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1、自然元素矿物概述键性:金属元素:为典型的金属键半金属元素:山金属键逐步向多键性转变非金属元索:视不同矿物而异:金刚石具典型共价键;自然硫具分子键;石墨具层状结构,层内为共价键,层间为分子键物理性质金属元素矿物:金属色、反射力强而不透明、金属光泽、强延展性、导电性和导热性、硬度低、无解理、比重大;半金属元素矿物:金属性较强者,其物理性质趋向于接近金属口然元素矿物。自然钮、自然僦、自然伸三矿物非金属性依次增加,破度趋向于加大,胞性趋向于增高,金属光泽则趋向于减弱,比重趋向于降低;非金属元素矿物:口然硫具分子键,
2、表现为硬度低、比亜小、性胞、熔点低并易升华。金刚石和石墨差异较大。自然铜族矿物:包括自然铜,自然金和自然银。均为铜型结构,等轴晶系,点群〃73®空间群Pm3m,CN=12o单晶体均少见,多呈树枝状,致密块状或片状集合体。自然金:八面体(111),菱形十二面体{110}自然银:立方体{100},八面体{111},或两者聚形自然铜:立方体{100)均为金属光泽,硬度2.5左右,电和热的良导体,延展性高。自然金口然银口然铜颜色金黄色银口色铜红色条痕金黄色银H色铜红色成I大I产状:自然金:热液作用(高、中、低温热液
3、)、外生作用(砂金)自然银:中低温热液作川、硫化物矿床氧化带自然铜:形成于多种地质过程屮的还原条件卞自然硫族矿物:自然硫具有三个同质多象变体,即a-,b-和g-硫。在自然条件下只有a-硫才是稳定的。如果温度髙于95.6°C,a-硫转变为单斜晶系的b-硫,当温度降低时仍冋复为在硫。g-硫在常温常压下不稳定,而转变为张硫。结构和参数:斜方晶系,点群如如,空间群Fdc/d;单胞参数为:a0=10.437,bO=12.845A,C0=24.369;Z=16。自然硫的结构中,硫分子由八个原子组成,原子上下交替排列,构
4、成硫八环。形态:常呈双锥状或厚板状,由菱方双锥、菱方柱、板而等组成。物理性质:不同色调的黄色;晶而呈金刚光泽,而断而显汕脂光泽。贝壳状断口;硕!度1〜2;性脆;解理不完全;燃点低;比重2.05~2.08。成因和产状:见于地壳的最上部分和其表部,其形成有着不同的途径。牛物化学作用形成的沉积硫矿床在硫化物矿床氧化带下部,由金属硫化物氧化分解而成,如FeS2+Fe2(SO4)3-3FeSO4+2S石膏分解,由硫细菌作川而分解,形成自然硫。鉴定特征:自然硫以其颜色、光泽、低破度、性脆和易熔为特征。金刚石■石墨族矿物
5、:包括C的四个同质多象变体:金刚石、六方刚^(Lonsdaleite)>石墨和亮石墨(chaoite)o六方金刚石和亮石墨在自然界很罕见。(比较表格见PPT)金刚石:化学组成:C,常含有Si,Al,Ga,Mg,Mn,C...以包体形式存在,N可进入晶格。形态:常见形态:八面体{111},菱形十二面体{110},立方体(100】及其聚形。少见形态:四六而体{/认0},六八而体{hkl}.常林钻石为{100}土{族0}物理性质:高唤度(10,具有方向性)、抗磨性爲、热的良导体、热膨胀系数小、折射率高(2.40.
6、2.48)、强色散、抗酸碱(不溶于王水)、战略资源。石墨:化学组成:C,常含多种杂质结构和参数:2H多型空间群:P63/mmc、3R多型空间群:R3m形态:单晶体呈片状或板状,很罕见,通常为片状或土状集合物理性质:低硕度(1~2)、抗磨性高、电的良导体、{0001}解理完全成因产状:区域变质成因、接触变质成因卤化物矿物概述:卤素化合物为金属阳离子与卤族(氟、氯、溟、碘)阴离子相化合的化合物。卤素化合物矿物的种数约在10()种左右。其屮主要是氟化物和氯化物,而漠化物和碘化物则极少见。化学成分:组成卤素化合物的
7、阳离子主要是属于惰性气体型离子的钾、钠、钙、镁、铝等元素。此外,还有部分属于铜型离子的银、铜、铅、汞等元素。晶体化学特征:阴离子F・、C1-.Br->I-,在周期表上同性VIIA族,性质相似。但这些阴离子的半径大小不同,显著影响着化合物形成时对阳离子的选择。阳离子性质也影响结构中的键性。由惰性气体型离子组成的卤索化合物中,表现离子键性;而由铜型离子组成的卤素化合物中,rh表现共价键性。物理性质:一般为透明无色,呈玻璃光泽,比重不大,导电性差;而市铜型离子所组成的卤•素化合物,一般显浅色,呈金刚光泽,透明度降
8、低,比重增大,导电性增强,并具延展性。氟化物矿物萤石:化学组成:CaF2,Ca可以部分地被稀土元素所置换,含量可达TR:Ca=l:6«结构特点:等轴晶系;对称型m3im空间群Fm3m;萤石的晶体结构相当于钙离子成立方最紧密堆积,而氟离子位于所有四而体空隙位置上。阴阳离子的配位数分别为4和8o以配位立方体形式表示,则氟离子位于立方体的每一角顶,钙离子位于立方体的中心。晶体形态:萤石呈立方体、八回体或菱形十二面体及它