矿物学内容完整版总结

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外还有一些过渡类型
晶面花纹:晶面条纹(聚形纹); 晶面台阶; 生长丘; 蚀像
矿物集合体的形态
规则集合:晶簇、放射状集合体、纤维状集合体、束状集合体、
显晶集合体 毛发状集合体、树枝状集合体 不规则集合:柱状集合体、片状集合体、板状集合体、粒状集合体
隐晶胶态集合体 外形上总体有圆化的特点,或者单体界线不清晰
*1、解理产生原因:
解理严格受晶体结构因素——晶格类 型及化学键类型、强度和分布的控制, 解理面常沿着面网间化学键力最弱的面 网产生。
①原子晶格,各方向的化学键力均等, 解理面∥面网密度最大即d最大的面网。
②离子晶格,因静电作用,解理沿由异号离子组成的、且d大 的电性中和面网产生;或者,解理面∥两层同号离子层相邻 的面网。
自色:矿物成分与结构决定的矿物 本身固有的颜色
矿物的颜色
矿物自色的呈色机理
要求掌握各种常见矿物的颜色,尤 其是大家原来不太熟悉的几种金属 色:铜黄色、浅铜黄色、铁黑色、 钢灰色、铅灰色、银白色、锡白色、 古铜色、暗古铜色
他色:矿物因含某种杂质而引 起的颜色
假色:由某种物理效应(干涉、 衍射、散射)而引起颜色。 常见:锖色、晕色、变彩
紫 靛
红 橙


绿 黄绿
如果是无色、灰色、黑色:
白光
白光
白光
不吸收
各色光全部透过 无色
对各种色光均匀吸收
各色光全部透过一点 灰色
各色光全部吸收 黑色
矿物呈现的颜色与矿物对可见光的吸收有关。
矿物为什么会对可见光产生吸收?
矿物内部的电子吸收可见光的能量发生跃迁,这是矿 物能呈色的最根本的原因。
可见光的能量是很小的,所以矿物晶体结构中必须要 有能级差很小的电子轨道,电子才能吸收可见光的能 量发生跃迁。
介绍具体矿物的特征,除了上述前4个特征,还包括: 鉴定特征、用途。
矿物通论
矿物的化学成分 矿物的形态
矿物的物理性质
矿物的成因
重点掌握几个重要概念: 共生、伴生; 矿物世代;
标型矿物、矿物的标型特征(注意与各论学到的矿 物相联系); 副像、假像
矿物的鉴定和研究方法(略)
矿物的晶体化学分类和命名
重点掌握矿物的晶体化学分类体系及其划分依据
2、根据解理面上出现的解理纹来判断解理 组数和夹角。
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找一个大的矿物单体(一定要在一个单晶体上观察解理的组数), 选择矿物棱角突出的地方观察,看到一个方向的解理面之后,再 顺着棱的方向慢慢转动,看另外的方向是否发育解理面。
如何判断一个单体的范围?在一个单体范围内,反光连续
(要亮都亮,要暗都暗),同一方向的解理面相互平行延伸
石墨发育一组极完ห้องสมุดไป่ตู้解理
多键型的离子晶格:解理面平行于化学键强的方向发育。 如辉石和角闪石的中等-完全解理。
角闪石的2组柱 状完全解理
④金属晶格,由于失去了价电子 的金属阳离子由弥漫于整个晶格 内的自由电子所联系,晶体受力 时很易发生晶格滑移而不致引起 键的断裂。故金属晶格具强延展 性而无解理。
2、解理描述的内容
惰性气体型的离子所构成的矿物,其基态和激发态 能级间的能量差比可见光的能量大得多,可见光不能 激发电子而使其发生跃迁,即矿物对可见光不吸收, 故现无色或白色。
有以下几种情况: 1)过渡型离子内部电子跃迁:
未满的d轨道发生分裂后,分裂能级与可见光能 量相当,使得电子可以发生跃迁。
• 当自然光照射时,矿物将吸收这部分色光而呈现 其补色。
分泌体(晶腺、杏仁体)
结核及结核体(结核、鲕状集合体、豆状集合体、肾状集合体)
钟乳状集合体
葡萄状集合体
块状集合体 土状集合体
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水晶晶簇
辉晶锑簇矿晶簇
石膏纤维状集合体
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毛发状集合体
孔雀石束状集合体
红柱石放射状集合体
自然铜树枝状集合体
注意:形态是柱状、板状、片状的单 体,都可以形成放射状集合体,因此 我们在描述放射状集合体的时候,应 该先描述其单体是什么形态的,然后 再描述集合体形态为放射状。
矿物中的水
不进入晶格的水-吸附水,H2O 进入晶格的水:结晶水-如石膏CaSO4.2H2O;结构水(化合水)-如高 岭石;层间水-如蛭石;沸石水-沸石族矿物中的水
矿物的化学式及其计算
重点掌握矿物晶体化学式的书写原则,能够读懂矿物晶体化学式的含义
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矿物的形态
矿物单体的形态
晶体习性(晶习) 三种基本类型:一向延长、二维延展、三向等长(粒状、等轴粒状);此
4)色心:晶体结构中的缺陷,可以捕获电子,使电 子发生跃迁。
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浅铜黄色
铜黄色
金黄色
铁黑色
钢灰色
铅灰色 钢灰色
银白色
锡白色-毒砂
斑铜矿容易氧 化呈现蓝紫红 的锖色,一定 要在其新鲜面 上才能看到它 的自色-古铜 色
磁黄铜矿-暗古铜色
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锖色
变彩
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金属光泽:
半金属光泽:
金刚光泽:
玻璃光泽:
结构是对称的; 3)可以用单形符号来描述解理的结晶学方向性,因为同一
单形的晶面性质相同,面网性质也相同,产生解理的性 质也相同。
注意:解理是晶质矿物才具有的特性。
同一方向会出现很多相互平行的解理面,称为一组解理,因而 解理面具有层层剥开的阶梯状。
注意:必须要学会判别反光亮的 面中哪些是解理面,哪些是晶面。 晶面可发育晶面条纹 解理面可出现解理纹
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白云石粒状集合体
板状集合体
先判断单体的形态是哪种类型, 判断单体形态的时候一定要多 颗粒多角度观察后再判断。
角闪石柱状集合体
注意:在集合体中判 断单体的形态是一向 延长的柱状还是二维 延展的板状,一定要 多看一些颗粒,多角 度地观察标本,然后 进行综合判断。否则, 一些板状集合体很容 易被误判为柱状集合 体,片状集合体被误 判为针状集合体。
刚玉因发育聚片双晶发育的底面裂开
裂开产生原因 裂开的产生取决于杂质的夹层及机
械双晶等结构以外的非固有因素。 裂开面往往沿
产生。
注意:
(1)裂开只见于某些矿物的某些 晶体上,也可能不遵循晶体的对称 性。
(2)裂开只对少数矿物有鉴定意 义;可推测矿物的成分、成因及形 成历史。
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与可见光能量相当
所以,过渡型离子一般能使矿物呈色,能使矿物呈色的 过渡型离子叫色素离子:Fe,Mn,Cr,Ti,Ni等。
2)变价离子间电荷转移:矿物晶体结构中如果存在 Fe3+-Fe2+, Ti4+-Ti3+等,则在光能的作用下可发生 电荷转移,即:电子吸收光能发生跃迁,可使矿物 呈色。
3)能带间电子跃迁:晶体结构中的许多离子、原子, 其电子轨道要发生“干涉、交叉”,形成一个非常 复杂的能级结构,称为能带。如果能带之间有小能 级差且有空能级的,就可以使电子吸收光能而发生 跃迁。(这一点与第1点是相似的)
在整个单体范围内。
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方铅矿的2组相互垂直的解理纹
方解石的2组斜交的解理纹
萤石的三角形解理纹
硬石膏的2组相互垂直的解理纹
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2)解理的等级:极完全、完全、中等、不完全或无解理
关于解理面的观察,要注意一下几点:
• 解理面的观察一定要在单晶体内部观察,对集合体, 要首先划出单颗粒范围,再观察;对隐晶集合体无 解理可言。
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分泌体
隐晶胶态集合体
杏仁体
晶腺
结核体
鲕状集合体
豆状集合体
肾状集合体
葡萄状集合体
钟乳状集合体
葡萄状集合体
土状集合体
块状集合体
共同特征: 颗粒界线不清晰
块状集合体
注意: 不能滥用、谬用块状集合体!
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矿物的物理性质
矿物的光学性质
颜色
条痕 光泽
透明度
发光性
注意总结矿物的颜色、条痕、光泽、 透明度之间的对应关系
矿物的化学成分
矿物的形成与地壳中化学元素丰度的关系
涉及的重要概念:克拉克值、分散元素、聚集元素
元素的离子类型与矿物种类的关系
惰性气体型离子-形成氧化物、含氧盐和卤化物矿物;铜型离子-形成 硫化物及其类似化合物大类;过渡型离子-中间位置的离子具有双重性
矿物化学成分变化的影响因素
1)类质同像;2)非化学计量学(非化学计量矿物);3)交代作用
注意:我们肉眼观察到的光泽强弱,除了与矿物本身的光泽等级 强弱有关之外,还与矿物表面的光滑程度有关。 因此,一般情况下最好借助矿物的条痕来判断矿物的光泽等级。
特殊光泽-不属于哪一等级,在矿物的特殊部位或者特殊的集合体表面观察到。
石英油脂光泽:
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矿物各种光学性质的关系:
浅彩色-条痕无色、白色、浅彩色-透明-玻 璃光泽
解理面沿电性中和面网产生的:如方铅矿的三组完全解理; 方解石的三组菱面体完全解理
c
方解石的三组菱面体完全解理
具有NaCl结构的衍生结构,其{1011} 面网是电性中和面,故沿着该方向发育 三组完全解理
解理面∥两层同号离子层相邻的面网产生的:如萤石 的{111}四组八面体完全解理
③多键型的分子晶格,解理面平行由分子键联结的 面网。
1)解理的方向、组数、夹角 解理反映出晶体的异向性和对称性。 通常用相应的单形及其符号以表示解理的方向、 组数和夹角。
方铅矿的{100}解理——三组,相互垂直
肉眼鉴定矿物时,很多时候难以判断矿物颗 粒的结晶方向,通常只要求描述解理的组数 和夹角(<90, =90, >90)。
方法:1、直接观察 如何观察和判断矿物的解理组数?(这是矿物 肉眼鉴定技能中最难掌握的)
深彩色-条痕彩色-透明-金刚光泽 金属色-条痕深彩色-半透明-半金属光泽 金属色-条痕黑色-不透明-金属光泽
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矿物的解理
解理:在外力作用下,沿一定结晶学方向破裂形 成一系列光滑平面的性质。破裂面叫解理面。
1)与晶体结构有关,沿化学键弱的面网裂开发育; 2)可以有多个方向的解理并且分布具有对称性,因为晶体
• 解理等级的划分是比较难的,要凭经验。
• 解理面与晶面区别:解理面是破裂面,相互平行可
产生无穷多解理面,而晶面只是在表面;解理面上
有解理阶梯,是相互平行的解理在解理面上的表现,
晶面上有生长花纹:聚形纹、生长阶梯(多边形,
螺旋形)、生长丘、蚀像等。
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裂开
• 2)裂开:因为某些非晶体结构的原因,晶体在外
矿物学部分内容总结
矿物学部分的内容:
通论:
介绍矿物学的主要基本知识、基本概念,重点介绍 了矿物肉眼鉴定所涉及的基本知识、基本方法和技 能,为各论部分认识和掌握矿物的鉴定特征奠定基 础。
各论:
具体介绍矿物学晶体化学分类体系中的五个大类的一些 重要矿物。每个大类(类/亚类)内容的内容,先概述总 体特征,再具体介绍其中的重要矿物的特征。概述介绍 的特征一般包括:1、晶体化学特点(化学成分、晶体 结构、化学键、质点堆积等);2、形态;3、物理性质; 4、成因产状;5、分类。
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矿物自色的呈色机理:矿物对可见光吸收后,
透射和反射光的混合色。
对透明矿物:颜色为被吸收光的补色; 对不透明矿物:吸收光部分被反射的光的颜色。
彩色: 白光入射
选择性吸收 透明矿物
白光入射 黄光被反射 不透明矿物
蓝色光被吸收了,所 以矿物呈现蓝光的补 色-橙色
吸收了大量的光,基本不 透射,但其中的黄光被反 射了,矿物呈现被反射光 的颜色
力作用下沿一定结晶学方向裂开。现象与解理一样, 但成因不一样。
非晶体结构的原因指:定向包裹体、定向出溶体在晶 体结构中的某些面网上排列,导致这些面网容易破 裂。也可以用单形符号表示,如:磁铁矿常见{111} 裂开,这是因为原来的固溶体钛磁铁矿在温度下降 后将钛铁矿出溶出来,而钛铁矿的{0001}面网与磁 铁矿的{111}面网相似,因此附着在磁铁矿的{111} 面网定向排列,导致磁铁矿沿{111}裂开。
光泽和透明度都可以借助条 痕的颜色来判断
矿物的力学性质
解理 解理产生的原因、解理描述的内容和观察方法 断口 裂开 裂开产生的原因、裂开与解理的区别 硬度 硬度的等级、影响矿物硬度的因素 脆性、延展性、弹性、挠性
矿物的相对密度 相对密度的等级、相对密度的影响因素
矿物的其它物理性质:磁性、电学性质等
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