礦物分類命名+自然元素礦物+鹵化物礦物

1、第四章 礦物各論P(yáng)1222主要內(nèi)容u礦物的分類與命名u含氧鹽大類硅酸鹽類u含氧鹽大類其他含氧鹽類u氧化物和氫氧化物大類u鹵化物大類硫化物大類自然元素大類3第一節(jié) 礦物的分類與命名u目的：u系統(tǒng)而全面地研究礦物，從礦物的本質(zhì)、各礦物之間的相互關(guān)系中探求規(guī)律性。u充分利用礦物。u分類方案：u成因分類u光性礦物學(xué)分類u工業(yè)用途分類u化學(xué)成分分類u地球化學(xué)特征分類u晶體化學(xué)分類：以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)為依據(jù)4一、礦物的晶體化學(xué)分類級序級序劃劃 分分 依依 據(jù)據(jù)舉舉 例例 大類大類化合物類型化合物類型及化學(xué)鍵類型化學(xué)鍵類型含氧鹽含氧鹽大類、鹵化物鹵化物大類類類陰離子陰離子或絡(luò)陰離子種類絡(luò)陰離子種類硅

2、酸鹽硅酸鹽類、碳酸鹽碳酸鹽類（亞類亞類）絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)類型絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)類型層狀硅酸鹽層狀硅酸鹽亞類、環(huán)狀硅酸環(huán)狀硅酸鹽鹽亞類族族晶體結(jié)構(gòu)型和陽離子性質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)型和陽離子性質(zhì)長石長石族、云母云母族（亞族亞族）陽離子種類陽離子種類堿性長石堿性長石亞族、斜長石斜長石亞族種種一定的晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分化學(xué)成分正長石、透長石正長石、透長石（亞種亞種）晶體結(jié)構(gòu)相同晶體結(jié)構(gòu)相同而化學(xué)組成或物性化學(xué)組成或物性稍有差異冰長石冰長石5礦物的晶體化學(xué)分類u礦物分類的基本單位是種。u種：具有相同的化學(xué)組成和晶體結(jié)構(gòu)的一種礦物。u人們給予每一種礦物的名稱，就是礦物的種名。u礦物亞種(亦稱變種或異種)：指同屬于一個種

3、的礦物，但在化學(xué)組成、物理性質(zhì)等方面有一定程度的變異。u如紫水晶是水晶的變種；u鈉正長石是正長石的變種。u國際和國內(nèi)均有相應(yīng)機(jī)構(gòu) “新礦物及礦物命名委員會”來規(guī)范礦物種名。6礦物的晶體化學(xué)分類u對于同質(zhì)多象變體：不同變體雖然化學(xué)組成相同，但它們的晶體結(jié)構(gòu)有明顯的差別，因而應(yīng)區(qū)別為不同的礦物種。u對于類質(zhì)同象系列，特別是完全類質(zhì)同象系列而言，兩個端員為獨(dú)立礦物種; 對過渡組份, 通常按其兩種端員組份比例的不同范圍而劃分為幾個不同的礦物種, 但近來趨向于按50%來二分。uMg2SiO4 (Mg,Fe) 2SiO4 (Fe,Mg) 2SiO4 Fe2 SiO4u鎂橄欖石 鐵鎂橄欖石 鎂鐵橄欖石 鐵橄

4、欖石7礦物的晶體化學(xué)分類u第一大類 自然元素礦物u第二大類 硫化物礦物u第三大類 氧化物和氫氧化物礦物u第四大類 含氧鹽礦物u第五大類 鹵化物礦物 8第一大類自然元素金屬元素半金屬元素非金屬元素第二大類硫化物簡單硫化物復(fù)硫化物硫鹽第三大類氧化物和氫氧化物氧化物氫氧化物第四大類含氧鹽硅酸鹽硼酸鹽磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽鎢酸鹽、鉬酸鹽鉻酸鹽硫酸鹽碳酸鹽硝酸鹽第五大類鹵化物氟化物氯化物9晶體化學(xué)分類u第四大類 含氧鹽u第一類 硅酸鹽Z第一亞類 島狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽Z第二亞類 環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽Z第三亞類 鏈狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽Z第四亞類 層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽Z第五亞類 架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽10二、礦物的命名u依據(jù)： 化學(xué)成分 礦物

5、本身的特征 形態(tài) 物理性質(zhì)u 首次發(fā)現(xiàn)該礦物的地名 首次發(fā)現(xiàn)該礦物的人名或研究學(xué)者名11礦物的命名u化學(xué)成分：自然金(Au)，自然銅（Cu） ，鎢錳鐵礦(Mn,Fe)WO4u物理性質(zhì)：橄欖石（橄欖綠色），重晶石（相對密度大）、金剛石（金剛光澤）、電氣石（熱電性），黃銅礦（銅黃色），磁鐵礦（具強(qiáng)磁性）u形態(tài)或解理塊的形態(tài)：石榴石（晶形似石榴籽）、方解石（敲擊后“塊塊方解”）、長石（長方體解理塊)、芒硝（晶體呈麥芒狀）12礦物的命名u地名：香花石（發(fā)現(xiàn)于我國香花嶺），高嶺石（我國江西高嶺地方產(chǎn)者最著名），辰砂（歷史上的主要產(chǎn)地是湖南辰州）u人名：章氏硼鎂石（或鴻釗石，hungchsaoite）（為

6、紀(jì)念我國地質(zhì)學(xué)家章鴻釗而命名）， 志忠石（紀(jì)念我國礦物學(xué)家彭志忠） u其它：云母、雌黃13礦物的命名u礦：呈金屬光澤或主要用于提煉金屬的礦物，如赤鐵礦，輝銻礦u石：具非金屬光澤的礦物，如方解石、正長石u玉：可作寶玉材料的礦物，如剛玉、黃玉u砂：常以細(xì)小顆粒產(chǎn)出的礦物，如辰砂、硼砂14礦物的命名u華：地表形成的、松散狀的次生礦物，如鈷華、鎳華u礬：易溶于水的硫酸鹽礦物，如膽礬、明礬u晶：呈透明晶體出現(xiàn)的礦物，如水晶、黃晶15鹵化物大類P182u鹵化物大類礦物是鹵族元素（F、Cl、Br、I）與金屬元素（Na、K、Ca、Mg、Al等）的化合物。u自然界的鹵化物約有120種，約占地殼質(zhì)量的0.5%，其

7、中氟和氯的化合物分布較為廣泛。u以螢石CaF2、石鹽NaCl和鉀鹽KCl最有工業(yè)價值。16概述u鹵族元素與金屬元素（主要是Na、K、Ca、Mg等）的電負(fù)性相差很大，以離子鍵結(jié)合，屬典型的離子晶格。u物理性質(zhì)：一般為無色、透明，呈玻璃光澤、硬度不大、解理發(fā)育，相對密度輕，導(dǎo)電性差。17概述u晶體結(jié)構(gòu)：主要為NaCl和CaF2型。uF-與陽離子結(jié)合成的化合物易溶解； uCl-半徑較小，主要與中小半徑的Ca2+、Mg2+等組成穩(wěn)定的化合物，其硬度較大，且不易溶于水。u成因產(chǎn)狀：u氟化物： 主要為熱液成因。u氯化物：主要形成于外生沉積作用中。18概述u螢石u石鹽19螢石 CaF2 (fluorite)

8、u化學(xué)組成: CaF2，Ca可以部分地被稀土元素所置換，含量可達(dá)TR：Ca=1：6。 u晶體結(jié)構(gòu)：鈣離子成立方最緊密堆積，氟離子位于所有四面體空隙位置上。20螢石 CaF2 (fluorite)u晶體形態(tài): 螢石呈立方體、八面體或菱形十二面體及它們的聚形。 u物理性質(zhì): 常見紫色、藍(lán)色或綠色螢石。玻璃光澤；硬度4；性脆；解理完全。比重3.18。顯螢光性。 u鑒定特征: 晶形、八面體完全解理和硬度。21螢石 CaF2u成因產(chǎn)狀：u主要為熱液成因；u無色透明的光學(xué)螢石產(chǎn)于花崗偉晶巖和螢石脈的晶洞中。u 我國最主要產(chǎn)地：浙江的武義、義烏、金華一帶。 22螢石形態(tài)特征23螢石 CaF2 (fluori

9、te)u主要用途：u化學(xué)工業(yè)-提取氟、制造HF（唯一礦物原料）和人造冰晶石Na3AlF6。u冶金工業(yè)-熔劑。u玻璃、陶瓷工業(yè)-制造乳白色不透明玻璃和琺瑯，及配制瓷釉的原料。24螢石 CaF2 (fluorite)u主要用途：u色澤美麗的致密隱晶質(zhì)螢石可作裝飾品或雕刻工藝品的石料。u無裂隙、雜質(zhì)、氣泡， 且10103 mm3 的無色或淡色透明的晶體用于制造光學(xué)透鏡和棱鏡。uF是火箭推進(jìn)燃料理想的氧化劑和提取鈾同位素U235的分離劑。25石鹽 NaCl (halite)u化學(xué)組成: NaCl u晶體結(jié)構(gòu)：陰離子按立方最緊密堆積，陽離子充填全部八面體空隙。u晶體形態(tài): 單晶體呈立方體形。26石鹽 N

10、aCl (halite)u物理性質(zhì): 純凈者透明無色，玻璃光澤，風(fēng)化面呈現(xiàn)油脂光澤。硬度2；性脆；完全解理；比重2.12.2。易溶于水，味咸。 u鑒定特征: 立方體完全解理，易溶于水，味咸。27石鹽 NaCl (halite)u成因產(chǎn)狀：u典型的化學(xué)沉積型成因。葉縣-中國巖鹽之都u主要產(chǎn)于氣候干旱的內(nèi)陸盆地的干涸鹽湖中及水的蒸發(fā)量補(bǔ)給量的瀉湖、海灣沉積物中。u我國產(chǎn)地：沿海各省、西北、西南、中南、華東各地區(qū)。尤以柴達(dá)木盆地最為著名。 28鹽湖29石鹽 NaCl (halite)u主要用途：u作為食料和食料防腐劑；u提煉金屬Na及制造蘇打、HCl 和其他化工產(chǎn)品的重要礦物原料；u電器工業(yè)用于制造

11、發(fā)光的充Na蒸汽燈泡等。30光鹵石光鹵石 KMgClKMgCl3 3.6H2O.6H2O鉀鹽鉀鹽 KCl冰晶石冰晶石 Na3AlF631自然元素大類P190u自然元素礦物：以單質(zhì)形式產(chǎn)生的礦物。u已知的自然元素礦物超過90多種，約占地殼重量的0.1%，分布極不均勻。u具有工業(yè)意義的有：金、銀、鉑、銅、金剛石、石墨和硫等。32自然元素大類u化學(xué)組成u金屬元素：Pt、Cu、Ag、Au（鉑族和銅族元素）u半金屬元素：As、Sb、Biu非金屬元素：C和S33自然元素礦物大類u鍵性 u 金屬元素： 為典型的金屬鍵 Pt、Au、Cu、Ag u 半金屬元素：由金屬鍵逐步向多鍵性轉(zhuǎn)變As、Sb、Bi u 非金

12、屬元素：視不同礦物而異。u 金剛石具典型共價鍵；u石墨具層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為共價鍵，層間為分子鍵; u自然硫具分子鍵。34自然元素礦物大類u物理性質(zhì) u 金屬元素礦物：金屬色、反射力強(qiáng)而不透明、金屬光澤、強(qiáng)延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、硬度低、無解理、比重大; u非金屬元素礦物：自然硫具分子鍵，表現(xiàn)為硬度低、比重小、性脆、熔點(diǎn)低并易升華。金剛石和石墨差異較大。 35自然元素礦物大類u自然銅族礦物u自然金u自然銀u自然銅u金剛石u石墨u自然硫36自然銅族礦物 化學(xué)組成 Au和Ag的原子半徑相似(為1.79 A和1.75 A)， 很容易類質(zhì)同象代替；Cu的半徑較小, 約為1.57 A， 只能在高溫時才與Au

13、形成固溶體。37自然銅族礦物 舉例純金極少見，常有一定數(shù)量的類質(zhì)同像混入物 Ag ?？珊猩倭康?Cu、Pd、Bi、Pt、Te（碲）、Ir（銥）等。含Cu 20%者稱銅金礦；含Pd 511%者稱鈀金礦；含Bi 4%者稱鉍金礦。38自然銅族礦物AgAg含量含量（% %）0-50-55-155-1515-5015-5050-8550-8585-9585-9595-10095-100礦物名稱礦物名稱自然金含銀自然金銀金礦金銀礦含金自然銀自然銀自然金自然金自然銀完全類質(zhì)同像系列自然銀完全類質(zhì)同像系列 39自然銅族礦物u晶體結(jié)構(gòu)：均為銅型結(jié)構(gòu), 即立方最緊密堆積，配位數(shù)為12，等軸晶系。40自然銅族礦物

14、u晶體形態(tài)：u自然金: 八面體, 菱形十二面體u自然銀: 立方體, 八面體, 或兩者聚形 u自然銅: 立方體 u單晶體均少見, 多呈樹枝狀, 致密塊狀或片狀集合體。41自然銅族礦物u物理性質(zhì)：均為金屬光澤, 硬度2.5左右, 電和熱的良導(dǎo)體, 延展性高。礦物自然金 自然銀 自然銅顏色金黃色 銀白色 銅紅色條痕金黃色 銀白色 銅紅色比重19.310.58.95 熔點(diǎn)/1062960.5108342自然銅族礦物u成因產(chǎn)狀u自然金：熱液作用（高、中、低溫?zé)嵋海?、外生作?砂金) u自然銀：中低溫?zé)嵋鹤饔?、硫化物礦床氧化帶 u自然銅：形成于多種地質(zhì)過程中的還原條件下 43 Gold Location:

15、 Arizona, USA44Gold in rock hole45螺硫銀礦，自然銀，菱鋅礦螺硫銀礦，自然銀，菱鋅礦Acanthite, Silver, Smithsonite.Location: CanadaSilver.Location: Mexico46 Silver in Calcite. Location: Mexico47關(guān)于Au的一些知識u成色：自然金的化學(xué)成分中金所占的比例，用千分?jǐn)?shù)表示。 Au成色Au1000/(Au+Ag+其它金屬組分） u如750金u首飾用Au的純度：用K表示。u純金為24K(含金量100%)u18K - 相當(dāng)于24K中金占18份，其它金屬占6份 48關(guān)于

16、Au的一些知識u千足金：含金量千分?jǐn)?shù)不小于999的稱為千足金，是首飾成色命名中最高值。印記為千足金、999金、gold999或g999。u足金：含金量千分?jǐn)?shù)不小于990的稱足金。印記為“足金”、“990金”、“gold990”或“g990”。u國際計(jì)量單位：盎司(Ounce)表示1盎司(oz) = 31.103 g 49自然硫 S (sulfur)u化學(xué)組成：自然硫一般不純凈。u火山作用成因的自然硫往往含少量的Se，As，Te；u其他礦床產(chǎn)出常夾有粘土、有機(jī)質(zhì)、瀝青和機(jī)械混入物等。50自然硫 S (sulfur)u晶體結(jié)構(gòu)：斜方晶系，分子結(jié)構(gòu)型，S分子由8個原子組成，原子上下交替排列，構(gòu)成環(huán)狀

17、。u形態(tài)：晶體呈雙錐狀或厚板狀。通常呈塊狀、粉末狀等。51自然硫 S (sulfur)u物理性質(zhì)：不同色調(diào)的黃色，晶面金剛光澤，斷口油脂光澤，貝殼狀斷口，不完全解理，比重2左右，硬度12，性脆，易熔。u產(chǎn)狀：生物化學(xué)（細(xì)菌還原硫酸鹽）和火山作用形成。u主要用途：制造硫酸的主要原料。在農(nóng)業(yè)、橡膠、炸藥、紡織、造紙等輕工業(yè)方面也有很多用途。52石墨 C (graphite)u化學(xué)組成：純凈的很少，常含有大量（達(dá)1020%）其它成分，如SiO2、Al2O3、FeO、MgO、CaO等混入物，有時含有H2O、瀝青、粘土等。53石墨 C (graphite)uC原子成層排列，每層內(nèi)C原子按6方環(huán)狀排列。u

18、層內(nèi)共價鍵，多余一個電子，故表現(xiàn)為部分金屬鍵的性質(zhì)，層間分子鍵。54石墨 C (graphite)u形態(tài)：單晶體片狀或板狀，少見。常見鱗片狀、土狀或塊狀集合體。u鑒定特征：鱗片狀、致密塊狀、土狀。鐵黑色鋼灰色，條痕亮黑色，半金屬光澤。極完全解理，硬度小(1-2)。比重小，性軟，有滑感，易污手，可書寫。 55石墨 C (graphite)u成因及產(chǎn)狀：石墨在高溫條件下形成。分布最廣的石墨由含碳質(zhì)沉積巖或煤層經(jīng)區(qū)域變質(zhì)作用或接觸變質(zhì)作用而成。u用途： 冶金工業(yè)： 高溫坩堝鑄件 機(jī)械工業(yè)： 潤滑劑 電池工業(yè)： 電極 原子能工業(yè)： 中子減速劑 用于制造鉛筆芯、涂料、染料等。 3R石墨：可作合成金剛石的

19、原料。56金剛石 C (Diamond)u化學(xué)組成：無色透明的金剛石由純碳組成，常含有Si、Al、Ca、Mg、Mn等元素或包裹體。u晶體結(jié)構(gòu)：每個碳原子與相鄰的4個碳原子以共價鍵相聯(lián)結(jié)，形成牢固的架狀結(jié)構(gòu)。57金剛石 C (Diamond)u形態(tài)：常成八面體、菱形十二面體，較少立方體和其它形態(tài)。由于溶蝕使晶面、晶棱彎曲，晶形常呈渾圓狀。58金剛石 C (Diamond)u物理性質(zhì)：u無色或帶籃、黃、褐黑色；金剛光澤；u斷口油脂光澤；貝殼狀斷口；解理中等；比重3.5 ；硬度10 ；u性脆；日光曝曬后，在暗處發(fā)淡青藍(lán)色磷光。59Diamond (1.60 carat macle-twin crys

20、tal)Location : NamibiaDiamond (2.56 carat double crystals)Location: Guateng Province, South Africa60原生金剛石金伯利巖原生金剛石金伯利巖產(chǎn)狀及成因u稀少的鉆石主要出現(xiàn)于兩類巖石中,一類是橄欖巖類,一類是榴輝巖類，但僅前者具有經(jīng)濟(jì)意義。u含鉆石的橄欖巖有兩種類型：金伯利巖和鉀鎂煌斑巖，它們均是由火山爆發(fā)作用產(chǎn)生的。形成于地球深處的巖漿由火山活動被帶到地表或地球淺部，這種巖漿多以巖管狀產(chǎn)出，因此俗稱“管礦”。 61俄羅斯西伯利亞米爾鉆石礦坑 u米爾鉆石礦坑深525米，其直徑為1200米，它是前蘇聯(lián)最早、最大的管狀鉆石礦之一，目前這處礦場已被廢棄。u據(jù)稱，在該礦場處于開采運(yùn)行時，一輛卡車從礦坑底部開到頂部需要兩個小時的時間 。62南非金伯利鉆石礦坑 u金伯利鉆石礦坑被認(rèn)為是世界上最大的人力挖掘礦坑，從1866年至1914年，5萬名礦工使用鐵鏟等工具進(jìn)行挖掘，共挖掘出2722公斤鉆石。63次