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时间:2019-07-11
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1、mineralogy第三节矿物学各论矿物岩石学矿物的晶体化学分类简介自然元素矿物硫化物氧化物和氢氧化物矿物硅酸盐矿物其它含氧盐矿物(碳酸盐、硫酸盐等)矿物的形成与变化卤化物矿物一、氧化物矿物刚玉:Al2O3化学组成:一般含微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+等,常见赤铁矿、钛铁矿、金红石、尖晶石、石榴子石等包裹体。晶体结构:三方晶系,对称型m刚玉型结构刚玉型结构:O2-呈六方最紧密堆积构成氧离子层,Al3+在两层O2-之间,充填2/3的八面体空隙。=4,=6。鉴定特征鉴定特征:晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。常依()呈聚片双晶。
2、晶面上常见相交的几组条纹。通常呈蓝灰、黄灰色,含杂质可呈各种颜色:红宝石:含Cr,红色;蓝宝石:含Ti和Fe2+,蓝色;黑星石:含Fe2+、Fe3+,黑色、透明;白宝石:纯净无色透明的晶体;含Co、V、Ni呈绿色;含Ni呈黄色;含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色。玻璃光泽~金刚光泽。透明~半透明。在某些红(蓝)宝石的{0001}面上可见因含有定向分布的针状金红石包裹体而呈现的六射星光,称为星光红(蓝)宝石星光红(蓝)宝石。H9。无解理;常因聚片双晶或微细包裹体而产生{0001}或{}的裂开。成因产状:各种成因。多形成于高温、富Al贫Si的条件下。有岩浆结晶作用
3、形成;产于碱性伟晶岩中;形成于岩浆岩与石灰岩的接触带;可产于粘土质岩经区域变质而成的结晶片岩中;也见于砂岩中。用途:作研磨材料及精密仪器、仪表和钟表的轴承;色泽美丽透明的晶体可作宝石;合成红宝石单晶可作激光材料。赤铁矿:Fe2O3化学组成:常含Ti、Al、Mn、Fe2+、Mg、Ca和少量的Ga、Co等类质同像混入物,以及金红石、钛铁矿等显微包裹体。致密块体常含SiO2、Al2O3、粘土等机械混入物。晶体结构:三方晶系,对称型m刚玉型结构刚玉型结构。鉴定特征:常成各种集合体形态:镜铁矿镜铁矿:具金属光泽的片状集合体;云母赤铁矿云母赤铁矿:具金属光泽的细小鳞片
4、状集合体;铁赭石:红色土状(粉末状)集合体;鲕状、豆状、肾状赤铁矿鲕状、豆状、肾状赤铁矿:鲕状、豆状、肾状的集合体。尚有致密块状集合体。显晶质者呈钢灰~铁黑色;隐晶质及胶态者呈暗红色、红褐色。条痕樱红色或红棕色,金属~半金属光泽,或土状光泽。H5.5~6,土状者显著降低。无解理。无磁性,性脆。注意:镜铁矿常因含磁铁矿微细包裹体而具较强的磁性。成因产状:形成于各种地质作用。主要有热液成因、沉积成因(著名产地有河北宣化、湖南宁乡等)和沉积变质成因(著名产地如辽宁鞍山等)。赤铁矿(Fe2O3)和磁铁矿(FeFe2O4)易相互转变:在自然条件下,当氧的浓度增大,磁
5、铁矿可氧化成赤铁矿,并保留其晶形,称假像赤铁矿;当氧浓度减小,赤铁矿可还原为磁铁矿,若原晶形不变,称穆磁铁矿。用途:提炼铁的矿物原料之一;纯净的粉末状赤铁矿是天然的矿物颜料;可综合利用成分中的Ti、Ga、Co等。金红石:TiO2化学组成:常含Fe2+、Fe3+、Nb5+、Ta5+、Cr3+、Sn4+等类质同像混入物。晶体结构晶体结构:四方晶系,对称型4/mmm。金红石型结构:O2-近似成六方最紧密堆积,Ti4+位于变形八面体空隙中,=6。O2-位于以Ti4+为角顶所组成的平面三角形之中心,=3。鉴定特征鉴定特征:晶体呈短柱状、长柱状或针状,柱面有纵纹。双晶
6、依(101)成膝状双晶、三连晶或环状双晶。致密块状集合体。通常为褐红、暗红或褐色,富Fe者黑色;条痕浅褐色~黄褐色;金刚光泽;微透明。{110}完全解理;H6~6.5。G4.2~4.3。试Ti反应:粉末溶于热H3PO4,冷却,稀释后,加H2O2或Na2O2,溶液呈黄褐色。成因产状:高温成因。主要产于伟晶岩和区域变质岩系的含金红石石英脉中以及砂矿床中。用途:提炼Ti的主要原料:Ti具密度小、强度高、耐腐蚀、抗高温等优良性能;钛合金广泛应用于化工、军事和空间技术中(用于喷气发动机、飞机机体、导弹火箭等及碱工业等用的反应塔、蒸馏塔、热交换器、阀门等设备和部件上)
7、。钛白粉可作高级白色油漆、涂料、人造丝的减光剂、白色橡胶和高级纸张的填料。金红石可作半导体检波器。人造金红石可制作优质电焊条。石英族包括SiO2的一系列同质多像变体,常见的有:常压下,1)尤以-石英最常见。2)石英应为-石英和-石英之总称,但一般指低温石英(即-石英)。3)将含水的SiO2矿物—蛋白石,也列入本族内。-石英-石英(低温石英,-quartz):晶体结构:三方晶系,对称型32结构中[SiO4]四面体以角顶相连,∥c轴呈螺旋状排列,有左、右旋之分。鉴定特征鉴定特征:常呈柱状晶体,六方柱面上具横纹,为{100}和{101}之聚形纹。常
8、见道芬双晶和巴西双晶。集合体呈粒状、致密块状或晶簇状。通常为无色、
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