1、矿矿物物1元素元素2.3.4.5.矿物的概念矿物的概念矿物的晶体结构矿物的晶体结构矿物的分类矿物的分类矿物的主要性质矿物的主要性质1.元元 素素?元素的分布元素的分布?O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,MgO,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg占地壳总量的占地壳总量的 99%99%以上以上1.元元 素素?克拉克值克拉克值地壳中元素平均质量的百分比地壳中元素平均质量的百分比美国科学克拉克提出美国科学克拉克提出结果源自全球地壳中结果源自全球地壳中51195119个样品分析结个样品分析结果果纪念这个创举，把它命名为克拉克值。纪念这个创举，把它命名为克拉克值。1.元元 素素?克拉克值的作用克拉
2、克值的作用?元素含量的标准元素含量的标准,用以判断局部地段用以判断局部地段元素的富集程度元素的富集程度?富集富集:样品元素含量样品元素含量 克拉克值克拉克值?亏损亏损:样品元素含量样品元素含量 克拉克值克拉克值1.元元 素素?克拉克值的作用克拉克值的作用克拉克值大小反映元素在地壳中富集程克拉克值大小反映元素在地壳中富集程度度?克拉克值小克拉克值小:元素不富集元素不富集?克拉克值大克拉克值大:元素富集元素富集2 2矿物的概念矿物的概念?矿物的概念矿物的概念?由地质作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构和一定的物理化学性质的单质或化合物。2 2矿物的概念矿物的概念?矿物的特点矿物的特点?天然产
3、出天然产出,有一定的特性有一定的特性?具有特定的（并非固定的）具有特定的（并非固定的）化学成分化学成分?可用一定的可用一定的化学分子式化学分子式表示表示?具有特定的具有特定的晶体结构晶体结构的均匀固体的均匀固体?矿物进一步组成岩石或矿石矿物进一步组成岩石或矿石2 2矿物的概念矿物的概念?矿物的特点矿物的特点?矿物只在一定的地质条件下相对稳定，矿物只在一定的地质条件下相对稳定，外界条件改变至一定程度时，成分、结外界条件改变至一定程度时，成分、结构发生变化，生成适应新环境的新矿物构发生变化，生成适应新环境的新矿物?黄铁矿与空气、水分反应，生成褐铁黄铁矿与空气、水分反应，生成褐铁矿矿?矿物学?以矿物
4、为研究对象的分支学科?矿物的数量?自然界目前已发现3000多种矿物，被利用的只有200来种。?人造矿物 百余种。?造岩矿物?组成地壳岩石的主要矿物?造矿矿物?形成有用矿产的矿物(矿石中富含有用组分的矿物)。矿物的集合体称为岩石岩石是混合物混合物钻石钻石红宝石红宝石水水 晶晶石油石油人工钻石人工钻石花岗岩花岗岩哪哪些些是是矿矿物物？矿物的晶体结构?晶体?内部质点（原子、离子）在三维空间周期性重复排列（即有序排列）的固体。?非晶体?内部质点在三维空间没有规则的重复排列，因而没有特定的几何多面体外形。矿物的晶体结构?晶体中各质点间的结合力就是化学键，包括离子键、共价键、金属键。?晶体结构?晶体内部质
5、点有规律排列的格子状结构。矿物的晶体结构?晶体结构?按规律将有序排列的质点相连而形按规律将有序排列的质点相连而形成的三维空间格子成的三维空间格子?归属于按晶体的对称特点所划分的三个晶族，七个晶系。?7大晶系等轴、四方、三方、六方、斜方、单斜、三斜?凡是具有晶体结构的矿物称为晶质矿物?晶体一般都能长成规则的几何多面体外形。?包围晶体的各个平面称为晶面显晶质用肉眼或放大镜可以看清晶体颗粒隐晶质只有通过显微镜才能分辨晶体颗粒矿物的晶体结构?晶形晶体外部形态?每种矿物有一定的外形?食盐-立方体。?方解石-菱体?磁铁矿-八面体,由六个正方形的晶面，6个菱形的晶面，8个等边三角形的晶面构成?石英-六方柱和
6、六方双锥。?并非所有晶体矿物都能以规则的晶形产出食盐的立方体格子食盐的立方体格子裂开的方解石菱形晶体矿物的晶体结构?晶体的对称要素?对称面、对称轴、对称中心?晶体分类?依据-对称程度不同?高、中、低三大晶族?七个晶系?立方、六方、三方、四方、正交、单斜、三斜2、呈结晶态等轴晶系-金刚石2、呈结晶态?等轴晶系?方铅矿?等轴晶系2、呈结晶态?钙钛矿2、呈结晶态?四方晶系?金红石2、呈结晶态?三方晶系?石英2、呈结晶态?三方晶系?电气石2、呈结晶态?六方晶系?绿柱石2、呈结晶态?斜方晶系?板钛矿2、呈结晶态?斜方晶系?堇青石2、呈结晶态?六方晶系?鳞石英2、呈结晶态?单斜晶系?白云母2、呈结晶态?单
7、斜晶系?褐帘石2、呈结晶态?单斜晶系?榍石2、呈结晶态?三斜晶系?蓝晶石?非晶质体?质点无规则排列(无格子状构造)?无几何多面体外形的固体?胶体矿物：胶体粒子(一个胶体粒子包括一个或多个分子)凝聚而成,如蛋白石SiO2nH2O；?玻璃质：由岩浆快速冷凝，不结晶形成的非晶体石英（石英（SiO2）的内部构造）的内部构造石英玻璃（石英玻璃（SiO2）的内部构造）的内部构造晶质与非晶质之间的区别：晶质与非晶质之间的区别：非晶质体内部质点非晶质体内部质点排列不规则排列不规则，即不具格子构造，因此非晶质在任，即不具格子构造，因此非晶质在任何条件下都不可能自发地形成规则的几何多面体何条件下都不可能自发地形成
8、规则的几何多面体外形，呈无定形体外形，呈无定形体?矿物的化学组成类型矿物的晶体结构?类质同象类质同象?矿物结晶时，晶体中的某些质点（原子、离子等）矿物结晶时，晶体中的某些质点（原子、离子等）被被性质相似性质相似的其他质点相互置换而不改变晶格构造的其他质点相互置换而不改变晶格构造的现象。的现象。?物理性质差异一般不大。物理性质差异一般不大。如：镁橄榄石（如：镁橄榄石（g g）2 2SiOSiO4 4 中中 MgMg2+2+可部分为可部分为e e2+2+替代替代,变为镁铁橄榄石（变为镁铁橄榄石（g,Feg,Fe）2 2SiOSiO4 4 或铁镁橄榄或铁镁橄榄石（石（Fe,MgFe,Mg）2 2Si
9、OSiO4 4 矿物的晶体结构?同质多象?相同化学成分化学成分的物质在不同的地质条件地质条件（P、T）下，可以形成两种或两种以上不同构造的晶体，从而形成晶体形态和物化性质不同的矿物。?碳原子可以形成金刚石或石墨?金刚石是无色透明的最硬的矿物?石墨是黑色不透明的最软矿物。4.矿物的分类矿物的分类?单纯以化学成分为依据的化学成分分类。单纯以化学成分为依据的化学成分分类。?以元素的以元素的地球化学特征地球化学特征为依据的地球化学分为依据的地球化学分类类?以矿物成因为依据的成因分类以矿物成因为依据的成因分类?目前广泛采用的是以目前广泛采用的是以矿物的成分、结构为依矿物的成分、结构为依据晶体化学分类据晶
10、体化学分类。采用按晶体化学原则所作的分类。矿物种共采用按晶体化学原则所作的分类。矿物种共分五大类：分五大类：?自然元素矿物自然元素矿物?金、金刚石、自然铜、自然银、石墨金、金刚石、自然铜、自然银、石墨?硫化物及其类似化合物硫化物及其类似化合物?黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等。黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等。?卤化物矿物卤化物矿物?食盐、萤石等食盐、萤石等?氧化物和氢氧化物矿物氧化物和氢氧化物矿物?铬铁矿、石英等。铬铁矿、石英等。?褐铁矿，软锰矿等褐铁矿，软锰矿等?含氧盐矿物（最重要）：含氧盐矿物（最重要）：硫酸盐矿物：硫酸盐矿物：石膏、芒硝、重晶石等。石膏、芒硝、重晶石等。碳酸盐矿物：碳酸
11、盐矿物：方解石、白云石、孔雀石等。方解石、白云石、孔雀石等。硅酸盐矿物：长石，角闪石等。硅酸盐矿物：长石，角闪石等。硅酸盐类矿物是自然界中种类最多的矿物。硅酸盐类矿物是自然界中种类最多的矿物。自然硫自然硫自然银闪锌矿闪锌矿ZnS辰砂晶体辰砂晶体(HgS)方铅矿方铅矿PbS黄铁矿黄铁矿FeS2黄铜矿黄铜矿CuFeS2赤铁矿赤铁矿Fe2O3磁铁矿磁铁矿Fe3O4土土状状褐褐铁铁矿矿?石英族石英族?包括SiO2的一系列同质多像变体同质多像变体，常见的有：?常压常压下，石英?石英1470?c573?c?鳞石英1728?c870?c?方石英?熔融体?1）尤以?-石英最常见石英最常见。2）石英石英应为?-
12、石英石英和?-石英石英之总称，但一般指低温石英低温石英（即?-石英石英）。3）将含水含水的SiO2矿物矿物 蛋白石蛋白石，列入本族内。?也水晶水晶玛瑙玛瑙(雨花石雨花石)墨墨水水晶晶，含含锰锰碧玉（据中国地质博物馆）碧玉（据中国地质博物馆）硅酸盐矿物硅酸盐矿物?种类繁多，约占已知矿物种数的种类繁多，约占已知矿物种数的?，占地，占地壳总重量的壳总重量的 85%85%以上。以上。?氧离子和硅离子结合的基础上，再与金属氧离子和硅离子结合的基础上，再与金属离子结合而成硅酸盐矿物。离子结合而成硅酸盐矿物。?其中最常见的就是各类其中最常见的就是各类长石、云母、辉石、长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石角闪石、橄榄石等几种，它们广泛分布在等几种，它们广泛分布在地壳与地幔内。地壳与地幔内。各式硅酸盐矿物各式硅酸盐矿物橄榄石橄榄石(Mg，Fe)SiO4普通辉石普通辉石石榴子石石榴子石普通角闪石普通角闪石方解石方解石碳酸盐矿物碳酸盐矿物CaMg(CO3)2孔雀石孔雀石Cu2(OH)2CO3（5）硫酸盐矿物硫酸盐矿物硬石膏硬石膏CaSO4重晶石重晶石
