矿物的形态

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2. 矿物化学成分及其变化
2.1 矿物按化学成分可分成两种类型： • 单 质－是由同种元素的原子自相结合组成的，
如金刚石，自然金等；
• 化合物－是由两种或两种以上不同的化学元素的 原子组成的。又可分为：
–简单化合物 ：由一种阳离子和一种阴离子组成。 NaCl、PbS
– 单盐化合物：由一种阳离子和一种络阴离子组成。 Ca[CO3]、Mg[SiO4]
特别发育（如板状、片状）。
3) 单体在三维空间的发育程度基本相
三
同（如立方体、八面体、粒状）。
粒向 状等
长
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晶体习性
柱一 状向 ／延 棒长 状 ／ 针 状
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板 状 ／ 片 状
两 向 延 展
粒
三 向
状
等 长
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二. 矿物集合体形态
• 同种矿物多个单体聚集在一起的整体叫矿物集合体。 • 矿物集合体形态取决于单体的形态和它们的集合方
v 矿物是地壳中各种地质作 用的产物，所以地壳的化 学成分限制了矿物的化学 成分。
v O、Si、Al、Fe、Ca、 Na、K、Mg 这 八 种 元 素 占地壳总重量的 98.59% ， 其中 O占地壳重量的一半， Si占地壳重量的1/4多。
v O占地壳体积的93%以上。 可以说地壳由 O的阴离子 组 成 ， 金 属 阳 离 子 ( Si、 Al、K、 Na、Ca 等 ) 充 填 其空隙中。
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４．矿物的晶体化学式
v 晶体化学式（或结构式）既可表明各组分的种类，又能反 映矿物中原子的结合情况。其书写方法如下：
1）阳离子写在先，复盐中阳离子按碱性强弱排列。
2）阴离子写在后，络阴离子用方括号[ ]括起。
3）附加阴离子写在主要阴离子或络阴离子的后面。
4） 含 水 化 合 物 的水分子写在最后 ，并 用 “·”与其它组分分开。 当含水量不定时，用nH2O或aq(aquq— 含水的缩写)表示。 SiO2·aq或Ca[SO4]·2H2O。
第二章 矿物的形态与基本性质
• 矿物的化学组成 • 矿物的化学性质 • 矿物的形态
§1 矿物的化学组成
化学 组成 变化
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化学组成 基本固定的矿物 如NaCl，Mg(OH)2
化学组成 不固定的矿物
类质同象矿物
含层间水和沸 石水矿物
胶体矿物
非化学 计量矿物
如Fe1-xS
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1.地壳的化学成分
片状
板状
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显晶集合体形态：粒状、片状、板状、针状、毛 发状、柱状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体。
式。根据集合体中矿物颗粒大小可分为以下三种： 1) 肉眼可以辨认单体的为显晶集合体； 2) 显微镜下才能辨认单体的为隐晶集合体； 3) 显微镜下也不能辨认单体的为胶态集合体。
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１． 显晶集合体形态：粒状、片状、板状、针状、毛发状、 柱状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体。
粒状
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Ø 在 80∼400℃范围内，水 即大量逸出 ，但不引起晶 格的破坏，只引起物理性 质的变化。脱水后的沸石 还可以重新吸水，并恢复 原有的物理性质。
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4) 层间水：存在于某些层状结构硅酸盐的 结构层之间的中性水分子。
Ø水分子也联结成层， 加热至110 ℃时， 层间水大量逸出， 结构层间距相应缩 小 ， 晶 胞 轴 长 C值 减小， 在潮湿环境 中又可重新吸水。
5) 互为类质同象代替的离子用圆括号（）括起来，它们中间 以“，”分开，含量较多的元素一般写在前面。 Ca(Mg,Fe,Mn)[CO3]2 － 铁白云石
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§３ 矿物的形态
Ø矿物的形态包括矿物的单体、连生体及 集合体的形态。其中单体形态是研究的 基础。
Ø晶体形态是其成分和内部结构的反映， 一定成分和内部结构的矿物，具有一定 的晶体形态特征。当然，还要受其生长 时的外部环境的影响。
–复化合物 （复盐）：由两种以上阳离子与同种 （络）阴离子组成。CuFeS2、CaMg[CO3]
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2.2 矿物的化学成分无论是单质还是化合物， 并不是绝对不变的，通常都在一定的范围 内有所变化。变化的原因:
Ø 对晶质矿物而言，主要是元素的类质同象代 替；(Mg，Fe)[SiO4]
v一类是不参加晶格的，统称吸附水。 v另一类是 参加晶格的，包 括结晶水 、沸石水 、层间水
和结构水。
1) 吸附水：不参加晶格，是矿物颗粒或裂隙表面机 械吸附的中性水分子。
Ø不属于矿物的化学成分，不写入化学式。 Ø常压下，在100∼110 ℃时，会全部从矿物中逸出而
不破坏晶格。
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2) 结晶水：以中性水分子存在于矿物中，在晶格 中具有固定的位置，起着构造单位的作用，是 矿物成分的一部分。水分子数量与矿物的其它 成分之间常成简单比例。
Ø 通常在100∼200℃，一般不超过 600 ℃。当结晶水失去时，晶体 的结构遭到破坏和重建，形成新 的结构。
Ø 如：石膏 Ca[SO4]·2H2O
硬石膏 Ca[SO4]
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3) 沸石水：存在于沸石族矿物的空洞及孔 道中的中性水分子。
Ø 位置不十分固定，水的含 量随温度和湿度而变化。
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5) 结构水：又称化合水。以（OH-）、 H＋、（H3O＋）等离子形式参加晶格。
Ø 结构水在晶格中占有一定位置，在组成 上具有确定的含量比。由于与其它质点 有较强的键力联系，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。
Ø 对胶体矿物来说，主要是胶体是吸附作用。
Ø 含沸石水或层间水的矿物。
Ø 非化学计量的矿物，化学组成不符合定比定 律和倍比定律。（F1-xS）磁黄铁矿。
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3.矿物中的水
v 水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都 与水有关。根据水的存在形式以及它们在晶体结 构中的作用，分为两类：
Ø矿物不同的矿物具有不同的晶形和形态 特征，这是识别矿物的一个基本准则。
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柱
状
／一
一. 矿物单体形态
棒向 状延 ／长
针
•指矿物单晶体的形态。单体晶体
状
习性有：
1) 单体在三维空间只有一个方向特别 发育（如柱状、针状、纤维状）。
板 状 ／ 片 状
两 向 延 展
2) 单体在三维空间的发育有二个方向