矿物的晶体化学分类
矿物的主要类型
矿物的主要类型
矿物是地球上自然形成的一些物质，其具有独特的化学组成和晶
体结构。
这些矿物种类繁多，可以按照其组成、结构、性质等方面进
行分类，以下是对矿物的主要类型进行介绍。
1. 硅酸盐矿物
硅酸盐矿物是指由硅、氧和金属离子组成的矿物，如石英、长石、云
母等。
这些矿物在地壳中广泛分布，石英是其中最常见的矿物之一。
硅酸盐矿物的晶体结构通常具有四面体结构，其中硅氧四面体是其基
本单元。
2. 氧化物矿物
氧化物矿物是指由氧和金属离子组成的矿物，如赤铁矿、磁铁矿、锡
石等。
这些矿物通常呈黑色或红色，在铁工业中有重要的应用价值。
3. 硫化物矿物
硫化物矿物是指由硫和金属离子组成的矿物，如黄铁矿、辉锑矿、黄
麻铁矿等。
这些矿物在地球上广泛分布，有些矿物具有重要的经济价值，如黄铁矿是铜、铅、锌等金属的主要来源之一。
4. 碳酸盐矿物
碳酸盐矿物是指由碳、氧和金属离子组成的矿物，如方解石、白云石、菱镁矿等。
这些矿物通常呈白色或透明，方解石在建筑、化工等领域
有广泛的应用。
5. 硫酸盐矿物
硫酸盐矿物是指由硫酸根离子和金属离子组成的矿物，如石膏、明矾、钡矿等。
这些矿物在地质过程中经常形成，石膏是建筑材料的主要来
源之一，明矾则被广泛应用于制革、针织等行业。
总的来说，矿物的分类是多方面的，它可以按照其组成、结构、
性质等不同方面进行划分。
了解矿物的分类有助于我们更好地理解地
球科学，同时也便于人们对不同矿物的应用进行合理的开发与利用。
(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。
名词解释
名词解释1．聚形：由两个以上的单形聚合，并共同圈闭的空间外形形成聚形，只有属于同一对成型的单形才能相聚。
2．型变现象：在化学式属于同一类型的化合物中,随着化学成分的规律变化而引起晶体结构形式的明显而有规律的变化的现象。
3．矿物的世代：是指一个矿床中，同种矿物在形成时间上的先后关系。
它与一定的地质作用阶段相对应。
4．矿物种：指具有相同的化学组成和晶体结构的一种矿物。
5．晶体：具有格子构造的固体, 或内部质点在三维空间成周期性重复排列的固体。
6．非晶质体：内部质点在三维空间不成周期性重复排列的固体。
外形上是一种无规则形状的固体，也称之为无定形体。
7．准晶态：不具有格子构造，即内部质点也没有平移周期，但其内部质点排列具有远程规律。
这种物态介于晶体和非晶体之间。
8．显晶质：结晶颗粒能用一般放大镜分清者；无法分辨者称为隐晶质。
9．等同点：晶体结构中物质环境和几何环境完全相同的点。
10．空间格子：等同点在三维空间作格子状排列。
11．结点：空间格子中的点，它们代表晶体结构中的等同点。
12．晶体的基本性质：①自限性：晶体能自发地形成封闭的凸几何多面体外形的特性。
②均一性：晶体内部任意两个部分的化学组成和物理性质是等同的。
③各向异向性：晶体的几何量度和物理性质与其方向性有关。
④对称性：晶体中相同部分或性质，能够在不同的方向或位置上有规律重复出现的特性。
⑤内能最小。
⑥结构最稳定。
13．层生长理论：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；晶面是平行向外推移而生长的。
14．布拉维法则：实际晶体的晶面常常平行于结点密度最大的面网。
（面网密度小的面，其面网间距也小，从而相邻面网间的引力就大，将优先生长。
反之，面网密度大的面，成长就慢。
生长速度快的晶面，在晶体的生长过程中，将会缩小而最终消失，实际上保留下来的晶面将是面网密度大的晶面。
）15．面角恒等定律：成分和结构均相同的所有晶体，不论它们的形状和大小如何，一个晶体上的晶面夹角与另一些晶体上的相对应的晶面夹角恒等。
第一章 第4节 矿物分类
1．层状铝硅酸盐粘土矿物 ． （1）构造特点： 此类粘土矿物大多不溶于水。 ⅰ 基本结构单位：Si、O四面体、Al、O八 四面体、 、 八 、 四面体 面体基本构造； 面体基本构造； ⅱ 粘土矿物晶架内的同晶置换（类质同象） 在Si、O层中，常常Al3+代替Si4+； 在Al、O层中，常常Mg2+ 代替Al3+ ，Fe3+ 代 替Al3+；
第四节 矿物的分类 一、矿物的分类
.
按晶体化学分类法，把矿物分为五大类十二 种类型，这里列出其中常见的几种，见下表：
常见矿物的化学类型
大类
一、 自然 元素 二、 硫化物
描述
单质金属或 非金属
代表性 矿物
自然铜 自然金 金刚石
化学式
Cu Au C
元素同硫 结合
卤族元素化 合物
1、元素同氧结 、 合 2、金属氧化物 、 与水联合派生
2
，
白云母 黑云母
5、角闪石：普通Ca 2 Na(Mg,Fe) 4(Al,Fe) 角闪石：普通 角闪石 [(Si,Al) 4O11](OH,F) 2晶体常呈长柱状，横 断面为假六边形，暗绿色，玻璃光泽，硬度56，两组完全解理。 6 、 辉 石 ： 普 通 Ca(Mg,Fe,Al)[(Si,Al) 2O6] ：晶体常呈短柱状，横断面呈八边形， 黑绿色，玻璃光泽，硬度5.5-6，两组中等解 理。绿辉石CaFe [Si2O6] 。 7 、 橄 榄 石 (Mg,Fe) 2[ SiO4]: 黄 绿 色 （橄榄绿），玻璃光泽，透明，硬度6-7，贝 壳状断口。
硅酸盐矿物的晶体结构
l
几类主要的硅酸盐矿物： 几类主要的硅酸盐矿物： 1、石英 ： 常发育成单晶或晶簇，或致密 、 石英： 块状，纯洁的石英无色透明，称为水晶 （crystal），因含杂质而显各种色调。 石英晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽， 无解理，贝壳状断口，硬度7。
矿物分类5大类
矿物分类5大类
矿物是地球表面自然形成的固体物质，在不同的环境条件下形成不同的矿物。
根据化学成分、晶体结构和形成条件等不同特征，矿物可以分为五大类。
一、元素矿物
元素矿物是由单一元素构成的矿物，属于最简单的矿物种类。
常见的元素矿物有金、银、铜、铁、铅、铝等。
这些矿物通常在地壳中发现，并经过采矿和提炼加工后，可用于制造各种金属制品。
二、硅酸盐矿物
硅酸盐矿物是由硅氧四面体和金属离子或多元酸根离子组成的矿物。
硅氧四面体包括一个硅原子和四个氧原子，金属离子或多元酸根离子通过共价键与硅氧四面体结合。
硅酸盐矿物是地球上最为普遍的矿物之一，占地球表面矿物的三分之二以上。
常见的硅酸盐矿物有石英、长石、云母等。
三、氧化物矿物
氧化物矿物是由金属离子和氧离子组成的矿物。
这些矿物通常在
地下水或大气氧化或水解作用下形成，这些作用可以使金属离子氧化
成氧化物，比如铁水解成铁氧化物及水。
较为常见的氧化物矿物有赤
铁矿、磁铁矿、锰矿等。
四、硫化物矿物
硫化物矿物是由金属离子和硫离子组成的矿物。
这些矿物通常在
火山喷发或地热活动时形成。
硫化物矿物是很多有价值金属的主要矿石，比如黄铁矿、黄铜矿等。
五、其他矿物
除了以上四种类型的矿物外，还有一些不属于以上四大类的矿物，比如磷酸盐、卤化物、碳酸盐、金属氧化物和石墨等。
总的来说，矿物的分类可以通过不同的特征进行区分，每一种分
类都有自己独特的形成条件和物理化学特性。
对于地质勘探和矿物资
源开发和利用，深入了解各类矿物的特性和分布规律是至关重要的。
矿物的分类与特征
矿物的分类与特征矿物是地壳中自然形成的固体物质，具有一定的化学成分和晶体结构。
它们在地球岩石圈中占据着重要的地位，对于地球科学的研究和资源开发具有重要意义。
矿物的分类与特征不仅是地质学和矿物学的重要内容，也关乎我们对地球的认识与理解。
本文将介绍矿物的分类与特征，并探讨其在地壳演化过程中所起的作用。
一、矿物分类矿物可以根据其组成元素进行分类。
常见的矿物元素有金属元素、非金属元素和半金属元素。
金属矿物是指以金属元素为主要成分的矿物，如铁矿石、铜矿石等。
非金属矿物是指以非金属元素为主要成分的矿物，如石膏、石墨等。
半金属矿物则含有一部分金属元素，一部分非金属元素，如硫铅矿石等。
此外，矿物还可以按照其晶体结构进行分类。
晶体结构是矿物的内部排列方式，决定了矿物的物理性质和化学性质。
根据晶体结构的不同，矿物可以分为六晶系，分别是立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系和六斜晶系。
二、矿物特征1. 化学成分：矿物的化学成分是确定其分类和特征的重要依据。
矿物的主要成分可以通过化学分析来确定，这样可以了解其组成元素及其含量。
矿物的化学成分决定了其性质和用途，不同的化学成分使不同的矿物具有各自独特的特征和功能。
2. 晶体结构：矿物的晶体结构是由其元素组成的晶格形成的。
晶体结构直接影响着矿物的物理性质和化学性质。
不同的晶体结构使得不同的矿物具有不同的硬度、光泽、颜色和密度等特征，这些特征有助于我们识别和区分不同的矿物。
3. 外部形态：每种矿物都有其独特的外部形态。
矿物的外部形态是由其晶体和晶面的生长方式决定的，包括晶体的形状、表面特征和断口特征等。
通过观察矿物的外部形态，我们可以初步判断其可能的矿物种类，并进一步确认其物种。
4. 物理性质：矿物的物理性质包括硬度、光泽、颜色、密度、磁性等。
这些性质对于矿物的鉴定和分类非常重要。
例如，矿物的硬度可以通过莫氏硬度刮痕实验来确定，光泽可以通过观察其表面反射光线的方式来判断。
矿物的物理性质和晶化分类
•沿着双晶接合面特别是聚片双晶的接合面发生，如刚玉
沿某一种面网存在有他种成分的细微包裹体，或者是固溶 体离溶物
•矿物解理与裂理的区别
•解理——晶质矿物的固有特性，同种矿物具有相同解理
•裂理——矿物的非固有特性，同种矿物并非都具有裂理，
•
但若产生裂理，必在相同的方向上
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矿物的物理性质和晶化分类
• 延展性是金属键矿物的一种 特性。金属键的矿物在外力作用 下能产生塑性形变;金属键程度不 同，则延展性也有差异
•
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矿物的物理性质和晶化分类
• 5、 矿物的脆性和延展性
•弹性：
•矿物受力后，去除外力后自行恢复原状 的性质，如云母
•挠性：
•矿物受力后，去除外力后不能自行恢复 原状的性质，如蛭石
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矿物的物理性质和晶化分类
•依据矿物相对密度大小可将矿物分为：
• 轻级(<2.5 ): 如 石墨(2.5)、自然硫(2.05～2.08)、 石盐(2.3)等
• 中级(2.5～4): 大多数矿物属于此级。如 石英(2.65)、 萤石(3.18)、金刚石(3.52)等； • • 重级(>4): 如 重晶石(4.3～4.7)、磁铁矿(4.5～5.2)、 白钨矿(5.8～6.2)、 方铅矿(7.4～7.6)、 自然金(14.6～ 18.3)等。
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矿物的物理性质和晶化分类
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2020/11/30
矿物的物理性质和晶化分类
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矿物的物理性质和晶化分类
• 4、 矿物的脆性和延展性
矿物的晶体化学分类
思考题：
8、黄铁矿的结构、形态特点？ 9、铜矿石有哪些？硫矿石有哪些？ 10、 什么是缺席构造？什么是超晶胞（超结构）？ 11、硫化矿床的次生富集带是怎么形成的？ 12、哪些矿物具有NaCl及其衍生结构？ 13、哪些稀有元素可以在硫化物中综合利用？ 14、说出三种重要的硫化物矿床类型。
世界上产金刚石的主要为南非，我国山东、辽宁也产。 世界上最大的金刚石产于南非，重3000多克拉，我国最大
的 金刚石“常林钻石”158克拉，发现于山东临沭县常林 村。
用途：宝石之王，极硬材料，半导体等。
主要矿物简介——石墨：
化学组成：C 晶体结构：为一典型层状结构（图片），层内：每个C原 子外的1个s轨道与2个p轨道形成3个sp2杂化轨道，与 周围3个C原子形成共价键，所以，C都是三角形配位； 还有一个p轨道没有参加杂化，这个p轨道垂直层面，相 互重叠形成大键（金属键）。层与层之间还有分子键。
形态：粒状、致密块状。
物理性质：铅灰色，强金 属光泽，立方体解理（几 组？符号？夹角？），硬 度小于小刀，重。 成因：热液型，常与闪锌 矿共生，形成铅锌硫化矿 床。
用途：提炼Pb，Ag多时 也可提炼Ag。
闪锌矿结构
主要矿物简介——闪锌矿：
化学组成：ZnS，常 类质同像混入Fe，以 及一些稀有元素。
金成色
Au
Ag
Au 其他金属组分
1000
首饰用“K”表示纯度：24K金表示100％纯度的金，18K则 表示18/24纯度的金。
主要矿物简介——金刚石：
化学组成：C，但通常还含N、B，并且根据含N、B的多 少对金刚石进行分类。 晶体结构：为一典型结构（图片），单晶胞内除了立方面 心上有C原子外，晶胞内还有4个C原子。化学键：每个C 原子外的1个s轨道与3个p轨道形成4个sp3杂化轨道，与 周围4个C原子形成共价键，所以，C都是四面体配位。
矿物的分类（简要）
矿物的分类（简要）目前已知的矿物有3000多种，按晶体化学分类将这些矿物分为5个大类。
第一大类：自然元素矿物。
比较少，指由一种元素（单质）产出的矿物。
地壳中已知自然元素矿物大约90种，占地壳总重量的0.1％。
可以分为金属元素，以铂族及铜、银、金等为主；非金属元素，碳、硫等；半金属元素，砷、铋等。
常见的矿物有金、铂、自然铜、硫磺、金刚石和石墨等。
第二大类：硫化物及其类似化合物矿物。
共200～300多种，按种类仅次于硅酸盐类矿物，重量为地壳的0.25％。
常富集成重要的有色金属矿床，是铜、铅、锌、锑等的重要来源，具有很大的经济价值。
主要特点是：具有金属光泽，颜色、条痕较深，硬度低、比重大、导热性能好。
另一特点是，因硫化物往往与岩浆共生，所以在地表表生作用下极易氧化，除黄铁矿（硬度6～6.5），余皆硬度较低。
此类矿物常见者有黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、方铅矿PbS、闪锌矿、辉锑矿Sb2S3、辉钼矿MoS2、辰砂HgS。
第三大类：卤化物。
种类少，约120种，仅占地壳重量的0.1％，下分氯、溴、碘化物类，氧、氢氧、硫卤化物类，氟化物类。
大部分形成于地表条件下，构成盐类矿物，含色素离子少，色浅，硬度低，一般＜3.5。
常见矿物有石盐（NaCl）、钾盐（KCl）、萤石（CaF2）等。
第四大类：氧化物及氢氧化物类矿物。
分布相当广泛，约180～200种之多，占地壳重量的17％。
常见矿物有石英、刚玉Al2O3、磁铁矿、铝土矿Al2O3·nH2O等，是铝、铁、锰、锡、铀、铬、钛、钍等矿石的重要来源，经济价值很大。
第五大类：含氧盐矿物。
矿物中的最大一类，是金属元素与各种含氧酸根（如硅酸根、碳酸根、硫酸根、硝酸根等）的化合物，几乎占地壳已知矿物的2/3，可进一步分为硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐等。
硅酸盐类：地壳中主要由此类矿物组成，约800多种，占已知矿物的1/3左右，为地壳总重量的3/4，如将SiO2重量计入，可为地壳总重量的87％以上。
矿物分类及特征
3.4
含氧盐大类分类 硅酸盐类 硼酸盐类 磷酸盐、坤酸盐（钒酸盐）类 碳酸盐类 硫酸盐类
硝酸盐类
硅酸盐（长石）
硼酸盐（硼砂）
磷酸盐（磷灰石）
碳酸盐（冰州石）
硫酸盐（天青石）
硝酸盐（钠硝石）
3.5
形态与物理性质
3.5.1 形态
硅酸盐矿物的形态，主要取决于硅氧四面体骨干的 形成，团外阳离子配位多面体，特别是[AlO6]八面 体的联接特点对形态也有重要影响。晶体的延伸方 向往往是化学键强相对最大的方向，一般为硅氧 四 面体骨干的伸展方向。 具[SiO4]弧立四面体的硅酸盐，形态上常表现为三 向等长的习性。当有附加阴离子O2－等存在时，结 构中则可以出现[AlO6]四面体链晶体多呈一向延长 之柱状、针状形态。 具环状硅氧四面体骨干的硅酸盐矿物，晶体常呈柱 状，柱的延长方向与“环柱”方向一致。
黄铜矿
石榴子石
黄玉
辰砂
钨华
胆矾
3.2
化学成分 1、络阴离子团 2、团外阳离子
3、附加阴离子
4、类质同象 5、化学式 3.3 化学键和结晶结构 1、化学键
——共价键和离子键及氢键或分子键
2、结晶结构 基本结构单元是中心阴离子的氧原子配位多面体。其 多面体的形态大多数为四面体，亦有三角形者。
亚种：把属于同一个种的矿物，因在次要成分上或者在晶形、 物理性质等到方面，表现出比较显著的差异者，划分 为某一矿物的亚种。 1.2 对矿物的具体分类如下： 第一大类：自然元素矿物
第二大类：硫化物及其类似化合物矿物
第三大类：卤化物矿物 第四大类：氧化物及氢氧化物矿物 第五大类：含氧盐矿物
2
矿物的命名
具链状硅氧四面体骨干的硅酸盐晶体 常呈柱状或针状，晶体延长方向平行链的延伸方向。
现代矿物学课件 4.矿物的晶体结构
【形态】 四方短柱状、长柱状或针状。 【物理性质】 褐红、暗红色，含Fe者呈黑色；条痕浅褐色；金刚
光泽；微透明。解理平行{110}中等。硬度6～6.5。相对密度 4.2～4.3。性脆。铁金红石和铌铁金红石均为黑色，不透明。 铁金红石相对密度4.4，而铌铁金红石可达5.6。
（亚类） 族
例
自然金 Au 自然铋 Bi 金刚石、石墨 C
方铅矿 PbS 黄铁矿 Fe[S2]
硅酸盐： 岛、环、链 、层、架状
刚玉 Al2O3 水镁石 Mg[OH]2
石榴石、辉石、 云母、长石
萤石 CaF2
二、Zoltai-Stout矿物结构分类 （1984）
依据：化学键类型＋对称性
特点：三端元分类 三端元： 多面体骨架结构；
2.1.2 多面体骨架结构分类
依据：
a. 骨架的配位多面体； b. 骨架的维的延伸（dimensional extent）； c. 骨架中多面体基团的种类； d. 共用多面体角顶的数目（共用系数S）； e. 一个不对称单位或多面体环路内的多面
体数目。
零维四 面体骨 架—— 岛状和 环状
一维 四面 体骨 架
【晶体结构】 四方晶系。氧离子近似成六方紧密堆积，而钛
离子位于变形八面体空隙中，构成Ti－O6八面体配位。钛离 子配位数为6，氧离子配位数为3。在金红石的晶体结构中
Ti—O6配位八面体沿c轴共棱成链状排列。链间由配位八面体 共角顶相连。
滑石(Talc) Mg3［Si4O10］(OH)2
纯者为白色，含杂质时呈其他浅色。玻璃光泽，解理面 显珍珠光泽晕彩。解理｛001｝极完全；贝壳状断口。硬度1。 相对密度2.58～2.83。有滑腻感。解理片具挠性。
矿物的结晶分类[整理版]
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矿物的结晶分类矿物也可以按照晶系来分类。
什么是矿物的晶系呢？晶系是矿物按着晶体对称程度分类的级别之一。
矿物学家认为矿物晶体中可能的对称型共有32种。
它们按照对称点的不同可以分属于三个晶族。
晶族内又分为七个晶系。
下面将七个晶系的特征和所代表的矿物按对称程度的高低依次叙述。
高级晶族是高次轴(当然这个轴是假想的对称轴)，多于一个对称要素，可以彼此斜交，被称为等轴晶系。
例如具有六面体的黄铁矿和方铅矿晶体就是高级晶族的等轴晶系矿物。
中级晶族包括三个晶系，既四方(正方)晶系、三方(菱形)晶系和六方晶系。
四方晶系有唯一一个四次高级对称轴，比较典型的矿物有黄铜矿、白钨矿、彩钼铅矿和锡石等。
三方晶系的矿物有唯一一个三次高级对称轴，我们常见的矿物有石英、电气石、白云石和方解石等。
六方晶系有一个唯一的六次高级对称轴，这类矿物常见的有磷灰石、红锌矿和绿柱石等。
低级晶族无高级对称轴，矿物的晶面必定互相垂直或平行。
这类矿物包括三个晶系：斜方(正交)晶系、单斜晶系、三斜晶系。
斜方晶系的对称特点表现在有一个二次对称轴和一个面，对称要素不少于三个。
常见的矿物有橄榄石、异极石和泻利盐等。
单斜晶系的对称要素特征是具有一个二次对称轴和一个对称面，常见的矿物有斜晶石和正长石。
三斜晶系无对称轴和对称面，常见的矿物有高岭石和钙长石。
矿物的化学分类矿物有几千种，它们是如何归类的呢。
有一种分类方法为化学分类法。
这种方法就是按着化学元素的组合来划分矿物种类。
现在世界矿物学家共同采用的化学分类方法,是采纳德国著名矿物学家史特伦茨的分类。
他按照门捷列夫周期表中的化学元素组合把矿物划分为八大类。
我们可以在每一类矿物中举出一种矿物，先对它们有一个初步认识。
第一大类自然元素矿物。
它又细分为金属、半金属和非金属。
金属如自然铜、自然金等；半金属如自然铋等；非金属有自然硫、石墨等。
第二大类硫化物矿物，如黄铜矿；硒化物矿物，如硒碲矿；锑化物矿物，如锑铜矿；砷化物矿物，如砷锑矿；碲化物矿物，如碲金矿；铋化物矿物，如铋车轮矿。
晶体类型 方解石晶体
晶体类型方解石晶体晶体是由原子、分子或离子按照一定的规律排列形成的固体物质。
晶体的类型根据晶体内部的原子或分子之间的排列方式不同而分类。
方解石（Calcite）晶体是一种常见的矿物，它属于立方晶系，具有一些独特的物理和化学特性。
下面将介绍方解石晶体的结构、性质以及在实际应用中的一些相关参考内容。
1. 结构特点：方解石晶体的结构是立方晶系，原胞包含着6个CaCO3分子。
方解石晶体中的碳酸根（CO32-）离子呈三角形排列，形成一个平面。
这种平面排列使得方解石晶体具有双折射性，即使光线经过方解石晶体时会分成两束光线，发生折射。
这一特性使得方解石晶体在光学领域具有重要的应用价值。
2. 光学性质：方解石晶体的光学性质主要有双折射和散光。
双折射是指光线经过方解石晶体时会分成两束光线，这是由于方解石晶体内部的原子或离子的排列方式造成的。
散光则是因为方解石晶体的晶片表面会产生偏振现象，使得传播的光线发生散射现象。
这些光学特性使得方解石晶体在显微镜和光学仪器的制造中得到广泛应用。
3. 物理性质：方解石晶体具有较低的硬度，一般在2.5-3.0之间。
它的结构稳定，能够在大气中长时间存在而不易溶解。
方解石晶体的比重约为2.71g/cm³，折射率约为1.5。
这些物理性质使得方解石晶体在宝石加工和装饰品制作中得到广泛应用。
4. 应用领域：方解石晶体由于其特殊的结构和性质，在多个领域有重要的应用价值。
其中包括：- 光学仪器制造：方解石晶体可以用来制造偏光镜、干涉仪、偏振片等光学仪器。
其双折射和散光性质使得能够有效消除或利用光的偏振现象。
- 宝石加工和装饰品制作：方解石晶体具有较低的硬度和透明性质，在宝石加工和装饰品制作中常作为玉石、琥珀等的替代材料。
- 地质学研究：方解石晶体是一种常见的矿物，在地壳中普遍存在。
通过对方解石晶体的研究，可以研究地质变迁和地球历史。
- 化学实验：方解石晶体在化学实验中常作为制备碳酸钙和纯化重金属离子等重要试剂。
晶体的类型
晶体的类型1 结晶结晶是物理化学中有序分子组织，可按单元晶体，网晶体和晶体液以及其他方式进行分类。
它有单质晶体、复合晶体以及晶液等类型，可以是流动固体、固体溶剂和离子溶液等物质。
它们有着不同的结构特征以及相应的物理性质。
2 晶体类型1. 单质晶体：是由单一的原子或离子分子所构成的晶体，如碳酸钙、铝矿、石英、汞灰石和四方水晶等，它们的晶体结构比较简单，由能够形成分子簇小结构的原子组成。
2. 复合晶体：是由离子或分子组成的晶体，其中离子和分子之间形成规则的晶体排列，例如有机晶体、块状晶体、点阵晶体等。
3. 晶液：晶液是固态物质的液态形式，由有序排列的磁性晶体矿物构成，具有晶体的特性，但又有液体的灵活性。
3 区别1. 构造的不同：单质晶体由原子或分子组成，而复合晶体由离子和分子组成；晶液是晶体的液态形式，由有序磁晶矿物组成，类似于固体状态。
2. 物理性质的不同：对比单质晶体和复合晶体，单质晶体的熔点通常比复合晶体低。
晶液比其他结晶形式的物质更具流动性，可以把其他物质溶解起来。
3. 热稳定性的不同：单质晶体更稳定，而复合晶体和晶液则容易受到热量的影响。
因此，在高温下，中性物质可以转变为其他形式，而单质晶体仍可以保持稳定。
4 应用结晶具有重要的科学意义和工业应用，这些晶格结构及其物理性质将决定所研究物质的关键应用性能。
工业界常常使用晶体材料以改善以下性能：结晶的组成可以影响到化学和物理性能，如导电率、密度、硬度、结晶时间、折射率等；晶体形状也受调控，如上下抛物面、圆锥、柱体、棱柱和球形等；某些晶体的表面也可以实现光的控制，这对于制备太阳能电池、冷光灯和电子显示屏有重大意义。
因此，结晶是各种科学研究以及工业应用中必不可少的一环，对于对结晶了解、掌握和利用很有必要。
《结晶学与矿物学》复习要点
结晶学一、全然不雅点：1.晶体〔crystal〕的不雅点：外部质点在三维空间周期性反复陈列形成的固体物资。
这种质点在三维空间周期性地反复陈列称为格子结构，因而晶体是存在格子结构的固体。
2对称型〔classofsymmetry〕晶体微不雅对称因素之组合。
〔点群，pointgroup〕3.空间群：一个晶体结构中，其全体对称因素的总跟。
也称费德洛夫群或圣佛利斯群。
4.单形〔Simpleform〕：一个晶体中，相互间能对称反复的一组晶面的组合。
即能借助于对称型之全体对称因素的感化而互相联络起来的一组晶面的组合。
5.双晶：两个以上的同种晶体，相互间按必定的对称关联互相取向而构成的规那么连生晶体。
6.平行六面体：空间格子中按必定的原那么分别出来的最小反复单位称为平行六面体。
是晶体外部空间格子的最小反复单位，是由六个两两平行且相称的面网构成。
7.晶胞：能充沛反应全部晶体结构特点的最小结构单位，其形状巨细与对应的单位平行六面体完整分歧。
8．类质同像：晶体结构中某种质点为性子相似的他种质点所替换，独特结晶成平均的单一相的混杂晶体，而能坚持其键性跟结构型式稳定，仅晶格常数跟性子略有改动。
9.同质多像：化学身分一样的物资，在差别的物理化学前提下，形成结构差别的假设干种晶体的景象。
10.多型：一种元素或化合物以两种或两种以下层状结构存在的景象。
这些晶体结构的结构单位层全然上是一样的，只是它们的叠置次第有所差别。
二、晶体的6个全然性子1、均一性〔homogeneity〕：统一晶体的任一部位的物理跟化学性子性子基本上一样的。
2、自限性〔propertyofself-confinement〕：晶体在自在空间中成长时，能自发地形成封锁的凸多少何多面体形状。
3.异向性〔各向异性〕异向性(anisotropy)：晶体的性子随偏向的差别而有所差别。
4.对称性〔propertyofsymmetry〕：晶体的一样局部〔如形状上的一样晶面、晶棱或角顶，外部结构中的一样面网、行列或质点等〕或性子，能够在差别的偏向或位置上有法则地反复出现。
《结晶学与矿物学》复习要点
《结晶学与矿物学》复习要点结晶学一、基本概念：1.晶体（crystal）的概念：内部质点在三维空间周期性重复排列构成的固体物质。
这种质点在三维空间周期性地重复排列称为格子构造，所以晶体是具有格子构造的固体。
2对称型（class of symmetry）晶体宏观对称要素之组合。
（点群，point group）3.空间群：一个晶体结构中，其全部对称要素的总和。
也称费德洛夫群或圣佛利斯群。
4.单形（Simple form）：一个晶体中，彼此间能对称重复的一组晶面的组合。
即能借助于对称型之全部对称要素的作用而相互联系起来的一组晶面的组合。
5.双晶：两个以上的同种晶体，彼此间按一定的对称关系相互取向而组成的规则连生晶体。
6.平行六面体：空间格子中按一定的原则划分出来的最小重复单位称为平行六面体。
是晶体内部空间格子的最小重复单位，是由六个两两平行且相等的面网组成。
7.晶胞：能充分反映整个晶体结构特征的最小结构单元，其形状大小与对应的单位平行六面体完全一致。
8．类质同像：晶体结构中某种质点为性质相似的他种质点所替代，共同结晶成均匀的单一相的混合晶体，而能保持其键性和结构型式不变，仅晶格常数和性质略有改变。
9.同质多像：化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下，形成结构不同的若干种晶体的现象。
10.多型：一种元素或化合物以两种或两种以上层状结构存在的现象。
这些晶体结构的结构单元层基本上是相同的，只是它们的叠置次序有所不同。
二、晶体的6个基本性质1、均一性（homogeneity）：同一晶体的任一部位的物理和化学性质性质都是相同的。
2、自限性（property of self-confinement）：晶体在自由空间中生长时，能自发地形成封闭的凸几何多面体外形。
3. 异向性（各向异性）异向性(anisotropy)：晶体的性质随方向的不同而有所差异。
4. 对称性（property of symmetry）：晶体的相同部分（如外形上的相同晶面、晶棱或角顶，内部结构中的相同面网、行列或质点等）或性质，能够在不同的方向或位置上有规律地重复出现。
矿物学宝石学基础
类质同象可根据代换量的多少分为两种类型：
完全类质同象：代换量不受限制如橄榄石
不完全类质同象：代换量不能超过一定限度，如 红宝石
此外类质同象还可分为等价类质同象和异价类质 同象
影响类质同象的外界条件很多，但主要是温度
类质同象可以影响矿物的颜色、折射率、密度等， 例如橄榄石，随着Fe2+的增加，颜色变深，折射率、 密度等均增大。
刚玉晶体 石英簇
赤铁矿
锡石
尖晶石
金红石
金绿宝石
(4)卤化物大类：萤 石 CaF2
萤石晶体
▪ (5)含氧盐大类： ▪ 硅酸盐类：锆石、橄榄
石……约占宝石的50%
锆石晶体
橄榄石晶体
橄榄石
各种颜色品种锆石
碳酸盐类：孔雀石、 菱锰矿、冰洲石
菱锰矿
孔雀石 冰洲石
磷酸盐类：磷灰石、绿松石、磷铝锂石等
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。
磷灰石
磷灰石
绿松石
磷铝锂石
硫酸盐类：重晶石、天青石
柱状天青石晶体
硼酸盐类：硼砂等
硼砂
3．宝石矿物的化学成分与化学式
目前已知的矿物约有3000种左右，绝大多 数是固态无机物。液态的（如自然汞）、气 态的（如氮）以及有机物（如琥珀），仅占 数十种。在固态矿物中，绝大部分都属于晶 质矿物，只有极少数（如水铝英石、蛋白石） 属于非晶质矿物。
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第十八章 自然元素大类
概述
化学组成：只有某些元素能形成自然元素矿物（表18 －1）
晶体结构：自然金属元素矿物主要为铜型结构（立方
最紧密堆积）、锇型结构（六方最紧密堆积），半 金属元素矿物为砷型结构（NaCl结构沿L3变形， L33L23PC）；自然非金属元素矿物结构各异。
物理性质：自然金属元素矿物－－金属键的特点（有
形态：不规则粒状集合体，树枝状等 （图片）；
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•
主要矿物简介——自然金：
物理性质： （请同学们自己说出）； 成因：热液型，砂金（沉积砂矿），变质型。 用途：“硬通货”，装饰，精密仪器，耐高温、腐蚀材料等 。
关于黄金的纯度：成色－Au的含量，用千分数表示：
首饰用“K”表示纯度：24K金表示100％纯度的金，18K则 表示18/24纯度的金。
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主要矿物简介——自然金：
化学成分：Au，与Ag呈完全类质同像，形成金银矿 、银金矿等：
Ag含量 （%）
矿物名称
0~5 自然金
5~15
含银 自然金
15~50
50~85
85~95
95~10 0
银金矿 金银矿
含金
自然银
自然银
晶体结构：铜型结构（立方最紧密堆积）（图片）； 思考：晶系？对称型？
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•
矿物的晶体化学分类：
完全类质同像系列：两个端员为两个独立的矿物种，并以 中间二分法将整个系列分为两个矿物种，端员之间的成 分可作亚种。如：
Mg[CO3]---------------Fe[CO3]
菱镁矿
菱铁矿
（种）
（种）
含铁菱镁矿
（亚种）
同一矿物，因化学成分或物理性质、形态上出现较明显差
•
第十八章 自然元素大类
概述
呈单质状态产出的矿物；也可以是多种金属元素形成 的金属互化物、合金。
单质如：自然金Au、金刚石C； 金属互化物如：Fe0.83Si2（相当于化合物，含量比列
固定）
合金如：Au-------Ag（类质同像系列，含量连续变 化）
在有些情况下，金属互化物与合金不好区分。
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•
主要矿物简介——金刚石：
化学组成：C，但通常还含N、B，并且根据含N、B的多 少对金刚石进行分类。 晶体结构：为一典型结构（图片），单晶胞内除了立方面 心上有C原子外，晶胞内还有4个C原子。化学键：每个C 原子外的1个s轨道与3个p轨道形成4个sp3杂化轨道，与 周围4个C原子形成共价键，所以，C都是四面体配位。
它们结构新颖，物理性质特别，具有超导性、量子效应等 ，引起人们的关注。
思考： C原子是最紧密堆积吗？
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•Sp3杂化轨道
•
主要矿物简介——金刚石：
形态：呈单晶体产出，八面体、菱形十二面体等。（图片 ） 物理性质：（请同学们自己说说）。 成因：高温高压产物，只能形成于地下深处岩浆作用，主 要产于超基性的金伯利岩（一种形成于地幔或下地壳的， 但被迅速带至地面浅处的岩石）中；砂岩。
世界上产金刚石的主要为南非，我国山东、辽宁也产。 世界上最大的金刚石产于南非，重3000多克拉，我国最大
的 金刚石“常林钻石”158克拉，发现于山东临沭县常林 村。
书学山海有无路涯勤苦为作用径舟，途：宝石之王，极硬材料，半导体等。•
主要矿物简介——石墨：
化学组成：C 晶体结构：为一典型层状结构（图片），层内：每个C原 子外的1个s轨道与2个p轨道形成3个sp2杂化轨道，与 周围3个C原子形成共价键，所以，C都是三角形配位； 还有一个p轨道没有参加杂化，这个p轨道垂直层面，相 互重叠形成大键（金属键）。层与层之间还有分子键。
哪些特点？）；自然非金属元素矿物－－非金属键 的特点，物性各异，与化学键有关。
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第十八章 自然元素大类
分类
自然金属元素类：铜族（Cu、Au、Ag） 铂族（Pt、Ir、Ru 、Os等）
自然非金属元素类：C: 金刚石、石墨、C60 S: 自然硫
自然半金属元素类：As、 Sb、Bi
在以后的章节里，我们将按以上分类对各大类 、类、族、种矿物进行分门别类地介绍。
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矿物的命名：
按成分：自然金、钛铁矿； 按物理性质：橄榄石、方解石、重晶石； 按形态：石榴子石、十字石； 按物理性质＋化学成分：方铅矿、黄铜矿、磁铁矿； 按物理性质＋形态：绿柱石、红柱石； 按地名：高岭石、香花石、包头矿； 按人名：张衡矿
•Sp2杂化轨道
•未参加杂化的p轨 道
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主要矿物简介——石墨：
形态、物理性质：同学们自己说说 成因：高温变质。 用途：耐高温材料，润滑剂，导电材料。
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主要矿物简介——富勒烯（C60）与纳米碳管：
化学组成：C，是在合成过程中新发现的C元素的物相 。 晶体结构： C60：60个C原子形成一个像足球一样的大分子； 纳米碳管：类似于石墨层卷曲成管。
矿物的晶体化学分类
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2020年4月10日星期五
矿物的晶体化学分类：
种：具有确定的晶体结构和相对稳定的化学成分。
同质多像变体：虽然成分相同，但结构不同，物理性质
也不同，属不同矿物种。如：金刚石与石墨。
多型变体：成分相同，且结构差异不大，物理性质也相近
，属同一矿物种。如：2H石墨与3R石墨。
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矿物的命名：
“矿”－－金属矿物：方铅矿、黄铜矿 “石”－－非金属矿物：方解石、石榴子石 “晶”－－透明矿物：水晶 “玉”－－宝石类矿物：黄玉、刚玉 “砂”－－细小颗粒产出矿物：辰砂 “华”－－地表次生的松散状矿物：钴华、钼华 “矾”－－溶于水的矿物：胆矾
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异的，称为该矿物的变种或异种。如：铁闪锌矿（ Zn,Fe）S是闪锌矿ZnS的变种，紫水晶是石英的变种 ，镜铁矿是呈片状的赤铁矿的变种。
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矿物的晶体化学分类（仅列出大类）
第一大类 自然元素矿物 第二大类 硫化物及其类似化合物矿物 第三大类 氧化物和氢氧化物矿物 第四大类 含氧盐矿物 第五大类 卤化物矿物