
⑤
⑥
4、岩石化学特征
方案较多，目前使用较广的是日本学者久野的分 类：根据化学成分及 CIPW 标准矿物成分将钙碱性 玄武岩分为：
拉斑玄武岩：Al2O3＜16～17％ 高铝玄武岩：Al2O3＞16～17％ 碱性橄榄玄武岩：σ＞3.3——
碱性玄武岩
5、次生变化
基性喷出岩中的火山玻璃，基性斜长石、橄榄石及辉石等矿物在表生 作用下，很不稳定。 火山玻璃水化为橙玄玻璃。 橄榄石变成伊丁石(氧化条件)、绿泥石-蒙脱石混合物(非氧化条件) 和蛇纹石。
副矿物：磷灰石、磁铁矿、钛磁铁矿、尖晶石等。
斜长石：通常为拉长石或培长石，常呈板状，少具或不具环带，卡钠 复合双晶和钠长石双晶发育，双晶较宽，有的可具针状出溶的磁铁矿。 无色透明 正低突起。 解理 {001}完全，{010}良好， 解理夹角86-87°， 聚片双晶发育， Ⅰ级灰或灰白色干涉色。 负延性。
气孔构造 杏仁构造
绳状构造
柱状节理
3．种属划分及主要种属描述
玄武岩是基性火山熔岩的总称，是一种深色细粒或隐晶质 岩石。斜长石斑晶比基质斜长石总要基性些，斑晶常为杯 长石—拉长石，基质常为拉长石。
根据矿物成分命名，主要看斑晶成分。根据化学成分及标 准矿物成分把钙碱性玄武岩划分为两个类型，既拉斑玄武 岩（Al2O3＜16～17％）及高铝玄武岩（Al2O3＞16～17 ％）。
矿物学知识点
矿物学知识点矿物学是地球科学中独立而重要的一门学科，研究的是地球表面和地下的矿物及其形成、性质、分类和应用。
作为一门深入研究地球内部物质构成和演化的学科，矿物学为我们理解地球的历史变化和资源的利用提供了重要的科学依据。
本文将从矿物的定义、分类和性质等方面简要介绍矿物学的一些基本知识点。
一. 矿物的定义与特征矿物是自然界中存在的无机物质，具有一定的化学成分和晶体结构，通常以固态形式存在。
矿物是地球内部构造和各种地质过程的产物，可以通过地球内部物质的变质、变质和沉积作用形成。
由于地球物质不断运动和变化，矿物种类也非常丰富，目前已知的矿物种类超过4000种。
矿物的特征主要包括化学成分、晶体结构、物理性质和外观特征等方面。
化学成分是矿物最基本的特征，不同的矿物具有不同的元素组成，而且元素的组成比例也可以不同。
晶体结构是指矿物中原子或离子排列的有序性，决定了矿物的物理性质和特殊的光学效应。
物理性质包括硬度、比重、断口等方面，可以通过一些实验方法进行测试。
外观特征则是指矿物的外部形态、颜色和光泽等方面，可以通过观察矿物的自然晶体形态和外观特征来进行初步鉴定。
二. 矿物的分类矿物的分类主要根据其化学成分和晶体结构进行。
根据化学成分，矿物可以分为几类：元素矿物（如金、银、铜等），氧化物矿物（如磁铁矿、红铁矿等），硫化物矿物（如黄铜矿、辉锑矿等），碳酸盐矿物（如方解石、白云石等），硅酸盐矿物（如石英、长石等），硫酸盐矿物（如石膏、芒硝等），磷酸盐矿物（如磷灰石、独居石等），硼酸盐矿物（如玻璃石、硼砂等）和硼硫酸盐矿物（如柱硼石、硼铝石等）。
根据晶体结构，矿物可以分为几大类：单质晶体（如金、铂、石墨等），简单化合物晶体（如金红石、岩盐等），硅酸盐类晶体（如长石、石英等），碳酸盐类晶体（如方解石、白云石等），氧化物类晶体（如磁铁矿、赤铁矿等），硫化物类晶体（如辉锑矿、黄铜矿等），硫酸盐类晶体（如石膏、芒硝等），磷酸盐类晶体（如独居石、磷灰石等）和硼酸盐类晶体（如硼砂、玻璃石等）。
矿物学专业知识课件
§3 矿物学与其他学科旳关系
§4 矿物和矿物学旳应用
一、矿物旳应用 1．矿物应用旳历史 1）最早可追溯到旧石器时代，当初
即已利用脉石英、水晶和燧石等制作 多种石器。
2）至中石器时代，已知用粘土矿物 烧制陶器。
玛瑙
下一页
下一页
天河石晶体
硬玉
下一页
返回
刚玉晶体
矿物学
Chap.1 绪 论
§1 矿物和矿物学旳概念
一、矿物旳概念(图片1) 图片(2)
矿物（mineral）： 是由地质作用 或宇宙作用所形成旳、具有一定旳 化学成份和内部构造、在一定旳 物理化学条件下相对稳定旳天然 结晶态旳单质或化合物，它们是 岩石和矿石旳基本构成单位。
阐明：
1）矿物系地球、月球及其他天体中 天然形成旳产物。
3） 经过漫长旳地质时代，准矿物有自
发地向结晶态旳矿物转变旳必然趋势。
二、矿物学旳概念 矿物学(mineralogy)：是一门研究地球 及其他天体旳物质构成及演化规律旳地质 基础学科。是研究矿物(涉及准矿物)旳 成份、构造、形态、性质、成因、产状、 用途及其相互间旳内在联络，以及矿物 旳时空分布规律及其形成和变化旳历史旳 科学。它为地质学旳其他分支学科及材料 科学等应用科学在理论上和应用上提供了 必要旳基础和根据。
旳开发和应用。
当代矿物学旳发展，不断与有关 科学相互渗透，从而产生了某些 新兴旳边沿学科和新分支。
成因矿物学（genetic mineralogy）和 找矿矿物学（prospecting mineralogy）， 揭示岩石和矿床旳成因及地质构造 变动条件，指导找矿勘探、矿床旳 工业评价和矿石旳加工利用等， 不断深化矿物结晶化学理论。
矿物学学习
中间：岩石中矿物描述（4分）。若岩石为不等粒
结构（斑状或似斑状），则分别描述其基质与斑晶； 若岩石为等粒结构（细粒、中粒等），则描述其主 要矿物。其中主要矿物的描述从以下方面进行：矿 物名称、颜色、形态、粒径、自形程度、解理、断 口、光泽、硬度，平均含量等。
结尾：岩石定名。颜色+结构+岩石名称（1分）
结晶 程度
全晶质结构/玻璃质结构/半晶质结构
2mm
5mm
颗粒
细粒结构/中粒结构/粗粒结构
结 大小 构
等粒/不等粒/斑状/似斑状结构
自形 程度
自形粒状结构/半自形粒状结构/它形粒状结构
相互 关系
条纹结构/文象结构/蠕虫结构……
侵入岩
构 块状构造、斑杂构造、带状构造。 造 气孔构造、杏仁构造、流纹构造、枕状构造、柱状节理构造。
胶结物成分及胶结类型（1分）。
结尾：岩石定名。颜色+结构+岩石名称（1分）
手标本描述基本格式（自生沉积岩）
描述格式
标本号：岩石名称。（2分） 颜色（1分）、结构（2分）、构造（2分）, 由。。自生颗粒和填隙物组成（2分）。 自生颗粒的颜色、成分、大小、形态和含量 胶结物描述（5分） 其他 定名：颜色+结构+岩石名称（1分）
10、分类 见课件中矿物的一般分类
▲ 条痕与透明度、光泽的关系：无色或白色条痕-透明-玻璃光 泽；彩色条痕-半透明-金刚或半金属光泽；黑色条痕-不透明金属光泽
▲ 断口与解理的此消彼长关系
岩浆岩学习
手标本描述基本格式(侵入岩)
标本号、岩石名称（2分）。
开篇：颜色（1分）。色率（1分）。结构（2分）。
矿物的组成
组成矿物的基本结构单位是原子、离子和分子。
例如，金刚石是由C原子组成的，自然金是由Au原子组成的;石盐的结构单位则由Na+和Cl－两种离子组成。
有些矿物是由分子组成的，如自然硫(由［S8］分子组成)和雄黄(由［As4S4］分子组成)等。
自然界大多数矿物可以看成或近似地看成是离子化合物，其形成、变化及其物理化学性质与离子的性质有密切关系。
所以，下面介绍关于离子的一些知识。
1.离子半径离子半径是说明离子大小的数值，它对离子在晶体结构中的作用有很大影响(各元素的离子半径列于表6－1)。
各种离子半径的大小有如下规律:(1)阴离子一般较大，其数值在2.20～1.32Å之间;阳离子一般较小，其数值在1.67～0.13Å之间。
其原因是原子得电子后半径加大，而失电子后半径缩小。
根据同一原理，一种元素有不同价态离子时，正价越高，半径越小。
如Fe2+半径为0.74Å，Fe3+为0.64Å;S2－为1.84Å，S0为1.03Å，而S6+只有0.3Å。
(2)在周期表上，同一族元素，其离子半径自上向下，随周期数的增加而增大。
如第一主族Li+半径为0.68Å，Na+为0.97Å，K+为1.33Å等。
(3)同一周期诸元素的离子半径变化规律比较复杂。
如核外电子数保持不变，则同一周期自左至右，随核电荷数的增加，半径迅速减小。
如:第三周期各元素离子半径为Na+0.97Å、Mg2+0.66Å、Al3+0.51Å、Si4+0.42Å;第四周期各元素离子半径为K+1.33Å、Ca2+0.99Å、Sc3+0.73Å、Ti4+0.68Å、V5+0.59Å、Cr6+0.52Å等。
如核外电子数与核电荷数同时增加，则同一周期自左向右离子半径慢慢变小，但长周期以第八副族过渡元素(Fe、Co、Ni和Pt族)为最小，以后略有回升。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学习矿物学（八）——矿物的其他性质
矿物的条痕
矿物条痕是矿物在无釉白色瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹。
矿物擦碎成粉末后，可以消除假色，减弱他色，故矿物条痕的颜色较为固定。
矿物条痕的颜色主要对于金属矿物具有鉴定意义。
矿物的条痕是矿物粉末的颜色。
一般是指矿物在白色无釉瓷板上划擦时留下的粉末的颜色。
矿物的条痕可以与其本身的颜色一致，也可以不一致。
如方铅矿的颜色是铅灰色，条痕却是黑色；斜长石的颜色是白色，条痕也是白色。
矿物的条痕可以消除假色，减弱它色，因而要比矿物颜色稳定得多，所以，它是鉴定矿物的重要标志之一。
由于形成条件的不同，也有一些矿物，由于类质同像混入物的不同，矿物的条痕会产生变化。
如闪锌矿，含类质同像混入物铁多的时候，则条痕呈现褐色；含铁少时，条痕则呈淡黄色或黄白色。
如果欲鉴定的矿物，不能直接画出条痕，则可用小刀刮下粉末放在瓷板上或者白纸上进行观察。
应该注意的是，有的带色条痕，经过摩擦以后，其粉末越细颜色会发生变化。
例如，石墨与辉目矿，是很相似的矿物，他们的条痕均为黑色(或灰黑色)，但两者经摩擦后他们的条痕则有了明显的差别，石墨仍为黑色，辉目矿则显示绿黄色，借此可以帮助我们鉴别矿物。
矿物的密度和相对密度：
矿物的密度是非常重要的性质之一，因为它反映了矿物的化学组分和晶体结构。
矿物的密度指矿物单位体积的重量。
矿物的相对密度是矿物在空气中的重量（P克）与4℃时同体积水的重量比。
矿物的相对密度是指矿物（纯净的单矿物）在空气中的重量与4 ℃时同体积水的重量之比。
其数值与密度的数值相同，但相对密度无单位；而密度的度量单位为g/cm3。
矿物的密度变化范围很大，可以从小于1（如石蜡）到23（铂族矿物）。
据统计，大多数矿物的密度在2～3.5之间。
卤化物和含氧盐类矿物普遍较轻，而氧化物、硫化物及自然金属矿物通常具有较大的密度。
矿物的密度主要取决于它的化学组成和晶体结构：当矿物晶体结构类型相同时，矿物的密度随所含元素的原子量的增加而增大，随原子或离子半径的增大而减小；在原子量和原子（或离子）半径相同或相近时，晶体结构越紧密的矿物其密度也越大。
矿物密度可分为三级：
1、轻级。
密度在2.5以下，如石盐、石膏等。
2、中级。
密度在2.5～4之间，如石英、方解石等。
3、重级。
密度在4以上，如重晶石、锡石、方铅矿等。
测定矿物密度的方法很多，常用的有比重瓶法、重液法，扭力天瓶法等。
矿物的放射性
放射性元素能够自发地从原子核内部放出粒子或射线，同时释放出能量，这种现象叫做放射性，这一过程叫做放射性衰变。
含有放射性元素（如U、Tr、Ra等）的矿物叫做放射性矿物。
原子序数在84以上的元素都具有放射性，原子序数在83以下的某些元素如K、Rb等也具有放射性。
放射性元素的原子核不稳定，它通过一次衰变或一系列衰变最后形成稳定的元素或同位素（原子序数相同、质量数不同的元素）的原子核。
在含有放射性元素离子的矿物中，这些离子经过衰变后所产生的稳定元素离子的大小和电价都发生了变化，必然要使矿物结构遭到破坏，如四价的U238最后衰变到Pb4+，常使晶格破坏而形成变非晶质体。
主要组成为U、Th的矿物可完全成为变非晶质体，像沥青铀矿；当U、Th呈少量类质同象存在时，经过漫长地质时代可部分形成变非晶质体，像前寒武纪岩浆岩或变质岩中的锆石。
放射性核放出的a-粒子即He2+具有很强的电子亲合性，为一强氧化剂，这种衰变可使矿物中或相邻矿物中所含的过渡金属离子（如Fe2+）氧化成高价离子（Fe3+），从而使晶体结构发生破坏，可形成部分的变非晶质体。
前者的例子很多，例如含有U、Th及Fe 的铌钽复杂氧化物；后者常见的例子是黑云母中的放射性矿物包裹体，在放射性矿物周围常出现部分变非晶质体并使黑云母出现退色晕圈。
在许多情况下通过加热可使变非晶质矿物恢复其原始晶体结构。
利用矿物的放射性不仅可以鉴定放射性元素矿物和找寻放射性元素矿床，同时对于计算矿物及地层的绝对年龄也极为重要。
测定放射性的方法通常是用盖式记数器、闪烁计数器、照片感光法等。