各种矿物及元素种类讲义分享

氧化物及氢氧化物
化学组成 阴离子： 主要为O2-、(OH)阳离子： 40种左右。
主要为惰性气体型（ Si、Al、 Mg、U等）和过渡型（ Fe、Mn、Ti、
Cr、V、Nb、Ta等）离子；铜型离子 极 少见（ Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi等）。 少数氧化物中附加阴离子（F-、Cl-）和 水分子。
小知识
• 白色K金（white gold），它的主要成分是黄金， 它不是天然白色的，由于加入其他金属后而呈现 出白色。白色K金不是铂金（白金）。白色K金首 饰通常使用18K或750来表示其中所含黄金的纯度。
• K白金成色的计算，与K黄金一样，即仍然按黄金 含量计算。例如，市场上最常见的14K白金（在 港澳市场上称为“四成K白金”或“226金”）， 由58.5%的黄金、22.4%的银、14.1%的铜和5% 的镍熔炼而成。18K白金（在港澳市场上称为 “六成K白金”或“334金”），由75%的黄金、 10%的银、4～10%的锌和5 %的镍熔炼而成。
• 该大类矿物常呈粒状或块状集合体，物理性质多 数呈金属色，金属光泽，条痕色深而不透明，仅 少数具金刚光泽，半透明。硬度变化大，一般较 低。相对密度一般在4以上，熔点低。主要是热液 作用矿物，在地表不稳定，易被氧化、分解。
一、化学组成
1．阴离子： 主要为 S ， 少量为 Se、Te 、 As 、 Sb 、 Bi等。
鉴定特征：浅铜黄色，完好的晶形和晶面 条纹，小刀刻不动。
黄铜矿：CuFeS2
化学组成：其成分中可有Mn、As、Sb、 Ag、Au、Zn等元素。
鉴定特征：黄铜矿与黄铁矿相似，但可以 其更黄的颜色和较低的硬度加以区别。 与自然金的区别在于绿黑色的条痕，性 脆及溶于硝酸。
辰砂：HgS
鉴定特征Байду номын сангаас鲜红的颜色和条痕色，相对密 度较大，硬度低，金刚光泽。
各种矿物及元素种类介绍
自然元素大类
• 自然元素矿物是指元素呈单质状态组成的 矿物。目前已发现的自然元素矿物有近90 种。
能形成自然元素矿物的元素有32种，常 见的自然金属元素有铂族元素Pt、Ru （钌）、Rh（ 铑）、Pd（钯）、Os （锇）、Ir（ 铱）和Au、Ag、Cu，偶尔见 Pb、Zn、Sn等，自然非金属元素为C、S， 自然半金属元素为As、Sb、Bi。
磁黄铁矿：Fe1-xS
鉴定特征：通常呈致密块状。暗古
铜色，表面常具黑褐色锖色，条痕亮 灰黑色，金属光泽。硬度4。具磁性。
雄黄
雌黄
氧化物及氢氧化物
氧化物和氧化物矿物：金属阳离子和某些非 金属阳离子(如Si等)与O2-或(OH)-化合而成 的矿物。
地壳中分布广泛，仅次于含氧盐 矿物大类。 已知的矿物超过200种，占地壳总重量的 17%±：石英族矿物分布最广，占12.6%， 最常见的石英是主要的造岩矿物；Fe的氧 化物和氢氧化物占3.9%；次有Al、Mn、Ti、 Cr 的氧化物和氢氧化物。
不含 N 或
含 N＜ .001%
不含 良好 的导热
B性
在金刚石矿床中 的含量一般＜2 ～ 3%
天蓝色，
含B 具半导体
性能
罕见
在同一颗粒中
混合型 N的分布不均 匀
硫化物及其类似化合物大类
• 硫化物及其类似化合物大类：指金属元素与S、 Se、Te、As等相化合的化合物。已发现的该大类 矿物种类有370多种。其中硫化物矿物种类占2/3 以上，而其中又以Fe的硫化物占了绝大部分。该 大类矿物是工业上有色金属和稀有分散元素矿产 的重要来源。
紫色。加热退色。
烟水晶：Al3+＋H+或Na+→Si4+，在x射线
或射线作用下，Al–O键电子对中的一个 电子离位产生空穴色心而成烟黄～暗褐 色、黑色。加热至225℃开始缓慢褪色， 至400℃±烟色渐消失。
注： 黑色透明者称墨晶；茶褐色者
称茶晶。
黄水晶：黄色透明者，可能为Fe2+所致。
蔷薇石英（芙蓉石）：蔷薇红色或粉红色， 可能由Ti、Mn造成。通常呈致密块状。 加 热 至 575℃ 褪 色 ； 日 光 下 长 期 暴 晒 颜 色变浅。
红宝石：含Cr，红色； 蓝宝石：含Ti 和Fe2+，蓝色； 黑星石：含Fe2+、Fe3+， 黑色、透明； 白宝石：纯净无色透明的晶体； 含Co、V、Ni呈绿色； 含Ni呈黄色； 含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色。
石英：SiO2
石英是一系列同质多像变体的统称。最常见的 是α－石英（低温）和β—石英（高温），通 常所称的石英是α－石英。
石英 573c 石英 870c 鳞石英
147 0c 方石英 1728c熔融体
石英
鉴定特征：通常为无色、乳白色、灰白 色，因含杂质色心或细分散包裹体而 呈各种颜色；玻璃光泽，贝壳状断口 油脂光泽；透明— 半透明。无解理； H 7。G 2.65。具压电性。
异种： 主要有：
1）显晶质异种： 水晶簇：纯净者无色透明。 紫水晶：微量Fe3+→Si4+产生色心而致
自然金
小知识
• 铂金=白金=Pt ≠ K白金
• 铂金： 铂金（Platinum，简称 Pt），是一种天然生成的白色 贵金属，包括铂、钯、铑、钌、 铱和锇这6种金属元素。国家规 定只有铂金含量在85%及以上 的首饰才能被称为铂金首饰， 并必须带有Pt标志。
• 铂金首饰通常带有Pt850、 Pt900、Pt950、Pt990或 Pt999(千足铂)的纯度标志。因 此铂金首饰不存在所谓18K或 750（即75%）纯度。
刚玉： Al2O3
化学组成：一般含微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、
Mn2+、V5+、Ga3+等，常见赤铁矿、钛铁 矿、金红石、尖晶石、石榴子石等包裹体。
鉴定特征：晶体常呈完好的腰鼓状、
桶状或短柱状。晶面上常见相交的几 组条纹。玻璃光泽～金刚光泽。透明～半
透明。
通常呈 蓝灰、黄灰色，含杂质可呈 各种颜色：
2．阳离子： 主要有：
铜型离子：Cu 、Pb 、Zn 、Ag 、Hg 、Cd 、 Au…… 靠近铜型离子的过渡型离子过渡型离子：
Fe 、Co 、Ni 、Mo 、Mn 、Pt……
类质同像替代极广泛，矿物成分复
杂,Ga、Ge、In（铟）、Re(铼) 等稀有分散元素呈类质同像混 入物存在，具重要经济价值。
某些矿物含附加阴离子(OH)-及H2O分子。
萤石
含氧盐大类
含氧盐矿物：金属阳离子与各种
含氧酸根络阴离子结合而成的盐 类化合物。本大类矿物种数约占已 知矿物总数的2/3，重量超过地壳 总重量的4/5。
含氧盐大类
化学组成 阳离子：惰性气体型离子最为重要；其次
为部分过渡型离子。 络阴离子：[SiO4]4-、[SO4]2-、[CO3]2-、
自然金属元素类
• 自然金属元素类最常见的有铂族元素Pt、Ru （钌）、Rh（ 铑）、Pd（钯）、Os（锇）、Ir （ 铱）和Au、Ag、Cu，偶尔见Pb、Zn、Sn等。 而Fe、Co、Ni的单质形式则主要见于铁陨石中。
• 本类矿物中的金属元素的原子呈最紧密堆积，矿 物形态主要为等轴粒状或六方板状。
金刚石
类型
杂 质 元 素 物理
N
B 性能
备注
含量＞0.1% ，
Ia 型 以聚集体形式，
呈极细小片状
I型
含量 较低， Ib 型 主要以 分散的
顺磁性 N 形式
导 电、
导热性
较差机械 强度 高
在天然金刚石 中 占 98%
在天然金刚石中
导热性 约占 1% ；绝大多
较差
数合成金刚石为Ib
型
Ⅱ型
Ⅱa型 Ⅱb型
本类矿物在地壳中分布最广泛，
目前已发现的有800多种，约占
矿物总种数的1/4，其重量约占地壳 总重量的85%。
橄榄石：（Mg,Fe)2[SiO4]
石榴石 A3B2[SiO4]
化学式中A代表Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+等 二价阳离子，B代表Al3+、Fe3+、Cr3+、 V3+等三价阳离子。A类、B类中及其相互 之间类质同像广泛发育，故自然界纯石榴石 很少见，一般都是若干端员组分的混合物。
石榴子石
石榴子石
红柱石
蓝晶石
矽线石
榍石：CaTi[SiO4]O
绿帘石
十字石
黄玉
电气石
电气石
紫苏辉石
角闪石
蛇纹石
蛇纹石
高岭石
云母
云母
方铅矿：PbS
鉴定特征：铅灰色，条痕黑色，强金 属光泽， {100}三组完全解理，硬度
低(2～3)。比重大(7.4～7.6)。加
KI 及KHSO4与矿物一起研磨后显黄 色。
闪锌矿：ZnS
化学组成：
常有Fe2+替代Zn进入晶格，其他尚 有Mn、Cd、In、Ga、Ge、Tl（铊） 等 类质同像混入物。
乳石英：乳白色半透明的块体，含大量
细分散的气、液包裹体及微裂隙。
蓝石英：蓝色。含Ti较高，次有Al、Mn。
加热至300～400℃，褪色或变为紫色。
发晶：细小针状金红石、电气石或角闪石
等包裹体呈发状、纤维状。
猫眼石、虎睛石、鹰眼石：由于石英交代并 胶结石棉纤维而具丝绢光泽的黄褐、棕 黄、棕红、深蓝或蓝灰色的致密块体。
[PO4]3-、[WO4]2-、[BO4]3-、[AsO4]3-、
[VO4]3-、[MoO4]2-、[NO3]-、[CrO4]2-
……
据络阴离子种类的不同，分为：
硅酸盐类
硫酸盐类
碳酸盐类
磷酸盐类
钨酸盐类
硼酸盐类
砷酸盐类
钒酸盐类
钼酸盐类
硝酸盐类
铬酸盐类
硅酸盐类
硅酸盐矿物：金属阳离子与各种 硅酸根相结合而成的含氧盐矿 物。
玛瑙： 不同颜色的玉髓条带或 同心环状相间分布。 有缠丝玛瑙、 苔纹玛瑙、缟玛瑙、 截子玛瑙等。
碧玉：含氧化铁 (可＞20%)的致密状石英。
可呈暗红、紫红、褐色～黄色、蓝色、青绿 色等。
燧石：暗色(浅灰～褐黑等色)无光泽， 呈 结核状、瘤状、透镜状、条带状似、层
状的坚韧极致密的隐晶质石英。
赤 铁 矿
磁铁矿
磁铁矿
卤化物
卤化物矿物：金属阳离子和卤族阴 离子（F-、Cl-、Br-、I-）化合而成的 矿物 分布有限，矿物种类不多，已知
的约120种。约占地壳总重量的0.5%。 以氯化物和氟化物最为重要。
卤化物
化学组成：
阴离子： F- 、Cl- 、Br- 、I-
阳离子： 主要为惰性气体型离子中的 轻金属（碱金属和碱土金属）离子 Na+、 K+、Ca2+、Mg2+、Al3+；其次为Rb、Cs、 Sr、Y、TR、Mn、Ni、Hg等离子；铜型 离子Ag+、Cu2+、Pb2+、Hg2+等极少见， 仅在特殊地质条件下形成。
鉴定特征： 粒状晶形。颜色变化大，由无 色到浅黄、棕褐～黑色，随含Fe量的增加 而变深。条痕白色～褐色，金刚光泽；透 明度由透明至半透明完全解理，H3～4。 与方铅矿共生。
黄铁矿： FeS2
化学组成：常有Co、Ni替代Fe；As、Se、 Te替代S。常含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等 细分散机械混入物。
砂金石(东陵石) ：含鳞片状金云母、赤铁 矿等包裹体且分布均匀的次生石英岩 或水晶晶体，琢磨后呈闪烁的金黄色、 褐黄色、粉红色或绿色。
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)。
• 自然元素矿物均具典型的金属键，故矿物在物理 性质上表现出不透明、金属光泽、硬度低、相对 密度大、延展性强、导电导热性能好。
自然金
• 化学组成：纯金极少见，常有Ag类质同像 替代Au，两者可形成完全类质同像系列。 当成分中含Ag<5%时称自然金；含Ag在 5%—15%时称含银自然金；15%—50%时 称为银金矿；50%—85%称金银矿； 85%—95%称含金自然银；>95%称为自然 银。