第八章矿物成分选编.ppt

;第七章 矿物的化学成分 矿物的化学成分是决定矿物各项性质的最本质的因素之一,具有重要意义。 ★矿物的化学成分是区分不同矿物的依据。 ★矿物的化学成分一般随形成条件的变化而产生一定的改变，因此，其变化特点可以作为形成矿物及矿床的物理化学条件的标志。 ★研究矿物的化学组成对矿物的开发利用具有重要的指导意义。 ; 矿物是元素的集合体，元素在地壳中的丰度和地球化学活动特点，制约了自然界中不同矿物的形成与分布。;1.元素在地壳中的丰度——克拉克值;元 素;2.地壳中矿物的形成分布与克拉克值; ⑵克拉克值小的元素能否形成矿物，与其地球化学行为有关。 分散元素—在其它矿物中呈类质同像/微量混入物形式存在 聚集元素—形成独立矿物种 Rb —90×10-6，其单矿物仅一两种。 Sb—0.2×10-6，其矿物多达100种，且能形成独立的矿床（辉锑矿） Re—0.5×10-6，主要赋存在辉钼矿中;二 元素的离子类型; 元素之间化合时，离子的外电子层以2、8或18各电子的结构最稳定，各种元素都有力图使自己达到这种结构的趋势。根据离子的最外电子层结构，可以将离子分为三种类型,即 ①.惰性气体型离子 ②.铜型离子 ③.过渡型离子; ①惰性气体型离子;1.惰性气体型离子;2.铜型离子;3.过渡型离子; 离子的结合还受到环境的影响 W本来有与氧结合的倾向，但当介质中硫的浓度很大时，也可与硫结合。 铜型离子只有在还原条件下即硫呈负价时才能与之结合形成硫化物；在氧化环境中，硫呈六价阳离子构成硫酸根，此时铜型离子则与氧结合生成氧化物和含氧盐。 过渡型离子Mn和Fe在还原条件下多与硫结合生成黄铁矿或白铁矿、硫锰矿等；当氧的浓度很高时，便与氧结合生成赤铁矿、磁铁矿、菱铁矿、软锰矿、菱锰矿等。; 1. 化学计量矿物 矿物成分各组分间遵循定比定律和倍比定律具严格化合比的矿物。 (1).矿物的化学成分比较固定，各组分间遵循严格的化合比，可由确定的理想化学式加以表示。 例如：天然水晶，Si和O基本是按1:2的关系形成的。; (2).类质同像发育的矿物 天然形成的矿物都不同程度地发育类质同像现象,这时将成类质同像关系的元素作为一个整体看待,仍然遵守定比定律。 例:石英（SiO2）,虽其内部含有少量的Al3+等离子，人们Si、 Al看成一个整体，仍视其是以Si和O按1:2的关系形成的。 例:钾长石-K[AlSi3O8] K2O·Al2O3·6SiO2, 虽含有Na+、Ca2+、Fe2+、Fe3+等离子，但是人们仍认为其各组分间遵循定比定律。;2.非化学计量矿物/不符合定比定律的矿物 自然界中的许多矿物，特别是某些含变价元素的矿物，由于受化合物电中性的制约，矿物晶体内部必然存在某种晶格缺陷，使其化学组成偏离理想的化合比，不再遵循定比定律，这些矿物称为非化学计量矿物。; 例:方铁矿-FeO,实际成分为Fe1-XO, Fe原子数略少于O原子数。因为有Fe3+存在，为保持电中性，结构中便相应减少Fe原子数而形成空位，x值的大小与Fe3+离子数相当。这样就使晶体的平均成分偏离理想的化合比。 例:PbTiO3，若用La3+置换Pb2+，可以产生Pb的缺位，形成非化学计量化合物 PbTiO3------Pb1-(x+0.5x) Lax TiO3;3.矿物成分非化学计量性的成因意义 矿物成分非化学计量性，往往具有成因(标型)意义，可以指导我们推测它的形成环境和进行矿床的评价等。 例如：含金石英脉中黄铁矿—FeS2 若Fe / S+As ＞0.5,形成深度小,剥蚀深度也小。若Fe / S+As ≤0.5,形成深度大,即剥蚀深度大。; (1).胶体——是一种或多种物质的微粒(1~100nm) 分散在另一种物质之中所形成的不均匀的细分散系。 前者为分散相（分散质－相当于溶液中的溶质），后者为分散媒（分散剂－相当于溶液中的溶剂）。;(2).胶体与溶液的区别 溶液是一个单相的均匀体，溶质以离子或分子形式存在，粒径＜1 nm。 胶体是由多相物质组成的混合物。 胶体中的分散相是以微粒形式存在的，粒径在1~100nm之间。固态、液态、气态物质均可以成为分散相或分散媒。 ; (3). 胶体分类——按分散相和分散媒的量比关系 胶溶体：指分散相的量远少于分散媒。若分散媒为水