矿物的化学成分资料文档
矿石成分1
850矿物矿物是地壳中化学元素在各种地质作用下所形成的，具有必然化学成分和物理性质的天然单质或化合物，矿物是组成岩石和矿石的底子单元。
矿物可以是由几种元素组成的化合物，如磁铁矿〔Fe3O4〕、方解石〔CaCO3〕；也可以是由一种元素组成的单质，如金刚石〔C〕、自然金〔Au〕。
自然界中矿物存在的状态有三种：固态〔石英、正长石、云母〕；液态〔水、自然汞〕；气态〔二氧化碳、硫化氢〕。
自然界中的矿物很多，已发现的有三千多种，绝大大都是固态无机物，液态、气态和固态有机物〔琥珀〕仅数十种。
最常见的矿物有五、六十种。
构成岩石的矿物，叫做造岩矿物，如方解石是组成石灰岩的主要矿物。
能被人们操纵的有益矿物称为造矿矿物，如磁铁矿、黄铁矿等。
造矿矿物是组成矿石的主要成分。
851矿物的鉴定方法分两个步调，第一步是地质工作者按照矿物的外形和物理性质进行肉眼鉴定，其主要依据是：852 石英成分SiO2常呈六方柱状晶体，硬度7〔大于小刀〕。
无色透明的石英称为“水晶〞。
呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称为石髓。
呈结核状的称为燧石。
具有各种色彩的二氧化硅变胶体呈平行带状的称为玛瑙。
石英是地壳上分布最广泛的矿物之一，占地壳重量的12.6％，是重要的造岩矿物。
石英的用途广泛，压电石英〔质地透明、无裂隙、无双晶者〕可制谐振器、滤波器，应用于雷达、导航、遥控、遥测、电子、电讯设备等。
其他可作光学仪器、玻璃、研磨材料、精密仪器轴承、研磨材料等。
853正长石成分K[AlSi3O8]晶体常呈短柱状、厚板状。
双晶较发育。
常为肉红色、浅黄红色、浅黄白色，玻璃光泽，硬度6，两组板面完全解理，解理交角90°，故名正长石。
在自然条件下，易风化成高岭石。
正长石是陶瓷及玻璃工业的重要原料，还可以制造钾肥。
854斜长石 Na[AlSi3O8]和Ca[Al2Si2O8]，斜长石是由钠长石和钙长石所组成的混合物，二者可按任意比例混合，按照不同比例可分为酸性斜长石、中性斜长石和基性斜长石。
常见矿物成分
石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物即低温石英（a-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（b-石英）。
黄铁矿化学成分是FeS2，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。
成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。
常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。
萤石又称为氟石，化学成分为CaF2，晶体属等轴晶系的卤化物矿物。
在紫外线、阴极射线照射下或加热时发出蓝色或紫色萤光，并因此而得名。
晶体常呈立方体、八面体或立方体的穿插双晶，集合体呈粒状或块状。
石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。
每一网层间的距离为3.40人，同一网层中碳原子的间距为1．42A。
属六方晶系，具完整的层状解理。
解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。
金刚石化学式为c，正八面体，没有杂质时，无色透明，与氧反应时，也会生成二氧化碳，与石墨同属于碳的单质。
硫磺块有三种晶形，即斜方晶硫，单斜晶硫和非晶形硫，其中以斜方晶硫为最安定，一般商品都是两种晶形。
滑石是一种常见的硅酸盐矿物，它非常软并且具有滑腻的手感。
赤铁矿的化学成分为Fe2O3，晶体属三方晶系的氧化物矿物。
方解石是地壳最重要的造岩矿石。
英文名;caicife，属变岩，碳酸盐矿物，化学成分：CaCO3 ，三方晶系，三组完全解理完全解理。
白云母化学组成：KAl2[Si3AlO10](OH,F)2,理想的组份是八面体片含Al ，也可少量地被Fe 3+ 、Mg 、Fe 2+ 甚至Mn 、Cr 、V 等所置换。
白云母具有高度完全的底解理、颜色淡白。
薄片富弹性的特点。
田黄石的化学成分为多种矿物集合，属于晶质集合体结构。
褐铁矿属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O），成分不纯，水的含量变化也很大。
通常呈黄褐至褐黑色，条痕为黄褐色，半金属光泽，块状、钟乳状、葡萄状、疏松多孔状或粉末状，也常呈结核状或黄铁矿晶形的假象出现。
云母矿物特征及化学成分
云母矿物特征及化学成分云母是一类非常常见的矿物，在地壳中广泛分布。
它的化学成分是属于珪酸盐的硅酸盐矿物，主要成分是硅氧四面体和类似氢氟硅酸盐的羟基或氧化的阴离子。
云母可以分为多种不同的类型，包括白云母、黑云母、玛瑙云母、伊利石等。
云母的晶系属于单斜晶系，晶体形成片状或鳞片状，片状晶体堆积在一起时，形成了云母的母岩。
云母的颜色可以是白色、黄色、绿色、棕色等，透明度较低，常见的有透明至半透明的云母。
关于云母的化学成分，它的主要成分是二氧化硅和氧化铝。
除此之外，它还含有其他一些化学元素，如氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁等。
云母的化学成分与其类型有关，不同类型的云母可以含有不同的元素。
白云母是最常见的云母类型之一，其化学成分主要是硅酸镁钠铝。
它的颜色通常是白色或淡黄色，透明度较高。
在地球上，白云母广泛存在于片麻岩、片岩、花岗岩等岩石中。
黑云母的化学成分与白云母相似，但它的颜色是黑色或深褐色。
黑云母主要存在于变质岩中，如云母片岩、云母片岩等。
它常见于构造地质中，可以作为判断岩石形成环境的重要指标。
玛瑙云母是一种含铁的云母矿物，其化学成分中含有氧化铁，使其呈现出红色、棕色或黑色。
玛瑙云母主要存在于变质岩中，如云母片岩、云母片岩等。
伊利石是一种水合硅酸镁铝盐矿物，其化学成分主要是硅酸镁铝的水合物。
伊利石的颜色多样，可以是白色、黄色、绿色、蓝色等。
它常见于火成岩中，如玄武岩、安山岩等。
总的来说，云母矿物的特征包括片状晶体、颜色多样、硬度较低、透明度较低等。
不同的云母类型具有不同的化学成分和颜色，可以根据这些特征来鉴别和分类云母矿物。
云母是一种重要的矿物，在工业和科研领域有广泛的应用，如陶瓷、电子、建筑材料等。
4-5 矿物的化学成分、晶体化学和形态
四、胶体矿物的成分
胶体矿物：以水为分散媒、 以固相为分散相的水胶凝体 而形成的非晶质或超显微的 隐晶质矿物。 如蛋白石、大多数粘土矿物。 滨海地带形成的赤铁矿、硬 锰矿等，岩石风化壳中的铝 土矿、褐铁矿、孔雀石，以 及氧化带潜水面以下形成的 辉铜矿都是胶体作用的产物， 有时还可形成大规模的矿床。
举例：闪锌矿ZnS Fe、Mn、Ga（镓）、In（铟）等常以类质同 像形式替代Zn，使Zn：S<1：1 类质同象晶体犹如两种化学成分的晶体“混合” 在一起形成的“混合晶体”，或者可理解为一种 矿物晶体“溶解”于另一种矿物晶体之中。 因此，类质同象矿物晶体又可称为固溶体 crystalline solution。
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三、 类质同象
类质同象isomorphism：矿物晶体在结晶过
程中，结晶格子中的某种质点（原子、离 子和分子）的位臵，部分被介质中性质相 似的他种质点所取代共同结晶形成均匀的 单一相的混合晶体，取代前后除晶格常数 略有变化外，键性和晶体结构型式不发生 本质改变的现象。
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类质同象
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类质同象的概念
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研究类质同象的意义
类质同象矿物的物理性质与类质同象混入物的类 型及含量有关→可根据矿物物理性质大致推断其 化学组成。
类质同象的形成受物理化学条件的制约→可根据 类质同像推断矿物形成时的物理化学条件。 大部分稀有元素不能形成独立矿物，而主要以类 质同象形式存在于与它性质相似的元素组成的矿 物中 →指导找矿和矿产资源的综合利用。 如闪锌矿中的Cd（镉）、In、Ga，辉钼矿中的 Re（铼），锆石中的Hf（铪）。
Ca[SO4].1/2H2O
Ca[SO4]
石膏
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半水石膏
宝石矿物的化学成分
离子结合而成。
(五)硫化物类
闪锌矿ZnS、黄铁矿FeS2、辰砂HgS等
二、宝石矿物的化学组成 具有一定范围的可变性
许多宝石矿物的化学组成并不是固定不变的， 而是有一定的变化幅度。
在电气石化学组成中，Mg2+—Fe2+之间和 Fe2+—Li+、Al3+之间呈完全类质同象，其中 3Fe2+→2Al3++Li+替代的负电荷不足，由附加阴 离子中OH-被O2-替代来补偿；Mg和Li之间的替代， 以及Mg、Fe和Cr、Mn之间的替代都是不完全的。
当电气石化学组成中R位以Fe为主时则电气石 呈深蓝色甚至黑色；当R位以Mg2+为主时则电气 石呈黄色——褐色；当电气石富含Li和Mn时则呈 玫瑰色或浅蓝色；当电气石富含Cr时则呈深绿色。
(2)当硬玉化学组成中的Al被Fe3+替代时，则翡 翠呈发暗的绿色(不像含Cr翡翠那么鲜艳、明快， 而是呆板，缺乏灵气)。若Fe3+只是少量替代 Al3+，翡翠呈浅绿色；若Fe3+大量替代Al3+， 则翡翠呈暗绿色，甚至墨绿色。颜色发阴。油 青种。
(3)当硬玉化学组成中的Al同时被Fe3+和Cr3+替代 时，翡翠的颜色则视Fe3+和Cr3+相对比例而定。 Cr3+较多则绿色鲜艳一些；Fe3+较多时则绿色偏 暗一些。
1．硅酸盐类
在硅酸盐类矿物的晶体结构中，硅氧配 位四面体SiO44-是它们的基本构造单元。硅 氧四面体在结构中可以孤立地存在，也可以 以其角顶相互连接而形成多种复杂的络阴离 子(基型)。
矿物的化学成分
二、元素的离子类型
(一) 惰性气体型离子（inert－gas type ion）：
最外层具有8个电子（ns2np6）或2个电子的离子。 + 0 结合 → 氧化物和含氧盐矿物，亲石或亲氧元素。
（二）铜型离子（chalcophile type ion）：
K｛Al2［(Si3Al)O10］(OH)2｝、氟磷灰石Ca5［PO4］3 F。
晶体化学式的书写规则
(4) 水分子写在化学式的最末尾，并用圆点将其与 其他组分隔开。
如石膏Ca[SOi4]·2H2O、蛋白石SiO2·nH2O
(5) 类质同像替代的离子，用圆括号括起来，并按 含量由多到少的顺序排列。
如铁闪锌矿(Zn,Fe)S、黄玉Al2［SiO4］(F,OH)2。 某单斜辉石： (CaNa)(MgFe2+Fe3+ AlMnTi)［(SiAl)O6］
胶溶体： 三、矿物化学组成的变化及其计量特性
2、地壳中元素丰度的矿物学意分义 散媒多于分散相的胶体。
胶凝体： 结构式(structural formula)-晶体化学式(crystallochemical formula)
胶体水为特殊的吸附水，需写入反化之学式分。 散媒少于分散相的胶体。
胶体矿物：一般是以水为分散媒、以固相为分散相的水胶凝体，属非晶质或隐晶质矿物。
第二章 矿物的化学成分
一、地壳元素丰度
1、丰度及克拉克值
丰度——元素的平均含量。 克拉克值——化学元素在地壳中的平均含量的质量百分数。
O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg占地壳总质量的％。
2、地壳中元素丰度的矿物学意义
（1）丰度值高的元素，形成的矿物种类较多,如上； （2）聚集元素易形成矿物，如Sb、Bi、Hg、Ag、Au等；
独山玉矿物概述
区别。同一块独山玉玉料可以同时出现 2~3 种或 者更多的颜色，颜色鲜艳。翠绿色的独山玉粗看
像翡翠，如果仔细观察，绿独玉具有粒状结构或
溶蚀交代结构，主要矿物有斜长石、翠绿色铬云
母，透明度好。翡翠和软玉呈纤维交织结构。独 山玉的硬度远大于其它玉石，是由组成的矿物硬
度大所致；成因产状：产于蚀变斜长岩体内，由
于基性斜长岩或辉长岩在低温下，受到沿构造裂
六月中下旬连北方也逐渐进入炎热的夏季，我坐着熟悉的公交车走遍了优游这个城市的大街小巷
隙上来的岩浆晚期热水溶液交Fra bibliotek、蚀变等作用形 成的；著名产地：世界著名产地有中国河南省南
阳市独山。名称
0c10f2c 优游娱乐
笨
六月中下旬连北方也逐渐进入炎热的夏季，我坐着熟悉的公交车走遍了优游这个城市的大街小巷
化学组成：以下为来自不同资料的描述：资 料 1：矿物成分主要为基性斜长石(斜长石牌号
An50，拉长石─培长石─钙长石)、辉石，少量
橄榄石、角闪石、黑云母，可有微量钾长石、石
英出现。独山玉化学成分属钙铝硅酸盐岩类， Si02 含量 45~52%，称基性岩，富 TiO2，一般含
量 1%。资料 2：化学成分主要特点:Si02 为 41~45%
左右;A1203 为 30~34%左右;Ca0 为 18~20%士。这
表明独山玉由钙铝硅酸盐类矿物组成。独山玉石 矿还含有微量的铜、铬、镍、钛、钒、锰等。两
个资料描述相依仿，以钙铝硅酸盐类矿物（即钙
长石类）为主。鉴定特征：独山玉与相似玉石的
六月中下旬连北方也逐渐进入炎热的夏季，我坐着熟悉的公交车走遍了优游这个城市的大街小巷
矿物的化学成分讲解
3、矿物学与其他学科的关系
岩 石 学 胶 体 化 学
矿材
环
床料
境
学科
科
学
学
结晶学与矿物学
地 球 化 学
环 境 工 程
物
地普
理
学通
化
原化
学
理学
矿物的化学组成
二、矿物化学成分的变化
矿物按化学成分可分成两种类型： 单 质－是由同种元素的原子自相结合组 成的，
如金刚石，自然金等； 化合物－是由两种或两种以上不同的化学元素的原子
组成的。又可分为： 简单化合物：由一种阳离子和一种阴离子组成。
NaCl、PbS 单盐化合物：由一种阳离子和一种络阴离子组成。
Ca[CO3]、Mg[SiO4] 复化合物（复盐）：由两种以上阳离子与同种
氢氧化铁胶体颗粒的结构示意图
（2） 胶体对介质中离子的吸附具有选择性 是指胶粒在不同溶液中仅能吸附一定的与
胶粒电荷相反的离子，而对其它物质则不吸附 或吸附程度很小。
胶体对离子的选择性，还表现在对一些离 子吸附的难易程度不同，进而表现为被吸附离 子之间的交换。通常，阳离子电价越高，置换 能力越强，一旦被胶体吸附，就难被置换；在 电价相等时，置换能力随离子半径增大而增强。
胶体及胶体矿物的特点
细 胶分 体散
系
胶体
极大比表面积 带电荷 选择性吸附
胶体的特点
非晶质 无规则几何外形 可变性和复杂性
胶体矿物的特点
胶体矿物形成 ——海滨地带和岩石风化壳 中
矿物/岩石中的水
矿物学基础知识(矿物及其化学成分)
第二章矿物及其化学成分第一节矿物的概念在古代，矿物泛指从矿山采据且未经加工的天然物体，随着人类对自然认识的深入和科学技术的进步，矿物的概念也在不断发展变化。
现代对矿物的定义是，地质作用或宇宙作用过程中形成的具有相对固定的化学组成以及确定的晶体结构的均匀固体。
它们具有一定的物理、化学性质，在一定的物理化学条件范用内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
现代的矿物概念，重点强调以下几个特征。
一、矿物是地质作用或宇宙作用的产物这一特征使矿物区别于在工厂或实验室由人工制造的产物。
由人工制造的、各方面性质与大然产出的矿物相同或相似的产物，可以称人造矿物或合成矿物，如人造水晶、人造金刚石等；而那些在自然界无对应矿物的人工合成物，则不能称为合成矿物，如钛酸锶、钇铝榴石等。
那些来自月球或陨石的矿物，为了强调其来源，特别称为月岩矿物和陨石矿物，或统称宇宙矿物。
二、矿物具有相对固定的化学成分矿物成分可用化学式来表达。
如方解石、闪锌矿，其化学成分可分别用化学式CaCO3和ZnS表示。
然而，由于形成环境的复杂性，矿物的成分可在一定范围内变化。
如闪锌矿中的Zn经常被Fe代替，但Fe的含量最高不能超过26%，向且Zn、Fe一起与S仍保持1:1的定比关系，化学式可表示为(Zn,Fe)S。
因此，可以说矿物成分是相对固定的。
三、矿物具有确定的晶体结构这表明矿物应该是晶体，但只有天然产出的晶体才属于矿物。
外观表现为固体的无晶体结构的物质，如蛋白石、水铝英石等不能称为矿物，这类在地质作用或宇宙作用中形成的具有相对固定的化学成分，但无确定晶体结构的均匀固体，称为准矿物或似矿物。
天然非晶质的火山玻璃，因无一定的化学成分，不属准矿物之列。
四、矿物是均匀固体这一特征排除了天然产出的气体和液体，它们可以是自然资源，但不属于矿物，如自然汞；同时也与岩石和矿石区分开来。
矿物作为组成岩石和矿石的基本单元，应该是各部分均匀的。
五、矿物并非固定不变任何矿物都稳定于一定的物理化学条件范围内，超出这个范围，矿物会发生变化，生成新条件下稳定的矿物。
结晶岩矿物成分
结晶岩矿物成分一、前言结晶岩是一种由深部岩浆在地壳中冷却结晶而成的岩石，其矿物组成丰富多样。
本文将对结晶岩中常见的矿物成分进行详细介绍。
二、硅酸盐矿物1. 石英石英是一种常见的硅酸盐矿物，其化学式为SiO2。
在结晶岩中，石英通常以粒状或斑块状存在，也可呈脉状或层状分布。
其颜色多为白色、灰色或透明，硬度为7，具有玻璃光泽和断口贝壳状。
2. 长石长石是一种含铝的硅酸盐矿物，其化学式为KAlSi3O8或NaAlSi3O8。
在结晶岩中，长石通常以大块或粒子形式存在。
其颜色多为白色、灰色或粉红色，硬度为6-6.5，具有玻璃光泽和断口不规则。
3. 斜长石斜长石是一种含铝的硅酸盐矿物，其化学式为CaAl2Si2O8或NaAlSi2O6。
在结晶岩中，斜长石通常以大块或粒子形式存在。
其颜色多为白色、灰色或粉红色，硬度为6-6.5，具有玻璃光泽和断口不规则。
三、黑云母矿物黑云母是一种含铁、镁、钾的硅酸盐矿物，其化学式为K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2。
在结晶岩中，黑云母通常以片状或丝状形式存在。
其颜色多为黑色或棕色，硬度为2.5-3，具有金属光泽和断口片状。
四、角闪石矿物角闪石是一种含铁、镁、钙的硅酸盐矿物，其化学式为CaMgSi2O6。
在结晶岩中，角闪石通常以大块或粒子形式存在。
其颜色多为灰色或棕色，硬度为5-6，具有玻璃光泽和断口贝壳状。
五、榴辉岩族1. 榴石榴石是一种含铝的硅酸盐矿物，其化学式为Ca3Al2(SiO4)3。
在结晶岩中，榴石通常以粒状或块状形式存在。
其颜色多为红色、绿色或棕色，硬度为6.5-7，具有玻璃光泽和断口贝壳状。
2. 红柱石红柱石是一种含铁、镁、铝的硅酸盐矿物，其化学式为MgAl2O4。
在结晶岩中，红柱石通常以粒子形式存在。
其颜色多为红色或棕色，硬度为7.5-8，具有金属光泽和断口贝壳状。
六、其他成分除以上几种主要成分外，在结晶岩中还可能存在一些其他成分，如钾长石、斜长角闪石、黑云母闪长岩等。
矿物名称大全
矿物名称大全矿物是自然界中非常丰富的资源，它们以各种形式存在于地球的各个角落。
矿物的种类繁多，每一种矿物都有其独特的特性和用途。
在这篇文档中，我们将为您介绍一些常见的矿物名称及其特点，希望能够帮助您更好地了解矿物的世界。
1. 石英（Quartz）。
石英是一种常见的矿物，它的化学成分是二氧化硅（SiO2）。
石英通常呈现出透明或半透明的外观，硬度较高，可以用于制作玻璃、陶瓷等材料。
此外，石英还被广泛用于珠宝加工，制成各种美丽的首饰。
2. 钾长石（Orthoclase）。
钾长石是一种含钾的长石矿物，化学成分为硅酸钾铝。
它通常呈现出白色或浅红色，有时会带有条纹状的图案。
钾长石在陶瓷工业和玻璃工业中有着重要的应用，同时也是一种重要的装饰石材。
3. 方解石（Calcite）。
方解石是一种碳酸盐矿物，化学成分为碳酸钙（CaCO3）。
它通常呈现出白色或无色，有时会呈现出黄色、蓝色或绿色。
方解石是一种重要的建筑材料，也被用于制造水泥、石灰等工业产品。
4. 云母（Mica）。
云母是一种硅酸盐矿物，化学成分为硅酸镁铝。
它具有很高的韧性和弹性，常常呈现出片状或丝状的形态。
云母在电子工业和建筑材料中有着广泛的应用，同时也被用于制作隔热材料和绝缘材料。
5. 黄铁矿（Pyrite）。
黄铁矿是一种含硫的铁矿物，化学成分为二硫化铁（FeS2）。
它通常呈现出金属光泽，有时会呈现出金黄色的外观。
黄铁矿是一种重要的硫化矿，被广泛用于生产硫酸、化肥等产品。
6. 赤铁矿（Hematite）。
赤铁矿是一种含铁的氧化矿物，化学成分为氧化铁（Fe2O3）。
它通常呈现出黑色或银黑色，有时会呈现出红色或棕色。
赤铁矿是一种重要的铁矿石，被广泛用于冶炼铁和制造钢铁。
7. 菱铁矿（Siderite）。
菱铁矿是一种含铁的碳酸盐矿物，化学成分为碳酸亚铁（FeCO3）。
它通常呈现出棕色或黄褐色，有时会呈现出无色或白色。
菱铁矿是一种重要的铁矿石，也被用于制造水泥、石灰等工业产品。
矿物的化学成分
不参加矿物晶格的水 参加矿物晶格，以分子形式存在 参加矿物晶格，以离子形式存在 存在于层状硅酸盐结构层中的水 存在于沸石族矿物的空洞中的水 蛋白石SiO2-nH2O
石膏Ca[SO4]·2H2O
高岭石 Al4[Si4O10](OH)3 蒙托石 辉沸石
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水 附 吸
中性水，不带电荷，不进入矿物晶体结构， 存在于矿物的表面、裂隙中，失水温度很 低（ 0-110 ℃ 之间）。含量不固定，随环 境温度和湿度而变，不计入化学式 ( 胶体 水除外) 。吸附水的存在不影响矿物的结 构 。 如 蛋 白 石 S i O 2 - n H 2 结构中，有固定的位 置和配位数，有固定的含量，失水温度高（110230℃），失水后不再获得，并影响矿物的结构和性质。 结晶水多出现于具有大半径络阴离子的含氧盐矿物 中，有一个或几个固定的脱水温度 。
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2、晶体化学式的写法
阳离子写在化学式的开始，在复盐中的阳离子要用碱性 的强弱顺序排列 CaMg［CO3］；当阳离子为同一种元素而 具有不同价态或不同配位体时，要将低价的离子置于高 价的离子之前时Fe2+Fe3+2O4 阴离子接着写在阳离子的后边，络阴离子则要用［］括起来 附加阴离子通常写在主要阴离子或络阴离子的后面 含水化合物的水分子写在化学式的最后面，并用“•”把它 与矿物中的其它组份分开。当含水量不定时，常用nH2O 或aq表示，如蛋白石SiO2 • nH2O 互为类质同象的离子用( )括起来，并按其含量由多到少
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总之：
吸附水 结晶水 结构水 层间水 沸石水
不参加矿物晶格的水 参加矿物晶格，以分子形式存在 参加矿物晶格，以离子形式存在 存在于层状硅酸盐结构层中的水 存在于沸石族矿物的空洞中的水 蛋白石SiO2-nH2O
宝石矿物的化学成分
第一节 宝石矿物的化学成分特点
一、宝石矿物多属于含氧盐类硅酸盐、氧 化物类和自然元素类，一些次要的宝石 可以是硼酸盐、碳酸盐、磷酸盐、硫酸 盐、卤化物、硫化物等
(一)含氧盐类
大部分宝石矿物属于含氧盐类，其中 又以硅酸盐类矿物居多。据统计，宝石矿 物中硅酸盐类矿物约占一半。还有少量宝 石矿物属磷酸盐类等。
硫盐矿物，硫与半金属元素砷、锑或铋组成锥状 络阴离子[AsS3]3-、[BiS3]3-，以及由这些锥状 络阴离子相互联接组成复杂形式的络阴离子与阳
离子结合而成。
(五)硫化物类
闪锌矿ZnS、黄铁矿FeS2、辰砂HgS等
二、宝石矿物的化学组成 具有一定范围的可变性
许多宝石矿物的化学组成并不是固定不变的， 而是有一定的变化幅度。
（4）层状硅酸盐
硅氧四面体SiO4成层连接，两层硅氧骨干 层错开联成“双层”构造。在硅氧骨干中， 阳离子八面体层中以及双层之间的离子都 可以发生其他相似离子的替代。
（4）层状硅酸盐
蛇纹石质玉（岫玉）
蛇纹石：Mg6(Si4O10)(OH)8 雕刻石,如寿山石、青田石、鸡血石等的矿物成分为地开石、 高岭石、伊利石、叶蜡石等层状硅酸盐。
中等较大 中等-
较小 较小 较弱
较小 较小 较弱
2．硼酸盐类
[BO3]3-、 [BO4]5-两种络阴离子是硼酸盐的 基本构造单位，在晶体结构中他们可以独立出现， 形成岛状结构；也可以通过共角顶联结成复杂的 络阴离子，形成环状、链状、层状、架状结构的 硼酸盐。
硼铝镁石：MgAlBO4 （岛状结构）
3．磷酸盐类
地开石、高岭石： Al4(Si4O10)(OH)8 叶蜡石:Al2(Si4O10)(OH)2 葡萄石： Ca2Al (AlSi3O10)(OH)2
页岩的矿物成分
页岩的矿物成分一、石英（Quartz）石英是页岩中最常见的矿物之一，其化学组成为SiO2。
石英在页岩中起到填充和胶结作用，使岩石具有一定的强度和稳定性。
石英的硬度高，抗侵蚀能力强，使得页岩能够长期保存有机质并形成丰富的油气资源。
二、长石（Feldspar）长石是页岩中另一重要的矿物组分，主要包括正长石和斜长石。
长石的化学组成为（K,Na）AlSi3O8，其在页岩中具有较高的含量。
长石的存在使得页岩具有较强的胶结性和储集性能，对页岩气的储存和产出起到重要作用。
三、云母（Mica）云母是一类含水层状矿物，主要包括白云母、黑云母和斜长石等。
云母具有很好的层状结构，在页岩中起到填充和胶结作用，增加岩石的强度和稳定性。
云母的存在还能够吸附和储存一定量的水分和有机质，对页岩气的产出和储集有一定影响。
四、方解石（Calcite）方解石是一种碳酸盐矿物，其化学组成为CaCO3。
方解石在页岩中常以胶结物的形式存在，起到胶结和填隙作用，增加岩石的强度和稳定性。
同时，方解石还能够参与化学反应，与页岩中的有机质发生反应生成油气，对页岩气的形成和储存有一定影响。
五、白云石（Dolomite）白云石是一种含镁碳酸盐矿物，其化学组成为CaMg(CO3)2。
白云石在页岩中常以胶结物的形式存在，能够填充和胶结岩石的裂隙，增加岩石的强度和稳定性。
白云石还能够参与化学反应，与有机质发生反应生成油气，对页岩气的形成和储存具有一定作用。
六、黏土矿物（Clay Minerals）黏土矿物是页岩中最主要的矿物组分，主要包括伊利石、蒙脱石、高岭石等。
黏土矿物具有层状结构和较强的吸湿性，能够吸附并储存大量的水分和有机质。
黏土矿物还能够胶结和填充岩石裂隙，增加岩石的强度和稳定性，对页岩气的储存和产出具有重要影响。
七、硫化物矿物（Sulfide Minerals）硫化物矿物在页岩中常以黄铁矿（Pyrite）和黄铜矿（Chalcopyrite）的形式存在。
云母矿物特征及化学成分
云母矿物特征及化学成分云母是一类广泛存在于地球的矿物，其特征和化学成分多样。
下面将详细介绍云母的特征及其主要的化学成分。
云母是一类层状硅酸盐矿物，晶体形成具有典型的薄片状结构。
其硬度一般在2.5至3.5之间，呈现出条状、扁平状或石墨状外貌。
云母的颜色丰富，可以是无色、白色、黄色、棕色、红色、绿色、蓝色等。
云母矿物呈现出明显的裂解，裂解产生平行或互相交错的薄片。
这种裂解性质使得云母在实际应用中具有广泛用途，例如在建筑业、陶瓷业和电子工业中都有重要的应用。
云母的化学成分较为复杂，它的主要成分是硅氧四面体和氧层之间的层状铝镁的层状结构。
具体而言，云母的化学成分含有正交硅酸结构，其主要成分包括氢、铝、铁、镁、钾、钠等元素。
常见的云母矿物有白云母、黄云母、黑云母、碱性云母等。
白云母是最常见的云母矿物，其化学成分主要是氢化二铝硅酸盐。
白云母的结晶形态可以是六面体、板状、条状等，颜色通常为无色、白色或微黄色，具有独特的玻璃光泽。
黄云母是一种含三氧化二铁或镁的铝硅酸盐矿物，其颜色常为黄褐色或棕黄色。
黄云母的硬度较高，晶体呈六面体结晶。
黑云母是一种含较多氢、铁、镁等元素的铝硅酸盐矿物。
黑云母的颜色通常为黑色或暗棕色，硬度较大，晶体形态呈薄片状。
碱性云母是一种含有钠元素的云母矿物。
碱性云母的颜色多样，可以是白色、灰色、黄色或棕色。
碱性云母的硬度通常比较低，晶体呈六面体状。
总体而言，云母矿物具有明显的层状结构和裂解性质。
其化学成分多样，通常由氢、铝、铁、镁和钾等元素组成。
不同类型的云母矿物在颜色、硬度和晶体形态等方面存在着显著的差异，这也使得云母在不同领域的应用具有多样性。
矿石的化学成分
02
矿石的矿物组成
主要矿物
石英：最常见的矿物之一， 化学成分为SiO2
长石：常见的矿物之一，化 学成分为KAlSi3O8
云母：常见的矿物之一，化 学成分为 KAl2(AlSi3)O10(OH)2
方解石：常见的矿物之一， 化学成分为CaCO3
次要矿物
定义：矿石中含量较少的矿物 作用：影响矿石的物理性质和化学性质 常见的次要矿物：石英、长石、云母等 鉴别方法：通过显微镜观察矿石的矿物组成和结构特征
测定方法：使用pH试纸、酸碱指示剂等
应用：酸碱度在矿石加工、环境保护等方面具有重要意义
04
矿石的物理性质
硬度
硬度的定义：矿石抵抗外力压入或刻划的能力 硬度的等级：软、中、硬、极硬 硬度的影响因素：矿石的化学成分、结构、形态等 硬度的测量方法：压入法、刻划法等
密度
影响因素：矿石的组成、 结构、孔隙率等
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汇报人：
定义：矿石单位体积的质 量
测量方法：排水法、蜡封 法、气体置换法等
应用：判断矿石类型、估计 矿石储量、设计选矿工艺等
导电性
矿石的导电性：描述矿石导电能力的强弱 导电性测试方法：介绍测试矿石导电性的常用方法
影响导电性的因素：分析影响矿石导电性的因素，如矿石的组成、结构等
导电性在矿石分类中的应用：介绍导电性在矿石分类中的作用和意义
磁性
磁性是矿石的一 种重要物理性质
磁性分为磁铁矿、 磁黄铁矿、磁赤 铁矿等类型
磁性的存在可以 影响矿石的分选 和加工
磁性的测量方法 包括磁化率、磁 感应强度等
05
矿石的分类与鉴别
分类标准
矿石的颜色、光泽、透明度等外 观特征矿石的化学成分和矿物组成 Nhomakorabea添加标题
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矿物的化学成分
研究意义：
① 矿物的化学成分是区别不同矿物
的重要依据；
② 矿物化学成分的变化特点常作为
反映矿物形成条件的标志；
③ 矿物化学成分是人类利用矿物
资源的一个重要方面。
§1 地壳中化学元素的丰度
一、元素克拉克值
克拉克值（clarke）： 各种化学元素在地壳中的平均含量 (即元素在地壳中的丰度(abundance)) 之百分数。
聚集元素(aggregated element)：
丰度很低，但趋于集中，形成 独立的矿物种，甚至富集成矿床。 如Sb、Bi、Hg、Ag、Au等。
分散元素(dispersed element)：
丰度远比聚集元素为高，但趋于
分散，很少能形成独立的矿物种， 而常常作为微量的类质同像混入物 赋存于主要由其他元素所组成的 矿物中。如Rb、Cs、Ga、In、Sc等。
一种或多种物质的微粒（粒径一般 1～100nm ）分散在另一种物质之中 而形成的不均匀的细分散系。前者称
分散相(分散质)，后者称分散媒(分散剂)。
注意：
1）胶体系两相或多相物质的混合物。
2）分散相和分散媒均可是固体、 液体或气体。
3）胶体：
① 胶溶体：分散媒远多于分散相 ② 胶凝体：分散媒远少于分散相
胶体微粒的性质：
① 分散相与分散媒的量比不固定；
② 具极大的比表面积和很高的 表面能；
③ 表面的电荷未达到饱和，故具 极强的吸附性。 （能吸附与其电荷相反的其他离子）
2．胶体矿物
由以水为分散媒、以固相为分散相 的水胶凝体而形成的非晶质或超显微 的隐晶质矿物。严格地说，它只是 含吸附水的准矿物。如蛋白石（ SiO2·nH2O）、大多数粘土矿物。
汽态水 湿存水 液态水 （ 薄膜水 毛细管水 ） 胶体水 固态水
前8种元素丰度最高，占地壳总重量
的99%以上，是地壳中各类岩石的
基本成分。含氧盐和氧化物矿物分布 最广，其中硅酸盐矿物占矿物总种数 的24%，占地壳总重量的3/4；氧化物
矿物占矿物种总数的14%，占地壳 总重量的17%。
地壳中分布最广泛的八种元素
元素
质量克拉克值
（%）
原子克拉克值
（%）
O
46.60
表示： ① 质量百分数（weight percent） —— 质量克拉克值
② 原子百分数（atom percent） —— 原子克拉克值
二、地壳中化学元素的分布特征
1）元素分布的极不均匀性
丰度最大者： O —— 46.6%
丰度最小者： Rn —— 7×10-16 %
2）地壳的主要化学组成为O、Si、 Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti 等十种。
胶体矿物的特点：
① 多形成于表生作用中，少数为热液 或火山成因。
② 主要形成Fe、Mn、Al、Si、P质等 矿物。
③ 为隐晶质或非晶质体，故呈现鲕状、 肾状、钟乳状和葡萄状等特殊形态。
④ 由于形成时胶体的吸附作用，故成 分变化大。 ⑤ 胶体矿物的化学成分具有不固定性 和复杂性。
二、胶体的老化
胶体矿物不稳定，具有吸附其他物质
62.55
Si
27.72
21.22
Al
8.13
6.47
Fe
5.00
1.92
Ca
3.63
1.94
Na
2.83
2.64
K
2.59
1.42
Mg
2.09
1.84
体积百分比
（%）
93.77 0.86 0.47 0.43 1.03 1.32 1.83 0.29
3）聚集元素和分散元素
矿物的形成，取决于： ① 元素的丰度； ② 元素的地球化学性质
一、水的存在形式
H2O、(OH)－、H+和(H3O)+
二、“水” 的类型
据“水”在矿物中的存在形式 及
其在晶体结构中的作用，主要分为 吸附水、结晶水和结构水三种基本 类型，以及层间水和沸石水两种 过渡类型。
水在矿物中的作用
水的主要类型
不参加
吸附水
晶格 （中性的H2O分子）
矿物和矿物集合体中 水的种类
少数矿物的化学成分相当固定， 其化学组成遵守物理化学分配定律
——定比定律和倍比定律，各组分间
具严格的化合比，其化学组成可由理想
化学式表示。如 水晶（SiO2）。
天然矿物并非理想化学纯的物质。 由于环境的复杂性，大多数矿物 因类质同像替代致使其化学组成在 一定范围内变化，但各晶格位置上 成类质同像关系的各组分数量总和 之间仍遵循定比定律。如 橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]等。
和自发地转变为结晶质的趋势。
胶体的老化：胶体矿物形成后，随着 时间的推移或热力学因素的改变，胶粒 会自发地凝聚，进一步发生脱水作用，
颗粒逐渐增大而成为隐晶质，最终 可转变为显晶质矿物。
变胶体矿物：
由胶体矿物老化形成的隐晶质 或显晶质矿物，往往可保留原胶体 矿物的外貌。如蛋白石经老化成为 玉髓。§ 矿物中的水化学计量矿物：
在各晶格位置上的组分之间 遵守定比定律、具严格化合比 的矿物。
2）矿物的非化学计量性
非化学计量矿物：
某些含变价元素的矿物，因形成过程 中 常处于不同的氧化还原条件下，其价态 会发生变化。由于受化合物电中性的制约， 其内部必然存在某种晶格缺陷，致使其化 学组成偏离理想化合比，不再遵循定比定 律。
偏离化学计量的元素比即具标型性。
二、矿物化学成分变化的原因
1．主要原因
1）类质同像替代 2）非化学计量性
2．其他因素
1）阳离子的可交换性 2）胶体的吸附作用 3）矿物中含水量的变化（含 沸石水或层间水） 4）以显微包裹体形式存在的 机械混入物等
§3 胶体矿物及其化学成分特点
一、胶体矿物的概念
1．胶体
§2 矿物的化学成分
一、矿物的化学成分类型 1．单质：
由同一种元素的原子自相结合 而成的矿物。如自然元素矿物。
2．化合物：
由两种或两种以上元素组成的
矿物。如含氧盐、氧化物和氢氧化物、
卤化物、硫化物及其类似化合物 矿物。
二、矿物的化学计量性与非化学计量性 1．概念
1）矿物的化学计量性（stoichiometry）
注意：
某些矿物，特别是在高温条件下， 相对地容许存在大量空位。如FeS
化合物，可以高温下通过暴露在真空
或高硫蒸气压下，极易改变其化学 计量性，而变为磁黄铁矿的成分（ Fe1-xS），高温下x = 0～0.125， 其阳离子空位随机分布（Putnis, A.,
1992）。
2．研究意义
矿物总是以成分非化学计量性 显示其标型特征。如含金硫化物的