氧化物及氢氧化物类矿物的分布及特点
矿物的分类（简明表）
矿物的分类（简明表）
首先根据化学组成的基本类型，将矿物分为五个大类。
大类以下，根据阴离子（包括络阴离子）的种类分为类，有时在类以下根据络阴离子再分为亚类，如硅酸盐。
类以及亚类以下，一般根据晶体结构型和阳离子性质分为族，有时在族以下根据阳离子种类分为亚族。
族之下根据一定晶体结构和一定化学成分分为种，有时在完全类质同象系列中，根据其所含端元组分的比例划分种为几个亚种，对晶体结构相同，成分或物性稍异的则归为变种或异种。
具体分类方案如下：第一大类自然元素矿物
第二大类硫化物及其类似化合物
第一类单硫化物及其类似化合物
第二类双硫化物及其类似化合物
第三类硫盐
第三大类卤素化合物
第一类氟化物
第二类氯化物
第四大类氧化物和氢氧化物
第一类简单氧化物
第二类复杂氧化物
第三类氢氧化物
第五大类含氧盐
第一类硝酸盐
第二类碳酸盐
第三类硫酸盐
第四类铬酸盐
第五类钨酸盐和钼酸盐
第六类磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐第七类硅酸盐
第一亚类岛状结构硅酸盐
第二亚类环状结构硅酸盐
第三亚类链状结构硅酸盐
第四亚类层状结构硅酸盐
第五亚类架状结构硅酸盐
第八类硼酸盐。
第十六讲氧化物与氢氧化物介绍
如最常见的石英；有的是工业上提取特种金属和稀有金属
的主要矿物原料；有些矿物的晶体可直接为工业所利用， 如因硬度高而作仪表轴承或研磨材料的刚玉，以及因具压 电性而用于无线电工业的石英晶体—水晶。
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（二）化学成分特点
阳离子主要是惰性气体型离子(如Si、Al等)和靠近惰
性气体型离子一边的过渡型离子(如Fe、Mn、Ti、Cr等), 及 少量铜型离子(如Cu、Sb、Bi、Sn等) 。此外，在少数氧化物 中还含有水分子。 本大类按阴离子可分为两类：氧化物类和氢氧化物类
；
本大类矿物成分中的类质同象替代现象比较广泛，在 成分复杂的铌钽氧化物中类质同象尤为发育，化学性质相近 的元素经常成组出现于同一矿物中。这一特点，对稀有、放 射性元素的综合利用具有重大意义。
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• 氧化物矿物中类质同象代替广泛，阳离子的主 要类质同象如下：等价类质同象系列有：（1） Ca、Sr、Ba；（2）Mg、Fe、Mn；（3）Al、Cr、 V、Fe2+、Mn3+； （4）La、Ce、Y；（5）Zr、 Hf；（6）Ce、Th；（7）Th、U；（8）Mo、W， 其中，Mg、Fe、Mn；La、Ce；Nb、Ta可形成完 全类质同象。导价类质同象系列有：（1）Na+、 Ca2+、Y3+、Ce3+；（2）Li*、Al；（3）Fe2+、 Sc3+；（4）Ca、Ce3+；（5）Fe2+、Ti4+； （6）Fe3+、Ti4+；（7）Fe3+、Nb5+；（8） Ti4+、Nb5+；（9）Sn4+、Nb5+。 •
相联系，如一水软铝石，其中以三水铝
石Al(OH)3构造比较典型（如图）：
8-氧化物及氢氧化物矿物大类
沉积岩和变质岩的主要造岩矿物。是花岗伟晶岩和大多数热 液矿脉的主要组成矿物，在其晶洞中往往形成石英晶体，是 工业用压电水晶的重要来源。
❖ 主要用途：纯净的石英可作为压电材料以及光学仪器的材
料。较纯的一般石英则大量用作玻璃原料，研磨材料，硅质 耐火材料等。
❖ 鉴定特征：形态，颜色和条痕，硬度等为其特征。 此外，滴双氧水可剧烈起泡。
8 氧化物和氢氧化物矿物
石英 (quartz) SiO2
•石英族中主要包 括有α－石英、β －石英、磷石英、 方石英等。
AX2型 化合物
α－石英 (SiO2)
❖ 化学组成：接近于纯SiO2,变化范围极小，常含有液、固、
气态的机械混入物。
❖ 主要用途：提炼铬的唯一有用矿物。
铬铁矿（FeCr2O4）
❖ 形态及物理性质：结晶习
性常呈粒状晶体，集合体形 态呈块状。暗棕色至黑色； 条痕色为棕黄色；半金属光 泽；无解理；硬度5.5；比重 5.09（铬铁矿），4.43（镁铬 铁矿）；具有弱磁性。
❖ 鉴定特征：以其颜色深，条 痕浅，硬度高，弱磁性，可 与相似矿物磁铁矿区别。
也可由氧和大半径的阳离子共同呈最紧密堆积，而由较小半 径的阳离子充填其形成的空隙；
在含有大半径碱金属阳离子的氧化物中，氧不呈紧密堆积；
在非离子键性（共价键、分子键等）已占相当比例的氧化物 中，氧一般也难以实现最紧密堆积
8 氧化物和氢氧化物矿物
形态及物 理性质
氧化物
常形成完好晶形，亦常见致密块状、粒状及其它集合体形态。
氧化物和氢氧化物矿物
金红石 (rutile) TiO2 锡石 (cassiterite) SnO2 软锰矿 (pyrolusite) MnO2
常见矿物岩石识别实验报告
常见矿物、岩石识别实验报告(1)实验目的:
1)通过在室内对手上的标本的观察,认识常见的矿物与岩石,掌握其各种物理特征; 2)区分相似矿物; 3)根据各种特征对岩石准确命名; 4)对矿物与岩石进行分类;
(2)实验仪器:
放大镜、计算机
(3)实验内容与操作步骤:1) 观察各种矿物的集合体形态(粒状、片状、致密块状等集合体)与物理性质(颜色、光泽、解理等) , 2) 还可以利用条痕板观察矿物的条痕,用指甲或小刀来估计硬度; 3) 对矿物进行分类;4)观察岩石的颜色,矿物成分;5)按三大类岩石进行分类;6)观察火成岩的结构、构造,对火成岩进行分类;7)观察沉积岩的颜色、成分、结构、构造,对沉积岩分类;8)观察变质岩的矿物、结构、构造等
(4)实验结果分析(重点部分):
矿物分类:
三大岩类:
区分相识岩石:
相同点不同点
普通辉石颜色均为绿黑至黑色, 辉石晶体为短柱状
条痕为灰绿色,玻璃光泽,
普通角闪石两组解理角闪石晶体为长柱状
(5)注意事项:1)实验过程中要端正态度,严肃认真。
2)爱护仪器,保持环境卫生。
3)小组成员之间的协作。
4)室外采集岩石样品时要注意人
身安全。
5)室内识别岩石样品时不得大声喧哗,节约水电。
(6)总结与感悟:通过老师讲解与认真地观察,认识了常见的矿物与岩石,能对岩石进行初步的分类与描述,能通过观察岩石的矿物成分与颜色等物理特征,对岩石进行完整、准确的命名。
认识矿物与岩石的实验,为以后的野外实习奠定基础。
氧化物和氢氧化物矿物大类..
由于氢键的存在，以及(OH)-的电价较O2-为低而导致阳离子
与阴离子间键力的减弱，因此与相应的氧化物比较，其比 重和硬度都趋向减小。
形态及物理性质
形态：氧化物常形成完好的晶形，常见呈粒状、致密块
状及其他集合体形态； 氢氧化物 则常见为细分散胶态混 合物，结晶好时，晶体呈板状、细小鳞片状或针状。
晶体化学特征
并服从鲍林法则。随着离子电价的增加，共价键的成分趋向 增多。另一方面, 阳离子随着从惰性气体型、过渡型离子向铜 型离子改变时，共价键性则趋向增强，同时阳离子配位数趋 于减少。
氧化物中以离子键为主，结构可以用最紧密堆积原理来阐述，
氢氧化物的晶体结构中，由(OH)- 或(OH)-和O2-共同形成紧
硬度：氧化物 的物理性质以 硬度最为突出，一般均在
5.5以上，氢氧化物的硬度与其相应的氧化物相比，硬度显 著降低。
解理： 氧 化物 仅少数可发育 解理 ，且一般解理级别为
中等至不完全解理。氢氧化物因键力较弱，发育一组完全 至极完全解理。
形态及物理性质
比重：比重上，彼此相差很大。 光学性质：方面，Mg、Al、Si等惰性气体型离
软锰矿
用途：富集时可作为锰矿石，氧化带锰帽
可作为找矿标志。
石英族
包括SiO2的一系列同质多像变体，常见的有： 常压下，
某些变价元素，如Fe，在不同的氧化－还原 条件下，易于相互转变为不同价态的氧化物， 可作为判断氧化－还原条件的依据。
分类
A2X型：赤铜矿族： Cu 2O（赤铜矿） AX 型：方镁石族 A2X3型：刚玉族： Al 2O（刚玉）、 3 Fe 2O（赤铁矿） 3 TiO 2(金红石、板钛矿、锐 钛矿），SnO（锡石）， 2 金红石族： 简单氧化物 MnO（软锰矿） 2 AX2型： 石英、鳞石英、方石英 ）， 石英族：SiO2(α 石英、β SiO2 nH 2O（蛋白石） 氧化物 晶质铀矿族 FeTiO 3(钛铁矿） ABX 2型：钛铁矿族： (Mn, Fe)WO（黑钨矿） 4 ABX 4 型：黑钨矿族： MgAl 2O4(尖晶石）， FeFe 2O（磁铁矿） 4 AB 2X4 型：尖晶石族： 复杂氧化物 FeCr 2O（铬铁矿） 4 AB 2X6 型：铌铁矿族 A2B2X7 型：烧绿石族
煤中的矿物质(硫化物,氧化物,氢氧化物)
晶体化学式：Fe2O3 化学组成：含 Fe 69.94。有时含 TiO2、 SiO2、A12O3 等混入物。 晶体结构：三方晶系。对称型 L33L23PC。a0＝0.5029nm，c0＝1.373nm。 晶体结构属刚玉型。 形态：单晶体呈板状习性的菱面体。 在{0001}面上常出现由{101l}双晶条纹 组成的三角形条纹。集合体呈各种形态：常见者有片状集合体，鳞片状集合体， 鲕状集合体，具放射状构造的肾状集 合体，块状或粉末状集合体。 物理性质：结晶质的赤铁矿呈铁 黑至钢灰色，隐晶质的鲕状或肾状者 呈暗红色，块状或粉末状者呈褐黄色。 条痕樱红色。金属光泽至半金属光泽， 或土状光泽。不透明。硬度 5.5～6， 土状者显著降低。性脆。无解理。比
主要鉴定特征:主要以褐色，形态和硬度为鉴定特征。 成因产状:含铁矿物经地表风化作用的产物。
2. 针铁矿
针铁矿是氧化物及氢氧化物大类氢氧化物类矿物。 晶体化学式：α—Fe00H 化学组成：针铁矿因不同 成因其混入成分不同，热液成因 的成分较纯，外生成因的可含 Al2O3、SiO2、MnO2、CaO 等。 晶体结构：斜方晶系 形态：单个晶体少见，常见 针状、鳞片状、肾状、钟乳状、 结核状、土状集合体。本样品为 针状集合体。 物理性质：颜色为褐黄—褐红色，本样品为黑红色。条痕色浅于颜色，为褐 黄色；半金属光泽，结核状、土状者光泽暗淡。解理平行{010}完全；断口参差 状；硬度 5—5.5.相对密度 4.28，土状者可低至 3.3。性脆。 主要鉴定特征：以褐黄色条痕及胶体特有的形态为鉴定特征。 成因产状：分布广，是褐铁矿的主要成分，并常于纤铁矿共生。含铁的矿物 经过风化作用形成褐铁矿鉄冒，是寻找 铁的原生矿床最可靠的找矿标志。。
主要鉴定特征：樱红色条痕是鉴定赤铁矿的最主要特征。此外，菱面体的晶 形可与磁铁矿，钛铁矿相区别。
常见的氧化物和氢氧化物矿物有哪些？
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
常见的氧化物和氢氧化物矿物有哪些？
常见的氧化物和氢氧化物矿物及它们的鉴定特征如下：
表1 常见的氧化物和氢氧化物矿物及鉴定特征
常见的氧化物和氢氧化物矿物
鉴定特征
刚玉
具晶面条纹，高硬度9
赤铁矿
樱红色条痕，无磁性
钛铁矿
条痕钢灰或黑色，弱磁性
尖晶石
八面体晶形，尖晶石律双晶，高硬度8
磁铁矿
黑色条痕，具强磁性
铬铁矿
铁黑色，条痕褐色，硬度5.5，弱磁性
金红石
常具完好的四方柱状晶形，具双晶，颜色为暗红、褐红色
锐钛矿
双锥状晶形，两组完全解理
板钛矿
板状晶形，不完全解理。
常见矿石特征
常见矿石特征目录自然元素： (1)金 (1)硫 (1)金刚石 (1)石墨 (1)硫化物： (1)辉铜矿 (1)辉银矿 (1)方铅矿 (1)闪锌矿 (1)辰砂 (1)黄铜矿 (2)斑铜矿 (2)磁黄铁矿 (2)镍黄铁矿 (2)辉锑矿 (2)辉铋矿 (2)铜蓝 (2)雌黄 (2)雄黄 (2)辉钼矿 (3)黄铁矿 (3)毒砂 (3)氧化物和氢氧化物： (3)刚玉 (3)赤铁矿 (3)钛铁矿 (3)金红石 (3)锡石 (4)软锰矿 (4)Α-石英（低温石英） (4)蛋白石 (4)磁铁矿 (4)铬铁矿 (4)黑钨矿（钨锰铁矿） (4)水镁石 (4)铝土矿 (5)褐铁矿 (5)硬锰矿 (5)含氧盐： (5)伊利石 (5)高岭石 (5)蛇纹石 (6)蒙脱石 (6)白钨矿 (6)重晶石 (6)孔雀石 (6)蓝铜矿 (6)自然元素：金Au，颜色和条痕均为金黄色，强金属光泽，无解理，硬度2－3，相对密度大（15.6－18.3，富延展性。
成因：岩浆热液或火山、次火山热液金矿。
硫S，硫黄色，油脂光泽，硬度小（1－2），相对密度2.05－2.08，性脆，有硫臭味。
条痕白色至淡黄；晶面呈金刚光泽，断口油脂光泽；透明至半透明。
成因：火山喷发型、沉积型。
金刚石C，无色透明，金刚光泽，硬度10，相对密度3.47－3.56。
成因：高温高压条件下，金伯利岩或钾镁煌斑岩中。
石墨C，铁黑至钢灰色，条痕光亮黑色；金属光泽，不透明。
一组极完全解理，硬度小（1－2），相对密度2.09－2.23。
染手。
成因：高温下形成。
硫化物：辉铜矿Cu2S，柱状或厚板状，通常致密块状，粉末状。
铅灰色，风化面黑色；条痕暗灰色；小刀刻划可留下光亮沟痕。
金属光泽；不透明。
一组不完全解理。
硬度小（2.5－3）。
相对密度5.5－5.8。
内生成因：产于富铜贫硫的晚期热液矿床中，，常与斑铜矿共生。
辉银矿Ag2S，多侵染状、细脉状。
铅灰色至铁黑色；亮铅灰色条痕；新鲜断口为金属光泽；风化面暗淡无光；贝壳状断口；硬度（2－2.5）。
氧化物及氢氧化物类矿物的分布及特点
本类矿物散布相当遍及,共约180多种,包含紧张造岩矿物如石英及Fe、Al、Mn、Cr、Ti、Sn、U、Th等的氧化物或氢氧化物,是铁、铝、锰、铬、钛、锡、铀、钍等矿石的紧张来源,高岭土厂家额经济代价很大.1.赤铁矿Fe2O3赤铁矿包含两类:一类为镜铁矿,晶体多为板状、叶片状、鳞片状及块状调集体.钢灰色至铁玄色,条痕樱赤色,金属光芒,不通明.硬度2.5—6.5,性脆.比重5.0—5.3.无磁性.另外一类为沉积型赤铁矿,常呈鲕状、肾状、块状或粉末状.暗赤色,条痕樱赤色,半金属或昏暗光芒,硬度较小.判定特性:镜铁矿常以板状、鳞片状调集体、钢灰色彩及樱赤色条痕为特性.沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗朱颜色及樱赤色条痕为特性.镜铁矿重要产于打仗变质带,沉积型赤铁矿重要产于沉积岩中.赤铁矿为最紧张的铁矿石之一.赤铁矿粉可用作赤色涂料和制赤色铅笔.我国赤铁矿产地甚多,辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡、河北宣化和龙关等地都是闻名的产地.我国各种铁矿资本储量占居世界前线.2.磁铁矿Fe3O4或FeO·Fe2O3晶体常为小八面体,偶然为菱形十二面体,凡是呈粒状或块状调集体.铁玄色,条痕玄色,金属或半金属光芒,不通明.硬度5.5—6.解理不明白,性脆.比重4.9—5.2.具备强磁性.判定特性:铁玄色,条痕玄色,强磁性.磁铁矿重要在复原前提下构成,多产于与岩浆勾当或变质感化有关的矿床和岩石中.磁铁矿是最紧张的铁矿石之一.我国产地甚多.磁铁矿中的Fe3+可以为Ti4+、Cr3+、V3+等所取代(类质同像取代),当含V、Ti较多时,则称钒钛磁铁矿.如我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地.3.褐铁矿FeO(OH)·nH2O褐铁矿是很多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶体矿物(针铁矿、纤铁矿及别的杂质)调集体的总称.成份不纯,水的含质变化也很大,一般呈致密块状、粉末状或呈钟乳状、葡萄状等.黄褐、黑褐以致玄色,条痕黄褐色(铁锈色),半金属或土状光芒,不通明.硬度4—5.5,风化后小于2,可染手.比重2.7—4.3.判定特性:色彩由铁黑至黄褐,但条痕比力牢固,为黄褐色.褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质期间的湖海沉积而成,大概是含铁矿物的风化产品.褐铁矿为一种炼铁矿石,也能够用做褐色颜料.4.锡石SnO2晶体常呈正方双锥和正方柱的聚形(图2-16).凡是呈致密块体,或柱状、粒状块体产出.棕色、棕玄色,条痕浅褐色,奇怪面金刚光芒,断口紧脂光芒,多为不通明.硬度6—7,解理不明白,性脆.比重6.8—7.1.不溶于酸,化学性不乱.判定特性:棕玄色,硬度高,比庞大,断口紧脂光芒.需要时需做化学判定.锡石是产业上独一炼锡的质料.我国事世界上紧张产锡国家之一,云南个旧为我国闻名的锡都.比年又在云南、广西、四川发明了紧张的原生锡矿及锡砂矿,此中以广东北丹大厂范围最大.我国锡矿储量位居世界前线.5.软锰矿MnO2凡是为隐晶块体,或呈粉末状,煤玄色(或带微红微褐),条痕玄色(或带褐色),隐晶块体为半金属光芒,粉末状者为土状光芒,不通明.硬度2—3.比重4.7—5.0.判定特性:玄色煤烟灰状,性软易污手.软锰矿重要是风化带次生矿物,或在地质期间浅海中沉积而成.软锰矿是紧张的锰矿石.我国湖南、广西、四川、辽宁等地锰矿床中均有大量软锰矿产出.6.铝土矿Al2O3·nH2O(一般式,但它不是一种零丁矿物)铝土矿是由多少铝的氢氧化物矿物(如三水铝石Al[OH]三、硬水铝石AlO[OH]、软水铝石AlO[OH])所构成的夹杂物,常常含有高岭土、铁矿等杂质.具备产业代价的铝土矿一般请求此中Al2O3>40%,Al2O3/SiO2>2:1.铝土矿多呈致密块状、鲕状、豆状等产出,白、灰、黄、褐等色,土状光芒,硬度3左右,比重2.5—3.5.判定特性:外表似黏土岩,但硬度较高,比重较大,没有粘性、可塑性及光滑感.铝土矿重要是在干冷天气前提下由岩石风化在原地或经搬运沉积而成.铝土矿是炼铝的重要矿石,我国散布遍及,在华北西南地域大凡是有石炭二叠纪煤系散布之处每每有铝土矿(如河北开滦、山东淄博、河南平顶山、辽宁本溪等),南边云、贵、闽诸省亦有铝土矿.我国铝土矿储量居世界前线,但大都硅铝比值较低,冶炼比力困难.7.石英SiO2石英有多种同质多像变体.最多见的石英晶体多为六方柱及菱面体的聚形(图2-17及封底下图),柱面上有较着的横纹.在岩石中石英常为无晶形的粒状,在晶洞中常构成晶簇,在石英脉中常为致密块状.无色通明的晶体称为水晶,别的另有含有杂质而带色彩的紫水晶(含锰)、烟水晶(含有机质)、蔷薇石英(又叫芙蓉石,含铁锰)等.具典范的玻璃光芒,通明至半通明,硬度7,无解理,贝壳状断口,性硬,比重2.5—2.8.别的另有由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物,红色、灰红色者称玉髓(或称石髓、髓玉),白、灰、红等分歧色彩构成的同心层状或平行条带状者称玛瑙,不污浊、红绿各色称碧玉,黑、灰各色者称燧石.此类矿物具脂肪或蜡状光芒,半通明,贝壳状断口.别的另有一种硬度稍低、具珍珠、蜡状光芒、含有水份的矿物,称卵白石(SiO2·nH2O).石英类矿归天学性子不乱,不溶于酸(氢氟酸除外).判定特性:六方柱及晶面横纹,典范的玻璃光芒,很大的硬度(小刀不能刻画),无解理.隐晶质各种具较着的脂肪光芒.石英是自然界几近到处可见的矿物,在地壳中含量仅次于长石,占地壳分量的12.6%.它是很多岩石的紧张造岩矿物.含石英的岩石风化后构成石英砂粒,遍及各地.石英用处很广,可用制光学器皿,紧密仪器的轴承,钟表的"钻石"等;石英砂可用作研磨质料、玻璃及陶瓷等产业的质料;质纯通明、无裂隙、无双晶和包裹体的石英晶体,巨细为2*2*2cm3时,可作压电石英片和光学质料.文章来源：/blog/post/156.html。
氧化物和氢氧化物
阳离子主要是惰性气体型离子（如Si4+、Al3+ 等）和过渡型离子（如Fe3+、Mn2+、Ti4+、 Cr3+等）； 阴离子为O2-和OH-
晶体化学特征：
氧化物类：以离子键为主，同时具共价键性；当阳 离子配位数为4和6时，可看成是O2-作紧密堆积， 阳离子充填在其八面体和四面体空隙中而构成。 氢氧化物类：由OH-或O2-和OH-共同形成紧密堆积， 在后一种情况下O2-和OH-通常呈互层分布。晶体 结构主要为层状或链状。在氢氧化物中除离子键外， 还存在氢键。由于氢键的存在，以及OH-的电价较 O2-为低，导致阳离子与阴离子间键力的减弱，因此， 与相应的氧化物比较，其相对密度和硬度都趋于减 小。
物理性质：
性质 硬度 解理 相对密度 光学性质 氧化物 高，5.5以上 中等或不完全 变化较大（阳离子有关） 氢氧化物 降低 完全至极完全 减小
随阳离子类型的不同而变化。惰性气体型 的矿物呈浅色或无色，半透明至透明，玻 璃光泽；过渡型离子矿物呈深色或暗色， 不透明至微透明，半金属光泽，磁性增强
航 空 航 天 领 域
日常生活应用
记 忆 弹 簧 记 忆 照 明 灯
眼 镜 架
临 床 医 疗 领 域
汽车尾气 传感器水 晶源自紫 晶烟 晶蔷 薇 石 英
黄 水 晶
乳 石 英
优异的光学性能 电学性能极佳 热稳定性能好
良好的耐酸性能
根据结构中A、B组阳离子分布的不同，尖晶石型结构可进 一步划分为3种类型： 1、正尖晶石型：A[B2]X4表示，即单位晶胞中8个A组2价阳 离子占据四面体位置，16个B组3价阳离子占据八面体位置， 如铬铁矿Fe[Cr2]O4; 2、反尖晶石型：B[AB]X4表示，即单位晶胞中1/2的B组3价 阳离子（8个）占据四面体空隙，剩余的1/2组3价阳离子（8 个）和全部的A组2价阳离子（8个）共同占据八面体位置， 如磁铁矿Fe3+[Fe3+Fe2+]O4 3、混合型：A1-xBx[AxB2-x]X4表示，如镁铁矿等。
常见矿物、岩石鉴定特征
重要矿物简述目前已发现的矿物大约有3000种，随着现代研究手段的改进，逐年不断有新矿物发现，近年平均每年发现约四五十种。
1949年以来我国发现并得到确认的新矿物约40种。
矿物分类的方法很多，当前常用的是根据矿物的化学成分类型分为5大类：自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物、氧化物及氢氧化物矿物、含氧盐矿物。
根据阴离子或络阴离子还可把大类再分为若干类，如含氧盐大类可以分为硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、钨酸盐矿物、磷酸盐矿物以及钼酸盐矿物、砷酸盐矿物、硼酸盐矿物等类。
在众多矿物名称中，有一部分是以人名和地名来命名的，如高岭石是因江西省高岭而命名，全世界都叫这个名字；有一部分是根据化学成分、形态、物理性质命名的，如方解石是因沿解理极易碎成菱形方块而命名；赤铁矿、黄铁矿是根据其颜色和主要成分而命名；重晶石是根据其比重较大而命名，等等。
在中文矿物名称中，有一部分是源于我国传统名称，如石英、石膏、辰砂等，但大部分是由外文翻译成中国名称。
具有金属光泽或可提炼金属的矿物多称为某某矿，如方铅矿、黄铜矿、磁铁矿等；具非金属光泽的矿物多称为某某石，如方解石、长石、萤石等。
下面简单介绍重要的有用矿物、造岩矿物（即组成岩石的重要矿物）以及我国某些特别丰富的矿物，共约40种。
一、自然元素矿物这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫黄、金刚石等。
这里只介绍石墨和金刚石。
1.石墨C 通常为鳞片状、片状或块状集合体。
铁黑色或钢灰色，条痕黑灰色，晶体良好者具强金属光泽，块状体光泽暗淡，不透明。
有一组极完全解理，硬度1—2，薄片具挠性。
比重2.09—2.23。
具滑腻感，高度导电性，耐高温（熔点高）。
化学性稳定，不溶于酸。
鉴定特征：钢灰色，染手染纸，滑腻感。
石墨多在高温低压条件下的还原作用中形成，见于变质岩中；一部分由煤炭变质而成；石墨也常见于陨石中。
石墨可制坩埚、电极、铅笔、防锈涂料、熔铸模型以及在原子能工业中用作减速剂。
氧化物及氢氧化物矿物
石英(quartz)2007-10-12 15:30:56 作者：整理来源：中国岩石矿物网浏览次数：819 文字大小：【大】【中】【小】石英(quartz)化学成分为SiO2、晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（－石英）。
是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。
广义的石英还包括高温石英（β－石英）。
中国古代最早称石英为“水玉”。
东汉末年的《神农本草经》中已称为石英，并按颜色将其分为6种,与现代对石英某些变种的划分完全吻合。
在西方到中世纪才出现quartz一词。
纯净的石英无色透明，但大多因含微量色素离子或细分散包裹体，或因具有色心而呈各种颜色，并使透明度降低。
玻璃光泽，断口常显油脂光泽。
摩斯硬度 7。
解理仅薄片中偶尔可见，断口贝壳状至次贝壳状。
比重2.650。
石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而分为许多变种。
显晶质变种主要有：水晶，无色透明。
紫水晶，紫色，俗称紫晶。
烟水晶，烟黄、烟褐至近于黑色，俗称茶晶、烟晶或墨晶。
黄水晶,浅黄色透明。
蔷薇石英,玫瑰红色，俗称芙蓉石。
乳石英，乳白色。
砂金石，因含赤铁矿或云母等细鳞片状包裹体而显斑点状闪光，俗称金星玛瑙或东陵石。
此外，石英晶体常可含有金红石、电气石或阳起石等的针状、发状包裹体，如晶体本身透明时，则俗称为鬃晶。
隐晶质变种可分为两类。
一类由纤维状微晶组成，包括：石髓（玉髓），半透明，蜡状光泽，因颜色不同还可细分，如光石髓、绿石髓、血石髓等。
玛瑙，为胶体成因的细致密状石髓，常由不同颜色的条带或花纹相间分布而构成，亦有单色的，多呈青灰色，俗称胆青玛瑙；杂色玛瑙随颜色或花纹不同还可分为缟玛瑙（截子玛瑙）、缠丝玛瑙、苔纹玛瑙等。
玛瑙都呈晶腺产出，中心常为显晶质的石英或空腔，若空腔中含有明显可见之液态包裹体的，俗称玛瑙水胆。
虎眼石，俗称木变石，褐黄色，由石英交代纤维状的青石棉而成，当垂直纤维方向微微转动观察时，显现丝绢般闪光之移动光带的所谓活光，状似虎眼。
另一类隐晶质变种由粒状微晶组成，常含其他矿物的混入物，不透明，具贝壳状至次贝壳状断口，主要有：燧石，灰至黑色，俗称火石。
氧化物、氢氧化物矿物
2〕隐晶质异种：
玉髓〔石髓〕：呈钟乳状、肾状、 葡萄状、皮壳状等外貌,具蜡状光泽 半透明的纤维状异种,常呈乳白、黄、 褐、深蓝等色,尚有红褐色<光玉髓>、 苹果绿〔绿玉髓〕、绿色中夹有红色 碧玉小斑点<血玉髓,血滴石,鸡血石>.
mineralogy
第三节 矿物学各论
矿物的晶体化学分类简介 自然元素矿物 卤化物矿物 硫化物 氧化物和氢氧化物矿物 硅酸盐矿物 其它含氧盐矿物〔碳酸盐、硫酸盐等〕 矿物的形成与变化
• 一、氧化物矿物
•
刚玉： Al2O3
• 化学组成：
• 一般含微量 Cr3+、 Fe2+、 Ti4+、 Mn2+、
晶体结构：
玛瑙为低温热液之胶体成因,主要 产于喷出岩气孔中；也见于残坡积及 冲积层中.
碧玉广泛产于沉积岩、变质岩中.
燧石主要产于石灰岩及白垩层中, 多为成岩交代成因.
用途：
纯净的一般石英大量用作玻璃、 陶瓷、混凝土、冶炼硅钢的原料, 以及硅质耐火材料、建筑材料、 研磨材料、瓷器配料等.还可用于 提取单晶硅以制造太阳能电池.
•
在某些红<蓝>宝石的{0001}面上
• 可见因含有定向分布的针状金红石
• 包裹体而呈现的六射星光,称为
• 星光红<蓝>宝石星光红<蓝>宝石.
• H 9.无解理；常因聚片双晶或微细 • 包裹体而产生{0001}或10{ 1 1 }的裂开.
• 成因产状：
• 各种成因.多形成于高温、 • 富Al贫Si的条件下.
氧化物及其氢氧化物大类
红黑-黑 金刚 1组完全 4-5 高温热液（条痕暗
红色）
石英 柱、块 无色、白 玻璃 蛋白石 块 白 玻璃
无 无
7
各种
低温热液、沉积
块、纤 一组极 水镁石 白、淡绿 玻璃 完全 维状 铝土矿 土、块 黑、褐红 玻璃
灰白、灰
2.5 1-3
中低温热液 外生
完全
刚玉(corundum) -Al2O3
石英 (quartz) SiO2
A在八面体空隙——反尖晶石结构。
光晶石型结构
AB2O4 氧呈立方最紧 密堆积，阳离 子充填在四面 体空隙和八面 体空隙中。
属于同一族 的矿物有：磁 铁矿、铬铁矿 等。
2、刚玉型结构
氧作六方紧密堆积，阳离子充填于1/3的八面体空隙。 属于该族的矿物还有：赤铁矿、钛铁矿等。
3、金红石型结构
钛位于氧所构成的八面体中，钛氧八面体沿C轴共棱 连结形成八面体链，链间八面体共顶角连结。 属于该族的矿物还有：锡石、软锰矿、黑铅矿等
四、成因和产状
氧化物矿物广泛形成于内生、外生和变质作用中 对于变价元素来说，其低价（如Fe2+, Cr3+, Mn2+等）氧 化物多是在内生作用(主要是热液作用、岩浆作用、其次 是伟晶作用)下产生的；而高价（如Mn4+, W6+, Sb5+等） 氧化物则多是在表生作用（如岩石或矿床的风化壳）中 产生的 不变价元素的氧化物则往往有多种成因。由于这些矿物 形成时所要求的温度、压力都比较高，因而多在岩浆、 伟晶、热液或变质作用中产生；又因其物理化学性质较 稳定，故又能保存于砂矿中
（1）粗粒晶体（粒）异种
水晶 紫水晶 无色透明的晶体 蓝紫、浅蓝、浅 红、浅紫的蓝紫色调
氧化物晶体
氧化物与氢氧化物矿物大类
这大类矿物为金属元素的阳离子与氧或者氢氧根形成的化合 物。它在地壳中分布广泛，约占地壳重量的17%，其中石英族 矿物占12%。矿物 的阳离子为Si 、Fe、 Mn 、Al、 Ti 、Cr、 Nb 、Ta 、W、 Sn 、Cu、 U、 Th及稀土族等元素。矿物化 学键以离子键为主，向共价键过渡。常形成的矿物有： 赤铜矿 Cu2O ；刚玉 Al2O3 ；赤铁矿 Fe2O3 ；钛铁矿 FeTiO3 ； 锑华 Sb2O3 ；金红石 TiO2；锡石 SnO2；软锰矿MnO2； 晶质铀矿 UO2；石英族 SiO2；钙钛矿 CaTiO3； 尖晶石 MgAl2O4；磁铁矿 Fe2+Fe23+O4；铬铁矿 FeCr2O4 黑钨矿 (Mn,Fe) WO4 ；铌钽铁矿 (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6； 水镁石 Mg(OH)2 ；硬水铝石 AlO(OH)；三水铝石 Al(OH)3； 针铁矿 FeO(OH)；水锰矿 MnO(OH)； 硬锰矿 BaMn2+Mn94+Oxides
Minerals of this calss are the compounds of metallic elements and element sillicon with oxygen or hydroxyl.These minerals are very widespread in the Earth’s crust ,and make up by weight about 17% of its bulk, which of 12% of quartz cation .The elements sering as cation are Si ,Fe ,Mn ,Al ,Ti ,Cr ,Nb ,Ta ,W ,Sn ,Cu, U ,Th and rare eaths. Minerals are dominated by ionic bonda ,which often grate to covalalent bonds.there are make up the minerals: Cuprite Cu2O ; Corundum Al2O3 ; Hematite Fe2O3 ; Ilmenite FeTiO3 ; Valentinite Sb2O3 ; Rutile TiO2 ; Cassiterite SnO2 ; Pyrolusite MnO2 ; Uraninite UO2 ; Quatz cotion SiO2 ; Perovskite CaTiO3 ; Spinel MgAl2O4 ; Magnetite Fe2+Fe23+O4 ; Chromite FeCr2O4 ; Wolframite (Fe,Mn)WO4 ; Columbite-Tantalite (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 ; Brucite Mg(OH)2 ; Diaspore AlO(OH) ; Gibbsite Al(OH)3 ;Geothite FeO(OH) ; Manganite MnO(OH) ; Psilomelane BaMn2+Mn94+O20.3H2O
常见矿物的鉴定特征
常见矿物的鉴定特征根据矿物的形态、物理性质、化学性质等有关矿物方面的基本知识，对工业中广泛利用的矿物和一些常见矿物的主要鉴定特征简要描述如下。
1）自然元素:自然金：通常为分散颗粒状或不规则树枝状集合体。
颜色和条痕为金黄色。
相对密度15.6-18.3。
纯金相对密度为19.3。
具延展性。
不易氧化。
热和电的良导体，主要形成于热液矿床，也常出现于砂矿中。
与石英、黄铁矿、毒砂、闪锌矿等伴生为金矿石的重要有用矿物，主要用于装饰、货币和工业技术自然铜：多呈不规则的树枝状集合体。
颜色和条痕均为铜红色。
金属光泽。
锯齿状断口。
相对密度8.5-8.9。
硬度2.5-3。
具延展性。
导电性能良好。
形成于各种地质过程中的还原条件下,多产于含铜硫化物矿床氧化带内，与赤铜矿、孔雀石共生为铜矿石的有用矿物之一。
石墨：多为鳞片状或块状集合体。
颜色铁黑至钢灰色，条痕亮黑色。
相对密度 2.09-2.23。
硬度1。
具滑感，易污手。
薄片有挠性，导电性良好。
主要为煤层或含沥青质的沉积岩或碳质沉积岩受区域变质而成。
制铅笔、电极、石墨坩埚、润滑剂；原子能工业上用作减速剂。
与辉钼矿的区别是：辉钼矿用针扎后，留有小圆孔，石墨用针一扎即破；在涂釉瓷板上辉钼矿的条痕色黑中带绿，而石墨的条痕不带绿色。
金刚石：多呈八面体或菱形十二面体晶形。
无色透明或带蓝、黄、褐、黑等色。
标准的金刚光泽。
相对密度3.47-3.56。
硬度10。
性脆。
具强色散性。
紫外光照射后，发淡青蓝色磷光在高温高压下形成，产于超基性岩中，与橄榄石、辉石共生。
因硬度高，也常存在于砂矿床中。
现代工业技术上，用作研磨材料和切削工具材料。
透明者可作高档装饰品2）硫化物:辉铜矿：一般为致密细粒状块体或烟灰状。
颜色铅灰，条痕暗灰色。
相对密度5.55-5.8。
硬度2-3。
略具延展性。
具有导电性。
溶于硝酸，溶液呈绿色。
矿物小块加HNO3后烧时，颜色呈鲜绿色，加HCl烧时，颜色呈天蓝色（即铜的颜色反应）。
主要形成于含铜硫化物矿床的次生富集带，亦可形成于内生过程中。
矿物的分类
矿物的分类1.自然元素矿物。
自然元素是一种未与其他元素结合的单质矿物，可以分为三大类：①金属元素：密度大、柔软、有延展性、可锻，不透明；常以不规则树枝状和纤维状产出；单个晶体稀有。
如金、银、铜。
②半金属元素：导电性能很差，一般呈块状产出。
如砷、锑。
③非金属元素：透明到半透明，均为绝缘体，常形成晶体。
如碳、硫。
2.硫化物及其类似化合物矿物。
硫化物是硫与金属、半金属元素结合而成的天然化合物。
主要特点是:多数具有金属光泽，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。
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。
常见矿物有黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、方铅矿PbS、辉锑矿Sb2S3、辉钼矿MoS2、毒砂FeAsS。
3.卤化物矿物。
卤化物是金属元素与卤素元素（溴、氟和碘）结合而成的化合物。
卤化物常形成于多种地质环境，有些卤化物，如石盐，常见于蒸发岩地层，这是一种交替沉积岩层，其中所含的蒸发岩矿物，如石膏、石盐和钾石盐按照严格的顺序沉积，并与泥灰岩、石灰岩构成互层。
其他卤化物，如萤石，产于热液矿脉。
卤化物矿物通常质软，多呈立方对称晶体，比重偏小。
常见矿物有石盐(NaCl)、钾石盐(KCI) 、萤石(CaF2)等。
4.氧化物及氢氧化物类矿物。
元素与氧结合形成氧化物。
最常见的例子是赤铁矿，一种氧化铁，即铁与氧(O)的化合物。
氧化物形成多种矿物，产生于许多地质环境和大多数岩石类型中。
赤铁矿、磁铁矿(另一种氧化铁)、锡石(氧化锡)和铬铁矿(氧化铬)都是重要的金属矿物。
其他如刚玉(氧化铝)构成多种宝石，如红宝石和蓝宝石。
氧化物的性质各不相同，各种宝石和金属矿石都很坚硬，比重也大。
颜色变化不一，从红宝石的鲜红色，蓝宝石的蓝色，尖晶石(氧化铝镁)的红、绿、蓝色到磁铁矿的黑色。
金属元素与水和羟基(OH)结合形成氢氧化物。
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本类矿物散布相当遍及,共约180多种,包含紧张造岩矿物如石英及Fe、Al、Mn、Cr、Ti、Sn、U、Th等的氧化物或氢氧化物,是铁、铝、锰、铬、钛、锡、铀、钍等矿石的紧张来源,高岭土厂家额经济代价很大.
1.赤铁矿Fe2O3赤铁矿包含两类:
一类为镜铁矿,晶体多为板状、叶片状、鳞片状及块状调集体.钢灰色至铁玄色,条痕樱赤色,金属光芒,不通明.硬度
2.5—
6.5,性脆.比重
5.0—
5.3.无磁性.
另外一类为沉积型赤铁矿,常呈鲕状、肾状、块状或粉末状.暗赤色,条痕樱赤色,半金属或昏暗光芒,硬度较小.
判定特性:
镜铁矿常以板状、鳞片状调集体、钢灰色彩及樱赤色条痕为特性.沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗朱颜色及樱赤色条痕为特性.
镜铁矿重要产于打仗变质带,沉积型赤铁矿重要产于沉积岩中.赤铁矿为最紧张的铁矿石之一.赤铁矿粉可用作赤色涂料和制赤色铅笔.我国赤铁矿产地甚多,辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡、河北宣化和龙关等地都是闻名的产地.我国各种铁矿资本储量占居世界前线.
2.磁铁矿Fe3O4或FeO·Fe2O3晶体常为小八面体,偶然为菱形十二面体,凡是呈粒状或块状调集体.铁玄色,条痕玄色,金属或半金属光芒,不通明.硬度
5.5—
6.解理不xx,性脆.比重
4.9—
5.2.具备强磁性.
判定特性:
xx,条痕xx,强磁性.
磁铁矿重要在复原前提下构成,多产于与岩浆勾当或变质感化有关的矿床和岩石中.磁铁矿是最紧张的铁矿石之一.我国产地甚多.磁铁矿中的Fe3+可以为
Ti4+、Cr3+、V3+等所取代(类质同像取代),当含V、Ti较多时,则称钒钛磁铁矿.如我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地.
3.褐铁矿FeO(OH)·nH2O褐铁矿是很多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶体矿物(针铁矿、纤铁矿及别的杂质)调集体的总称.成份不纯,水的含质变化也很大,一般呈致密块状、粉末状或呈钟乳状、葡萄状等.黄褐、黑褐以致玄色,条痕黄褐色(铁锈色),半金属或土状光芒,不通明.硬度4—
5.5,风化后小于2,可染手.比重
2.7—
4.3.
判定特性:
色彩由铁黑至黄褐,但条痕比力牢固,为黄褐色.
褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质期间的湖海沉积而成,大概是含铁矿物的风化产品.褐铁矿为一种炼铁矿石,也能够用做褐色颜料.
4.锡石SnO2晶体常呈正方双锥和正方柱的聚形(图2-16).凡是呈致密块体,或柱状、粒状块体产出.棕色、棕玄色,条痕浅褐色,奇怪面金刚光芒,断口紧脂光芒,多为不通明.硬度6—7,解理不明白,性脆.比重
6.8—
7.1.不溶于酸,化学性不乱.
判定特性:
棕玄色,硬度高,比庞大,断口紧脂光芒.需要时需做化学判定.锡石是产业上独一炼锡的质料.我国事世界上紧张产锡国家之一,云南个旧为我国闻名的锡都.比年又在云南、广西、四川发明了紧张的原生锡矿及锡砂矿,此中以广东北丹大厂范围最大.我国锡矿储量位居世界前线.
5.软锰矿MnO2凡是为隐晶块体,或呈粉末状,煤玄色(或带微红微褐),条痕玄色(或带褐色),隐晶块体为半金属光芒,粉末状者为土状光芒,不通明.硬度2—
3.比重
4.7—
5.0.
判定特性:
玄色煤烟灰状,性软易污手.
软锰矿重要是风化带次生矿物,或在地质期间浅海中沉积而成.软锰矿是紧张的锰矿石.我国湖南、广西、四川、辽宁等地锰矿床中均有大量软锰矿产出.
6.铝土矿Al2O3·nH2O(一般式,但它不是一种零丁矿物)铝土矿是由多少铝的氢氧化物矿物(如三水铝石Al[OH]三、硬水铝石AlO[OH]、软水铝石AlO[OH])所构成的夹杂物,常常含有高岭土、铁矿等杂质.具备产业代价的铝土矿一般请求此中Al2O3>40%,Al2O3/SiO2>2:
1.铝土矿多呈致密块状、鲕状、豆状等产出,白、灰、黄、褐等色,土状光芒,硬度3左右,比重
2.5—
3.5.
判定特性:
外表似黏土岩,但硬度较高,比重较大,没有粘性、可塑性及光滑感.
铝土矿重要是在干冷天气前提下由岩石风化在原地或经搬运沉积而成.铝土矿是炼铝的重要矿石,我国散布遍及,在华北西南地域大凡是有石炭二叠纪煤系散布之处每每有铝土矿(如河北开滦、山东淄博、河南平顶山、辽宁本溪等),南边云、贵、闽诸省亦有铝土矿.我国铝土矿储量居世界前线,但大都硅铝比值较低,冶炼比力困难.
7.石英SiO2石英有多种同质多像变体.最多见的石英晶体多为六方柱及菱面体的聚形(图2-17及封底下图),柱面上有较着的横纹.在岩石中石英常为无晶形的粒状,在晶洞中常构成晶簇,在石英脉中常为致密块状.无色通明的晶体称为水晶,别的另有含有杂质而带色彩的紫水晶(含锰)、烟水晶(含有机质)、蔷薇石英(又叫芙蓉石,含铁锰)等.具典范的玻璃光芒,通明至半通明,硬度7,无解理,贝壳状断口,性硬,比重
2.5—
2.8.
别的另有由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物,红色、灰红色者称玉髓(或称石髓、髓玉),白、灰、红等分歧色彩构成的同心层状或平行条带状者称玛瑙,不污浊、红绿各色称碧玉,黑、灰各色者称燧石.此类矿物具脂肪或蜡状光芒,半通明,贝壳状断口.
别的另有一种硬度稍低、具珍珠、蜡状光芒、含有水份的矿物,称卵白石(SiO2·nH2O).
石英类矿归天学性子不乱,不溶于酸(氢氟酸除外).
判定特性:
六方柱及晶面横纹,典范的玻璃光芒,很大的硬度(小刀不能刻画),无解理.隐晶质各种具较着的脂肪光芒.
石英是自然界几近到处可见的矿物,在地壳中含量仅次于长石,占地壳分量的
12.6%.它是很多岩石的紧张造岩矿物.含石英的岩石风化后构成石英砂粒,遍及各地.石英用处很广,可用制光学器皿,紧密仪器的轴承,钟表的"钻石"等;石英砂
可用作研磨质料、玻璃及陶瓷等产业的质料;质纯通明、无裂隙、无双晶和包裹体的石英晶体,巨细为2*2*2cm3时,可作压电石英片和光学质料.
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