矿物学复习资料.docx

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矿物学复习资料

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。

反映未受相邻晶体发育的干扰，有足够的生长空间。

2）半自形晶：

只有晶体的其中一部分被自身固有的规则几何晶面所包围。

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。

3）它形晶：

没有（或几乎没有）被自身应有的晶面包围，而完全呈现其它形态。

晶体形态发育的内因:

1）化学成分简单，结构对称程度高的晶体，一般呈等轴状。

2）实际晶体往往沿其内部结构中化学键强的方向发育。

3）晶体上发育的晶面都是对应于晶格中面网密度较大的面网。

一般地，面网密度较大的晶面具有较小的比表面能，晶体的晶面发育总是趋向于使总的表面能最小

晶面花纹类型：

（1）晶面条纹;聚形条纹：

指由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹，故又称为生长条纹。

它们只见于晶面上。

区别：

双晶条纹：

指聚片双晶的结合面在晶面上显示的一系列直线状平行条纹。

它们可见于晶体内部。

（2）晶面台阶:

由层生长或螺旋生长而在晶体的晶面上留下的层状台阶或螺旋状台阶。

（3）生长丘;是指晶体生长过程中形成的、略凸出于晶面之上的丘状体。

（4）蚀像。

是晶体形成后，晶面因受溶蚀而留下的一定形状的凹坑。

生长丘和蚀像受晶面内质点的排列方式控制，因而，只有同一晶体同一单形晶面上的生长丘和蚀像形态才相同，其取向才符合相应的对称。

常可利用蚀像来鉴定矿物、判识晶面是否属于同一单形，确定晶体的真实对称，以及区分晶体的左、右形。

矿物的光学性质:

是指矿物对可见光的反射、折射、吸收等所综合表现出来的各种性质。

包括：

矿物的颜色条痕光泽透明度

矿物的颜色:

矿物对入射的白色可见光（390～770nm）中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。

矿物颜色的成因类型：

（1）自色：

由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色。

（2）他色：

是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。

（3）假色：

自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反射、干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。

假色只对个别矿物有辅助鉴定意义。

矿物的条痕：

矿物的条痕是矿物粉末的颜色。

通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。

矿物的条痕的意义：

能消除假色、减弱他色、突出自色。

条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明—半透明矿物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿物，具有重要意义。

根据条痕的微细变化，可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的形成条件

透明度是指矿物允许可见光透过的程度。

判别透明度等级的依据：

1）矿物边缘的透光程度＋条痕；2）0.03mm厚度的矿物薄片，在偏光显微镜下观察。

影响透明度的因素：

化学组成和晶体结构；吸收系数大的矿物，其透明度即低。

颜色深浅和厚度；矿物中的裂隙、包裹体；矿物的集合方式；表面风化程度。

矿物光泽的概念：

指矿物表面对可见光的反射能力。

矿物对光的折射和吸收越强，反光能力越大，光泽越强，反之则弱。

矿物的力学性质:

指矿物在外力作用下所表现出来的性质。

解理:

矿物晶体在应力作用下，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性称为解理，这些光滑的平面称为解理面。

解理面和晶面的区别：

（1）本质上说，晶面受力消失，解理面受力后出现；

（2）晶面黯淡，解理面光亮；（3）晶面微观不平坦，常有晶面花纹，解理面平坦，或出现规则解理台阶。

裂开:

指某些矿物晶体在应力作用下，有时可沿着晶格内一定的结晶方向破裂成平面的性质。

裂开的平面称为裂开面。

如某些含钛磁铁矿可见平行｛111｝的裂开；方解石在应力作用下，常可沿｛0112｝聚片双晶裂开等。

裂开与解理区别:

产生的原因不同。

裂开：

杂质夹层、聚片双晶的接合面。

不是矿物本身固有的特性。

解理：

结构决定。

矿物本身固有的特性

断口:

断口是矿物受力后沿任意方向破裂而形成的断面。

常见的矿物断口，主要有如下几种：

（1）贝壳状断口

（2）锯齿状断口（3）参差状断口（4）平坦状断口（5）土状断口（6）纤维状断口

矿物的硬度:

指矿物抵抗外来机械作用（如刻划、压入或研磨等）的能力。

它是鉴定矿物的重要特征之一。

矿物的相对密度:

指纯净的单矿物在空气中的质量与4°C时同体积的水的质量之比。

矿物的密度：

指矿物单位体积的质量，其单位为g/cm3。

它可以根据矿物的晶胞大小及其所含的分子数和分子量计算得出。

例如，石英的密度为2.65g/cm3；4°C时纯水的密度为1g/cm3。

矿物相对密度分级：

轻级：

相对密度小于2.5。

中级：

相对密度在2.5～4之间。

重级：

相对密度大于4。

晶体化学分类体系：

自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、氧化物和氢氧化物矿物、含氧盐矿物、卤化物矿物

内生作用：

岩浆作用，火山作用，伟晶作用，热液作用；外生作用：

风化作用，沉积作用；变质作用：

接触变质作用，区域变质作用。

矿物的生成顺序：

生成的先后关系。

判断标志：

空间位置，穿插关系，自形程度，交代关系。

（图片）

矿物的世代：

同一地质体中，同种矿物在形成时间上的先后关系。

例如：

花岗岩中的石英与后期石英脉中的石英为两个世代，这是根据产状来判断的。

矿物的共生：

同一成因、同一成矿期所形成的不同矿物在空间上共存。

矿物的伴生：

不同成因、不同成矿期所形成的不同矿物在空间上共存。

标型矿物：

某些矿物只在某种特定的地质作用中形成与稳定，它的出现就指示了这种地质条件。

矿物的标型特征：

同种矿物在不同的地质条件下形成时可具有不同的结构、成分、物性特点，这些特点可反映形成条件。

标型矿物共生组合：

某些矿物共生组合只出现在某种特定的地质作用中，这种组合一旦出现，就可指示地质条件。

标型矿物强调矿物的单一成因性；矿物的标型特征则要求矿物多成因性

矿物的包裹体：

矿物在生长过程中或形成之后被包裹于矿物晶体中的气态、液态、固态物质。

按成因类型可分为：

原生包裹体：

矿物生长过程中被包裹进来的；特点：

沿结晶学方向定向排列，呈环带状分布。

次生包裹体：

矿物生长以后发生破裂，沿裂隙后期溶液（熔体）溶解原晶体，再生长时包裹进来的；特点：

没有结晶学定向，沿晶体的破裂带分布。

假次生包裹体：

矿物生长过程中发生破裂，沿破裂带包裹进来；特点：

没有结晶学定向，沿晶体的破裂带分布，但破裂带只是在晶体内部，没有切断整个晶体。

包裹体是矿物结晶时的母相物质，所以可以反映岩浆结晶时的熔体、矿浆、气液等成分特点，以及温度压力情况。

矿物的稳定与变化：

任何矿物及其所处的地质环境，都是一个物理化学体系，矿物在所处的地质环境下是否稳定，决定于这个体系的自由能是不是达到最小值。

体系的自由能与温度、压力、组分等有关，改变其中任一参数，就可能改变体系的自由能，使体系失去稳定性，矿物也就失去稳定性要发生改变，即发生相变过程，相变的方向是朝着自由能减小的方向进行，使其重新达到最小值而稳定下来。

化学成分的变化：

交代作用、假象、水化和脱水作用

内部结构的变化：

同质多像、多型、副象

石墨：

【[形态】单晶体呈片状或板状，很罕见，通常为片状或土状集合体【物理性质】低硬度（1～2）、抗磨性高、电的良导体、{0001}解理完全

黄铁矿：

【形态】常见完好晶形，呈立方体{100}、五角十二面体{210}或八面体{111}。

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。

【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。

【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。

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。

雄黄：

【形态】对称型2/m；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。

辉锑矿：

 【形态】斜方双锥晶类；单晶呈柱状或针状，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。

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。

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。

平行{1010}完全解理。

硬度2～2.5。

性脆。

相对密度8～8.2。

成分纯净者不导电，若含0.1%硒或碲时，导电性显著增强。

【鉴定特征】鲜红的颜色和条痕，相对密度大，硬度低。

以颜色、条痕和相对密度区别于雄黄。

辉钼矿：

【形态】对称型6/mmm（2H）；单晶呈六方板状、片状，通常以片状、鳞片状集合体产出。

【鉴定特征】其与石墨相似，但其铅灰色、黄绿色条痕和金属光泽等与石墨相区别。

片状和一组极完全解理与颜色相同的方铅矿和辉锑矿区别。

雌黄：

【晶体结构】单斜晶系；层状结构。

【形态】对称型2/m；单晶为板状或短柱状，晶面常弯曲，柱面有纵纹。

集合体呈片状、梳状、放射状和土状等。

【物理性质】柠檬黄色；鲜黄色条痕；油脂-金刚光泽，解理面珍珠光泽；薄片透明。

平行{010}极完全解理；硬度1.5～2；薄片具挠性。

相对密度3.5。

【鉴定特征】以其颜色、条痕、解理、挠性、相对密度区别于自然硫。

铜蓝：

形态：

复六方双锥晶类，呈平行（0001）的板状、片状。

通常呈粉末状、被膜状或煤灰状附于其它硫化物之上。

物理性质：

靛蓝色，灰黑色条痕，暗淡至金属光泽，不透明，极薄的薄片透绿光，解理平行（0001）完全，性脆，硬度1.5-2，相对密度4.59-4.67。

鉴定特征：

铜蓝和辉铜矿、斑铜矿相似，其特有的靛蓝色，（0001）完全解理，显微镜下强非均质性，与之区别。

闪锌矿：

【晶体结构】等轴晶系；闪锌矿型结构。

【形态】六四面体晶类，粒状晶形；多呈粒状集合体，少见肾状、葡萄状等胶体形态。

【物理性质】颜色变化大，浅黄、棕褐、黑色（Fe含量多颜色深）；条痕白至褐色；树脂光泽至半金属光泽；透明至半透明。

解理平行{110}完全。

硬度3.5～4。

相对密度3.9～4.2。

不导电。

【鉴定特征】粒状晶形、多组完全解理、硬度小、金刚光泽、常与方铅矿共生。

黄铜矿：

【晶体结构】四方晶系；闪锌矿型结构的衍生结构。

【形态】四方偏三角面体晶类；单晶呈四方四面体习性，但少见。

通常为致密块状或分散粒状集合体。

【物理性质】黄铜黄色，常见蓝、紫褐色的斑状锖色；绿黑色条痕；金属光泽；不透明。

解理平行{112}和{101}不完全。

硬度3～4。

相对密度4.1～4.3。

性脆。

能导电。

【鉴定特征】与黄铁矿相似，但颜色更黄，硬度较低；以其绿黑色的条痕，脆性及溶于硝酸区别于自然金（强延展性）。

斑铜矿：

【晶体结构】等轴晶系；复杂四面体配位结构。

【形态】六八面体晶类；单晶为立方体或立方体与八面体的聚形，通常呈致密块状或不规则粒状集合体。

【物理性质】暗铜红色，风化面常具暗蓝、紫等斑杂状锖色；灰黑色条痕；金属光泽；不透明。

无解理。

硬度3。

相对密度4.9～5.3。

性脆。

具导电性。

【鉴定特征】特有的暗铜红色和蓝紫斑杂状锖色；低硬度。

溶于硝酸。

辉铜矿：

晶体结构：

斜方晶系。

形态：

晶体极少见，柱状或厚板状，通常呈致密块状，粉末状。

物理性质：

新鲜面浅灰色，风化表面黑色，常带；条痕暗灰色；金属光泽；不透明；不完全解理；硬度2.5-3；相对密度5.5-5.8；略具延展性。

鉴定特征：

铅灰色，硬度小，弱延展性，小刀刻划可留下光亮沟痕。

常与其它铜矿物共生或伴生

矿物名

形态

颜色

条痕

解理

其它

成因

磁铁矿

粒、块

铁黑

黑

无

强磁性

各种

铬铁矿

粒

铁黑

褐色

无

弱磁性

岩浆

赤铁矿

块、片、

结核

暗红、钢灰

暗红

无

热液、沉积、岩浆

硬锰矿

块、钟乳状

铁黑

黑

无

风化

软锰矿

块、烟灰状

铁黑

黑

无

中等硬度

沉积、风化

褐铁矿

钟乳状、土状

棕褐色

褐色

无

风化

矿物名

形态

颜色

光泽

解理

硬度

成因

刚玉

粒、块

无色、红、兰褐、黑

金刚

无

9

变质、伟晶、岩浆

锡石

粒

褐、褐黑

金刚

无

6-7

高温热液、伟晶

黑钨矿

板

红黑-黑

金刚

1组完全

4-5

高温热液（条痕暗红色）

石英

柱、块

无色、白

玻璃

无

7

各种

蛋白石

块

白

玻璃

无

低温热液、沉积

水镁石

块、纤维状

白、淡绿

玻璃

一组极完全

2.5

中低温热液

铝土矿

土、块

灰白、灰黑、褐红

玻璃

完全

1-3

外生

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