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第二章 矿物-矿物的化学性质、分类

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煤矿地质第二章三大类岩石简述

煤矿地质第二章三大类岩石简述
灰褐色，灰绿，红褐色等。斑状结构或无
斑。
隐晶结构，玻璃质结构，块状构造。
四、花岗岩－流纹岩类（酸性岩类) 1．一般特征： SiO2>65% 主要矿物：钾长石，酸性斜长石，石英 次要矿物：黑云母，角闪石
副矿物：磁铁矿，锆石等
色率一般小于10
2．深成岩：花岗岩－呈浅肉红色，浅灰色等，
粗－细粒结构或似斑状结构，块状构造。主要
第二章
一、矿物的概念：
矿物和岩石
矿物
第一节
矿物 ：是由各种地质作用形成的，在一定地 质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单 质或化合物。 晶体与非晶体的概念 所谓晶体是指内部质点（原子、离子或分子） 在三维空间呈周期重复排列的固体。也可以形象 地说，晶体是具有格子构造的固体。
（一）矿物的形态
1．矿物的单体（单个晶体）形态 （1）理想晶体的形态 单形（由同形等大的晶面构 成的晶体形态）、聚形（由两种或两种以上形状 和大小的晶面构成的理想形态）。 （2）实际晶体的形态 歪晶（晶体在生长过程中， 由于受外界条件影响，常不同程度地偏离其理想 形态，形成歪晶） 。 （3）晶体的习性 矿物晶体在一定条件，常常趋向 于形成的某一习惯性形态，称为晶体的习性，简 称晶习。三向等长、二向延展、一向伸长。（许 多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条 纹，称晶面条纹）。
主要矿物：中性斜长石，角闪石
次要矿物：辉石，角闪石，黑云母，石英
色率为15-40
2．深成岩：闪长岩－呈灰色至绿灰色，中、
细粒粒状结构，块状构造，
主要矿物中性斜长石，角闪石。次要矿物辉石，
黑云母，石英或钾长石。
浅成岩：闪长玢岩－斑晶是中性斜长石，
角闪石,呈灰绿色，斑状结构，块状构造。

地壳的组成物质矿物

地壳的组成物质矿物

三、矿物的化学组成
1、矿物化学成分的类型 （1）单质矿物（自然金、金刚石） （2）化合物 （3）含水化合物（含有H2O和OH-、H+、 H3O-离子的化合物） A、吸附水 B、结构水

三、矿物的化学组成

类质同像——组成矿物的离子被性质相近的离子所置 换，而置换后矿物的晶体结构不变。
镁橄榄石 橄榄石 铁橄榄石 Mg2[SO4] [Mg,Fe][SO4] Fe2[SO4] 酸性斜长石 中性斜长石 基性斜长石 Na2[AlSi3O8] [Na,Ca][(Al,Si)4O8] Ca[Al2Si2O8] 方解石 白云石 CaCO3 [Ca,Mg][CO3]2
水晶，无色透明，六方柱及菱 面体的聚形
墨水晶，含锰

二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物，白 色、灰白色者称玉髓（或称石髓、髓玉）， 白、灰、红等不同颜色组成的同心层状或平 行条带状者称玛瑙，不纯净、红绿色各色称 碧玉，黑、灰各色者称燧石。
玛瑙（雨花石）
碧玉（据中国地质博物馆）
石 英 的 生 长 纹
11、石英 SiO2

石英有多种同质多像变体。最常见的石英晶体 为六方柱及菱面体的聚形，柱面上有明显的横 纹。在岩石中常为它形粒状，晶洞中常形成晶 簇，在石英脉中常为致密块状。无色透明的晶 体称水晶。此外，还有含杂质的带颜色的紫水 晶、烟水晶、蔷薇水晶等。鉴定特征：六方柱 及晶面横纹，典型的玻璃光泽，很大的硬度， 小刀不能刻划），无 解理。隐晶质各类具明 显的脂肪光泽。
滑石，致密块状集合体
滑石
14、石榴子石R″3R″2[SiO4]3 晶体发育良好。呈菱形十二面体、四角三八面体，或两 者的聚形。 鉴定特征：晶体良好，颜色较深，硬度很高，比重较大。 石榴子石常见与变质岩中，有的产于火成岩中，如福建 同安城北花岗岩中。可做磨料，透明美丽者可做宝石。

第二章 土壤的矿物组成

第二章 土壤的矿物组成

非晶体石英（蛋白石）
2、正长石和斜长石
－－长石类是最主要的造岩矿物，可占地壳重量的50％
正长石
斜长石
正长石：因为二组解理成90度而得名 斜长石：则因为二组解理成86度而得名
正长石（钾长石）
• 晶体短柱状，肉红色、浅 黄色、浅黄红色等，完全 解理，硬度6.0。正长石在 岩石中呈晶粒，长方形的 小板状，板面具有玻璃光 泽。
4
5
6
7
8
9
10
指甲:2-2.5,铜具:3 小刀:5-5.5 钢锉:6-7
注：摩氏硬度计仅是硬度的一种等级，它只表明硬度的相对大小，不表示 其绝对值的高低，根据力学数据,石英的硬度是滑石的3500倍，而金刚石的 硬度是石英的1150倍。
5 解理和断口
解理：矿物受外力作用后，沿一定方向平行裂开的 性能为解理。 裂开后形成的光滑面称解理面。
• 橄榄石呈粒状集合体出现， 橄榄绿色?，玻璃光泽或油 脂光泽。
以上(1-6)介绍的是常见的原生矿物
7 方解石和白云石
• 方解石成分是CaCO3 • 白云石的成分为CaCO3·MgCO3 ✓ 方解石和1:3稀HCl有气泡反应,反应剧烈（此可作为野外
鉴定矿物的简便方法）。 ✓ 白云石遇稀盐酸反应微弱,其粉末加盐酸起泡末反应,这是
闪长岩。
风化比较容易,形成的土壤 一般砂质的,褐色或者红色, 含磷较丰富,钾较少.
(4)安山岩
中性喷出岩，斑状结构(斑晶为 中性斜长石、基质为隐晶质)， 块状或气孔构造，灰、灰绿等。
容易风化,形成的土壤多 为壤土和黏壤土.
（5）正长岩
深成岩，几乎全部由肉红色或灰 白色的正长石组成 ,暗色矿物常有 黑云母、角闪石和辉石，一般无 石英，副矿物有磷灰石、磁铁矿 等。正长岩的颜色多为肉红色、 灰白色，多半是中粒结构，块状 构造。

石油地质学第二章 矿物与岩石

石油地质学第二章 矿物与岩石

白色， 白色，含铁呈褐色
玻璃光泽
3.5-4
白色， 土状、细粒片状、 白色，含杂质其他 土状、细粒片状、鳞 贝壳状或粗糙状断 土状或蜡状光泽 片状或块状集合体 色调 口
2
第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
一、岩浆岩 1.物质成分 物质成分
SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% 橄榄岩 SiO2=45～53% 辉长岩 ～ SiO2=53～66% 闪长岩 ～ SiO2>66% 花岗岩
光泽 解理与断口 硬度 土状或 贝壳状或 蜡状光 粗糙状断 泽 口 鉴定特征
土状、 土状、细 白色， 粒片状、 白色，含 粒片状、 杂质其他 鳞片状或 色调 块状集合 体
2
光泽和可 塑性
多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是 多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是Al2O3和SiO2两种氧化物
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
三、矿物的物理性质
2.力学性质 力学性质
（1）硬度 ） 矿物抵抗机械作用(刻画、压入、研磨）的能力。 矿物抵抗机械作用 刻画、压入、研磨）的能力。 刻画
摩氏硬度表
硬度等级 1 2 3 4 5 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 硬度等级 6 7 8 9 10 代表矿物 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
第二章 矿物与岩石
第一节 矿物的形态与物理性质
第二节 常见矿物及其鉴定特征 第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
第一节 矿物的形态与物理性质
一、矿物的概念
天然产出的、具有一定的化学成分、结晶构 造、外部形态和物理性质的元素或化合物，是 岩石的基本组成单位。

第二章 岩石与矿物

第二章 岩石与矿物

4 胶体吸附作用 对于某些胶体矿物，因胶体的吸附作用，会引起矿物的化学成分的变化。 胶体是一种微小团粒，具有很强的吸附作用，能吸附多种离子。胶体矿物有 蛋白石，软锰矿等。
纳米TiO2的TG和DTA热分析图 The results of TG of nano-sized TiO2
纳米TiO2不同温度处理下的红外光 谱图 The IR-spectra of nano-sized TiO2 atdifferent heatedtreatment temperature a: sol at room temperature; b:100℃; c:200℃; d:300℃; e:400℃; f:500℃
沸石族矿物硬度较低（3.5-5.5），相对密度小,空隙率大，多呈淡红色、淡 黄色、浅绿色、无色；具玻璃光泽（透明）纤维状的呈丝绢光泽。准确鉴定需要 借助X-RAY，光学显微镜，热分析（失水的特征温度），红外光谱。 Na，K，Ca处于离子状，[Si-O4] 四面体中的Si有一部分被Al取代，结构比较 松散，还有些结点被H2O占据，Na+、K+、Ca2+易被其他离子取代，所以工业上与K+ 或NH+4的交换容量作为工业指标（沸石在我国尚处于摸索阶段，无严格的工业要 求）。 边界指标：K+交换量大于等于10mg/g±，或NH+4交换量大于等于100mmol(毫克 当量)/100g（相当于沸石总量的40%±） 工业指标：K+交换量大于等于10mg/g±；NH+4交换量大于等于130mmol(毫克当 量)/100g（相当于沸石总量的55%±）
XPS是表面分析，对表面的组成进行价态和含量分析
类质同象替换有三个条件： A、互相替换的原子或离子半径相等或相近； B、互相替换的原子或离子类型及极化性相似； C、互相替换的离子的总电价相应。（也可以置换的离子价态不同，但要借 助其他离子来平衡电价，OH-，F-，Cl-,Na+,K+等，所以矿物的化学成分应 该是相对稳定的，有一定量的杂质离子。） 2 类质同象类型 A、完全类质同象：组分间可以任意相互取代，以至完全取代。如橄榄石中 的铁与镁。(Ca,Mg)(CO3)3中的Ca和Mg B、不完全类质同象：替代组分受量的限制，不能完全取代。如闪锌矿中铁 可代锌，但不超过30％。 C、异电价类质同象。

第二章矿物

第二章矿物

矿物的解理：是矿物在受到机械力作用沿着一定方向裂开的性质。
方解石（三组解理） 角闪石（二组解理）
云母（一组解理）
3.

断口：
1）概念：矿物受到外力打击后不沿固定的结晶方向断 开时所形成的断裂面。 2）断口与解理的区别：一是断口由于沿任意面断开形 成的二是断口面不会象解理面那样是平滑的。 3）类型：据形状不同可分为： 贝壳状：断面呈椭圆形曲面，具以受力点为中心的同 心圆状线纹，如石英。 参差状：断面参差起伏不齐、粗糙不平，块状及粒状 集合体常具这种断口。如磷灰石。 锯齿状：断面呈锯齿状，常见于延展性较强的金属矿 物，如自然铜。 平坦状：断面相对较为平坦，如致密块状高岭石。

2. 解理: 1)概念：晶体受到外力打击时能沿着一定的结晶方向 分裂成为平面（解理面）的能力。 解释：晶体具有内部格子构造，格子构造是质点按一 定规律在三维空间内排列形成的。。质点在不同方向 组成了不同的面网，面网质点密度越大，该方向面网 间距离最大，其联结力最小，受到外力打击后也最易 沿面网方向裂开。所以说，解理面方向总代表着面网 质点密度最大，面网间联结力最小的方向。某些矿物 质点在几个方向上联结力比较弱，因此这种矿物可能 沿几个方向，产生解理面（方解石三组解理）。相反 有些以金属键结合的矿物，就没有解理产生。 2）类型：据矿物沿不同方向发生解理的能力不同， 可分为五级： 极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、 极不完全理。 标准：解理面的产生解理的难易程度以及解理的显著 程度、平滑程度、连续程度。
蓝铜矿（蓝）
刚玉（紫）
石英（无色）
三、矿物的力学性质
矿物的力学性质是指矿物受外力作用
后而表现出来的性质。包括矿物的硬 度、解理、断口、弹性、挠性、延展 性等。 1.矿物的硬度： 1)概念：矿物抵抗外力机械作用的强度。 在肉眼鉴定中，主要是指矿物抵抗外 力刻划的能力。

第二章 矿物-矿物的化学性质、分类


2.胶体及其吸附作用
1）胶体：一种或几种物质的微细质点（粒径0.001-0.1um）分散在另一种 物质之中所形成的不均匀分散体系。 包括分散相（分散质、胶体颗粒）和分散介质（分散媒）。 自然界胶体主要形成于表生作用，难溶矿物破碎成微细颗粒（ 0.0010.1um）时，分散在水中形成胶体溶液。 2）胶体矿物的形成 胶体颗粒带有电荷，与带不同电荷的胶体颗粒或离子发生相互作用时，胶 体颗粒便相互中和而失去电荷凝聚下沉与分散介质分离，逐渐凝固而形成胶 体矿物。如带负电荷的SiO2胶体颗粒与带正电荷的Fe（OH）3胶体颗粒相遇 时，凝聚成含SiO2的褐铁矿， SiO2含量不固定，因此，胶体矿物的化学组 成常常不固定，成分可以发生变化。 3）胶体吸附作用 除胶体矿物形成时本身的含量变化大，另外胶体颗粒还能吸附分散介质中 的离子，使其矿物成分不稳定而发生变化。如硬锰矿（mMnO2· MnO· 2O） nH 中常混入少量K2O、BaO、CaO、ZnO等组分，原因是带负电荷的MnO2胶 体颗粒能够从水溶液中吸附K+、Ba+、Ca+、Zn+等阳离子。
第三节 矿物的化学性质
矿物的形态和物理性质是其化学成分和内部构造在一定地质 条件下的综合反映，因此研究矿物的化学成分和内部构造对于 鉴定矿物、利用矿物和分析矿物的形成条件极其重要。 一、矿物的化学成分 矿物形成于地壳中，组成元素来自于地壳及其深处，是地壳中 元素永不停止的迁移运动中的相对静止状态的聚集形式，包括 单质和化合物。矿物的化学成分并不是绝对固定的，它可以在 一定范围内发生变化。引起矿物化学成分变化的原因有以下几 种： 二、矿物化学成分变化 1.固溶体：两种或两种以上彼此不能化合的组分，相互混溶成 均匀的固态物质，如日常所见的合金。按其组成方式分为： 1）交替固溶体：类质同像； 2）侵入固溶体：一种组分侵入于另一种组分结晶构造的间隙 之中，其中一部分就是以机械混入物形式出现的杂质。

矿物课件


第三节 常见的造岩矿物
4、粘土矿物 、 粘土矿物：沉积岩的主要造岩矿物之一，晶体颗粒细 小（0.001—0.002mm），肉眼无法辨认，我们常见的 是这类矿物的集合体，下面介绍三种主要粘土矿物： （1）高岭石：Al4[Si4O10](oH)8 （2）蒙脱石：（Al2Mg3）[Si4O10](oH)2nH2O （3）水云母（伊利石）
三、矿物的外形和几种物理性质 1、单体形态：一向伸长、二向延展、三向等长 2、集合体形态：柱、针、纤维、放射状；板、片、鳞片状；粒 状；晶簇；其它形态。（鮞、豆、结核、钟乳、土状等） （二）颜色（光学性质） 颜色（光学性质） 1、自色 自色：内部构造或色素离子的成分。 自色 2、他色 他色：外来带色杂质而引起。 他色 3、假色 假色：由某种物理因素引起的呈色现象,对于个别矿物有鉴定意 假色 义。
矿物允许可见光透过的程度。 在肉眼观测时，要用同一厚度（0.03mm）作比较。 1、透明 透明： 完全或基本清楚地透过物象者。如：水晶。 透明 2、不透明 不透明：完全不能透见物象者。如：石墨、磁铁矿。 不透明 3、半透明 半透明：能模糊透见物体的轮廓的矿物。如：闪锌矿。 半透明 一般情况下，浅色矿物是透明的，而暗色矿物 不透明。
第三节 常见的造岩矿物
7、菱铁矿：FeCO3 、菱铁矿： 鲕状、结核状、呈褐色， 硬度3.5—4.5，坚硬不易破碎，比重3.9大于方解 石，遇稀盐酸产生黄绿色沉淀。 8、赤铁矿：Fe2O3 鲕状、豆状，褐红色，黑褐 、赤铁矿： 色，条痕褐红色，半金属光泽，硬度5.5，比重 较大，无磁性。 9、褐铁矿：Fe2O3nH2O 土状、多孔状，黄褐色， 、褐铁矿： 黑色，条痕黄褐色，半金属光泽，土状光泽，硬 度不一，2--5。
第三节 常见的造岩矿物

矿物学概论

如闪锌矿和橄榄石中的类质同象代替。
B、异价类质同象：相代替的离子电价不同。
如钠长石Na[AlSi3O8]、钙长石Ca[Al2Si2O8]类质 同象系列中，Na＋与Ca2＋，Al3＋与Si4＋各相互代 替的离子电价不等，为保持电价平衡，常以成 对方式置换的，即Na＋＋Si4＋= Ca2＋+Al3＋。
类质同象代替的条件
⑤结构水：以H＋、（OH）－、（H3O）＋等离子形式存在 于矿物晶格中的水。如高岭石Al4[Si4O10](OH)8 。数量和 失水温度固定，结构水与其它离子间的联结相当牢固，在 高温下（300～600℃）才可失去，随之晶体结构瓦解。
二、矿物的同质多象
同质多象是指同种化学成分的物质，在不同的物理
有些同质多象变体间的差异很小，如α－石英和β－石英， 晶体结构基本一样，仅Si－O－Si键角略有差异，前者为 137°，后者为150°，后者键角大，形成温度较高。
同质多象各变体都有一定的形成和稳定的范围，当 物理化学条件发生改变并超过一定程度时，就会发 生同质多象转变。

同质多象转变类型有两种： ⑴双变性转变（可逆性的），如α－石英加热到
晶习性大致可分为以下三类。

⑴一向延伸：其晶体常数a≌b<<c，晶体沿 一个方向发展，呈针状、柱状、纤维状等。

⑵二向延伸：其晶体常数a≌b>>c，晶体沿 两个方向发展，呈板状、片状、鳞片状等。
⑶三向延伸：其晶体常数a≌b≌c，晶体在三维空间发育 程度相等或近似相等，常呈等轴状、粒状等。等轴晶系 的矿物，其单体形态常呈粒状。
③相互置换的离子总电价要相等。才能保证电价
平衡，不至于破坏晶体结构。使电价平衡的置换方式 见P70。
④环境因素（包括温度、压力、pH、组分浓度、氧

第二章 矿物学基础


石膏双晶中的双晶轴
尖晶石双晶中的双晶面

双晶类型 接触双晶：两个晶体以一个平面相接触。如石膏的双晶 ；锡石的双晶；尖晶石的双晶等

双晶类型 穿插双晶：两个晶体互相穿插，结合面不规则。如萤石 的穿插双晶; 正长石穿插双晶；十字石的穿插双晶等。
如黄铁矿的铁十字双晶

双晶类型 聚片双晶：由多个片状单体组成，按同一双晶规律结合 连生在一起，结合面相互平行。如钠长石的聚片双晶,

平行连晶 同种晶体 规则连生 连生 双晶
浮生和交生 不规则连生
异种晶体
① 平行连晶
若干个同种晶体，彼此平行地连生在一起，且连 生这的每一个晶体相对应的晶面和晶棱都相互平行 ，这种连生成为平行连生。

平行连生的每一个晶体，内部格子构造都是相互平 行、连续的。
沿角顶方向连生
沿晶棱方向连生
沿晶面法线方向连生

石墨结构

金刚石结构
1.3 矿物中的水
水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都
与水有关。
根据矿物中水的存在形式以及它们在晶体结构中
的作用，将矿物中的水分为吸附水、结晶水和结构
水三种基本类型，以及性质介于结晶水与吸附水之间 的层间水和沸石水两种过渡型。
① 吸附水

吸附水是指被机械地吸附于矿物颗粒的表面及裂缝， 或渗入矿物集合体中的中性水分子(H2O).
聚片双晶
钠长石

双晶类型 环状双晶：两个以上的单体以同一双晶规律连生呈环状 (可封闭,可开口), 但双晶结合面互不平行, 依次以等 角度相交。按单体的个数有三连晶、四连晶…等等。如
金绿宝石的六连晶，锡石的八连晶
cyclic twinning in inverted low quartz 金绿宝石
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电气石发晶
金红石发晶
雨 花 石
玛 瑙
三、矿物的化学式 矿物的化学成分虽然在一定范围内可变，但从广义角度来说，每种矿物都有 其基本固定的化学成分，因此，根据矿物化学全分析结果，每一种矿物都可 以用表示矿物具体化学成分的化学式来表达，其表示方法有两种： 1.实验式：只表示矿物组成元素的种类及其分子（原子）的数量比。如闪锌 矿—ZnS，磁铁矿—Fe3O4 ，正长石KAlSi3O8等 2.构造式：不仅表示矿物组成元素的种类和数量比，还反映各元素的原子在 分子构造中的相互关系。书写方法是用方括号把络阴离子根括出，以此与其 化合的阳离子相区别。 如孔雀石—Cu2[CO3]（OH）2 正长石—K[AlSi3O8] 矿物化学式表示方法的具体规则如下： A.阳离子写在前，阴离子写在后。 B.类质同像混合物，其等价交换的原子或离子用（ ）括出，按含量多少依 次排列，并以“，”分开。如黑钨矿—（Mn，Fe）[WO4] C.多种阳离子，同种元素按电价由高到低依次排列，如磁铁矿Fe2+Fe3+O42不同元素按碱性由强至弱依次排列，如白云石—（Ca，Mg）[CO3] D.附加阴离子写在主要阴离子后，用（）括出，如： 孔雀石—Cu2[CO3]（OH）2 E.结晶水一般放在化学式最后，写出所含水分子数量，并用圆点分开，如 石膏—CaSO4· 2O；如果是胶体水，水分子数量用n表示，如蛋白石— 2H SiO2· 2O nH
3.类质同像和同质异像
1）类质同像：一种矿物晶体结构中的某些离子、原子或分子的 位置，一部分被性质相近的其它离子、原子或分子所占据，但 不破坏原来的结晶构造，仅晶胞参数和物理性质发生一些变化 的相互替换现象。成类质同像的晶体称为“类质同像混晶”。 类质同像存在以下两种情况： A.完全类质同像：两种组分能以任意比例互相混溶，从而形成 连续的类质同像系列。如菱镁矿Mg[CO3]和菱铁矿Fe[CO3]之间， 钠长石（NaAlSi3O8）和钙长石（CaAl2Si2O8）之间形成的斜长 石系列等。
第三节 矿物的化学性质
矿物的形态和物理性质是其化学成分和内部构造在一定地质 条件下的综合反映，因此研究矿物的化学成分和内部构造对于 鉴定矿物、利用矿物和分析矿物的形成条件极其重要。 一、矿物的化学成分 矿物形成于地壳中，组成元素来自于地壳及其深处，是地壳中 元素永不停止的迁移运动中的相对静止状态的聚集形式，包括 单质和化合物。矿物的化学成分并不是绝对固定的，它可以在 一定范围内发生变化。引起矿物化学成分变化的原因有以下几 种： 二、矿物化学成分变化 1.固溶体：两种或两种以上彼此不能化合的组分，相互混溶成 均匀的固态物质，如日常所见的合金。按其组成方式分为： 1）交替固溶体：类质同像； 2）侵入固溶体：一种组分侵入于另一种组分结晶构造的间隙 之中，其中一部分就是以机械混入物形式出现的杂质。
钠长石-奥长石-中长石-拉长石-培长石-钙长石
B.有限类质同像：两种组分不能以任意比例互相混溶。如闪锌 矿（ZnS）中，Fe2+可以类质同像形式替换一部分Zn2+形成闪 锌矿—铁闪锌矿，但总量不能超过26﹪。 当替换的量很少时，则称为“类质同像混入物”。如辉钼矿 （MoS）中的铼（Re），黄铁矿中的钴（Co），闪锌矿中的 镉（Cd）、铟（In）等。
2)同质异像:化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下， 可以生成具有不同的结晶构造，从而具有不同形态和物理性质 的矿物。如金刚石和石墨均由碳组成，但两者的结晶构造和物 理性质截然不同。
4.矿物的杂质
矿物中除主要组成元素之外，还含有数量不定的伴生元素，使 矿物的成分有一定的变化，这些伴生元素就是矿物的杂质。他 们有两种存在形式： 1）以类质同像混入物的形式存在—交替固溶体，见前例。 2）以机械混入物的形式存在—侵入固溶体，如石英混入不同 的杂质而显示不同的颜色。 玫瑰（蔷薇）石英—含钛（Ti4+）和铬（Cr3+）离子； 烟水晶—含杂质C； 紫水晶—含锰（Mn2+）离子。 另外，石英晶体中含有气态（如CO2）、液态（如H2O）等包 裹体。而胶体矿物蛋白石（ SiO2·nH2O）—玛瑙更是含有不同 的杂质而颜色多变，色彩各异。 矿物中的杂质可综合利用提取稀有元素，但对冶炼和利用产生 不利影响。
中、酸性岩浆岩造岩矿物
辉石
基性、超基性岩浆岩造岩矿物
橄 榄 石
基性、 超基性 岩浆岩 的造岩 矿物。
典型的橄榄绿色
白云石
绿泥石
十字石
透辉石
红柱石
蛇纹石
绿柱石
闪锌矿 方铅矿
黄铁矿
黄铜矿
磁黄铁矿Biblioteka 黑钨矿萤石重晶石
电气石
石棉 石膏
滑石
二、矿物的鉴定方法 1. 仪器鉴定：随着现代科学技术的发展，矿物的鉴定方法越来越多，可以借 助于各种仪器进行鉴定。
2.肉眼鉴定：简单常用的方法是肉眼鉴定，可以借助一些简单 工具，对矿物外表特征进行粗略鉴定。
3.肉眼鉴定矿物的主要注意事项： 1）要抓住矿物的主要特征，特别是具有重要鉴定意义的特征， 如磁铁矿的强磁性，赤铁矿的樱红色条痕，方解石的三组菱面 体解理等。 2）野外鉴定要充分考虑矿物的产出状态，注意它们的共生规 律，如方铅矿与闪锌矿共生，黑钨矿常与石英共生，孔雀石与 兰铜矿共生等。 3）要综合考虑矿物物理性质之间的关系，如颜色深、比重大、 光泽较强的矿物一般是金属矿物，而造岩矿物常常与之相反。 肉眼鉴定矿物要反复练习，多加比较，熟能生巧。
二、矿物的共生 自然界中的某些矿物经常共同出现在同一种岩石或矿石中，有 两种矿物共存方式： 1.共生：由同一时期、同一成因所造成的矿物共存现象。矿物共 生常有一定的组合规律，有助于识别矿物，寻找和综合利用有 用矿物。如方铅矿与闪锌矿、石英和白钨矿、石英与黑钨矿等 组合。 2.伴生：不同时期、不同成因形成的矿物共存现象。 铜矿床氧化带中，常见黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、褐铁矿、 孔雀石、兰铜矿在同一块矿石中共存，但黄铜矿、黄铁矿、磁 黄铁矿是同一时期内力地质作用的产物，为共生；而共生的褐 铁矿、孔雀石、兰铜矿则是后期黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿在 表生氧化作用形成的产物，它们彼此之间则为伴生。
2.胶体及其吸附作用
1）胶体：一种或几种物质的微细质点（粒径0.001-0.1um）分散在另一种 物质之中所形成的不均匀分散体系。 包括分散相（分散质、胶体颗粒）和分散介质（分散媒）。 自然界胶体主要形成于表生作用，难溶矿物破碎成微细颗粒（ 0.0010.1um）时，分散在水中形成胶体溶液。 2）胶体矿物的形成 胶体颗粒带有电荷，与带不同电荷的胶体颗粒或离子发生相互作用时，胶 体颗粒便相互中和而失去电荷凝聚下沉与分散介质分离，逐渐凝固而形成胶 体矿物。如带负电荷的SiO2胶体颗粒与带正电荷的Fe（OH）3胶体颗粒相遇 时，凝聚成含SiO2的褐铁矿， SiO2含量不固定，因此，胶体矿物的化学组 成常常不固定，成分可以发生变化。 3）胶体吸附作用 除胶体矿物形成时本身的含量变化大，另外胶体颗粒还能吸附分散介质中 的离子，使其矿物成分不稳定而发生变化。如硬锰矿（mMnO2· MnO· 2O） nH 中常混入少量K2O、BaO、CaO、ZnO等组分，原因是带负电荷的MnO2胶 体颗粒能够从水溶液中吸附K+、Ba+、Ca+、Zn+等阳离子。
第五节 矿物的分类与鉴定
一、矿物的分类原则与方法 1.成因分类法：根据矿物形成的主要地质作用进行的分类； 2.地球化学分类法：根据矿物组成的主要元素进行的分类； 3.形态分类法：根据矿物的晶形进行的分类； 4.晶体化学分类法：综合考虑矿物的化学成分和结晶结构进行的 分类，是目前广泛采用的矿物分类法。自然界的矿物包括自然 元素、硫化物、卤化物、氧化物及氢氧化物、含氧盐等五大类。 其中含氧盐中硅酸盐矿物占地壳的大多数。 5.实用分类法：根据实际利用矿物的角度进行的分类，将矿物分 为造矿矿物和造岩矿物，前者构成矿石，如磁铁矿、黄铜矿、 黑钨矿、方铅矿、闪锌矿等；后者构成岩石，如石英、长石、 辉石、角闪石、绿帘石等。
SiO2 ，地壳 含量12.6％， 仅次于长石， 为各类岩石 的主要造岩 矿物。
石 英
钾长石（正长石）
斜长石：钠长石 ＋钙长石； 两者地壳含量共 达50％，其中岩 浆岩占59％，变 质岩占30％，沉 积岩约占11％。
斜长石
云母
云母类地壳含量约3.8％，是酸性岩浆岩、 变质岩的重要造岩矿物。
角闪石
第四节 矿物的形成与共生
矿物是地质作用的产物，在不同地质作用下可形成不同类型的 矿物。 一、矿物的形成 1.地壳中的元素是组成矿物的物质基础，地壳中的元素含量（克 拉克值）与元素的分布特征与矿物的形成有密切的关系。 1）元素含量（克拉克值）高，所形成的含该元素的矿物多，如 O、Si、Al多，硅的氧化物和铝硅酸盐矿物在地壳中占突出地位 2）元素空间分布不均匀，各种地质作用对元素迁移的结果，造 成克拉克值低的的元素可以富集形成一些独立的具有经济意义 的矿物，如方铅矿、闪锌矿、黑钨矿、金矿、晶质铀矿等。 2.矿物的形成方式 1）结晶作用 A.熔体结晶 B.溶液结晶 C.气体升华结晶 D.固体再结晶 2）胶体凝聚作用