第十三讲第15-16章自然元素-金属互化物大类案例.ppt

第十五章 自然元素矿物大类Native Elements;主要学习内容;第十五章 自然元素矿物大类;;金属元素： 贵金属8元素和Cu，铁陨石中常见Fe、Co、Ni。 类质同象普遍，形成金属混晶如银金矿（Au，Ag）。;半金属元素： As、Sb、Bi（Se、Te） As与Sb在高温下形成类质同象混晶，低温时分解成自然砷和自然锑；Sb与Bi可成连续类质同象系列，而As与Bi即使在熔融态下也不混合。;非金属元素： 主要有C和S。 Si可呈微粒包体产于地幔岩中。;1）配位型： 金属元素及其互化物矿物具立方面心式紧密堆积的铜型（配位数为12）、六方最紧密堆积的锇型（配位数为12）和立方体心式紧密堆积的铁（α-Fe）型（配位数为8），金刚石具四面体配位型； 2）环状（自然硫）、链状（自然碲）、层状（石墨、自然砷）。;化学键： 1）金属元素矿物具特征的金属键。 2）半金属元素矿物按元素的金属性递增而从金属键+共价键向金属键转变。 3）非金属元素和类似物矿物变化很大。;同质多象： 本大类非金属元素矿物的同质多象较常见，如C的同质二象、S的同质三象。 对称程度： 金属元素矿物多为等轴晶系，少数为六方晶系；半金属元素矿物为三、方晶系。 非金属元素和类似物矿物变化很大。 ;具配位型、架状和环状的矿物自形晶主要为粒状，其中金属元素矿物少见自形而多为它形不规则状； 具层状结构（主要是半金属元素矿物和石墨）为片状。;金属元素类矿物在物理性质上呈现典型的金属特性： ——金属色、金属光泽、不透明、低硬度（锇、铱为例外）、无解理、高密度、强延展性、强导电性和强导热性。;半金属元素矿物从自然砷、自然锑到自然铋，金属特性逐渐增强：;非金属元素和类似物矿物的晶体化学特点不同而使不同矿物在物性上变化甚大。;地壳： 自然金、自然银、自然铜、自然铂、自然硫、金刚石和石墨； 地幔和核-幔边界：金刚石、石墨、自然铁、自然硅和自然镍； 陨石：亮石墨、自然钼、金刚石等。 ;铂族元素矿物主要出现于基性、超基性岩浆岩中,常与铜镍硫化物和铬铁矿共生。 自然金、自然银和自然铜主要为热液作用产物。 金刚石主要??于超基性的金伯利岩和高压相的榴辉岩中。 石墨多是变质作用产物。 自然硫则以火山作用和生物作用形成。;根据元素的属性，将本大类矿物划分为;1、自然铜族（自然铜、自然金-银系列矿物） （1）包括自然铜、自然银、自然金等矿物。 （2）铜型结构：立方面心格子。 （3）由于Au和Ag的原子半径相近、晶体结构类型相同、地球化学性质相似，故可形成完全类质同象。而Cu的原子半径较小，在高温时才与金形成类质同象。;铜型结构：铜原子呈立方面心排列，以金属键联系。 ;树枝状自然铜;自然金;1）自然铂亚族：铜型结构 包括自然铂、自然钯、自然铱和自然铑，为等轴晶系，可见八面体或立方体晶形。 2）自然锇亚族：锇型结构 包括自然锇、自然钌等，为六方晶系，呈六方板状晶形，硬度（约为6）明显高于前者（约为4）。 本族矿物一般为银白色和钢灰色，硬度比自然金族高，也具有与自然金族类似的其他金属特性。;自然铂（含金）;（1）主要有自然砷、自然锑、 自然铋、自然硒等。 （2）三方晶系。 （3）自然硒具链状分子型结构，其他具砷型层状结构，即可视为由NaCl型结构沿L3发生畸变而呈略显层状的菱面体格子结构。;（4）自然硒针状，其他粒状或片状。 （5）新鲜断面呈锡白色或银白色，金属光泽，具抗磁性。随元素的金属性渐强矿物则更多地显现金属矿物的性质。自然硒具{1010}完全解理，具{0001}完全解理。;环状亚类 ：自然硫族 层状亚类 ：石墨族 配位型亚类：金刚石族 ;自然硫 (Sulphur) α－S;【化学组成】 可含有N、B。 【形态】 多呈单晶，常见圆粒状。 【成因及产状】 高温高压，产于金伯利岩(角砾云母橄榄岩)、钾镁煌斑岩及榴辉岩。;碳原子分布于立方晶胞的8个角顶、6个面心和晶胞所分8个小立方体的4个相间的小立方体中心。 碳原子以共价键与周围的另外4个碳原子相连，形成四面体配位。 平行{111}面网密度大，间距也大。;【形态】 片状或板状，常为鳞片状,块状或土状集合体。 【结构】 层状结构，层内C共价等距连接并排成六方环。层间分子键。;【物理性质】 颜色和条痕均为黑色；半金属光泽。平行{0001}解理极完全。硬度1～2。相对密度2.21～2.26。解理片具挠性。有滑感，易污手。具导电性。 ;第十六章 金属互化物矿物大类;硅化物类：罗布莎矿 （Luobushaite） 藏布矿 （Zangboite） 碳化物类：桐柏矿 （Tongbaite） 曲松矿（Qusongite） 雅鲁矿（Yarlongite） 氮化物类： 磷化物类