矿物鉴定 自然元素大类 2-6 自然元素矿物.ppt

第十一章  自然元素大类 第一节 概 述 自然元素矿物：在自然界以单质形式存在的 矿物。 已知的自然元素矿物种＞50； 约占地壳总重量的 1‰，分布极不均匀； 有些可显著富集，甚至形成矿床（自然金、自然铜、自然铂、金刚石、石墨等 ）。 一、化学组成 1．金属元素： （1）部分铜族元素：Cu、Ag、Au （2）铂族元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、 Pt 2．半金属元素：As、Sb、Bi 3．非金属元素：C、S 二、结晶形态 自然金属元素矿物大多数矿物的原子呈最紧密堆积，结构型较简单，对称性较高；矿物形态为等轴粒状或六方板状。 自然半金属元素矿物晶体为三方晶系，完好晶形少见；一般呈粒状、片状或块状。 非金属元素矿物形态有所差异，除金刚石可见完好晶形外，通常呈粒状、片状或块状。 三、物理性质 自然金属元素矿物均具典型的金属键，故矿物在物理性质上表现出金属色、金属光泽、不透明、硬度低、相对密度大、延展性强、导电导热性能好等金属键的特性。 自然非金属元素矿物的物理性质与化学键有关。 自然半金属元素矿物其物理性质随着元素的金属性变化而变化。 四、成因产状 自然元素矿物在成因上差别很大。 铂族自然元素矿物主要出现于岩浆矿床中，以基性、超基性岩浆岩中的铜镍硫化物矿床和铬铁矿矿床中最常见； 自然金及半金属矿物往往为热液作用的产物； 金刚石主要与超基性岩(金伯利岩)有关； 石墨主要是变质作用的产物； 自然硫则以火山作用形成的最为主要。 五、分类 自然金属矿物类：自然金，自然铂，自然铜； 自然半金属矿物类：自然铋； 自然非金属矿物类：金刚石，石墨，自然硫。 第二节 自然金属元素类 自然金： Au 化学组成：纯金极少见，常有一定数量的类质同像混入物 Ag 。 自然金—自然银完全类质同像系列 结晶形态： 等轴晶系，通常呈不规则粒状集合体。尚可见树枝状、鳞片状、薄片状、网状、纤维状，偶见较大的团块状集合体 鉴定特征：金黄色颜色及条痕，强金属光泽。硬度低(2～3)，无解理，强延展性。比重大(15.6～19.3)。熔点高(1062℃)。化学性质稳定， 在空气中不氧化，只溶于王水。 成因及产状：自然金主要形成于各种高、中温热液作用和变质作用过程中。 自然铂 Pt 化学组成 ：成分中常含Fe等类质同像混入物。当含铁达到9-10% 时称为粗铂矿。 结晶形态：等轴晶系，以不规则细小颗粒状、粉状、葡萄状常见； 物理性质：锡白色，条痕钢灰色；金属光泽。无解理；断口锯齿状。硬度4～4.5。相对密度21.5(纯铂)。熔点1774℃。具延展性。微具磁性。电和热的良导体。 成因及产状：自然铂主要见于与基性、超基性岩有关的岩浆矿床中。此外，也常见于砂矿中。 主要用途：制作高级化学器皿， 或与镍等制成特种合金。 自然铜 Cu 化学组成： 原生自然铜中往往含有少量的Au。而次生自然铜的化学成分则较纯净。 结晶形态： 等轴晶系。通常呈不规则树枝状、片状或致密块状集合体 物理性质： 铜红色，表面常因氧化而出现棕黑色锖色；条痕铜红色；金属光泽，不透明。无解理；断口呈锯齿状。硬度2.5～3。相对密度8.95(纯铜)。具延展性。熔点1083℃。为热和电的良导体。 成因及产状： 自然铜常见于原生热液矿床、含铜硫化物矿床氧化带下部及砂岩铜矿床中，它是各种地质作用过程中还原条件下的产物。 第三节 自然半金属元素类 自然铋 Bi 化学组成 成分较纯,偶含微量Fe、S、Te、As、Sb等元素。 结晶形态 三方晶系。单晶少见,常见呈粒状、片状、致密块状或羽毛状集合体。 物理性质 新鲜断面呈微带浅黄的银白色,在空气中易变成具浅红的锖色；条痕灰色；金属光泽。完全解理。硬度2～2.5。相对密度9.70～9.83。具弱延展性。熔点271°C。具逆磁性。 成因及产状 自然铋可形成于 高温热液矿床、伟晶矿床中。 第四节 自然非金属元素类 金刚石 C 化学组成: 无色透明的金刚石质纯，带色和不透明的常含N、B、Fe、Cr、等元素。 晶体结构: 结晶形态: 大多数呈 单晶产出 用途：名贵宝石、切削工具、研磨材料、精密仪器的零件、钻头、尖端技术材料等。 成因产状： 产于金伯利岩、橄榄岩、钾镁煌斑岩 和榴辉岩中。主要产地有澳大利亚、南非、俄罗斯、扎伊尔、巴西、美国及我国山东、辽宁、贵州、江苏、湖南等。 石墨 C 化学组成： 成分纯净者极少，往往含各种杂质(如粘土、沥青等)。 晶体结构： 六方晶系；石墨具典型的层状结构 结晶形态： 单晶体呈片状或板状,但完整的却极少见。通常为鳞片状,块状或土状集合体。 物理性质： 颜色和条痕均为