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第十一章 矿物及矿物学
矿物:是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的基本组成单位。
矿物的集合体即组成岩石或矿石
矿物的用途:
①作为提取其中有用成分( 特别是冶炼金属)的原料;
②作为制造其他产品的原料;
③利用矿物的某种特殊性能而作为材料直接应用。
以提取有用成分为目的矿物主要是金属矿物;而作为材料直接应用或用作制造其他产品的原料的矿物,则以非金属矿物为主。
第十二章 矿物的化学成分
地壳中最常见的元素为:O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg 这8种
聚集元素: 尽管克拉克值很低,但它们的地球化学性质是趋于聚集的,所以能够形成独立的矿物种,甚至富集成矿;
分散元素: 尽管克拉克值较高,但它们的地球化学性质是趋于分散的,所以不能够形成独立的矿物种,往往以微量元素混入物(如类质同像形式)赋存于其他矿物种中。
通常根据离子的外层电子的构型,将其分为三种类型:
惰性气体型离子:外层电子8或2(与惰性气体原子相同)
铜型离子:外层电子18或18+2(与Cu+相似)
过渡型离子:外层电子9~17,有未满的d电子。
(举例)
一种或多种粒径介于1-100nm之间的物质微粒(分散相或分散质)分散在另一种物质(分散媒或分散剂)中形成的不均匀细分散体系,称为胶体。
矿物中的水:可将其分成吸附水、结晶水和结构水3种基本类型,以及性质介于结晶水与吸附水之间的层间水和沸石水2种过渡类型
(1)吸附水:呈中性水分子状态,不直接参与组成矿物的晶体结构,只是机械地被吸附于矿物的表面上或裂隙中
(2)结晶水:以中性水分子的形式存在,它在矿物晶体结构中占有固定的位置,并且水分子的数量也是固定的。
(3)结构水(也称化合水):呈H+、(OH)-或(H3O)+等离子状态,在晶格中占有固定的位置,在含量上有确定的比。
第十三章 矿物的形态
矿物的形态包括矿物的单体、连生体及集合体的形态。其中单体形态是研究的基础。
晶体形态:指具体某个晶体生长形成的单形及其聚形。
晶体习性:矿物晶体在一定的外界条件下,常常趋向于形成某种特定的习见形态。
晶体习性大致分成3种基本类型:
1)一向延长型:晶体沿一个方向特别发育,呈柱状、针状等,如辉石、角闪石等。
2)二向延展型:晶体沿两个方向特别发育,而另一方向发育较差,呈板状、片状等。如石墨、云母等。
3)三向等长型:晶体沿X、Y、Z轴大致相等发育,呈等轴状或粒状。如石榴子石、黄铁矿。
晶体形态与晶体习性(晶习)的区别:
晶体习性是某种矿物晶体固有的、常见的形态特征,它可以作为鉴定矿物的一种形态特征,它往往与形成条件关系不大。
晶体形态主要描述的是这个晶体上发育那些单形细节等,它也与内部的成分、结构有关,但它受外部条件影响较大,这种单形细节的形态特点是随外部条件而敏感地变化的。
晶面花纹的种类:晶面条纹、晶面台阶、生长丘、蚀象
矿物集合体分类:根据集合体中矿物颗粒大小可分为三种肉眼可以辨认单体的为显晶集合体;显微镜的高倍镜下才能辨认单体的隐晶集合体;在显微镜下也不能辨认单体的为胶态集合体
常见隐晶及胶态集合体的主要形态:
(1)分泌体:岩石中的球状或不规则形状的空洞,被胶体或晶质物质从洞壁开始逐层地向中心渗透沉淀充填而成;中心经常留有空腔,有时长有晶簇。
(2)结核体:由隐晶质或胶凝物质围绕某一中心自内向外逐渐生长而成。
(3)鲕状及豆状集合体
(4)钟乳状集合体
第十四章 矿物的物理性质
矿物的光学性质:颜色、条痕、透明度、光泽、发光性
矿物的力学性质:解理、裂开、断口、硬度、弹性与挠性、脆性与延展性
矿物的其他性质:相对密度(比重)、磁性、电性
矿物颜色与其对光的作用关系:
黑色——均匀地全部吸收自然白光;
白色或无色——基本上不吸收;
灰色——均匀地吸收各种色光;
被吸收的色光的补色——选择性地吸收某种波长的色光
矿物的颜色据其产生的原因,通常可分为自色、他色、假色3种:
(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。是鉴定矿物的重要标志之一。
(2)他色——指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。不是矿物固有的颜色,无鉴定意义。
(3)假色——由物理光学效应所引起的颜色,是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的干涉、衍射、散射等而引起的颜色。只对个别矿物有辅助鉴定意义。
在具体描述矿物颜色时,可以用三种方法:
1)标准色谱法:红色、蓝色、黄色等;
2)二色法:黄绿色、褐黑色、灰绿色等;
3)类比法:金黄色、铅灰色、桔黄色等。
矿物的条痕的用处:矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色。
条痕与矿物颗粒颜色关系:一般来说,对于透明矿物,两者基本一
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