矿物

自色：矿物本身就有的化学成分和内部结构所决定的颜色/可见光的激发下，发生电子跃迁或转移所造成的(赤铁矿，孔雀石和斑铜矿)条痕：是矿物无釉素瓷板上刻划所留下的粉末颜色，矿物成分的反映特点：能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗粒颜色更为稳定、更有鉴定意义。

第二章矿物

• 元素在地壳中的分布
  • 元素：同种原子组成的物质
  • 克拉克值：元素在地壳中平均质量分数%，也称地壳元素的丰度
  • 地壳中的主要元素: O、Si、AI、Fe、Ga、Na、K、Mg、Ti、H.
• 矿物
  • 概念：是有一种或多种化学元素在各种地质作用下形成的具有一定的化学成分，物理性质和形态特征的天然单质或化合物。是组成岩石和矿物的基本单位。
    • 1.矿物的特征
    • 2固态矿物根据内部结构可分.晶质体与非晶质体
      • 晶体：矿物内部质点呈有规律的排列、具有一定结晶格子特征和一定的几何外形 (石英，岩盐，方解石)
      • 非晶质体：与晶体相反(天然玻璃，蛋白石，琥珀等)
    • 同质多像：化学成分相同、但质点的排列方式不同(结构不同)的现象☞金刚石(高压)-石墨(常压)
    • 类质同象：矿物晶体构造中部分质点被其他性质相似的质点替换，晶体构造不被破坏的现象 (菱镁矿MgCO3中的Mg2+被Fe2+部分或完全取代形成菱铁矿FeCO3)
  • 形态特征
    • 矿物单体的形态：结晶习性和晶面花纹
    • 结晶习性：矿物晶体在形成过程中，总是趋向某种特定的形态/有短柱状、板柱状、板条状和厚板状等类型 可分：延伸性、延展性、近等型
    • 1)晶体沿三维的有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(石英，角闪石柱状；电气石，纤维状石膏针状和纤维状外形)
    • 2)晶体咱两个方向特别发育，矿物呈板状、片状(云母、石墨呈片状外形)
    • 3)晶体沿三维空间的发育程度大致相同，矿物呈粒状或立方体状(橄榄石、黄铁矿、岩盐…)
    • 晶面条纹：矿物晶面上有一些规则的细条纹(立方体形的黄铁矿，相邻晶面上条纹垂直；水晶的柱面上有平行的横条纹)
    • (二)矿物集合体的形态：取决于其单体的形态及集合方式，也决定矿物的内部结构和生成环境
    • 1、粒状集合体：矿物单体可肉眼看见，单体呈粒状，不规则聚合(橄榄石、黄铁矿集合体)
    • 2.板状集合体：………………………，………板状，………………(重晶石、黑钨矿…)
    • 3.片状集合体：………………………，………片状，…………………(云母集合体)
    • 4.柱状集合体：………………………，………柱状，…………………(辉锑矿集合体)
    • 5.放射状集合体：……………………，柱状或纤维状或针状，围绕一个中心呈放射状排列(红柱石集合体)
    • 6.纤维状集合体：……………………，纤维状或针状、毛发状，呈平行排列(石棉、纤维状石膏集合体)
    • 7.晶簇：在晶洞中，有良好的形成条件，簇状集合体可以由同种矿物组成(石英晶簇)也可以由不同
    • 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，呈球状体，不规则状体，有同心状或放射状构造(黄铁矿、菱铁矿等结核)
    • 9.鲕状及豆状集合体：由胶体物质围绕悬浮状态的细砂粒、矿物碎片、有机质碎屑或气泡等层层凝聚而成并沉积于水底 特征①外形呈圆球形、卵圆形②同心层状内部构造
      • 鲕状集合体：形状大小如鱼卵
      • 豆状集合体：球粒大小似豌豆，直径一般为几mm
    • 10.钟乳状集合体：在岩石的洞穴或裂隙中’由真溶液蒸发或胶体凝聚，同一基底上向外逐层堆积而成(外形圆锥形、圆柱形、圆丘形、半球形和伴随球形，具体分为钟乳状、葡萄状和肾状…内部构造：同心层状、放射状、致密状或结晶粒状结构)
    • 11.块状集合体：均匀聚合的矿物单体组成，难以肉眼分辨(黄铁矿、铝土矿)
    • 12.土状集合体：矿物呈粉末状，难以肉眼分辨，质地松软(一些粘土矿物集合体)
  • 矿物的物理性质
    • 决定因素：矿物的成分和结构、形态条件
    • 光学性质：对可见光的反射、折射、吸收…表现出来的性质(颜色、条痕、光泽和透明度)
    • 矿物颜色：自色、他色和假色
      • 自色：矿物本身就有的化学成分和内部结构所决定的颜色/可见光的激发下，发生电子跃迁或转移所造成的(赤铁矿，孔雀石和斑铜矿)
      • 他色：混入矿物中的带色杂质或气泡引起的颜色/与矿物本身结构成分无关(烟晶)
      • 假色：因矿物内部存在裂隙或表面氧化膜对光的反射折射引起的颜色(方解石表面的彩虹/裂隙引起的假色为晕色)
    • 条痕：是矿物无釉素瓷板上刻划所留下的粉末颜色，矿物成分的反映 特点：能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗粒颜色更为稳定、更有鉴定意义
    • 光泽：是反射光线的能力(反射力强，光泽强，反之，则弱。)
    • 矿物光泽分类
      • 金属光泽：反光很强，似平滑金属膜光面的反光。条痕呈黑色或金属色，不透明(黄铁矿)
      • 半金属光泽：反光力强，似未经磨光的金属表面的反光，矿物呈金属色，条痕为棕色、褐色，深彩色，不透明~半透明(赤铁矿)
      • 金刚光泽：反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光，颜色和条痕均呈浅色(浅黄，桔红、浅绿)白色或无色，半透明~透明(金刚石，闪锌矿)
      • 玻璃光泽：反光较弱，呈普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色，白色或浅色，条痕呈无色或白色(无色或浅色透明矿物具有，石英、方解石)
    • 光泽：矿物不平坦的表面或矿物集合体的表面上特殊光泽(1.油脂光泽2.树脂光泽3.珍珠光泽4.丝绢光泽5.蜡状光泽6.土状光泽)
    • 透明度：可见光透过的程度(透明、半透明、不透明矿物)
    • 矿物的硬度：矿物肉眼鉴定中，常采用摩斯硬度
    • 解理：矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开成光 滑平面的性质(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，解理面沿面网间 化学键力最弱的面网产生)
    • 解理类型
      • 1.极完全解理：矿物受力后沿一 定方向裂成薄片，解理面平整而 光滑(云母)
      • 2.完全解理：矿物受力后裂成 光滑的平面或规则的解理块， 解理面显著而平滑(方解石)
      • 3.中等解理：……裂成较小的不 很平滑的平面，解理面不太连续， 呈阶梯状，闪闪发亮，清晰可见 (长石，辉石的解理)
      • 4.不完全解理：……不易裂出解理面 (磷灰石)
      • 5.极不完全解理：………很难出现解理面，仅在显微镜下偶尔可见(石英)断口发育
    • 解理
      • 矿物晶体在外力作用下沿一定方向裂开成光滑平面的性质 
      • 断口
        • 空你不如不存在有晶体结构所控制的 弱结合面网，则受力后将沿任意方向破裂成不平整的断面(只作为鉴定矿物的辅助依据)→常见的有贝壳状断口 ，参差状断口， 锯齿状断口和阶梯状断口
• 常见的造岩矿物
  • 1.石英SiO2：六方柱状和双锥状晶体常见，粒状、块状集合体(晶簇状)/7
  • 2.正长石K【AISi3O8】：柱状晶体，主要用作陶瓷及玻璃工业原料 /6-6.5
  • 3.斜长石Na(AISi3O8)-Ca(AI2Si2O8)：板状及板状晶体………，雕刻石料/6
  • 4.白云母KAI2(AISi3O10)(OH)2：板状或片状晶体，常用于电器工业和无线电工业 ，可作为绝缘材料和耐火材料 /2-3
  • 5.黑云母：片状或及板状晶体 ，片状解理既完全波片有弹性 /2-3
  • 6.辉石：短柱状晶体，粒状集合体/5-6
  • 7.角闪石：柱状晶体，粒状集合体，平行柱面的两组解理完全 /5.5-6
  • 8.橄榄石：晶体少见，粒状集合体，解理不显著性脆，贝壳状断口，断口油脂光泽 /6.5-7
  • 9.高岭石：晶体少见，致密细粒状、土状集合体，常用于陶瓷，建筑 ，造纸工业中/1
  • 10.方解石：菱面晶体形，集合体有致密隐晶体、钟乳状、晶簇，可用作制造石灰并用于冶台金熔剂/3
  • 11.白云石：晶体为菱面体，粒状或致密块状几何体 ，用作耐火材料、溶剂等/3.5-3.1
  • 12.石膏：板状晶体常见纤维状集合体 ，用作水泥材料制造模型等/2
  • 13.铝土矿：常见为非晶质的土状、 豆状 、块儿状的 。是提炼铝的重要矿物 /2.5-7
  • 14.磁铁矿八面体晶形，致密粒状集合体，铁矿石的重要来源之一/4.9-5.2
  • 15.赤铁矿：晶体少见，常见块状、鲕状、肾状及粉末状集合体，是重要的铁矿石 /5.5-6
  • 16.褐铁矿：非晶质，常见肾状、钟乳状、土块状、粉末状集合体，是提取铁的次要矿石/1-4
  • 17.黄铁矿：也称愚人，成立方体和五角十二面体晶形，晶面上有三组互相垂直的晶面条纹 ，集合体成粒状，致密块状和结核状，用于制造硫酸/硬度：6-6.5
  • 18.岩盐：立方体，粒状出现，广泛用于化工方面以及提取金属钠的原料 /硬度：2
  • 19.石墨：片状晶体及鳞片状集合体，用于制造干坩埚，铅笔 并用于滑润剂，原子能工业减速剂/硬度：1-2
• 肉眼鉴定矿物的步骤与方法
  • 1.矿物的心态特征的观察 包括单体形态和集合体形态
  • 2.矿物的光学性质的观察 必须在新鲜面上进行 要注意区分自色 他色和假色
  • 3.矿物力学性质的观察
  • 4.矿物化学性质的测定