第二章 矿物与岩石

② 它有比较固定的化学成分组成。如黄铁矿是由FeS2、方解石由 CaCO3、石英由SiO2、岩盐是由NaCl组成的。
③ 绝大多数具有一定的内部结构和构造，以及一定的外部形态。 如石盐内部质点呈有规律的空间排列。
④ 具有一定的物理性质和化学性质。 ⑤ 绝大多数矿物呈固态出现，但仅少数以液态（自然汞）或气 态产出（天然气）。 ⑥ 矿物一般多数为无机矿物，有机矿物很少。
矿物是组成岩石
和矿石的基本单
位。
到目前人们
所认识的矿物已 达3000多种。
——
自 然 金
狗 头 金
水晶——石英
锆 石
紫 水 晶 石 英
——
天天然然矿矿物物————自自然然铜铜
辰 砂 辰 砂
1、矿物的特征
① 矿物可以由一种单质元素组成。如自然金、自然铜、自然硫、 石墨等；绝大多数由几种元素的化合物，如石盐、石膏、石英等。
一、矿物的概念
地壳的物质是由化学 元素组成的，元素周期表 中所列的各种元素，除人 造元素外，都已在地壳中 发现。各种化学元素除少 数呈单质出现外，都以化 合物的形式出现。地壳中 的各种单质和化合物就组 成了种类繁多的矿物。
蓝宝石
矿物
金
刚
是地壳中的
石
一种或多种化学
元素在各种地质
作用下形成的天
然单质或化合物。
二、矿物的形态特征
1、结晶习性
1）一向延长型
指晶体沿三维的某一个方向
特别发育而另两个方向不太发育，
矿物形态呈柱状、针状或纤维状。
如石英、角闪石等呈柱状外形；
电 气
电气石、纤维状石膏呈针状后纤
石
维状外形。
二、矿物的形态特征
2）二向延展型 指晶体沿两个方向特别发育，矿物形态呈板状、片状。如重晶石、
石膏等呈板状外形；云母、石墨呈片状外形。
1）粒状集合体：矿物单体肉眼可见，单体呈粒状体， 具不规则聚合，如橄榄石、黄铁矿等集合体。
二 、
黄铁矿自形粒状集合体
矿
物
的
形
态
特
征
二 、 矿 物 的 形 态 特 征
黄铁矿集合体
二、矿物的形态特征
2）板状集合体 矿物单体肉眼可见，单体 呈板状，具不规则聚合，如 重晶石、黑钨矿等集合体。
二、矿物的形态特征
地质学基础
中国矿业大学
资源与地球科学学院
王继尧
地质学基础
第二章 矿物与岩石
★ 元素在地壳中的分布 ★ 矿物，及其物理性质 ★ 岩石的概念
第一节 元素在地壳中的分布
一、元素与同位素
由同种原子组成的物质称元素。目前，已知元素有108种，其中自然 界存在的为92种。
同种元素的原子具有的中子数可以不同，因而具有不同的原子量。 具不同原子量的同种元素的变种称为同位素。有的同位素的原子核不 稳定，会自行放射出能量，即具有放射性，称为放射性同位素。
二、矿物的形态特征
6）纤维状 集合体
矿物单体肉 眼可见，单体 呈纤维状或针 状、毛发状， 呈平行排列， 如石棉、纤维 状石膏集合体。
纤水碳镁石
二、矿物的形态特征
7）晶簇
在岩石的空洞或
裂隙中生长的肉眼可 见的柱状单体，它们 以洞壁或裂隙壁作为 共同的基底大体向着 一个方向生长组成蔟 状的矿物集合体。簇 状集合体可以由同种 矿物组成，如石英晶 簇；也可由不同矿物 晶体组成。
二、矿物的形态特征
3）三向近等型
指晶体沿三维 空间的三个方向发 育程度大致相等， 矿物形态呈粒状或 立方体状如橄榄石、 黄铁矿、盐岩等。
橄 榄 石 晶 体
二、矿物的形态特征
2、矿物集合体及其形态
自然界中的矿物晶体主要以集合体形式出现，呈单个结 晶多面体或规则连生体产出的则很少。
矿物集合体是指同种矿物的许多单体聚集在一起的集合体 形矿物整体。矿物集合体的形态特征，是鉴别不同矿物的重 要标志之一。
二、矿物的形态特征
矿物晶体的形态，是指矿物的外表几何形态。 1、结晶习性
在相同生长条件下形成的同种矿物，其单体总是趋向于 某一特定的晶体形态，即各种晶体在相同上都有自己的习 见形态，我们称之为矿物的结晶习性。
按矿物单体在三维空间发育的程度，结晶习性可划分为 三种类型：
1）一向延长型； 2）二向延展型； 3）三向近等型
方解石晶蔟
二 、 矿 物 的 形 态 特 征
方解石晶蔟
方
解
石 晶
菱 锰
蔟
矿
-
玫 瑰 花 状 集 合 体
二、矿物的形态特征
石英晶簇
石英与闪锌矿集合体
二、矿物的形态特征
8）结核 一般由非晶质或 隐晶质胶体物质或 肉眼不能分辨的矿 物单体，围绕一个 核心向外逐渐生长 而成，多呈球状体 或不规则状体。一 般具有同心状或放 射状构造。如煤系 地层或煤层中常见 黄铁矿、菱铁矿等 结核。
放射性同位素通过蜕变，形成系列过渡性的不稳定同位素，直到变 成稳定同位素为止。U238蜕变会最终变成Pb206。
放射性同位素具有固定的蜕变速度。放射性元素蜕变到它原来数量 的一半所需要的时间称为半衰期。U238的半衰期为4.49×109年。
第一节 元素在地壳中的分布
二、地壳中的元素与克拉克值
美国人克拉克最早测定了地壳中元素的平均含量，他根据世 界5159个岩石样品，求出了16Km厚地壳内50种元素的平均含量。 国际上把元素在地壳中平均质量分数％，称克拉克值，又称地壳 元素的丰度(abundance)。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、矿物晶体与非晶质体
固态矿物根据其内部结构可分为晶质体与非晶质体。 矿物内部质点（包括原子、离子、分子等）呈有规律 的排列、具一定的结晶格子特征和一定的几何外形的称为 晶体。如石英、岩盐、方解石等。如盐岩（NaCl）晶体内 部的Na+离子和Cl－离子，在三维方向的空间上呈等间距相 隔重复排列，组成立方格子结构，其外形呈立方体状。 矿物内部质点不作有规律的排列、不具有结晶格子特 征，而且几何外形不固定的称为非晶质体。如天然玻璃、 蛋白石、琥珀等。
地壳主要元素质量分数(％)
元素
克拉克值
元素
氧
O
硅
Si
铝
Al
铁
Fe
钙
Ga
46.30 28.15 8.23 5.63 4.15
钠
Na
钾
K
镁
Mg
钛
Ti
氢
H
克拉克值 2.36 2.09 2.33 0.57 0.15
第一节 元素在地壳中的分布
第二节 矿 物
一、矿物的概念 二、矿物的形态特征 三、矿物的物理性质 四、矿物的分类 五、宝石矿物
3）片状集合体
矿物单体肉眼可见，单体呈片状，具不规则聚 合，如云母集合体。
二、矿物的形态特征
4）柱状集合体
矿物单体肉眼可
见，单体呈柱状，
具不规则聚合，
如辉锑矿集合体。
辉
锑
矿
集
合
体
二、矿物的形态特征
5）放射状集 合体
矿物单体肉眼 可见，单体呈柱 状或纤维状或针 状，围绕一个中 心呈放射状排列， 如红柱石集合体。