第四章 矿物.ppt.Convertor

第四章矿物

第一节矿物及晶体的概念

一矿物的概念

二晶体与非晶体

石英及玛瑙

一矿物的概念

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均匀固体称矿物。

天然产出

具有一定的内部结构

具有一定的化学成分

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：结晶质点呈规则排列的固体。如：石英晶体，石盐晶体。

非晶体：质点无规则排列。如：玻璃质，胶体等。

自然界中以晶体矿物为主，也存在非晶质矿物。

宝石

石盐的晶体结构（立方体）

金刚石（架状）石墨（层状）

晶体结构

非晶质的蛋白石(SiO2)

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

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。

黑云母

云母的层状结构。

矿物晶体（晶系）

１等轴２四方３斜方４单斜５三斜６六方

石盐

钼铅矿

黄玉

白云母

斜长石

石英

第二节矿物的化学成分

一地球中的元素

矿物的化学成分与地壳中

元素的关系

三矿物化学成分的变化

四矿物的化学式

一地球中的元素

上图说明了什么？

地球各圈层元素特征

地核：Fe、Ni

地慢：O 、Si 、Mg 、Fe 、Ca 、Al 、Na 、k

地壳：O 、Si、Al 、Fe 、Ca 、Mg 、Na 、K

水圈：O 、H 、Cl 、Na

大气圈: N 、O

生物圈：O 、C 、H 、N 、Ca

图中元素占地壳元素组成98%以上。

二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，矿物种数多、数量大。

克拉克值较高的Si、AI、Fe、k、Na、Ca、Mg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24％，占地壳总重量的75％；氧化物矿物占矿物总数的14％，占地壳总重量的17％。

三矿物化学成分的变化

矿物的类质同象

在矿物晶体结构中，某种离子或原子的位置，被性质类似的其它离子或原子占据的现象，并未引起化学键性和晶体结构发生质的变化。

例如：闪锌矿ZnS中

的Zn2+可被Fe2+部分

取代。

闪锌矿

四矿物的化学式

实验式：只表示矿物中各组分数量比。

例如：方解石的实验式为CaCO3

或CaO·CO2。

结构式（晶体化学式）：既能反映矿物中各组分种类、比例，又能反映组分之间的结合关系。使用较普遍。

例如：白云石CaMg［CO3] 2

铁闪锌矿（Zn，Fe）S

高岭石Al4［Si4O10］（OH）8

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。

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。不同的矿物具有不同的晶形和形态特征，这是我们识别矿物的一个基本准则。研究矿物的形态，在鉴定矿物、研究其成因、指导找矿及利用矿物资源方面具有十分重要的意义。

第三节矿物的形态

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

矿

物

形

态

集合体形态

不规则

晶面特征

结晶习性

规则

单体形态

不规则

规则

双晶

平行连晶

粒状

柱状

片状

结核体

晶面条纹

蚀象

显晶质

隐晶质

分泌体

鲕状体

钟乳状

理想形态

晶体习性：其含义一是同种晶体所习见的形态；二是晶体在三维空间延伸的比例。

在相同的生长条件下，一定成分的同种矿物，总是有它自己的常见形态，矿物晶体的这种性质与其成分、结构和形成环境密切相关。

一矿物的单体形态

结晶习性分为三种基本类型：

一向延长型：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状、纤维状等；如柱状石英、针状普通角闪石、纤维状石膏、石棉等。

二向延长型：晶体沿两个方向特别发育，呈鳞片状、片状、板状等；如片状云母板状石膏。三向等长型：晶体在三维空间发育程度近于相等，呈等轴状或粒状，如立方体石盐、黄铁矿。一向延长型

石英

磷灰石

黄玉

蓝晶石

二向延长型

石膏

云母

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。

黄铁矿

石英

晶面花纹

除了结晶习性外，还要了解晶面的特征。

实际晶面不是理想的平面，常出现各种花纹，即晶面花纹。晶面花纹对不同的矿物来说都有着各自特色，因此，它可作为矿物的鉴定标志。

(1) 晶面条纹：是指晶面上可以见到的一系列平行或交叉的条纹，它们严格地沿着一定的晶体学方向排列。根据形成机理不同可以分成聚形纹和聚片双晶纹。

聚形纹它是在晶体生长过程中，由相互邻接的两个单形的狭长晶面交替发育而形成的。在一个晶体上，同一单形的各晶面，只要有条纹出现，它的样式和分布状况总是相同的。因此，利用晶面条纹的特征，不仅可以鉴定矿物，而且还有助于作单形分析和对称分析。

晶面花纹有以下三种：

聚片双晶纹是由聚片双晶所引起的条纹。和聚形纹相比，聚片双晶纹较平直、细密而均匀。聚形纹只出现在晶面上，晶面消失也随之消失；而聚片双晶纹贯穿晶体内部，故晶面消失后它不随之消失。

（2）晶面螺纹

晶面上的螺旋纹是晶体螺旋状生长的结果。它与形成条件和晶体的成分结构有关。高温比低温生长的晶体具有更圆的螺旋纹，成分和结构简单的晶体常简单圆形螺旋纹，而成分和结构复杂的晶体则呈现多边形螺旋纹。

（3）蚀象

是晶面受到溶蚀而遗留下来的一种具有一定形状的凹斑。蚀象的形状和分布主