矿物的化学成分晶体化学和形态

变化的原因: 对晶质矿物而言，主要是元素的类质同象代替； 对胶体矿物来说，主要是胶体水的变化和胶体的吸附 作用。 矿物中含有显微（或超显微）包裹体形式的机械混入 物。 非化学计量的矿物，化学组成不符合定比定律和倍比 定律。
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矿物的化学成分及其可变性
矿物晶体内部存在的某种晶格缺陷或结构上的不 均匀性，使得一些矿物的化学成分表现出非化学 计量性，即不符合定比定律。这些矿物属于非化 学计量矿物。
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元素的离子类型
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元素的离子类型
铜型离子： 失去电子成为阳离子时，最外层电子层有18 （或18+2）个电子，与Cu+相似。 外层电子结构较稳定，除个别离子外，一般情 况下不变价，或只在18和18+2两种构型间变化 （如Pb4+、Pb2+）； 离子半径小，外层电子多，极化性能很强，易 与半径较大，易被极化的S2-结合生成以共价键 为主的化合物，形成主要的金属矿物。 又称为造矿元素或亲硫元素。
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元素的离子类型
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二、矿物的化学成分及其可变性
单质：由同种元素的原子自相结合组成，如金刚 石C，自然金Au等。
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矿物的化学成分及其可变性
化合物：由两种或两种以上不同的化学元素的原 子组成的。 简单化合物：由一种阳离子和一种阴离子组成， 如 石盐NaCl、方铅矿PbS。 络合物：由一种阳离子和一种络阴离子组成， 如方解石Ca[CO3]、镁橄榄石Mg[SiO4]。 复化合物（复盐）：由两种以上阳离子与同种 （络）阴离子组成，如黄铜矿CuFeS2、白云石 CaMg[CO3]2。
7 花岗岩
石灰岩
矿物和矿物学的概念
固态-石英、长石、石盐 液态-水、自然汞 气态-火山喷气中的二氧化碳、硫化氢 多数气态、液态物质因其特殊的属性纳入其它学
科的研究范围，如石油、天然气成为有机地球化 学和有机化工等学科的研究内容。 一般矿物学教科书只把由地质作用形成的晶质固 体称为矿物。
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矿物和矿物学的概念
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元素的离子类型
百度文库16
元素的离子类型
过渡型离子： 失去电子成为阳离子时，最外层电子层为具有 8-18个电子的过渡型结构 离子的结合性质受环境的影响。
• 如Fe在还原条件下，多与S结合，生成黄铁矿或白 铁矿FeS2 ；
• 当O的浓度很高时，便与O结合生成赤铁矿Fe2O3 、 磁铁矿Fe3O4 、菱铁矿FeCO3 。
第二章 结晶学基础
晶体及其基本性质 晶体的对称及晶体的分类 晶体的理想形态 晶体定向和晶面符号（自学） 晶体的规则连生（自学）
第二节 晶体的对称及晶体的分类
对称的概念及晶体对称的特点 对称操作和对称要素 对称要素的组合及晶体的分类 晶体的微观对称及空间群（自学）
第 矿物及矿物学的概念 三 矿物的化学成分 章
在产出状态、成因和化学组成等方面与矿物相似， 但不具有结晶构造的少数均匀固体，称为准矿物 或似矿物，如A型蛋白石，SiO2.nH2O。
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矿物和矿物学的概念
矿物学是地质学的一门分支学科。 研究矿物的成分、结构、形态、性
质、成因、产状、用途和它们的内 在联系。 研究矿物在时间和空间上的分布规 律、形成和变化历史等。
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第一节 矿物的化学成分
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元素的离子类型 矿物的化学成分及其可变性 类质同象 胶体矿物的成分 矿物中的水 矿物的化学式
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一、元素的离子类型
分类依据：离子的最外层电子结构 惰性气体型离子 铜型离子 过渡型离子
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元素的离子类型
惰性气体型离子： 离子的最外层电子结构与惰性气体原子相似， 具有2个或8个电子。 共有25种。 离子半径一般较大，而极化性较小，易与O结 合成以离子键为主的氧化物或含氧盐，特别是 硅酸盐，构成地壳中大部分造岩矿物。 又称为造岩元素或亲氧元素。
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元素的离子类型
离子半径与极化性质介于惰性气体型离子和铜型离子之间。 最外层电子数愈接近8的离子，亲氧性愈强，易形成氧 化物和含氧盐； 最外层电子数愈接近18的离子，亲硫性愈强，易形成 硫化物。 离子的电价比较容易变化，如Fe2+、Fe3+以及Mn2+、 Mn3+、Mn4+等都是常见的变价的过渡型离子。 居于中间位置的Mn和Fe与O和S均可化合，如Fe可与S 结合形成黄铁矿FeS2，又可与O结合形成赤铁矿Fe2O3。
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矿物和矿物学的概念
花岗岩中的长石长期暴 露在地表，可风化形成 高岭石等。
黄铁矿FeS2，在缺氧的 还原条件下，可以保持 稳定；如果暴露于地表， 受到氧化作用，就被分 解形成褐铁矿 （Fe2O3.nH2O)。
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矿物和矿物学的概念
花岗岩是由长石、石英、云母组成。 石灰岩主要由方解石组成。 铅锌矿石是由方铅矿和闪锌矿组成。
矿物的晶体化学
矿 矿物的形态 物 矿物的物理性质及化学性质 通 论 矿物的成因和成因标志
矿物的鉴定研究方法
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矿物及矿物学的概念
矿物是地质作用形成的单质或化合物； 它们具有一定的化学成分和内部结构， 因而呈现出一定的形态、物理性质和化 学性质；在一定的地质和物理化学条件 下稳定；是组成岩石和矿石的基本单元。
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矿物的化学成分及其可变性
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）。
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矿物的化学成分及其可变性
矿物的化学成分无论是单质还是化合物，并不是绝对不变 的，通常都在一定的范围内有所变化。
如方铁矿理想化学式为FeO，但实际成分为Fe1xO，Fe的原子数略少于O原子数。 ？因为方铁矿中部分Fe2+被Fe3+取代，为了保持 晶体的电中性，晶格中便相应地形成了空位。
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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 位置，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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矿物和矿物学的概念
人造矿物：也叫合成矿物，是在实验室条件下获 得的某些成分和性质与矿物类似的物质。
陨石、月岩来自其他天体，与矿物类似的物质分 别为陨石矿物和月岩矿物，或统称为宇宙矿物。
目前，已发现的矿物种数有3000多种，基本上 都产自地壳中，但目前的研究已经扩大到地幔和 宇宙中的其它天体。