1、第二章矿物第二章矿物主要内容：主要内容： 地壳中的元素地壳中的元素（简述）（简述） 组成地壳的矿物组成地壳的矿物（概念）（概念） 矿物的主要物理性质矿物的主要物理性质（形状、光学、力学性质）（形状、光学、力学性质） 常见矿物常见矿物（18种矿物的鉴定特征）种矿物的鉴定特征）第一节 地壳中的元素 一、基本概念一、基本概念1 1、元素元素是构成地球的最基本物质是构成地球的最基本物质, ,由由同种原子同种原子所组成所组成. . 目前已知的化学元素有目前已知的化学元素有108108种，天然存在的为种，天然存在的为9292种，种，其中绝大多数元素都在地壳中有所分布。其中绝大多数元素都在地壳中有所分布。地
2、壳地壳正是由正是由这些这些化学元素化学元素自然形成自然形成矿物矿物并组合成的并组合成的岩石岩石所构成的所构成的。 2 2、同位素同位素: :是是中子数不同中子数不同（原子量不同）的同种元素（原子量不同）的同种元素的变种。的变种。 放射性同位素主要用来测定放射性同位素主要用来测定岩浆岩石的绝对年龄岩浆岩石的绝对年龄; ;稳定同位素主要用来确定稳定同位素主要用来确定岩石的物质环境与来源岩石的物质环境与来源. . 如地壳如地壳, ,地幔地幔, ,水圈水圈, ,大气圈大气圈, ,生物圈生物圈, ,月球月球, ,陨石等陨石等放射性放射性同位素同位素: :主要有主要有 U U238238,U,U23523
3、5,U,U234234,Th,Th232232,Rb,Rb8787,K,K4040等等稳定稳定同位素：主要有同位素：主要有OO1616,O,O1717,O,O1818,C,C1212,C,C1313,S ,S3232,S ,S3333,S ,S3636,H,H1 1同位素研究同位素研究是当代倍受重视的是当代倍受重视的国际前沿国际前沿, ,地化专业主攻地化专业主攻. .第一节 地壳中的元素 3 3、半衰期半衰期：放射性元素蜕变到其原来数量的：放射性元素蜕变到其原来数量的一半所一半所需时间需时间. . 第一节 地壳中的元素 如如: Rb87-Sr87 : 500亿年亿年, Th232-Pb208:
4、 139亿年亿年, U238-Pb206：45亿年亿年, K40-Ar40 :15亿年亿年, U235-Pb207 :7.13亿年亿年, C14-N14 : 5692年年二、地壳中的元素与克拉克值二、地壳中的元素与克拉克值 克拉克值克拉克值（地壳元素丰度）（地壳元素丰度）地壳中化地壳中化学元素学元素平均含量百分比平均含量百分比。氧氧O46.30钠钠Na2.36硅硅Si28.15钾钾Ka2.09铝铝Al8.23镁镁Mg2.33铁铁Fe5.63钛钛Ti0.57钙钙Ca4.15氢氢H0.15表表3 31 1 地壳主要元素的克拉克值（刘英俊等，地壳主要元素的克拉克值（刘英俊等，19841984）第一节
5、 地壳中的元素 从表、图中可以看出，地壳中的各种化学元素从表、图中可以看出，地壳中的各种化学元素分分布是极不均匀的布是极不均匀的：O O、SiSi、AlAl、FeFe、CaCa、NaNa、K K、MgMg这这八八种元素就占了地壳种元素就占了地壳总量总量的的9999，而其它元素的，而其它元素的总和总和还不到总量的还不到总量的1 1。 第一节 地壳中的元素 地壳中的化学元素地壳中的化学元素绝大部分绝大部分是以是以矿物矿物的形式存在的，的形式存在的，再由再由矿物矿物有规律地组合而成各种有规律地组合而成各种岩石岩石。地质学就是通。地质学就是通过对过对矿物岩石矿物岩石的分析、鉴定来的分析、鉴定来认识认识
6、地壳的地壳的物质组成物质组成。 第一节 地壳中的元素 第二节 组成地壳的矿物 一、概念 矿物矿物由由天然产出天然产出且具有特定的且具有特定的化学成分化学成分和和内部结构构造内部结构构造的的均匀固体均匀固体. .水水,石油石油,天然气是矿物吗？天然气是矿物吗？玻璃是矿物吗？玻璃是矿物吗？煤是矿物吗？煤是矿物吗？花岗岩是矿物吗？花岗岩是矿物吗？金刚石是矿物吗？金刚石是矿物吗？否，它们不是固体否，它不是天然产出否，它没有一定的化学式否，它不均匀。它是岩石，由长石、石英和黑云母等物质聚集而成，是，它符合定义提问：提问：F 为什么要关心矿物为什么要关心矿物? ?饮料罐饮料罐 : : 窗玻璃窗玻璃 : :
7、 电线电线 : : 爽身粉爽身粉 : : 首饰首饰: : 计算机芯片计算机芯片 : : 固井固井: : 我们所使用的产品几乎都源于我们所使用的产品几乎都源于矿物矿物铝铝石英石英铜铜滑石滑石金、银金、银重金石重金石 硅硅第二节 组成地壳的矿物 二、二、矿物分类矿物分类（1 1）单质矿物）单质矿物是由单独是由单独一种一种自然元素组成的矿物。如：自然元素组成的矿物。如：石墨石墨（C C）、）、金金（AuAu）。）。 1 1、根据化学成分分为、根据化学成分分为单质单质和和化合物化合物第二节 组成地壳的矿物 （2 2）化合物）化合物是由是由几种几种元素化合而成的矿物。元素化合而成的矿物。 如：如：黄铁矿
8、黄铁矿（FeSFeS2 2） 方解石方解石（CaCOCaCO3 3） 石英石英（SiOSiO2 2） 第二节 组成地壳的矿物 2 2、组成矿物的原子组成矿物的原子/ /离子的离子的空间排列型式空间排列型式分为分为 晶（体）质和非晶质体晶（体）质和非晶质体 晶体（晶体（大多数大多数）内部质点（原子、离子、分子）呈内部质点（原子、离子、分子）呈有规律有规律的排列，在适宜的条件下可形成规则的几何外形。的排列，在适宜的条件下可形成规则的几何外形。 非晶质体（非晶质体（少数少数）内部质点内部质点没有规律没有规律，不是有规则，不是有规则的几何外形。的几何外形。 晶体和非晶体的矿物分别被称为晶体和非晶体的矿
9、物分别被称为结晶质矿物结晶质矿物和和非晶质非晶质矿物矿物。第二节 组成地壳的矿物 （1 1）矿物的各种特征，不仅与其）矿物的各种特征，不仅与其化学成分化学成分有关，更受其有关，更受其晶体晶体结构结构的控制的控制石盐（石盐（NaCl)的晶体结构的晶体结构石盐晶体石盐晶体氯氯离离子子钠钠离离子子晶体特征晶体特征第二节 组成地壳的矿物 同质多像同质多像: : 化学成分化学成分相同、但质点的相同、但质点的排列方式排列方式不同不同（结构不同）的现象。将形成不同的矿物。如：（结构不同）的现象。将形成不同的矿物。如：C C 金刚石（高压）金刚石（高压）- -石墨（常压）石墨（常压）类质同像类质同像: :矿物
10、晶体构造中矿物晶体构造中部分质点部分质点被其它被其它性质相似的性质相似的质点质点替换，替换，晶体构造晶体构造不被破坏的现象。不被破坏的现象。如：如：菱镁矿菱镁矿MgCOMgCO3 3中的中的MgMg2+2+被被FeFe2+2+部分或完全取代形成菱部分或完全取代形成菱铁矿铁矿FeCOFeCO3 3 第二节 组成地壳的矿物 碳原子碳原子强键强键金刚石（金刚石（C）的晶体结构）的晶体结构碳原子碳原子强键强键弱键弱键石墨（石墨（C）的晶体结构）的晶体结构（2 2）同一矿物、同一晶体结构可以有不同的晶体外）同一矿物、同一晶体结构可以有不同的晶体外部形态部形态石英石英(SiO2)晶体晶体第二节 组成地壳的
11、矿物 黄铁矿黄铁矿(FeS2)晶体晶体（立方体）（立方体）（五角十二面体）（五角十二面体）第二节 组成地壳的矿物 第三节 矿物的主要物理性质 肉眼鉴定矿物的主要依据肉眼鉴定矿物的主要依据 晶体形态晶体形态 （Crystal shapeCrystal shape） 颜色颜色 （ColorColor） 条痕条痕 （StreakStreak） 光泽光泽 （LusterLuster） 硬度硬度 （HardnessHardness） 解理解理 （CleavageCleavage）1. 1.矿物矿物单体单体的形状的形状 矿物单体的形状是指矿物矿物单体的形状是指矿物单个晶体单个晶体的形状的形状. . 矿物的
12、形状是指矿物的矿物的形状是指矿物的外貌特征外貌特征，是矿物，是矿物成分成分、晶体构造晶体构造和和生成环境生成环境等综合影响的结等综合影响的结果。果。 一、矿物的一、矿物的形状形状 （2 2）二向延展二向延展型晶体：型晶体：板状板状、片片状状等。如：等。如： 云母、重晶石等。云母、重晶石等。 云母云母（1 1）一向延伸一向延伸型晶体：型晶体：柱状柱状、针状针状、纤维状等纤维状等。如：石英、绿柱石、电气。如：石英、绿柱石、电气石、石棉等。石、石棉等。 （3 3）三向等长三向等长型晶体：型晶体：粒状粒状。 如：石榴子石、黄铁矿等。如：石榴子石、黄铁矿等。 黄铁矿黄铁矿金刚石金刚石2.2.矿物矿物集合
13、体集合体的形状的形状 自然界中自然界中绝大多数绝大多数矿物是以矿物是以集合体集合体的形态出现，的形态出现，指的是同种矿物的指的是同种矿物的不规则连生体不规则连生体。 柱状、针状、纤维状集合体柱状、针状、纤维状集合体：由：由一向一向延长的延长的柱状、针状、纤维状柱状、针状、纤维状晶体颗粒晶体颗粒组成组成。板状、片状集合体板状、片状集合体：由：由二向二向延长的延长的板板状、片状状、片状晶体颗粒组成。晶体颗粒组成。粒状集合体粒状集合体：由：由三向三向等长的等长的粒状粒状晶体晶体颗粒组成颗粒组成晶簇状集合体晶簇状集合体：以岩石的孔洞壁或裂：以岩石的孔洞壁或裂隙壁为基底生长的单晶体群组成。隙壁为基底生长
14、的单晶体群组成。（1 1）显晶质显晶质集合体集合体石英石英石墨（2 2）隐晶和胶态隐晶和胶态集合体：肉眼无法看出颗粒集合体：肉眼无法看出颗粒分泌体分泌体：胶体或晶质：胶体或晶质自孔洞壁逐渐向中心自孔洞壁逐渐向中心沉淀充填。沉淀充填。 如：玛瑙如：玛瑙结核体：物质围绕中心向四周生长。 如：鲕状、豆状 、肾状赤铁矿钟乳状体：溶液胶体在宽敞空间中蒸发结晶或凝固， 逐层堆积而成。如：方解石钟乳、葡萄状致密块状和土状块体：蛋白石、高岭土等 二、矿物的光学性质二、矿物的光学性质 矿物的光学性质是指矿物对矿物的光学性质是指矿物对自然光自然光的的反射反射、折射折射和和吸收吸收等所呈现的光学现象。等所呈现的光学
15、现象。 颜色颜色条痕条痕光泽光泽透明度透明度 1 1、颜色、颜色在矿物的在矿物的新鲜面新鲜面上上直接观察直接观察到的颜色。到的颜色。 除少数无色透明者外，矿物一般除少数无色透明者外，矿物一般 都有自己的颜色都有自己的颜色 含有杂质时本来的颜色会被改变含有杂质时本来的颜色会被改变 少数矿物易以其特征的颜色产出少数矿物易以其特征的颜色产出橄榄石橄榄石方铅矿方铅矿正长石正长石自色自色矿物自身固有的颜色，由矿物成分中矿物自身固有的颜色，由矿物成分中所含色素离子和内部构造决定。所含色素离子和内部构造决定。如低价铁如低价铁(Fe(Fe2+2+) )矿物呈黑色、绿色，高价铁矿物呈黑色、绿色，高价铁(Fe(F
16、e3+3+) )矿矿物呈红色、褐色，矿物中铜物呈红色、褐色，矿物中铜(Cu(Cu2+2+) )的含量达到一定程的含量达到一定程度，则呈现为绿色、蓝色等。金刚石和石墨成分相同，度，则呈现为绿色、蓝色等。金刚石和石墨成分相同，内部构造不同，颜色亦不相同，金刚石无色透明，石内部构造不同，颜色亦不相同，金刚石无色透明，石墨为黑色。墨为黑色。颜色的类型颜色的类型 他色他色矿物中混入某些杂质表现出的颜色。矿物中混入某些杂质表现出的颜色。如纯水晶如纯水晶(SiO(SiO2 2) )原本无色透明，但常见带有紫、原本无色透明，但常见带有紫、黑、褐、红等多种颜色的水晶，即是这种缘故。黑、褐、红等多种颜色的水晶，即
17、是这种缘故。其中的黑水晶就是因其形成时混人有机质所致，其中的黑水晶就是因其形成时混人有机质所致，而蔷薇石英与混入钛和某些高价铁含量有关，呈而蔷薇石英与混入钛和某些高价铁含量有关，呈微红色。微红色。 假色假色矿物内部裂纹、表面氧化膜等引起矿物内部裂纹、表面氧化膜等引起的光线干涉干扰作用的呈色现象。的光线干涉干扰作用的呈色现象。例如铜蓝、斑铜矿表面氧化后形成的紫蓝色被膜，例如铜蓝、斑铜矿表面氧化后形成的紫蓝色被膜，方解石内部裂纹中产生的像彩虹一样的晕色，以方解石内部裂纹中产生的像彩虹一样的晕色，以及云母层层叠叠所产生的干涉颜色。及云母层层叠叠所产生的干涉颜色。颜色描述方法：颜色描述方法：（1 1）
18、标准色谱法：）标准色谱法：用标准色谱红、橙、黄、绿、用标准色谱红、橙、黄、绿、青、蓝、紫及白、灰、黑来描述。青、蓝、紫及白、灰、黑来描述。当颜色有当颜色有深浅差别深浅差别时可加上深、浅，如浅灰色。时可加上深、浅，如浅灰色。当矿物颜色介于标准色谱两种颜色之间时，当矿物颜色介于标准色谱两种颜色之间时，将将次要颜色写在主要颜色之前次要颜色写在主要颜色之前，如黄绿色。，如黄绿色。（2 2）类比法：）类比法：用生活中常见的实物颜色来描述，用生活中常见的实物颜色来描述，如赤铁矿的猪肝色，橄榄石的橄榄绿色。如赤铁矿的猪肝色，橄榄石的橄榄绿色。2 2、条痕、条痕是矿物在较硬的是矿物在较硬的白色瓷板白色瓷板上刻
19、划后上刻划后所留下的所留下的粉末颜色粉末颜色。只有硬度比白瓷板软的矿物。只有硬度比白瓷板软的矿物才能刻划出条痕。才能刻划出条痕。 条痕色与矿物颜色可条痕色与矿物颜色可以以一致一致也可以也可以不一致。不一致。 可消除杂质等因素的可消除杂质等因素的干扰，比颜色更为可靠干扰，比颜色更为可靠的鉴定标志。是的鉴定标志。是鉴定鉴定矿矿物的物的重要依据之一重要依据之一。 赤铁矿赤铁矿3 3、光泽、光泽是指矿物是指矿物表面表面对可见光的对可见光的反射能力反射能力。 分为：分为： 金属光泽金属光泽 半金属光泽半金属光泽 非金属光泽非金属光泽：油脂光泽油脂光泽、珍珠光泽珍珠光泽、丝丝绢光泽绢光泽、蜡状光泽蜡状光泽
20、、土状光泽、金刚光泽、土状光泽、金刚光泽、玻璃光泽玻璃光泽 金属光泽金属光泽：方铅矿、黄铁矿：方铅矿、黄铁矿 黄铁矿黄铁矿 半金属光泽半金属光泽：磁铁矿、黑钨矿：磁铁矿、黑钨矿 非金属光泽非金属光泽：油脂光泽油脂光泽、珍珠光泽珍珠光泽（云母）、（云母）、丝绢光丝绢光泽泽（石棉）、（石棉）、蜡状光泽蜡状光泽（叶腊石）、（叶腊石）、土状光泽土状光泽（高岭（高岭石）、石）、金刚光泽金刚光泽：金刚石、锌闪矿、：金刚石、锌闪矿、玻璃光泽玻璃光泽：石英、：石英、长石、方解石长石、方解石石石 绵绵高岭石高岭石金刚石金刚石石石 英英4 4、透明度、透明度指矿物指矿物透过可见光透过可见光的程度。的程度。以以0.
21、030.03mmmm厚度为标准，通常在矿物碎片边缘观察。厚度为标准，通常在矿物碎片边缘观察。 透明透明：水晶、冰洲石：水晶、冰洲石一般分为三级一般分为三级 半透明半透明：闪锌矿、辰砂：闪锌矿、辰砂 不透明不透明：黄铁矿、磷铁矿：黄铁矿、磷铁矿 一般，呈一般，呈金属色金属色的矿物，其条痕一般为的矿物，其条痕一般为深色深色、具具金属金属或或半金属光泽半金属光泽、不透明不透明；反之，呈；反之，呈非金非金属色属色的矿物，其条痕一般为的矿物，其条痕一般为浅色浅色、具、具非金属光非金属光泽泽，透明度较高透明度较高。颜色颜色无色无色浅色浅色深色深色金属色金属色条痕条痕无色或白色无色或白色无色或浅色无色或浅色
22、浅色或彩色浅色或彩色深色或金属色深色或金属色透明度透明度透明透明半透明半透明不透明不透明光泽光泽玻璃玻璃金刚金刚半金属半金属金属金属矿物的光学性质间的关系矿物的光学性质间的关系由于矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、反射和折射所表由于矿物的光学性质是矿物对光线的吸收、反射和折射所表现出来的物理现象，因而，颜色、条痕、透明度和光泽彼此现出来的物理现象，因而，颜色、条痕、透明度和光泽彼此间相互关联，具有一定的内在关系，如下表所示。间相互关联，具有一定的内在关系，如下表所示。三、矿物的力学性质三、矿物的力学性质 指矿物指矿物抵抗外力作用抵抗外力作用（刻划、打击、压拉刻划、打击、压拉等）等）所表现出来的
23、性质。包括矿物的所表现出来的性质。包括矿物的硬度、解理、硬度、解理、断口断口。 1 1、硬度硬度指矿物指矿物抵抗抵抗摩擦或刻划摩擦或刻划的强度，是的强度，是鉴定鉴定矿物的矿物的重要依据之一重要依据之一。 矿物学上的硬度一般指的是矿物学上的硬度一般指的是相对硬度相对硬度摩式硬度摩式硬度。18241824年由奥地利矿物学家年由奥地利矿物学家摩氏摩氏（MohsMohs）设立的，故又称为）设立的，故又称为摩氏硬度计摩氏硬度计。 摩氏硬度计摩氏硬度计以选出的以选出的1010种种硬度不同的矿硬度不同的矿物，按硬度物，按硬度小小到硬度到硬度大大排序，作为排序，作为测定比较测定比较其其他矿物硬度的他矿物硬度的
24、标准标准： 摩氏硬度计摩氏硬度计1. 1. 滑石滑石6. 6. 长石长石2. 2. 石膏石膏 白瓷板白瓷板指甲指甲7. 7. 石英石英3. 3. 方解石方解石铜币铜币8. 8. 黄玉黄玉9. 9. 刚玉刚玉4. 4. 萤石萤石10.10.金刚石金刚石5. 5. 磷灰石磷灰石刀刃刀刃/ /玻璃玻璃 应该指出，莫氏硬度计中标准矿物等级只表示其硬应该指出，莫氏硬度计中标准矿物等级只表示其硬度的相对大小，且各级硬度之间的差异亦是不均等度的相对大小，且各级硬度之间的差异亦是不均等的乃至悬殊很大。的乃至悬殊很大。例如，按力学测试，石英硬度是滑石的例如，按力学测试，石英硬度是滑石的35003500倍，而金刚
25、石硬度倍，而金刚石硬度为石墨的为石墨的400400万倍。万倍。 确定矿物硬度可以采用已知矿物与未知矿物相互间确定矿物硬度可以采用已知矿物与未知矿物相互间刻划的简单办法。刻划的简单办法。经切割的钻石经切割的钻石（金刚石，硬度（金刚石，硬度1010）经切割的黄玉经切割的黄玉（硬度（硬度8 8）红宝石（刚玉，硬度红宝石（刚玉，硬度9 9）提问：提问： 将欲测定的矿物能刻划萤石，将欲测定的矿物能刻划萤石，但不能刻划磷灰石，相反却为磷但不能刻划磷灰石，相反却为磷灰石所刻划，其硬度为多少？灰石所刻划，其硬度为多少？则其硬度应在则其硬度应在45之间，因此可定为之间，因此可定为4.5。2 2、解理、解理矿物受
26、外力作用后，矿物受外力作用后，沿一定方向沿一定方向裂开裂开的性质。的性质。 裂开的光滑平面叫裂开的光滑平面叫解理面解理面。 分为五级：分为五级： e. e.极不完全解理极不完全解理（无解理）：（无解理）：石英、石榴石石英、石榴石a. a.极完全解理极完全解理：云母（一组）：云母（一组）b.b.完全解理完全解理：萤石（四组）、方解：萤石（四组）、方解石（三组）、方铅矿（三组）石（三组）、方铅矿（三组）c. c.中等解理中等解理：辉石（二组）、角闪：辉石（二组）、角闪石（二组）石（二组）d.d.不完全解理不完全解理：磷灰石、绿柱石：磷灰石、绿柱石云母片状云母片状角闪石角闪石石英石英萤石萤石方解石偏
27、菱方解石偏菱面体面体方铅矿方铅矿石墨：二向石墨：二向延长延长石英：一向石英：一向延长延长石盐：三向石盐：三向等长等长柱状柱状片状片状立方体立方体3 3、断口、断口矿物受外力作用后，矿物受外力作用后，沿任意方沿任意方向向裂成裂成凹凸不平的凹凸不平的破裂面破裂面。常见的有：。常见的有： a. a.贝壳状贝壳状断口：石英断口：石英 b.b.锯齿状锯齿状断口：自然铜断口：自然铜c. c.参差不齐参差不齐断口：黄铁矿断口：黄铁矿 d.d.土状土状断口：高岭土断口：高岭土 一般一般解理解理发育的矿物发育的矿物无断口无断口，断口断口发育的矿物发育的矿物无解理无解理。 1 1、相对密度、相对密度指矿物的指矿物
28、的重量重量与与44时时同体积水同体积水的重量之比。习惯称为的重量之比。习惯称为比重比重。 在在肉眼肉眼鉴定矿物时，一般鉴定矿物时，一般凭经验凭经验用手掂量大用手掂量大致估计。分为三段：致估计。分为三段： 轻矿物轻矿物：相对密度小于：相对密度小于2.52.5；如石盐、石膏、高岭石；如石盐、石膏、高岭石中等密度矿物中等密度矿物：相对密度：相对密度2.52.54 4；如正长石、角闪石；如正长石、角闪石四、矿物的其它性质四、矿物的其它性质 2 2、磁性、磁性磁铁矿、磁黄铁矿能被普通磁铁吸引磁铁矿、磁黄铁矿能被普通磁铁吸引重密度矿物重密度矿物：相对密度：相对密度大于大于4 4；如重晶石、磁铁矿；如重晶石
29、、磁铁矿一、矿物的类型按化学成分和主要阴离子按化学成分和主要阴离子/阴离子组合分为阴离子组合分为5大类大类 自然元素矿物自然元素矿物 卤化物矿物卤化物矿物 硫化物矿物硫化物矿物 氧化物和氢氧化物矿物氧化物和氢氧化物矿物 含氧酸盐矿物含氧酸盐矿物第四节第四节 常见矿物常见矿物 自然元素矿物自然元素矿物金（金（AuAu）、金刚石（）、金刚石（C C）、）、硫（硫（S S）、石墨（）、石墨（C C）金刚石（金刚石（C）硫（硫（S）金（金（Au） 卤化物矿物卤化物矿物萤石（萤石（CaFCaF2 2）、石盐（）、石盐（NaClNaCl）、）、钾盐（钾盐（KClKCl）萤石（萤石（CaF2）石盐石盐（Na
30、Cl） 硫化物矿物硫化物矿物黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）、黄铜矿）、黄铜矿（CuFeSCuFeS2 2）、）、方铅矿（方铅矿（PbSPbS2 2）黄铁矿（黄铁矿（FeSFeS2 2）方铅矿（方铅矿（PbSPbS2 2） 氧化物和氢氧化物矿物氧化物和氢氧化物矿物赤铁矿（赤铁矿（FeFe2 2OO3 3）、磁铁矿（）、磁铁矿（FeFe3 3OO4 4）、）、软锰矿（软锰矿（MnOMnO2 2）、铝土矿）、铝土矿（AlAl2 2OO3 3nHnH2 2OO）褐铁矿（褐铁矿（ FeFe2 2OO3 3 nHnH2 2OO）F 含氧酸盐矿物含氧酸盐矿物 硫酸盐矿物：石膏、芒硝、重晶石硫酸盐矿物：
31、石膏、芒硝、重晶石 碳酸盐矿物碳酸盐矿物: : 方解石（方解石（CaCOCaCO3 3）、白）、白云石云石CaMg(CO3)CaMg(CO3)2 2、菱锰矿、菱锰矿(MnCO(MnCO3 3) ) 硅酸盐矿物硅酸盐矿物 ：种类繁多：种类繁多方解石方解石白云石白云石菱锰矿菱锰矿二、重要的矿物二、重要的矿物 在目前已知的在目前已知的5000 5000 余种矿物中，只有几十种是常见余种矿物中，只有几十种是常见的。其中最常见的的。其中最常见的 5 5 类类构成了构成了地壳的地壳的9090以上以上，这些，这些矿物都是矿物都是硅酸盐矿物硅酸盐矿物。长石类长石类 斜长石斜长石Ca Ca 和和 Na Na 的
32、铝硅酸盐的铝硅酸盐架状架状 钾长石钾长石( (正长石、微斜长石正长石、微斜长石) )K K 的铝硅酸盐的铝硅酸盐架状架状辉石类辉石类FeFe，MgMg硅酸盐硅酸盐单链状单链状 （普通辉石最常见）（普通辉石最常见）（有些含（有些含AlAl，NaNa，CaCa）闪石类闪石类复杂的复杂的FeFe，MgMg铝硅酸盐铝硅酸盐双链状双链状 （角闪石最常见）（角闪石最常见）石英石英SiOSiO2 2架状架状云母类云母类 白云母白云母K K的铝硅酸盐氢氧化物的铝硅酸盐氢氧化物层状层状 黑云母黑云母K Fe MgK Fe Mg的铝硅酸盐氢氧化物的铝硅酸盐氢氧化物层状层状 硅酸盐矿物晶体结构的基本单元是硅酸盐矿物
33、晶体结构的基本单元是硅氧四面体硅氧四面体：Si4+O2-O2-O2-O2-SiO44-1 1个硅原子个硅原子和和4 4个氧原子个氧原子结合结合构成构成硅氧四面硅氧四面体体，带，带4 4个负个负电荷：电荷： 硅氧四面体可与金属阳离子结合，或彼此连接形成硅氧四面体可与金属阳离子结合，或彼此连接形成多种晶体结构再与金属阳离子结合，或自行结合（形多种晶体结构再与金属阳离子结合，或自行结合（形成石英）。成石英）。链状链状硅酸盐矿硅酸盐矿物的晶体物的晶体结构结构环状环状架状架状层层状状正长石正长石微斜长石微斜长石斜长石斜长石石英石英普通辉石普通辉石闪石闪石黑云母黑云母白云母白云母l 一些岩石完全由一种矿物
34、构成一些岩石完全由一种矿物构成石灰岩石灰岩 ( (方解石方解石) )l 大多数岩石是由一种以上矿物构成大多数岩石是由一种以上矿物构成花岗岩花岗岩l 一些岩石含有非矿物组分一些岩石含有非矿物组分煤煤( (含有机碎屑含有机碎屑) )黑耀岩黑耀岩 ( (火山玻璃岩火山玻璃岩 - - 非晶质非晶质) )三、矿物构成岩石的基本单元三、矿物构成岩石的基本单元黑黑耀耀岩岩煤煤石灰岩石灰岩正长石正长石斜长石斜长石黑云母黑云母石英石英4种硅酸盐矿物组合构成花岗岩 岩石（花岗岩）岩石（花岗岩） 常为粒状集合体。浅黄绿常为粒状集合体。浅黄绿到橄榄绿色。随含铁量增高到橄榄绿色。随含铁量增高而加深。玻璃光泽。硬度而加深
35、。玻璃光泽。硬度67。极不完全解理。极不完全解理。四、常见矿物的四、常见矿物的特征特征：橄榄石橄榄石（Mg,Fe）2 SiO4 单晶体短柱单晶体短柱状，横切面近状，横切面近正八边形，集正八边形，集合体为粒状。合体为粒状。绿黑色或黑色。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬玻璃光泽。硬度度 5.56.0。平。平行柱面的两组行柱面的两组解理，交角为解理，交角为87o或或93o 。 单晶体长柱状。单晶体长柱状。横切面呈六边形，绿横切面呈六边形，绿黑色或黑色。玻璃光黑色或黑色。玻璃光泽。硬度泽。硬度56。有平。有平行柱状的两组解理，行柱状的两组解理，交角为交角为56o或或124o 。 单晶体为单晶体为短柱状、板短
36、柱状、板状，横切面状，横切面常为六边形，常为六边形，集合体为鳞集合体为鳞片状。棕褐片状。棕褐色或黑色，色或黑色，随含随含Fe量增量增高而变暗。高而变暗。硬度硬度2.53。有平行片状有平行片状方向的极好方向的极好解理，易撕解理，易撕成薄片，具成薄片，具弹性。弹性。 单晶体为短柱状单晶体为短柱状及板状，横切面及板状，横切面常为六边形。集常为六边形。集合体为鳞片状，合体为鳞片状，其中晶体细微者其中晶体细微者称为绢云母。薄称为绢云母。薄片为无色透明。片为无色透明。具珍珠光泽。硬具珍珠光泽。硬度度2.53。有平。有平行片状方向的极行片状方向的极好解理，易撕成好解理，易撕成薄片，具弹性。薄片，具弹性。 正
37、长石（单体）正长石（单体） 斜长石（聚片双晶）斜长石（聚片双晶）钾长石钾长石KAlSi3O 钾长石包含正长钾长石包含正长石、钾微斜长石、石、钾微斜长石、透长石及冰长石等透长石及冰长石等变种，其成分无变变种，其成分无变化，仅结构略有差化，仅结构略有差别。其中常见的是别。其中常见的是正长石。单晶体常正长石。单晶体常为柱状或板柱，常为柱状或板柱，常为肉红色，有时具为肉红色，有时具有较浅的色调。玻有较浅的色调。玻璃光泽。硬度璃光泽。硬度6。有两组方向相互垂有两组方向相互垂直的解理。直的解理。 正长石正长石 钠长石钠长石（左）（左）倍长石倍长石（右）（右） 石英石英 SiO2 单晶或晶簇，单晶或晶簇，
38、纯净石英无色透纯净石英无色透明，称为水明，称为水 晶。晶。 含杂质可呈各种含杂质可呈各种色调，色调， 含含Fe3+呈紫色称为紫水晶。呈紫色称为紫水晶。石英晶面为玻璃光泽，有晶面条痕，石英晶面为玻璃光泽，有晶面条痕，断口为油脂光泽，无节理、硬度断口为油脂光泽，无节理、硬度 7，贝壳状断口。贝壳状断口。 隐晶隐晶质的石质的石英称为英称为石髓石髓（玉（玉髓），髓），颜色多颜色多变，微变，微透明。透明。具有多具有多色环状色环状条带的条带的石髓称石髓称为玛瑙。为玛瑙。 方解石方解石 CaCO3 晶体呈菱面体及复晶体呈菱面体及复三方复三角面体等；三方复三角面体等；常呈粒状、块状、常呈粒状、块状、钟乳状集合
39、体；钟乳状集合体；无无色或乳白色色或乳白色；硬度；硬度3；相对密度；相对密度2.62.8；玻璃光泽；玻璃光泽；性脆；具有性脆；具有菱面体菱面体解理解理。方解石与。方解石与盐盐酸酸作用时，反应激作用时，反应激烈（烈（剧烈起泡剧烈起泡），），放出放出CO2气体。气体。无无色、透明无裂痕色、透明无裂痕的的完好方解石叫完好方解石叫冰洲冰洲石石，是重要的光学，是重要的光学材料。材料。 白云石白云石 CaMgCOCaMgCO3 3 2 2 与稀冷盐酸作用反应较与稀冷盐酸作用反应较缓慢（缓慢（起泡不剧烈起泡不剧烈），可与方解石），可与方解石区别区别。用作。用作建筑材料；在冶金工业中用作熔剂；还可用作建筑材料
40、；在冶金工业中用作熔剂；还可用作提炼金属镁的原料。提炼金属镁的原料。 高岭石高岭石 AlAl4 4(Si(Si4 4OO1010)(OH)(OH)8 8 晶体呈极细小的片晶体呈极细小的片状微粒；常组成致密状微粒；常组成致密块状、土状块状、土状集合体，土状集合体，土状集合体又叫集合体又叫高岭土高岭土；硬度；硬度1 1；相对密度；相对密度2.62.6；鳞；鳞片和薄片无色，致密块状者为白色、浅黄色或片和薄片无色，致密块状者为白色、浅黄色或浅褐色；浅褐色；土状光泽土状光泽，潮湿后具可塑性，但无膨，潮湿后具可塑性，但无膨胀性。可用作陶瓷原料、耐火材料和造纸工业胀性。可用作陶瓷原料、耐火材料和造纸工业等；
41、优质高岭土可制金属陶瓷，用于导弹、火等；优质高岭土可制金属陶瓷，用于导弹、火箭工业。箭工业。 黄铁矿黄铁矿 FeSFeS2 2 晶体呈晶体呈立方体立方体或五角十二面体；或五角十二面体；常呈块状集合体；常呈块状集合体；浅铜黄色浅铜黄色；条痕；条痕绿黑色绿黑色；硬；硬度度6 66.56.5；相对密度；相对密度4.94.95.25.2；金属光泽。黄；金属光泽。黄铁矿是制造硫酸和硫磺的主要原料。铁矿是制造硫酸和硫磺的主要原料。 褐铁矿褐铁矿 FeFe2 2OO3 3nHnH2 2O O 通常为土状、块状、结通常为土状、块状、结核状等；颜色为核状等；颜色为黄褐色黄褐色；条痕也是；条痕也是黄褐色黄褐色；硬
42、；硬度度5.55.5；相对密度；相对密度5 55.35.3；半金属或土状光泽。；半金属或土状光泽。褐铁矿是重要的炼铁原料。褐铁矿是重要的炼铁原料。 赤铁矿赤铁矿 FeFe2 2OO3 3 常见者为致密块状、常见者为致密块状、肾状、土状肾状、土状等；等；钢灰色、铁黑色、红钢灰色、铁黑色、红或或褐褐色；条痕呈色；条痕呈樱红色樱红色；硬度硬度5.55.5；相对密度；相对密度5 55.35.3；半金属或土状光泽。；半金属或土状光泽。赤铁矿是重要的炼铁原料。赤铁矿是重要的炼铁原料。 磁铁矿磁铁矿 FeFe3 3OO4 4 晶体常呈八面体和菱形十二面体，晶体常呈八面体和菱形十二面体，通常为通常为粒状粒状或
43、或块状块状集合体；颜色为集合体；颜色为铁黑色铁黑色；条痕；条痕亦为铁黑色；硬度亦为铁黑色；硬度6 6；相对密度；相对密度5.25.2；具；具强磁性强磁性；半金属光泽。磁铁矿是重要的炼铁原料。半金属光泽。磁铁矿是重要的炼铁原料。 黄铜矿黄铜矿 CuFeSCuFeS2 2 常见者为致密块状集合体等；常见者为致密块状集合体等；黄黄铜色铜色；条痕为；条痕为黑绿色黑绿色；硬度；硬度3-43-4；相对密度；相对密度4.14.14.34.3；金属光泽。黄铜矿是炼铜的主要原料。；金属光泽。黄铜矿是炼铜的主要原料。石榴子石石榴子石 A3B2SiO43 其中其中A代表代表Mg2+、Ca2+；B代表代表Al3+、F
44、e3+。 石榴子石的晶体常为菱形十二面体、四角三石榴子石的晶体常为菱形十二面体、四角三八面体；多为八面体；多为粒状粒状或块状集合体；硬度或块状集合体；硬度6.77.5；相对密度相对密度3.54.3；油脂光泽和玻璃光泽。；油脂光泽和玻璃光泽。红色红色石榴子石石榴子石可琢磨成可琢磨成宝石宝石。 题外话题外话 矿物与星座矿物与星座 白铁矿十二星座幸運石牧羊座成份: FeS2 硬度: 6-6.5 比重: 5g/cm3 牧羊座 3月21日4月20日象征意义: 沉著.勇敢 金属光泽,浅黄色,类似于黃金,因而与黄铁矿一样都有愚人金的绰号,通常呈結核狀,閃亮的外表非常討喜. 孔雀石十二星座幸運石金牛座成份:
45、Cu2CO3(OH)2 硬度: 2-4 金牛座 4月21日5月20日象征意义: 永恒 孔雀石通常呈钟乳石狀或葡萄狀块体,呈浓绿色,將其磨成粉後可製成珍貴的繪畫顏料,亦为古代皇室貴族们最爱佩帶孔雀石制成的饰品。 双尖水晶十二星座幸運石双子座成份: SiO2 硬度: 7 比重:2.65g/cm3 双子座 5月21日6月21日象征意义：长寿 水晶為全世界的人們都喜欢的半宝石矿物,此种双尖水晶特別的清澈,明亮，完美的双尖結晶,产量非常的少,可用做穴道按摩或收藏 電氣石 十二星座幸運石巨蟹座成份: Na(Mg,Fe,Li,Mn)3Al6(BO3)3Si6O18(OH,F)4比重: 3.03-3.25 g
46、/cm3 巨蟹座 6月23日7月22日象征意义:稳重 加熱或磨擦電氣石,會使它帶電.在成份中含有硼酸的礦物,具相當複雜的化學組成. 紫水晶紫水晶十二星座幸運石十二星座幸運石狮子座狮子座產地產地: : 巴西巴西 Brazil Brazil 成份成份: SiO: SiO2 2 比重比重: 2.64-2.69 g/cm: 2.64-2.69 g/cm 硬度硬度: 7 : 7 雙魚座雙魚座 7 7月月2323日日8 8月月2222日日 象征意义象征意义: :优雅高貴优雅高貴 紫水晶內含微量的铁离子紫水晶內含微量的铁离子, ,呈現出呈現出优雅、神秘的紫色优雅、神秘的紫色, ,受到大众喜愛受到大众喜愛.
47、. 萤石（古称夜明珠萤石（古称夜明珠 ）十二星座幸运石十二星座幸运石處女座處女座 成份成份: CaF: CaF2 2 比重比重: 3.18g/cm: 3.18g/cm3 3 硬度硬度: 4 : 4 處女座處女座 8 8月月2323日日9 9月月2222日日 象征意义象征意义: : 幸福幸福 萤石中含有微量的稀土类元素萤石中含有微量的稀土类元素, ,這是這是发萤光的原因之一，彩色电视机的发萤光的原因之一，彩色电视机的映像管就是从中得到启示的，天然映像管就是从中得到启示的，天然的結晶体好像冰塊一樣的結晶体好像冰塊一樣, ,令人爱不释令人爱不释手。手。黄铁矿 十二星座幸運石天秤座類別: 硫化物 硬度
48、: 6-6.5 比重: 4.9-5.2 g/cm 天秤座 9月23日10月22日 象征意义：诚实 颜色浅黄，类似于黃金, 因而有愚人金的绰号。 虎眼石十二星座幸運石天蠍座 成份: SiO2 晶系: 六方晶系比重: 2.64-2.69 g/cm 硬度: 7 尺寸: 約 3x3x3 cm 天蠍座 10月23日11月22日 象征意义: 安乐 虎眼石乃是纤维狀青石棉被石英置換而成,光線照射後會逐漸扩散至整体,产生生动变化. 木化石十二星座幸運石射手座产地: 马达加斯加 年代: 三叠纪 (距今約2亿3千万年左右)射手座 11月23日12月22日 象徵意義: 友愛 树木的木质部份已不复存在,转变成玛瑙质,
49、但仍然可完整地保存树皮年轮等树木原來特征，为研究古代植物不可或缺的重要标本. 霰石 十二星座幸運石山羊座產地: 摩洛哥 Morocco 硬度: 3.5-4比重: 2.95 g/cm山羊座12月23日1月20日象徵意義：乐观、积极 与方解石具有相同的成份,在生物世界中,贝壳.珊瑚.珍珠等,都是由霰石构成。 铁铝石榴石十二星座幸運石水瓶座 成份: Fe3Al2(SiO4)3 比重: 4.2 g/cm 硬度: 7-7.5 水瓶座 1月21日2月18日 象徵意義: 友愛、忠實 此種石榴石形成於变质岩地区,如片岩,顏色可以從深紅到棕黑色,透明到半透明.英國女王皇冠上的主寶石即為上等的石榴石 粉晶十二星座
50、幸運石雙魚座產地: 巴西 Brazil 成份: SiO2 比重: 2.64-2.69 g/cm 硬度: 7 雙魚座 2月19日3月20日 象徵意義: 誠實、善良 粉紅色的外表,清澈明亮的內在,有如纯洁的少女一般的真诚与美丽。 本章学习要求与作业本章学习要求与作业 了解组成了解组成地壳地壳的主要物质的主要物质成分成分；矿物矿物的的概概念念及及特征特征；初步掌握；初步掌握识别矿物识别矿物的一般的一般方法方法。 学习重点学习重点： 重点是重点是矿物矿物的的形态、形态、主要主要物理性质物理性质及及常常见矿物见矿物的的识别识别。 作业作业：1. 1.克拉克值的概念克拉克值的概念 2.2.主要造岩矿物有哪
