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文檔簡介

作業(yè)1.地質(zhì)學(xué)的概念2.將今論古的內(nèi)涵3、地溫變化的描述方式;地球磁場強度三要素及其含義4、地震波的類型及其特征5.地球外部有哪些圈層?內(nèi)部又有哪些圈層?內(nèi)部圈層主要是依據(jù)什么來劃分的?6.陸殼與洋殼有何異同?上次課主要內(nèi)容回顧第二節(jié)地球的物質(zhì)性質(zhì)

密度和壓力、重力、溫度、磁性、彈塑性第三節(jié)地球的結(jié)構(gòu)外圈:大氣圈、水圈、生物圈內(nèi)圈:地殼、地幔、地核第四節(jié)地質(zhì)作用概述內(nèi)動力地質(zhì)作用:巖漿作用、變質(zhì)作用、地震作用、地殼運動(構(gòu)造運動)外動力地質(zhì)作用:風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、成巖作用

第二章礦物

第一節(jié)元素第二節(jié)礦物的概念第三節(jié)礦物的主要性質(zhì)第四節(jié)礦物分類和常見礦物

第一節(jié)元素宇宙中的元素是通過熱核聚變反應(yīng),經(jīng)歷了從簡單到復(fù)雜的形成演化過程的。地球物質(zhì)復(fù)雜多樣地球上多種多樣的物質(zhì),都是從基本粒子聚變而成氫開始的然后是四個氫合成一個氦,氦再進(jìn)一步合成其它元素約在150億年前的大爆炸以后50–100億年時,從輕元素到重元素,現(xiàn)今所有的元素就已逐漸形成

美國化學(xué)家克拉克

(F.W.Clarke,1847-1931)根據(jù)大陸地殼中的5159個巖石、礦物、土壤和天然水的樣品分析數(shù)據(jù),于1889年第一次算出元素在地殼中的平均含量數(shù)值(平均重量百分比),即元素的豐度后人為了紀(jì)念這個創(chuàng)舉,將它命名為克拉克值。整個地球地殼組成地球的物質(zhì)(按質(zhì)量計)主要為鐵、氧、硅、鎂等92種元素地核大部分以金屬狀態(tài)存在的鐵和鎳地殼和地幔大部分是氧和硅。鎂、鐵、鋁也較多地殼的元素組成以氧、硅、鋁、鐵、鎂為主(占92%)生物圈以氧、碳、氫為主水圈主要由氧、氫組成大氣圈、水圈和生物體中的所有元素的質(zhì)量和地球的總質(zhì)量相比,不及千分之一據(jù)Pressetal.,2003自然界物質(zhì)組成的元素差異第二節(jié)礦物的概念礦物的集合體為巖石

巖石是混合物

礦物是由地質(zhì)作用形成的自然元素的單質(zhì)或化合物。它具有一定的化學(xué)成分和物理性質(zhì)。由一種元素組成的,稱為單質(zhì)礦物,如自然金(Au)、金剛石(C)、自然銅(Cu)等。大多數(shù)是由兩種或兩種以上的元素組成的化合物礦物,如巖鹽(NaCl)、方解石(CaCO3)、石英(SiO2)等。

人造礦物不屬地質(zhì)學(xué)范疇

具一定化學(xué)成分(每種礦物有較穩(wěn)定的化學(xué)成分)。

絕大多數(shù)礦物是固態(tài),極個別液態(tài)、氣態(tài)

固體礦物分為晶體和非晶體。

格子構(gòu)造——有序排列的質(zhì)點按規(guī)律將幾何點連成的三維空間格子。

晶體——內(nèi)部質(zhì)點(原子、離子)在三維空間周期性重復(fù)排列(即有序排列)的固體。

非晶體

——內(nèi)部質(zhì)點排列無序。

晶體礦物——具有晶體結(jié)構(gòu)的礦物。

晶形——晶體外部形態(tài)。

晶體與非晶體

礦物晶體結(jié)構(gòu)─礦物的DNA

絕大部分礦物都是晶體德國物理家馮·勞埃(M.VonLaue,1879-1960)用X光觀測晶體,發(fā)現(xiàn)不管晶體的外形如何,內(nèi)部的原子、離子、分子都是有序的排列這種質(zhì)點的有序排列,就好像生物的基因物質(zhì)──脫氧核糖核酸(DNA)一樣礦物的各種特征不僅與它的化學(xué)成分相關(guān)更受到它晶體構(gòu)造的控制

同質(zhì)多象

與類質(zhì)同象

同質(zhì)多象——相同化學(xué)成分的物質(zhì)在不同的地質(zhì)條件(P、T)下,可以形成不同的晶體結(jié)構(gòu),從而成為不同的礦物。如石墨、金剛石、化學(xué)成分都是C,物理性質(zhì)則完全不同

類質(zhì)同象——礦物晶體結(jié)構(gòu)中的某種原子或離子可以部分地被性質(zhì)相似的它種原子或離子替代而不改變晶體結(jié)構(gòu)。其物理性質(zhì)差異一般不大。

如鐵、鎂橄欖石

礦物的非晶質(zhì)體:

黑曜巖、珍珠巖、蛋白石由于儀器觀測精度越來越高,過去許多以為是非晶質(zhì)的礦物,其實是晶體微小的“

隱晶質(zhì)”原來被列為非晶質(zhì)礦物的種數(shù)變得越來越少礦物肉眼鑒定主要是依據(jù)礦物的?晶體形態(tài)?光學(xué)性質(zhì)?力學(xué)性質(zhì)?其它一些物理性質(zhì)

第三節(jié)礦物的主要性質(zhì)一、礦物的形態(tài)

形態(tài)是礦物最醒目的外觀特征之一。不同的礦物,由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分等不同,往往有其特征性形態(tài);同一種礦物,因為形成條件不同,也可能以不同的形態(tài)出現(xiàn)。因此,礦物的形態(tài)不僅是識別礦物的標(biāo)志,也是分析礦物成因的依據(jù)。對晶質(zhì)礦物形態(tài)的研究以單體和集合體為主;對固態(tài)非晶質(zhì)礦物,則只有集合體形態(tài)。

(一)礦物的單體形態(tài)

礦物單體即礦物的單個晶體。礦物單體形態(tài)主要包括礦物晶體結(jié)晶習(xí)性(具體體現(xiàn)在晶體形狀上)及晶面花紋兩個方面。

1.結(jié)晶習(xí)性生長條件一定時,同種晶體總能發(fā)育成一定的形狀,這種性質(zhì)稱晶體的結(jié)晶習(xí)性,簡稱晶習(xí)或晶癖。

根據(jù)礦物晶體在三維空間的發(fā)育特征,通常將其結(jié)晶習(xí)性分為三種基本類型:一向延長型:晶體沿一個方向特別發(fā)育,呈柱狀、針狀、纖維狀等形態(tài),如柱狀石英、針狀普通角閃石、纖維狀石膏、石棉等;二向延長型:晶體沿兩個方向特別發(fā)育,呈鱗片狀、片狀、板狀等形態(tài),如片狀云母、板狀石膏等;三向等長型:晶體在三維空間發(fā)育程度近于相等,呈等軸狀或粒狀,如立方體石鹽、黃鐵礦等。晶面花紋:礦物晶體表面出現(xiàn)多種凹凸花紋。

黃鐵礦

石英(1)晶面條紋(又稱生長條紋或聚形條紋)指在晶體的晶面上出現(xiàn)且沿一定方向排列的直線狀條紋。

(2)蝕象蝕象是晶體形成以后,晶面受溶蝕而產(chǎn)生的凹坑。

(二)礦物的集合體形態(tài)

礦物的個體集合在一起以集合體形式出現(xiàn)的。根據(jù)集合體中礦物顆粒大小,可將集合體形態(tài)分為三類:

顯晶集合體形態(tài)(肉眼可以看出晶體顆粒的);

隱晶集合體形態(tài)(肉眼不能、但顯微鏡下可看出晶體顆粒的);

膠態(tài)集合體形態(tài)(顯微鏡下也不能看出晶體顆粒的)。

結(jié)晶質(zhì)礦物的集合體形態(tài)主要取決于單體的形狀和它們集合的方式;膠體礦物的集合體形態(tài)與形成條件關(guān)系密切。

1.顯晶集合體形態(tài)

由于礦物晶體的結(jié)晶習(xí)性、顆粒大小及空間排列方式不同,顯晶集合體有下列主要形態(tài)類型。

(1)粒狀集合體主要由三向等長的粒狀晶體顆粒構(gòu)成。

按顆粒直徑大小,又可分為粗粒狀(顆粒直徑>5mm)、中粒狀(5-1mm)、細(xì)粒狀(<1mm)集合體。如純橄欖巖中的橄欖石即呈粒狀集合體形態(tài)。

(2)片狀、板狀、鱗片狀集合體主要由二向延長的片狀、板狀、鱗片狀晶體顆粒構(gòu)成。如云母、石膏、石墨分別可呈片狀、板狀、鱗片狀集合體形態(tài)。

(3)柱狀、針狀、纖維狀、放射狀集合體主要由一向延長的柱狀如紅柱石的放射狀、石膏的纖維狀集合體。

(4)晶族狀集合體

晶簇是以巖石的孔洞壁或裂隙壁為共同基底生長的單晶體群所組成的集合體。常見的有石英簇、方解石晶簇等。

2.隱晶和膠態(tài)集合體

隱晶物質(zhì)的晶粒及膠體的膠粒都是肉眼無法看出的,而且,膠體老化后常變成隱晶質(zhì),因此,隱晶集合體和膠態(tài)集合體形態(tài)有許多共同之處。

按其外形和成因,主要分為分泌體、結(jié)核、鮞粒及豆?fàn)铙w、鐘乳狀體等。

(1)分泌體

在不規(guī)則形狀或球狀空洞中由膠體或晶質(zhì)自洞壁逐漸向中心沉淀充填而成。

分泌體中心經(jīng)常留有空腔,有時其中還長有晶簇。由于溶液的周期性沉淀,常出現(xiàn)同心環(huán)帶構(gòu)造,各環(huán)帶在成分和顏色上往往有所不同。

分泌體因直徑大小不同,分為晶腺(>1cm)和杏仁體(<1cm)

。

(2)結(jié)核體

結(jié)核體與分泌體的形成過程正好相反,它是物質(zhì)圍繞某一中心自內(nèi)向外生長而成的。

呈球狀、透鏡狀、瘤狀等形態(tài)的礦物集合體。直徑常在1cm以上。多見于致密巖石或疏松的沉積物中,在風(fēng)化殼和氧化帶中也能形成。常形成結(jié)核體的礦物有方解石、磷灰石、蛋白石、黃鐵礦等。

結(jié)核體內(nèi)部構(gòu)造有放射狀、同心層狀和致密塊狀等。

(3)鮞狀及豆?fàn)铙w許多形狀、大小如同魚卵的顆粒所組成的集合體,稱為鮞狀集合體;形狀、大小如豆者(直徑>2mm)稱豆?fàn)罴象w。它們多由物質(zhì)圍繞懸浮的核心沉淀而成,有明顯的圈層狀構(gòu)造。

(4)鐘乳狀集合體

由溶液或膠體在較寬敞空間經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶或凝固,逐層堆積而成。

一般將其形狀與常見的物體類比而給予不同名稱,如葡萄狀、腎狀、鐘乳狀等。鐘乳狀集合體常見同心層狀、放射狀構(gòu)造。二、礦物的物理性質(zhì)(一)礦物的光學(xué)性質(zhì)

礦物的光學(xué)性質(zhì)主要包括礦物對可見光吸收、反射、折射和透射時所表現(xiàn)的顏色、條痕、光澤、透明度等性質(zhì),也包括礦物受外部能量激發(fā)產(chǎn)生的發(fā)光性質(zhì)等。

1.顏色

礦物的顏色是礦物對入射可見光中不同波長的光線進(jìn)行選擇吸收后,透射和反射的各種波長可見光的混合色。

如果礦物對不同波長的光均勻吸收,則隨吸收量由多到少而呈現(xiàn)黑、深灰、灰、淺灰、白等色。如果礦物對不同波長的光選擇吸收,則呈現(xiàn)被吸收光的補色。如圖所示,當(dāng)照射到礦物上的白光中的綠光被礦物吸收,礦物即呈現(xiàn)綠色的補色——紅色。

根據(jù)礦物顏色產(chǎn)生的原因,可將其分為自色、他色和假色三種類型。自色是由礦物本身固有的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)所決定的顏色,如赤鐵礦的紅色。

他色是由非礦物本身固有的因素(如類質(zhì)同象混入的微量的雜質(zhì)元素,帶色的細(xì)微機械混入物等)引起的顏色,如紅寶石Al2O3的紅色是由于微量的Cr3+替代Al3+引起的。

假色是由于光的干涉等物理原因引起的。如白云母、方解石的解理面上虹霓般的暈色,某些硫化物礦物表面上由氧化薄膜引起的錆色等。自色因其主要由礦物固有因素決定,對鑒定礦物有重要意義;他色可作為鑒定某些礦物的輔助依據(jù);假色只對個別礦物有鑒定意義。

礦物顏色命名及描述方法常有兩種:其一是標(biāo)準(zhǔn)色譜法,即利用標(biāo)準(zhǔn)色譜中紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫及白、灰、黑等色來描述礦物的顏色,如斜長石的顏色為白色。

當(dāng)?shù)V物顏色與標(biāo)準(zhǔn)色譜的顏色有深淺等差別時,可在標(biāo)準(zhǔn)色譜色名前加上適當(dāng)?shù)男稳菰~,如淺灰色、淡紅色等,當(dāng)?shù)V物顏色介于兩種標(biāo)準(zhǔn)色譜色之間時,可將次要顏色名稱作為主要顏色的形容詞寫在主要顏色名稱之前,如黃綠色表示以綠色為主,其中帶有黃色色調(diào)。

第二種常用的方法是類比法,即以生活中常見實物的顏色來描述礦物的顏色,如赤鐵礦的豬肝色、橄欖石的橄欖綠色、雄黃的桔紅色等。

2.條痕將礦物在白色無釉瓷板(條痕板)上擦劃后留下的礦物粉末的顏色稱條痕。

條痕與顏色的描述方法相同。淺色、透明礦物的條痕大多為白、灰白等淺色,因此,條痕對這些礦物的鑒定意義不大。此外,條痕也不適用于硬度高于條痕板的礦物。但是,由于條痕消除了假色、減弱了他色,因而比礦物的顏色更為固定,在鑒別某些不透明礦物時可具特殊意義。例如,赤鐵礦可呈豬肝色、黑色,但其條痕均為櫻紅色。赤鐵礦

3.透明度礦物允許可見光透過的程度稱為礦物的透明度。其大小主要取決于礦物對光的吸收程度。肉眼觀察礦物的透明度時,為避免礦物厚度影響,通常隔著礦物薄片或碎塊的刃邊觀察光亮處的近物,并根據(jù)所見物體的清晰程度將其粗略分為透明、半透明和不透明三種。透明礦物允許絕大部分可見光透過,隔著薄片或碎片刃邊可清晰地看到物體的輪廓,如白云母、石英、長石等;不透明礦物基本上不允許可見光透過,隔著其薄片或碎塊刃邊看不到任何物體,如磁鐵礦、黃鐵礦等;

半透明礦物的有關(guān)性質(zhì)介于透明和不透明礦物之間,如辰砂、雌黃等。

4.光澤

礦物表面對可見光的反射能力稱光澤。通常根據(jù)礦物晶體平坦或較平坦表面反射光由強到弱的順序,將光澤分為四級,其名稱及基本特征介紹如下:

金屬光澤:呈明顯的金屬狀光亮的光澤。

半金屬光澤:如同未經(jīng)磨光的金屬表面的光澤。金剛光澤:象鉆石表面一樣光亮的光澤。玻璃光澤:類似平板玻璃表面光亮的光澤。

由于受礦物的顏色、表面平坦程度、解理發(fā)育及集合方式等因素影響,礦物常表現(xiàn)出—些特殊的光澤:

油脂光澤:解理不發(fā)育的透明礦物在不平坦的斷口上表現(xiàn)的油脂狀光亮。石英、石榴石等礦物的斷口具有這種光澤.

絲絹光澤:透明礦物纖維狀集合體表面的絲絹狀光亮。纖維狀石膏、石棉等礦物具這種光澤。

珍珠光澤:部分透明、解理完全或極完全的礦物。由于內(nèi)層解理面反射光相互干涉形成類似珍珠或貝殼珍珠層表面的光亮。白云母、板狀石膏等具這種光澤。

土狀光澤:粉末或土狀、疏松多孔狀礦物集合體表面暗淡無光,它們所具有的光澤稱土狀光澤。高嶺石的集合體(高嶺土)等可呈這種光澤。(二)礦物的力學(xué)性質(zhì)

1.硬度礦物的硬度是指礦物抵抗外力機械作用的強度。根據(jù)機械作用力性質(zhì)不同,硬度可以分為刻劃硬度、壓入硬度和研磨硬度等類型。

在礦物肉眼鑒定工作中廣泛應(yīng)用的是摩氏硬度。所謂摩氏硬度是一種刻劃硬度,即以十種硬度不同的代表性礦物的硬度為標(biāo)準(zhǔn),從軟到硬,定為1到10共十個硬度等級。

指甲的硬度約為2-2.5

銅鑰匙的硬度約為3

小鋼刀的硬度約為5-5.5

玻璃的硬度約為6

2.解理

礦物晶體受力作用后沿一定方向裂開成一系列光滑平面的性質(zhì)稱解理,裂成的光滑平面稱解理面。肉眼鑒定解理時需要觀察解理的完善程度、組數(shù)及其夾角等。根據(jù)解理產(chǎn)生的難易,解理片厚薄、解理面大小及平整光滑程度,通常將解理的完善程度分為以下五個級別:

極完全解理:極易產(chǎn)生解理,解理片極薄,解理面大而平坦光滑,如白云母、黑云母的解理。

完全解理:容易產(chǎn)生解理,并形成規(guī)則的解理塊,解理面較大,且平坦光滑,如方解石的解理。

中等解理:較易產(chǎn)生解理,但解理面不大,且平坦及光滑程度較差,碎塊上既有解理面又有斷口,如普通輝石等礦物的解理。

不完全解理:較難產(chǎn)生解理,解理面小且平坦光滑程度差,碎塊上以斷口為主,如磷灰石等礦物的解理。

極不完全解理(或稱無解理):肉眼無法見到解理面,碎塊上只發(fā)育斷口。例如,肉眼觀察見不到石英的解理面,只有借助有關(guān)儀器才能見到其零星的解理面。

晶體上出現(xiàn)解理的方向數(shù)稱為解理組數(shù);不同方向解理面之間的夾角稱解理夾角。

3.?dāng)嗫诘V物受力后,在任意方向上裂成的凹凸不平的面稱為斷口。非晶質(zhì)礦物破裂后只形成斷口;具極不完全解理(無解理)礦物的破裂面以斷口為主;有較好解理的礦物在不發(fā)育解理的方向破裂后,亦可形成斷口。根據(jù)斷口的形狀特征,可將其分為:

參差狀斷口:斷口呈參差不平的形狀。如磷灰石等礦物的斷口。礦物的斷口大多屬此類型。

貝殼狀斷口:斷口呈貝殼形的曲面,面上有不規(guī)則的同心紋,形似貝殼狀。如a-石英的斷口。

鋸齒狀斷口:斷口呈尖銳的鋸齒狀,自然銅等延展性很強的礦物具有此種斷口。

土狀斷口:斷口面呈細(xì)粉狀,為高嶺石等土狀礦物集合體所具有的斷口。除硬度、解理、斷口外,礦物的脆性、延展性、彈性和撓性等力學(xué)性質(zhì)也分別對某些礦物的鑒定有意義。

脆性是指礦物受力作用時容易破碎的性質(zhì),如石鹽、方解石等具脆性。

延展性是指礦物在輾壓或拉伸時分別容易成為薄片或細(xì)絲的性質(zhì),如自然金、自然銅等具延展性。彈性是指礦物在外力作用下彎曲變形,外力解除后又恢復(fù)原狀的性質(zhì),如云母等礦物具彈性。

撓性是指礦物受力彎曲變形,外力解除后不能恢復(fù)原狀的性質(zhì),如綠泥石片具撓性。上次課內(nèi)容回顧第二章礦物第一節(jié)元素元素豐度/克拉克值氧、硅、鋁、鐵、鎂第二節(jié)礦物的概念礦物晶體同質(zhì)多像類質(zhì)同像第三節(jié)礦物的主要性質(zhì)形態(tài)單體結(jié)晶習(xí)性晶面花紋(晶面條紋蝕像)集合體顯晶隱晶膠態(tài)物理性質(zhì)光學(xué)性質(zhì)(顏色、條痕、透明度、光澤)力學(xué)性質(zhì)硬度解理斷口

(三)礦物的其他物理性質(zhì)

1.比重

純凈、均勻的單礦物在空氣中的重量與同體積水在4℃時的重量比稱礦物的比重。而礦物的密度是指單位體積礦物的質(zhì)量,單位為g/cm3。4℃時水的密度為1g/cm3,所以,礦物比重和密度的數(shù)值相等,但比重?zé)o量綱。

2.磁性礦物的磁性是指在外磁場作用下,礦物被磁化時所表現(xiàn)的性質(zhì),包括礦物被外磁場所吸引、排斥以及被磁化的礦物對外界產(chǎn)生磁場等。含V3+、Cr3+、Fe2+、Fe3+、Mn2+及Cu2+等離子的礦物常具磁性。

3.放射性含放射性元素礦物自發(fā)地放出粒子或射線,同時釋放能量,這種性質(zhì)稱放射性。

通常將含有放射性元素的礦物叫做放射性礦物。也有人只將主要由放射性元素組成的礦物(如晶質(zhì)鈾礦UO2,方釷石ThO2等)稱為放射性礦物,將含有少量放射性元素的礦物(如鋯石、獨居石等)稱為含放射性元素礦物。

4.電學(xué)性質(zhì)

(1)導(dǎo)電性

礦物對電流的傳導(dǎo)能力稱為礦物的導(dǎo)電性。其大小主要取決于礦物所具有的化學(xué)鍵的類型,并同原子或離子與化學(xué)犍的空間分布有關(guān)。有些礦物極易導(dǎo)電,是電的良導(dǎo)體,如自然金屬礦物、石墨及黃鐵礦等金屬硫化物;有些礦物幾乎完全不導(dǎo)電,是電絕緣體,如石英、長石、方解石等;另一些礦物的導(dǎo)電性介于絕緣體和良導(dǎo)體之間,稱半導(dǎo)體礦物,如少數(shù)富含鐵、錳的硅酸鹽及鐵、錳等元素的氧化物。此外,當(dāng)溫度升高時,某些絕緣體礦物會變成半導(dǎo)體礦物。

(2)介電性、壓電性和焦(熱)電性礦物的介電性是指某些礦物在電場中被極化的性質(zhì)。當(dāng)幾種礦物同時在一種電介質(zhì)溶液中時,介電常數(shù)比電介質(zhì)溶液大的就被電極所吸引。對某些礦物晶體施加定向壓力或加熱時,其兩端出現(xiàn)正負(fù)相反、數(shù)量相等電荷的性質(zhì)分別稱壓電性和熱電性(焦電性)。

第四節(jié)礦物分類和常見礦物

(一)礦物的分類

目前在礦物學(xué)中被廣泛采用的礦物分類方案,是以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)作為分類依據(jù)的晶體化學(xué)分類。該分類方案以礦物種為分類的基本單元,整個分類體系的級序依次為:大類-類-(亞類)-族-(亞族)-種-(亞種)。確定各級序的標(biāo)準(zhǔn)介紹如下:

大類:以化學(xué)成分為依據(jù),把化合物類型相同或相似的礦物歸并為一個大類。

類:同一大類中,以陰離子或絡(luò)陰離子種類為依據(jù),把具有相同陰離于或絡(luò)陰離子的礦物歸并為一類。

亞類:在某些類中,礦物中的絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)不同,將絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)類型相同的礦物歸并為一個亞類。第四節(jié)礦物分類和常見礦物

(一)礦物的分類

目前在礦物學(xué)中被廣泛采用的礦物分類方案,是以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)作為分類依據(jù)的晶體化學(xué)分類。

該分類方案以礦物種為分類的基本單元,整個分類體系的級序依次為:大類-類-(亞類)-族-(亞族)-種-(亞種)。確定各級序的標(biāo)準(zhǔn)介紹如下:

族:在同一類或亞類中,把化學(xué)成分類似、晶體結(jié)構(gòu)相同的礦物歸并為一個族。

亞族:在某些族中,把主要陽離子種類等特征相同的礦物歸并為一個亞族。

種:在同一族或亞族中,把化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)基本相同的礦物歸并為一個種。亞種:在同一種礦物中,把次要成分、形態(tài)、物理性質(zhì)等特征中的一個或多個相同的礦物歸并為一個亞種。

礦物的晶體化學(xué)分類方案把礦物的化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系,有助于從本質(zhì)上理解礦物的形態(tài)、物理性質(zhì)及自然界中元素間相互結(jié)合的一般規(guī)律性。根據(jù)此方案,本教材將礦物分為如下五個大類(大類以下的劃分結(jié)果從略):第一大類:自然元素礦物;第二大類:硫化物及其類似化合物礦物;第三大類:氧化物及氫氧化物礦物;第四大類:鹵化物礦物;第五大類:含氧鹽礦物。

自然元素礦物金(Au)、金剛石(C)、硫(S)、石墨(C)…金剛石(C)硫(S)金(Au)

鹵化物礦物螢石(CaF2)、石鹽(NaCl)、鉀鹽(KCl)…螢石(CaF2)石鹽(NaCl)

硫化物礦物黃鐵礦(FeS2)、黃銅礦(CuFeS2)、方鉛礦(PbS2)…黃鐵礦(FeS2)方鉛礦(PbS2)

氧化物和氫氧化物礦物赤鐵礦(Fe2O3)、磁鐵礦(Fe3O4)、軟錳礦(MnO2)、鋁土礦(Al2O3?nH2O)褐鐵礦(Fe2O3

?nH2O)…含氧酸鹽礦物

硫酸鹽礦物:石膏、芒硝、重晶石…

碳酸鹽礦物:方解石(CaCO3)、白云石

CaMg(CO3)2、菱錳礦(MnCO3)…

硅酸鹽礦物:種類繁多方解石白云石菱錳礦(二)礦物命名簡介

1.以礦物或礦物解理塊的形態(tài)為命名依據(jù)如石榴石得名于其晶形似石榴籽。

2.以礦物的化學(xué)成分為命名依據(jù)如自然金、自然銅的主要化學(xué)成分分別為Au和Cu。

3.以礦物的物理性質(zhì)為命名依據(jù)如橄欖石得名于該礦物的橄欖綠色。

4.以產(chǎn)地或產(chǎn)出位置為命名依據(jù)。如高嶺石的典型產(chǎn)地為江西景德鎮(zhèn)附近的高嶺村。

5.以發(fā)現(xiàn)者或其它人名為命名依據(jù)。如章氏硼鎂石是為紀(jì)念其發(fā)現(xiàn)者、我國著名地質(zhì)學(xué)家章鴻釗而命名的。

6.以歷代傳說為命名依據(jù)。例如,關(guān)于云母一名的起源,李時珍引《荊南志》:華容方臺山出云母,土人候云所出之處,于下掘取,無不大獲……則此石乃云之根,故得云母之名。也有人認(rèn)為云母得名于其片狀形態(tài)和五彩斑斕的顏色與“云華(花)”的形狀和顏色類似。(二)礦物命名簡介

礦物名稱的字尾是我國古代及近現(xiàn)代礦物名稱的重要組成部分,其用法也有一定的規(guī)律。

一般而言,凡呈金屬光澤或主要用來提煉金屬的礦物,稱為XX礦,如輝銻礦、赤鐵礦等;

呈非金屬光澤的礦物稱XX石,如方解石、正長石等;可作寶石材料的礦物稱XX玉,如剛玉、黃玉等;

常呈細(xì)小粒狀產(chǎn)出的礦物稱XX砂,如辰砂、硼砂;在地表形成的、松散狀的次生礦物稱XX華,如鈷華、鎳華、砷華等;

具滑膩性或粘滯性的礦物稱為XX膏,如石膏;易溶于水的硫酸鹽稱為XX礬,如膽礬等;

常呈透明晶體出現(xiàn)的礦物稱為XX晶,如黃晶、水晶等……(三)常見礦物

1.石英SiO2

具有規(guī)則的幾何外形的晶體,其中無色透明者通常稱為水晶;晶形呈六方柱狀,柱面有橫紋;顏色很多,常見者為無色、乳白色;石英常呈斑狀或塊狀;硬度7;相對密度2.67;晶面上呈玻璃光澤;無解理,斷口呈貝殼狀,斷口上呈油脂光澤。石英用途很廣,可做玻璃原材料,制做石英器皿;顏色鮮艷和純凈無缺陷的水晶可做寶石和光學(xué)材料;具壓電性的晶體可用做無線電通訊器材。

2.正長石

KAlSi3O8

晶體呈短柱狀,通常為粒狀或塊狀;顏色常為肉紅;硬度6;相對密度2.5;玻璃光澤;兩組解理??芍谱鞔捎?,并可提制鉀肥。

3.斜長石斜長石是鈉長石(NaAlSi3O8)與鈣長石(CaAl2Si2O8)混合組成的系列礦物的總稱;晶形呈柱狀、厚板狀,常為粒狀或塊狀;顏色多呈灰白色,有時微帶淺棕、淺藍(lán)及淺紅色;硬度6-6.5;相對密度2.61-2.76;玻璃光澤;兩組解理。也可用作陶瓷原料。

4.白云母

KAl2[AlSi3O10](OH,F(xiàn))2

晶體呈假六方柱狀;無色或白色,常帶淺綠、淺黃及、淺灰色;硬度2-3;相對密度2.76-3.2;片狀極完全解理,可順著解理面剝成很薄的薄片;薄片具彈性;呈鱗片狀者叫絹云母。白云母具有良好絕緣性,可用于電器工業(yè)中。

5.黑云母

K(Mg,F(xiàn)e)3[AlSi3O10](OH,F(xiàn))2

晶體呈假六方柱狀;黑色、褐色;珍珠光澤,解理面上有珍珠彩暈;其它物理性質(zhì)與白云母類同。

6.普通角閃石

Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Ai)2O6]晶體呈柱狀;深綠色或黑色;硬度5-6;相對密度3.1-3.3;玻璃光澤;有兩組解理,橫切面上兩組解理的交角為124°與56°。

7.普通輝石(Ca,Na)(Mg,Fe2+,Al,Fe3+)[(Si,Ai)2O6]晶體呈短柱狀、粒狀;黑色、深黑棕色;硬度5-6;相對密度3.2-3.6;玻璃光澤;兩組解理,橫切面上兩組解理的交角為93°與87°。

8.橄欖石

(Mg,F(xiàn)e)2SiO4

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