地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)---吉大考研專用

1、第十章 礦物,第一節(jié) 礦物及晶體的概念第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分第三節(jié) 礦物的形態(tài)第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì)第五節(jié) 主要礦物介紹,第一節(jié) 礦物及晶體的概念,一 礦物的概念 二 晶體與非晶體,石英及瑪瑙,一礦物的概念,地質(zhì)作用中產(chǎn)生的具有一定化學(xué)成分、物理性質(zhì)、晶體結(jié)構(gòu)的元素或化合物的均勻固體稱礦物。天然產(chǎn)出具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有一定的化學(xué)成分組成巖石的基本單位,螢石,二 晶體與非

2、晶體,石英晶體（SiO2）,晶體：結(jié)晶質(zhì)點(diǎn)呈規(guī)則排列的固體。如：石英晶體，石鹽晶體。非晶體：質(zhì)點(diǎn)無規(guī)則排列。 如：玻璃質(zhì)，膠體等。自然界中以晶體礦物為主，也存在非晶質(zhì)礦物。,寶石,,,石鹽的晶體結(jié)構(gòu)（立方體）,,金剛石（架狀） 石墨（層狀） 晶體結(jié)構(gòu),,非晶質(zhì)的蛋白石(SiO2),,橄欖石（孤立四面體結(jié)構(gòu)）(Mg,Fe)2SiO4,硅酸鹽礦物占地殼質(zhì)量的85%。硅氧四面體是硅酸鹽礦物主要晶體結(jié)構(gòu)，硅氧四面體的組合決定了

3、礦物的類型。,,普通輝石 硅氧四面體單鏈晶體結(jié)構(gòu)，化學(xué)成分由Ca Mg Fe Al的硅酸鹽組成。,,角閃石的雙鏈結(jié)構(gòu)。 黑云母云母的層狀結(jié)構(gòu)。,礦物晶體（晶系）１等軸　２四方?。承狈?４單斜　５三斜?。读?,,石鹽,鉬鉛礦,黃玉,白云母,斜長石,石英,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,一 地球中的元素 礦物的化學(xué)成分與地殼中 元素的關(guān)系三 礦物化學(xué)成分的變化四

4、礦物的化學(xué)式,一 地球中的元素,上圖說明了什么？,地球各圈層元素特征,地核： Fe、 Ni 地慢：O 、Si 、Mg 、Fe 、Ca 、Al 、Na 、k 地殼：O 、Si、Al 、Fe 、Ca 、Mg 、Na 、K 水圈：O 、H 、Cl 、Na 大氣圈: N 、O生物圈： O 、C 、H 、N 、Ca,,圖中元素占地殼元素組成98%以上。,二 礦物的

5、化學(xué)成分與地殼中元素的關(guān)系,克拉克值：元素在地殼中的百分含量。元素克拉克值大， 礦物種數(shù)多、數(shù)量大?？死酥递^高的Si、AI、Fe、k、Na、Ca、Mg組成地殼主要的氧化物及含氧鹽礦物。 硅酸鹽礦物占礦物總數(shù)的24％，占地殼總重量的75％；氧化物礦物占礦物總數(shù)的14％，占地殼總重量的17％。,三 礦物化學(xué)成分的變化,礦物的類質(zhì)同象 在礦物晶體結(jié)構(gòu)中，某種離子或原子的位置，被性質(zhì)類似的其它離子或原子占據(jù)的現(xiàn)象，并

6、未引起化學(xué)鍵性和晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)的變化。 例如：閃鋅礦ZnS中 的Zn2+可被Fe2+部分

7、 取代。,閃鋅礦,四 礦物的化學(xué)式,實(shí)驗(yàn)式：只表示礦物中各組分?jǐn)?shù)量比。 例如：方解石的實(shí)驗(yàn)式為CaCO3 或CaO·CO2。 結(jié)構(gòu)式（晶體化學(xué)式） ：既能反映礦物中各組分種類、比例，又能反映組分之間的結(jié)合關(guān)系。使用較普遍。 例如：白云石 CaMg［CO3] 2

8、 鐵閃鋅礦（Zn，F(xiàn)e）S 高嶺石Al4［Si4O10］（OH）8,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一 礦物的 單體形態(tài)二 礦物的集合體形態(tài),鈣沸石,藍(lán)晶石,一 礦物的單體形態(tài),結(jié)晶習(xí)性分為三種基本類型：一向延長型：晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育，呈柱狀、針狀、纖維狀等；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(gè)方向特別發(fā)育，呈鱗片狀、片狀、板

9、狀等；如片狀云母板狀石膏。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。,一向延長型,,石英,磷灰石,黃玉,藍(lán)晶石,二向延長型,,石膏,云母,三向等長型,,黃鐵礦,方鉛礦,石榴子石,方解石,晶面花紋：礦物晶體表面出現(xiàn)多種凹凸花紋。,黃鐵礦,石英,二 礦物的集合體形態(tài),礦物的個(gè)體（晶體顆?；蚰z粒）集合在一起以集合體形式出現(xiàn)的。,石英晶簇,石英晶簇,,孔雀石（右）腎狀集合體,陽起石（左） 放射狀

10、集合體,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一 礦物的光學(xué)性質(zhì) 二 礦物的力學(xué)性質(zhì) 三 礦物的其他性質(zhì),一 礦物的光學(xué)性質(zhì),顏色 ：表現(xiàn)為吸收光波的補(bǔ)色。 　　　　　　　　　　　　　　光澤 ：礦物反射光線的能力。條痕 ：礦物粉末的顏色。,,,雄黃,蘭銅礦,黃銅礦,橄欖石,顏色,礦物的光澤,金屬光澤半金屬光澤金剛光澤玻璃光澤油脂光澤土狀光澤,黃鐵礦赤鐵礦金剛石、黑云母

11、方解石、石英晶面石英斷口面高嶺土,金屬光澤,金剛光澤 玻璃光澤,半金屬光澤,光澤,輝銻礦,磁鐵礦,閃鋅礦,矽線石,石墨條痕黑色（左）,赤鐵礦條痕櫻紅色,褐鐵礦條痕褐色,條痕,二 礦物的力學(xué)性質(zhì),解理 ：礦物受力后破裂成規(guī)則平 面的能力。 斷

12、口: 礦物受力后，在任意方向 上裂成的凹凸不平的面稱 為斷口。 硬度 ：礦物抗刻劃的能力。,解理類型 A、一組 B、兩組直交 C、兩組斜交 D、三組直交 E、三組斜交 F、四組斜交 G、六組斜交,,,白云母一組極完全解理,,方解石

13、（CaCO3）的三組斜交完全解理。（左）,黑云母的一組解理 (左圖)。 角閃石鏡下的兩組解理 (下

14、圖) 。,,石鹽的三組直交解理 瑪瑙的貝殼狀斷口,,,礦物硬度計(jì)（摩氏硬度）用10種礦物標(biāo)定,石膏的硬度小于指甲,1、滑石2、石膏3、方解石4、螢石5、磷灰石6、正長石7、石英8、黃玉9、剛玉10、金剛石,三 礦物的其他性質(zhì),礦物的發(fā)光性礦物磁性礦物的放射性礦物的導(dǎo)電性,,礦物的發(fā)光性:礦物受到加熱，紫光、紫外線、x射線、陰極射線外界能量激發(fā)時(shí)發(fā)出可見光的性質(zhì)。如金剛石、白鎢礦等在紫外光照射下發(fā)

15、出螢光。,金剛石,,礦物磁性：礦物在外磁場(chǎng)作用下，被磁化時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)，如磁鐵礦的磁性，赤鐵礦的電磁性。,赤鐵礦,磁鐵礦,,礦物的放射性：含放射性元素礦物自發(fā)地放出粒子或射線，同時(shí)釋放能量的性質(zhì)。如瀝青鈾礦、鋯石、獨(dú)居石等。,瀝青鈾礦,鋯石,,礦物的導(dǎo)電性：礦物對(duì)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。有些礦物極易導(dǎo)電，如自然金屬礦物、石墨及黃鐵礦、等金屬硫化物 。,自然金,磁黃鐵礦,黃鐵礦,第五節(jié) 主

16、要礦物介紹,一 礦物分類二 礦物命名三 主要礦物類型,一 礦物分類,晶體化學(xué)分類：以礦物的化學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)作為分類依據(jù)。礦物分為五大類： 自然元素 硫化物及其類似化合物 氧化物及氫氧化物 鹵化物 含氧鹽,二 礦物命名,礦物命名的主要依據(jù)： （l）以礦物或礦物解理的形

17、態(tài)命名， 如石榴石其晶形似石榴籽；方解石被敲擊后呈“塊塊方解” ；長石具有長方形解理塊。 （2）以礦物的化學(xué)成分命名, 如自然金、自然銅。 （3）以礦物的物理性質(zhì)命名，如橄欖石得名于橄欖綠色；金剛石具特有的光澤及無堅(jiān)不摧的剛硬。 （4）以產(chǎn)地或產(chǎn)出地命名，如高嶺石為江西景德鎮(zhèn)附近的高嶺村。,主要礦物類型,造礦礦物：組成固體礦產(chǎn)資源。 造巖礦物：組成巖石的主體礦物。共8種。 暗色礦

18、物：橄欖石、輝石、角閃石、黑 云母。 淺色礦物：長石類（Ca、Na、K長 石）、 石英、方解石。,橄欖石（Mg,Fe）2 [SiO4],常為粒狀集合體。淺黃綠到橄欖綠色。隨含鐵量增高而加深。玻璃光澤

19、。硬度6—7。極不完全解理。,單晶體短柱狀，橫切面近正八邊形，集合體為粒狀。綠黑色或黑色。玻璃光澤。硬度 5.5—6.0。平行柱面的兩組解理，交角為87o或93o 。,普通輝石（Ca，Mg，F(xiàn)e，Al）2 [（Si，Al）2O6],普通角閃石（Ca，Na）2—3（Mg，F(xiàn)e，Al）5[Si6（Si，Al）2O22]（OH,F）2,單晶體長柱狀。橫切面呈六邊形，綠黑色或黑色。玻璃光澤。硬度5—6。有平行柱狀的兩組解理，交角為56o或124

20、o 。,黑云母 K（Mg，F(xiàn)e）3［AlSi3O10］(HO，F(xiàn)）2,單晶體為短柱狀、板狀，橫切面常為六邊形，集合體為鱗片狀。棕褐色或黑色，隨含F(xiàn)e量增高而變暗。硬度2.5—3。有平行片狀方向的極好解理，易撕成薄片，具彈性。,白云母 KAl2［AlSi3O10］(HO，F(xiàn)）2,單晶體為短柱狀及板狀，橫切面常為六邊形。集合體為鱗片狀，其中晶體細(xì)微者稱為絹云母。薄片為無色透明。具珍珠光澤。硬度2.5—3。有平行片狀方向的極好解理，易撕成

21、薄片，具彈性。,正長石（單體） 斜長石（聚片雙晶）,,,鉀長石K[AlSi3O8〕,鉀長石包含正長石、鉀微斜長石、透長石及冰長石等變種，其成分無變化，僅結(jié)構(gòu)略有差別。其中常見的是正長石。單晶體常為柱狀或板柱，常為肉紅色，有時(shí)具有較淺的色調(diào)。玻璃光澤。硬度6。有兩組方向相互垂直的解理。,,正長石,微斜長石,鈉長石（左）,倍長石（右）,斜長石：鈉長石與鈣長石組成類質(zhì)同像系列，包括： 鈉長石、更長石、中長石、拉長石、培長石、鈣長石

22、，六種。,石英 SiO2,,單晶或晶簇， 純凈石英無色透明，稱為水 晶。 含雜質(zhì)可呈各種色調(diào)， 含F(xiàn)e3+呈紫色稱為紫水晶。石英晶面為玻璃光澤，有晶面條痕，斷口為油脂光澤，無節(jié)理、硬度 7，貝殼狀斷口。,,隱晶質(zhì)的石英稱為石髓（玉髓），顏色多變，微透明。具有多色環(huán)狀條帶的石髓稱為瑪瑙。,方解石CaCO3,,單晶或晶簇，粒狀、塊狀、纖維狀及鐘乳狀等集合體。純凈的方解石無色透 明。玻璃光澤。硬度 3。三組斜交完全解理。易沿解理面分裂成為菱