第二章礦物1.ppt

1、第二章 礦 物,1自然元素 2. 礦物的概念 3. 礦物的晶體結構 4. 礦物的分類 5. 礦物的主要性質,1. 元 素,元素 同位素 元素是地殼的基本組成，已知元素108種自然元素共92種，其它為人工元素,1. 元 素,元素的分布 O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg占地殼總量的 98.59% O, Si 達 73%。,各主要元素在地殼中的含量分布圖,1. 元 素,克拉克值 地殼中元素平均質量的百分比 美國科學家克拉克提出 結果源自全球地殼中5119個樣品分析結果 紀念這個創(chuàng)舉，把它命名為克拉克值。,1. 元 素,克拉克值的作用 元素含量的標準,用以判斷局部地段元素的富集

2、程度 富集:樣品元素含量克拉克值 虧損:樣品元素含量克拉克值,1. 元 素,克拉克值的作用 克拉克值大小反映元素在地殼中富集程度 克拉克值小:元素不富集 克拉克值大:元素富集 克拉克值:FeAu,克拉克值作業(yè),找出十種元素的克拉克值 要求注明出處 根據(jù)找出的元素克拉克值進行地殼中的富集度排序,并提出元素價格的推斷及排序 簡要講述兩種元素可能的價格差異的理由,2礦物的概念,礦物的定義 天然產出的內部質點有序排列的均勻固體(自然元素的單質和化合物),2礦物的概念,礦物的特點 天然產出,有一定的特性 具有特定的（并非固定的）化學成分 可用一定的化學分子式表示 具有特定的晶體結構的均勻固體 為無機作用

3、形成 礦物進一步組成巖石或礦石,2礦物的概念,礦物的特點 礦物只在一定的地質條件下相對穩(wěn)定 外界條件改變至一定程度時，成分、結構發(fā)生變化，生成適應新環(huán)境的新礦物 黃鐵礦與空氣、水分反應，生成褐鐵礦,問題,液態(tài)(如水、石油、水銀)或氣態(tài)(如火山蒸氣中的CO2、水蒸氣和天然氣等)形態(tài)產出或膠態(tài)產出(蛋白質)是礦物嗎? 請求證,礦物學 以礦物為研究對象的分支學科 了解礦物的網(wǎng)頁 礦物的數(shù)量 自然界目前已發(fā)現(xiàn)3000多種礦物，被利用的只有200來種。 人造礦物百余種。,造巖礦物 組成地殼巖石的主要礦物 造礦礦物 形成有用礦產的礦物(礦石中富含有用組分的礦物)。,鉆石,紅寶石,水 晶,石油,花崗巖,人工

4、鉆石,海 鹽,哪些是礦物？,礦物的晶體結構,晶體 內部質點（原子、離子）在三維空間周期性重復排列（即有序排列）的固體。 非晶體 內部質點排列無序。 晶體礦物具有晶體結構的礦物。,礦物的晶體結構,晶體中各質點間的結合力就是化學鍵，包括離子鍵、共價鍵、金屬鍵。 晶體結構 晶體內部質點有規(guī)律排列的格子狀結構,石英（SiO2）的內部構造,食鹽的立方體格子,裂開的方解石菱形晶體,非晶質體 質點無規(guī)則排列(無格子狀構造) 無幾何多面體外形的固體 膠體：膠體粒子(一個膠體粒子包括一個或多個分子)凝聚而成,如蛋白石SiO2nH2O； 玻璃：由巖漿快速冷凝，不結晶形成的非晶體,玻璃（SiO2）的內部構造,礦物的

5、晶體結構,晶體的性質 最小內能 穩(wěn)定性 均一性(比重等) 異向性 對稱性 自限性(晶面-幾何形態(tài))。,晶面 包圍晶體的平面,礦物的晶體結構,晶形晶體外部形態(tài) 每種礦物有一定的外形 食鹽-立方體 方解石-菱體 磁鐵礦-八面體,由六個正方形的晶面，6個菱形的晶面，8個等邊三角形的晶面構成 石英-六方柱和六方雙錐。 并非所有晶體礦物都能以規(guī)則的晶形產出,。,礦物的晶體結構,晶體的對稱要素 對稱面、對稱軸、對稱中心 晶體分類 依據(jù)-對稱程度不同 高、中、低三大晶族 七個晶系 立方、六方、三方、四方、正交、單斜、三斜,晶體的對稱-石英（SiO2）的內部構造,對稱面、對稱軸、對稱中心,礦物的晶體結構,同質

6、多象 相同化成分的物質在不同的地質條件（P、T）下，可以形成不同的晶體結構，從而成為不同的礦物。 碳原子可以形成金剛石或石墨 金剛石是無色透明的最硬的礦物 石墨是黑色不透明的最軟礦物。,。,礦物的晶體結構,類質同象 礦物晶體結構中的原子或離子可以部分地被性質相似的它種原子或離子替代 但晶體結構不變 物理性質差異一般不大。 如：鎂橄欖石（g）2SiO4 中 Mg+可部分為e+替代,變?yōu)殒V鐵橄欖石（g,Fe）2SiO4 或鐵鐵橄欖石（Fe,Mg）2SiO4,。,礦物的分類,單純以化學成分為依據(jù)的化學成分分類。 以元素的地球化學特征為依據(jù)的地球化學分類 以礦物成因為依據(jù)的成因分類 目前廣泛采用的是以礦物的成分、結構為依據(jù)晶體化學分類。,采用按晶體化學原則的分類:七大類：,自然元素礦物 硫化物及其類似物 鹵化物礦物 氧化物 氫氧化物礦物 含氧酸鹽礦物 硅酸鹽礦物,采用按晶體化學原則的分類:七大類：,自然元素礦物 金、金剛石、自然銅、自然銀、石墨 硫化物及其類似物 黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦等。 鹵化物礦物 食鹽、螢石等,氧化物 鉻鐵礦、石英等。 氫氧化物礦物 褐鐵礦，軟錳礦等 含氧酸鹽礦物（最重要）： 硫酸鹽礦物：石膏、芒硝、重晶石等。 碳酸鹽礦物：方解石、白云石、孔雀石等 硅酸鹽礦物 長