矿物学基础资料

矿物的概念:（１)自然作用产生的单质或化合物;（2)一定的化学成分和内部结构；（3）一定的形态、物理和化学性质；(4)在一定的地质和物理化学条件下稳定; （5）组成岩石和矿石的基本单位。

矿物的概念:自然作用中形成的、具有一定的化学成分的非晶态的单质或化合物，称为准矿物 。

矿物学的概念:研究矿物(包括准矿物)的形态、成分、结构、性质、成因、产状、用途和它们相互间的内在联系，以及矿物的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学。

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98．5９％。

矿物化学计量矿物: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矿物非化学计量矿物:化学组成偏离理想化合比,不再遵循定比定律的矿物。

胶体：一种或多种粒径介于1-1０0ｎm之间的物质微粒(分散相）分散在另一种物质（分散媒)中形成的不均匀细分散体系，称为胶体。

胶溶体:分散媒多于分散相的胶体。

胶凝体:反之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。

胶体矿物的特殊性质:(１）分散相和分散媒的量比不固定；(2)较大的比表面积和表面能;（3）易吸附其他物质。

晶体化学式的书写规则:（1) 阳离子在前,阴离子或络阴离子在后,络阴离子用[ ］括起来。

(２) 复盐阳离子，按碱性由强至弱、价态从低到高的顺序排列。

(３） 附加阴离子通常写在阴离子或络阴离子之后。

(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。

(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。

矿物形态的概念:指矿物单体、矿物规则连生体及同种矿物集合体的形态。

矿物形态研究意义:重要鉴定特征；成因信息载体；找矿标志;宝玉石加工;磨料选择晶习：在一定的外界条件下，矿物晶体常常趋向于形成某种特定形态三层含义：习见的单形或聚形；结晶的完好程度(自形、半自形、它形）；晶体在三维空间的相对发育情况：一向、二向、三向等长晶体习性的类型：按晶面发育的完好程度，分为:1）自形晶:晶体完全被自身应该发育的晶面包围。

1，+ 矿物：矿物是自然作用中形成的天然固态单质和化合物，它具有一定的化学结构和内部结构，因而具有一定的化学性质和物理性质，在一定的物理化学条件下稳定，是固体地球和地外天体中岩石和矿石的基本组成单位，也是生物体中骨骼部分的主要组成。

准矿物：是具有一定化学成分的天然固态非晶质体2，矿物的形态：矿物的形态是指矿物的单晶体和规则连生体以及同种矿物集合体的形态。

矿物单体的结晶习性和表面微形貌：矿物单体的结晶习性：在一定的条件下，矿物晶体趋向于按照自己内部结构的特点自发形成某些特定的形态。

A:同种矿物单体的常见晶形。

B:矿物单体在三维空间的延伸比例（一向延长型（柱状，针状，纤维状），二向延展型（板状，片状，鳞片状，叶片状），三向等轴型（轴状，粒状））C：矿物单体结晶的完好程度（自形（晶体完全被自身应该发育的晶面包围，反映未受相邻晶体发育的干扰，有足够的生长空间），他形（只有晶体的其中一部分被自身固有的规则集合晶面所包围，反映晶体在生长过程受到相邻晶体发育的干扰或生长空间受限），半自形（没有被自身应有的晶面包围，而完全呈现其他形态））矿物表面的微形貌：晶面条纹(聚形纹（见于晶面上，不同单形的内部结构连续一致，指不同单形交替生长而使它们的晶面规律性交替出现，进而在晶体的某些晶面上形成一系列直线状平行条纹），双晶纹（见于双晶结合面通过的整个晶体，不同单体的结构方位不一致，是双井结合面的痕迹）)晶面台阶和螺旋纹生长丘蚀象矿物集合体的形态：矿物集合体是指由同种矿物的多个单体构成的聚集体。

矿物集合体的形态是指同种矿物个体的形态及其集合方式。

显晶质集合体的状态：无明显定向（粒状，柱状，针状，板状，片状，鳞片状，片状状），定向性（纤维状，放射状，晶簇状，束状，毛发状，树枝状）隐晶质和胶态集合体的形态:分泌体（大于1厘米是晶腺，小于1厘米是杏仁体），结核体，而状和豆状集合体（小于2mm为而状集合体，大小如豌豆是豆状集合体），钟乳状集合体，块状，土状，粉末状，被摸状，皮壳状，树枝状。

矿物学1 矿物及岩石的概念矿物(mineral): 是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。

要素：天然产出有化学式具晶体结构无机物质岩石(rock): 是矿物或类似矿物（mineraloids）的物质（如有机质、非晶质等）组成的固体集合体，多数岩石是由不同矿物组成，单矿物的岩石相对较少。

自然界的岩石可以划分为三大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。

要素：由矿物组成固体集合体2 试述地壳中化学元素的丰度特点O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg3 晶体习性的概念矿物晶体在一定的外界条件下，常常趋向于形成某种特定的习见形态。

4 鲕状集合体能否称为粒状集合体，为什么？粒状是显晶质集合体，鲕状集合体为隐晶质围绕核形成的颗粒状集合体5 矿物的条痕及其鉴定意义是矿物粉末的颜色。

一般是指矿物在白色无釉瓷板上划擦时所留下的粉末的颜色。

条痕突出表现了矿物的自色，消除假色，减弱他色，因而是鉴定矿物的可靠依据。

6 总结矿物的颜色、条痕、透明度和光泽的相互关系（1）矿物的总体颜色可能与条痕相差极大（2）透明度透明———————不透明光泽玻璃—金刚—半金属—金属颜色无色—浅色—深色—金属色条痕白色—浅色—深色或金属色吸收率低——————————高反射率低——————————高7 作为摩氏硬度计的10种标准矿物及其硬度等级滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石8 解理的概念，如何区别晶面和解理面？矿物在外力作用（敲打或挤压）下，当外力作用超过弹性限度时，严格沿着一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的性质称为解理。

这些平面称为解理面1、晶面为晶体外面的一层平面，受力打击后立即消失解理面为晶体内部结构上连结力弱的方向，受力打击后可出现互相平行的平面2、晶面上一般比较暗淡。

1、岛状硫化物矿物亚类黄铁矿【物理性质】浅铜黄色，表面带有黄褐的锖色；条痕绿黑色；强金属光泽，不透明。

无解理；断口参差状。

硬度6～6.5。

相对密度4.9～5.2。

性脆。

【形态】常见完好晶形，在立方体晶面上常能见到三组相互垂直的晶面条纹。

集合体常成致密块状、分散粒状及结核状等。

【鉴定特征】据其晶形、晶面条纹、颜色、硬度等特征可与相似的黄铜矿、磁黄铁矿相区别。

2.岛状硫化物矿物亚类毒砂【形态】单晶常呈柱状，且柱面上有晶面条纹。

集合体往往为粒状或致密块状。

【物理性质】锡白色至钢灰色；表面常带浅黄的锖色；条痕灰黑；金属光泽，不透明。

解理不完全。

硬度5.5～6。

相对密度5.9～6.29。

以锤击之发砷之蒜臭，灼烧后具磁性。

性脆。

【鉴定特征】锡白色，硬度高，锤击发蒜臭。

与白铁矿相似，但毒砂条痕加HNO3研磨分解后，再加入钼酸铵，可产生鲜黄绿色砷钼酸铵沉淀。

3. 环状分子型硫化物矿物亚类雄黄族——雄黄【形态】柱状、短柱状或针状，柱面有纵纹。

常以粒状、土状或皮壳状集合体产出。

【物理性质】桔红色，条痕淡桔红色；晶面金刚光泽，断口树脂光泽，透明～半透明。

平行{010}完全解理。

硬度1.5～2。

相对密度3.6。

性脆。

阳光久照变为淡桔红色粉末。

【鉴定特征】颜色、条痕、硬度及相对密度。

与辰砂相似，但颜色带黄色调，相对密度小。

4 链状硫化物矿物亚类辉锑矿族——辉锑矿【形态】斜方双锥晶类；单晶呈柱状或针状(图 )，柱面具纵纹，晶体常弯曲。

集合体呈放射状或晶簇。

【鉴定特征】铅灰色，柱状晶形，柱面上有纵的聚形纹，解理面上有横的聚片双晶纹，平行{010}完全解理。

滴KOH现黄色，后变为褐红色。

其铅灰色和光泽与方铅矿相似；其柱状晶形与辉铋矿相似。

5辰砂族辰砂【形态】单晶常呈菱面体、平行{0001}板状或沿c轴延伸的柱状。

常见以L3为双晶轴的贯穿双晶（图）。

集合体多呈粒状，亦见被膜状和皮壳状。

【物理性质】鲜红色，铅灰锖色；鲜红色条痕；金刚光泽；半透明。

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。

1选矿的中心任务：根据矿石中各矿物间的物理和物理化学性质的差异，采用不同方法使有用矿物和脉石分离，除掉有害杂质，并把共生的有用矿物相互分离成单独的精矿。

2矿物是地壳中各种地质作用的产物，是地壳中自然元素所形成的自然单质和化合物。

3晶体：内部质点在三维空间里周期性重复排列的固体。

3’非晶化：由于温度压力及其他因素的变化使晶体内部质点的规则排列遭到破坏而非晶体转化。

4晶体的基本性质：（自限性，均一性，异向性，对称性，最小内能性，稳定性，定熔性）5点阵—对于每种晶体结构必定是有一系列在三维空间周期排列的几何点。

6结构基元：质点与邻近质点做同样的周期重复共同组成了晶体结构中的一个重复单位。

7点群：个结晶多面体中全部对称要素的组合。

8空间群：晶体内部构造的的对称要素的组合。

9单形：有对称要素联系起来的一组晶面组合。

低7中25高15。

10结晶习性：向延长性，二向延展性，三项等长性。

11聚形：两个或者两个以上的单形相聚和而成的晶形12晶面符号：晶面在空间相对位置的符号13元素的离子类型：惰性气体型离子，铜型离子，过渡型离子。

14配位数的概念：每个原子或者离子周围最邻近的原子或者异号离子的数目称为该原子或者离子的配位数。

阳离子的配位数随温度的升高而减小，随压力的增大而增大。

15配位多面体的概念：以一个原子或者离子为中心将其周围与之成配位关系的原子或者离子的中心连接起来所获得的多面体。

16化学键：晶体结构中质点之间的相互结合力，分为三种：离子键，共价键，金属键17类质同象：晶体结构中某种质点为其他种类似质点所代替，仅使晶格常数发生不大变化而结构形式并不改变的现象。

类型：根据质点代替的程度划分，完全类质同相，不完全类质同相，根据质点的电价是否相等分为等价类质同相和异价类质同象。

18同质多象：同种化学成分的物质在不懂物理化学条件下形成不同结构的晶体的现象。

19矿物的光学性质：指矿物对光线的吸收反射和折射时所表现出的各种性质。

第一章晶体的基本性质1、什么是矿物？答：在地壳中由于自然的物理化学作用或生物作用所生成的具有固定化学成分和物理性质的天然化合物或自然元素。

什么是晶体？答：内部质点在三维空间呈周期性重复排列的具有格子构造的固体。

晶体和非晶体有何本质区别？答：非晶体是一种内部质点在三维空间不呈周期性重复排列的固态物质。

2、判断下列物质中哪些是晶体，哪些是非晶体？哪些是矿物，哪些不是矿物？冰糖金刚石沥青水晶玻璃水空气方解石晶体：水晶，方解石，金刚石，冰糖。

非晶体：沥青，水，玻璃，空气。

矿物：金刚石，方解石，水晶非矿物：玻璃，冰糖，水，沥青晶体的内部构造1、什么是晶体结构中的相当点一一结点?答：质点种类相同，周围环境相同和取向相同的点称为相当点，是抽象出的几何点。

2、平行六面体的形态有几种？答：7种3、根据结点在平行六面体上的分布，平行六面体有几种基本类型？答：4种4、考虑平行六面体的7种形状和结点分布的4种类型，晶体结构中只能出现几种空间格子？答：14种5、晶体的基本性质：答：自限性、均一性、异向性、对称性、最小内能与稳定性、定熔性晶体对称1、对称的概念。

答：物体上相同的部分作有规律地彼此重复的性质。

2、怎样划分晶族和晶系？下列对称型各属何晶族和晶系？L22PC 3L23PC L44L25PCL66L27PC C 3L44L36L29PCL33L2L33L23PC 3L24L33PC答：根据是否有高次轴以及有一根还是有多根高次轴，把32种对称型划分为低中高3个晶族。

再根据对称特点划分晶系。

高次轴：（大于等于3次，L n即n>3）L2PC:低级晶族单斜晶系属斜方柱晶类。

3L23PC:低级晶族斜方晶系斜方双锥晶类L44L25PC：中级晶族四方晶系复四方双锥晶类。

L66L27PC：中级晶族六方晶系复六方双锥晶类。

C：低级晶族三斜晶系平行双面晶类。

3L44L36L29PC：高级晶族等轴晶系六八面体晶类。

L33L2：中级晶族三方晶系三方偏方面晶体类。

矿物学矿物学第⼀讲：绪论与矿物化学成分1．矿物学：是以矿物为研究对象的⼀门基础地质学科，是研究地壳成分的学科之⼀。

研究对象：矿物的成分、结构、形态、性质、成因、产状、后期的各种变化、⽤途、矿物的时空分布及其它们相互的内在关系。

2、矿物：是在各种地质作⽤中形成的天然单质或化合物；具有⼀定的化学成分和内部结构，从⽽有⼀定的形态、物理性质和化学性质。

它们在⼀定的地质和物理化学条件下稳定存在；是岩⽯和矿⽯的基本组成单位。

3、地壳的化学成分丰度：地质体中的化学元素含量即为丰度。

克拉克值：地壳中化学元素的含量即为克拉克值。

O CA AL FE3、胶体矿物是以⽔为分散媒，以固相为分散相的⽔胶凝体⽽形成的⾮晶质或超显微隐晶质的矿物、。

4、矿物中的⽔分为吸附⽔和结合⽔。

结合⽔包括结晶⽔和结构⽔。

具有双重性质的⽔有层间⽔和沸⽯⽔5阴离⼦计算第⼆讲：矿物的形态1、矿物的形态：矿物的单体、连⽣体及集合体的形态。

2. 矿物的晶体习性：其含义⼀是同种晶体所习见的形态；⼆是晶体在三维空间延伸的⽐例。

在相同的⽣长条件下，⼀定成分的同种矿物，总是有它⾃⼰的常见形态，矿物晶体的这种性质与其成分、结构和形成环境密切相关。

晶体上出现某种或某⼏种单形，是因为晶⾯应平⾏强键，且是⾯⽹密度最⼤的⾯⽹。

但由于结晶时的环境不同，不同⾯⽹的相对⽣长速度会有变化，以致最后保留在晶体上的晶⾯可能不同或有所增减。

可以利⽤单形出现的情况来鉴定矿物及分析矿物形成的条件。

晶体的另⼀个习性是其在三维空间延伸的情况：1）三向等长：晶体沿X、Y、Z轴⼤致相等发育，呈等轴状或粒状。

即 a=b=c，晶体结构在三维空间是相等或差异很⼩。

如⽯榴⼦⽯、黄铁矿。

2）⼆向延展：晶体沿两个⽅向特别发育，⽽另⼀⽅向发育较差，a=b>c，呈板状、⽚状等。

如⽯墨、云母等。

这些矿物常具有坚强的构造层。

3）⼀向伸长：晶体沿⼀个⽅向特别发育，即有a=b影响晶体习性的因素：(1) 成分、结构对矿物晶体延伸习性起制约作⽤A 成分简单、对称程度⾼的矿物，⼀般成粒状。