第五讲自然元素类PPT课件

• 少数为六方最紧密堆积，具六方格子，像自然锇等。 此类矿物在成分上类质同像的现象较为广泛，在形 态上具等轴粒状和六方板状特点。
• 在物性上，具典型的金属特性，如不透明，金属光 泽，硬度低，相对密度大，延展性强，为热和电的 良导体等。
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• 半金属元素：即As、Sb、Bi。它们构成的矿 物具有歪曲了的NaCl型晶胞，形成略显层状 的菱面体晶格.
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• 3）矿物的形态：八面体、菱形十二面体 及其聚形
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（4）物理性质
• 无色透明，通常略带深浅不同的黄色色调，也有乳白色、 线绿色、天蓝色、粉红色、紫色、褐色、棕色或黑色(合石 墨包裹体)。湖南砂矿中的金刚石呈黄色或强黄绿色、浅绿 色、少量温棕黄、线灰色。它是由两种色心引起，即氮原 子中心和放射性辐射损伤中心。具有一定弧氮中心的金刚 石，对能量高于2.2ev(波长小于560nm)的入射光有明显的 吸收而呈黄色；辐射损伤中心使C的电子结构发生变化，产 生晶格缺陷，形成一系列新的吸收，使金刚石着色。典型 的金刚光泽，具有高的折射率和强的色散，一经琢磨得法 就显出闪烁光芒。解理{111}中等、{110}不完全。硬度10， 为 金 刚 石 独 有 的 特 性 。 相 对 密 度 3 ． 47—3 ． 56 ， 一 般 3．52左右。抗磨性强。具发光性，日光下团圆后，夜间 (或置于暗室)则发谈青蓝色的磷光，放有“夜明珠”之称。 在紫外线照射下发绿色、天蓝或紫色磷光(有区域性)，但也 有不发光的。
第五讲：第一大类：自然元素（1学时） • 自然元素类矿物大致有40种左右，占整个
地壳的0.1%，分布极不均匀，最主要的有 自然铜、自然金、自然铂、自然硫、石墨、 金刚石等 • 这一大类矿物分为：自然金属元素、自 然 半金属元素、非金属元素
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• 金属元素：主要为铂族元素Ru、Rh、Pd、Os、Ir、 Pt和Cu、Ag、Au，而其它Fe、Co、Ni处于极次要 地位。这些元素所构成的矿物多为典型的金属键； 大多数矿物的原子是最紧密堆积，故结构型较为简 单．对称性较高。其个多数为立方最紧密堆积，具 立方面心格子的铜型结构，如自然铜、自然金、自 然铂、自然把等。
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四、石墨
• （1）化学成分：含有其他一些杂质成分， 甚至可达10~20%，主要有二氧化硅、氧化 铝、氧化亚铁、氧化镁、氧化钙、五氧化 二Leabharlann Baidu、氧化铜等，此外还有一些水、沥青、 粘土。
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（2）晶体结构：
• 六 c=0方.6晶80系nm，，DZ46=h4—。P为63典/m型m的c ，层a状=结0.2构46，n每m ，层 由碳原子排列成六方环状网，上层面网的碳 原子对着下层面网六方环的中心。层间为分 子键，层内是共价键-金属键。
• 自然金中的金含量是以成色来表示的，即金的重量 占整个重量的千分率，表示为
• 金的成色=Au/（Au+Ag+Cu+········）*1000
•
金的成色常与成因有关，即成色是标型 特征之一。 4
（2）晶体结构：
• 等 原子轴呈晶立系方，最O5紧h-密Fm堆3m积，,形Z成=4立，方a=面0心.40格7子8n的m铜， 型结构。
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（3）矿物的形态：
• 六 八 面 体 晶 类 ， 对 称 型 为 Oh 即 为 3L44L36L29PC，完好晶体少见，常见单形有 立方体、菱形十二面体、八面体、四六面体、 四角三八面体等。
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（4）物理性质：
• 颜色和条痕均为金黄色(随着含银量的增加色变浅， 银金矿为淡黄至奶黄色；含铜时，色变深，呈深 黄色)。强金属光泽。无解理。硬度2—3。相对密 度15.6—18.3，纯金为19.3(在同重量的金属中金 的 体 积 最 小 ， 1Kg 黄 金 的 体 积 仅 相 当 于 半 径 为 2.3cm的圆球或边长为3.71cm的立方体大小)。延 展性强，可抽成细丝或压成全箔(1g纯金可抽成直 径为0.00434mm，长3.5km的细丝)。具良好的导 电、导热性能。化学性质稳定，不溶于酸和碱， 只溶于王水。火烧后不变色。
• 非金属元素；主要是C和S。
• C有两个同质多像变体，一为金刚石，一为石墨。前 者为纯共价键的典型实例，因而硬度特大，光泽强， 相对密度大，不导电，难导热。石墨为层状结构，层 内具共价链一金属键，层间为分子链．内于层间连接 力弱，故在物性上具明显的异向性，产生（0001)极 完全解理。
• S在自然界有三个同质多像变体，最常见的是自然硫 (α —硫)，它由8个S原子以共价键连接成S8环。环分 子间为分子键连结，所以它的硬度低，熔点低，导电 导热性也差。
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三、金刚石
• （1）化学成分：少含一些N和B，这些元素 的含量直接影响着金刚石的各种物理性质， 成为金刚石的分级的依据。
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• （2）晶体结构：等轴晶系，O7h—Fd3m， a=0.35595nm，Z=8，等轴晶系的面心格子， 把整个立方体分为八个小立方体，两两错开 的小立方体中各放入一个原子。
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5）成因
• 金刚石在高温、高压条件下形成。产于与超基性 岩有关的金伯利岩(角砾云母橄揽岩、橄榄岩)和 钾镁煌斑岩小。它们通常呈岩管、岩墙和岩脉产 出，也可呈喷发状态产出。
• 在金伯利岩中橄榄石、金云母、富铬镁铝榴石、 铬透辉石、镁钛铁矿、镁铬铁矿、镁尖晶石、钙 钛矿和金刚石成组合。其中血红色的镁铝榴石和 镁钛铁矿是含矿金伯利岩的标型矿物。我国山东、 贵州、辽宁等先后发现金刚石的原生矿床。世界 闻名的金刚石产地是南非金伯利。
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典型矿物介绍： 一、自然金
• （1）化学成分：主要是金，其次含有Ag、Cu、 Pd、Pt、Bi等。金与银是完全的类质同象系列，分 为自然金（含银小于5%）、含银自然金（含银 5~15%）、银金矿（含银15~50%）、金银矿（含 银50~85%）、含金自然银（含银85~95%）、自 然银（含银大于95%）。
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（5）成因：
• 成因极为复杂，可产于多种地质作用下。 各种成因的热液型金矿、风化壳、沉积型 金矿等。
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二、自然铋
• （1）化学成分：Bi • 成分较纯，有时含微量Fe、S、Te、As、
Sb等 元素。
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[物理性质] • 新鲜断口呈微带浅带的银白色，在空气中
很快变成特有的浅红锖色；灰色条痕；强 金属光泽。解理平行{0001} 完全，硬度2— 2．5。相对密度9．70一9．83。延展性弱。 良逆磁性。导电性。