矿物与岩石课件.ppt

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1、第二章矿物与岩石第二章矿物第一节概述第二节矿物的基本特性第三节矿物的分类第四节重要矿物简述一、基本概念第一节概述地壳的物质组成元素矿物岩石学科研究对象地球化学矿物学岩石学研究对象研究对象二、矿物与矿物学（一）矿物概念：是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，它是组成岩石的基本单位。矿物是在各种地质作用下或者说在各种自然条件下形成的自然产物。矿物具有相对固定和均一的化学成分（大多数是化合物，少部分是单质元素）及物理性质，在一定程度上讲，矿物是一种自然产生的均质物体。矿物不是

2、孤立存在的，而是按照一定的规律结合起来形成各种岩石。随着科学技术的发展，矿物的范围扩大了，包括地球内层及宇宙空间所形成的自然产物。如组成陨石、月球岩石和其它天体的矿物，称为陨石矿物或宇宙矿物。绝大部分矿物具有晶体结构，只有一小部分矿物属于胶体矿物。如果某些人工制造的化合物，而这种化合物在自然界也是存在的，则可称之为人工矿物或合成矿物，如人造金刚石、人造红宝石、人造水晶等。自然界里的矿物很多，大约有3000种，但最常见的只有五六十种，至于构成岩石主要成分的只不过二三十种。组成岩石主要成分的矿物，称造

3、岩矿物。它们共占地壳重量的99％。各种矿物都具有一定的外表特征——形态和物理性质，可以作为鉴别矿物的依据。（二）矿物学定义：是研究矿物的化学成分、晶体结构、形态、性质、时间、空间上的分布规律、形成、演化的历史和用途等的地质学的分支学科。许多生产部门，如采矿、选冶化工、建材、宝石以及某些尖端科学技术都离不开矿物原料。因此，矿物学研究不仅有理论意义，而且对矿物资源的开发和应用有重要的实际意义。矿物学发展简史早在石器时代，人类就已知道利用多种矿物如石英、蛋白石等制作工具和饰物，以后又逐渐认识了金、银、铜

4、、铁等若干金属及其矿石，从而过渡到铜器和铁器时代。在中国成书于战国至西汉初的《山海经》，记述了多种矿物、岩石和矿石的名称，有些名称如雄黄、金、银、垩、玉等沿用至今。古希腊学者亚里士多德把同金属相似的矿物归为“似金属类”，他的学生泰奥弗拉斯托斯在其《石头论》中把矿物分成金属、石头和土三类。在这以后的一段时间里，特别是欧洲中世纪，中国西汉中期，在矿物方面只有个别的记述，没有明显进展。到了18、19世纪，矿物的研究得到了多方面进展，逐步建立起理论基础，丰富了研究内容和研究方法，形成了一门学科。16世纪中

5、叶阿格里科拉较详细地描述了矿物的形态、颜色、光泽、透明度、硬度、解理、味、嗅等特征，并把矿物与岩石区别开来。中国李时珍在成书于1578年的《本草纲目》中描述了38种药用矿物，说明了它们的形态、性质、鉴定特征和用途。瑞典的贝采利乌斯作了大量的矿物化学成分鉴定，采用了化学式，并据此进行了矿物分类。德国化学家米切利希提出了类质同象与同质多象概念，出现了矿物学研究的化学学派。产生于这一时期的矿物学的另一学派是结晶学派。他们在几何结晶学及晶体结构几何理论方面获得了巨大的成就。索比于1857年制成显微镜的偏光

6、装置，推进了矿物的鉴定和研究。这一方法至今被沿用和发展着。1912年德国学者劳厄成功地进行了晶体对X射线衍射的实验，从而使晶体结构的测定成为可能，并导致矿物学研究从宏观进入到微观的新阶段。大量矿物晶体结构被揭示，建立了以成分、结构为依据的矿物的晶体化学分类。20世纪中期以来，固体物理、量子化学理论以及波谱、电子显微分析等微区、微量分析技术被引入，使矿物学获得了新进展，建立了矿物物理学。矿物原料和矿物材料得到更广泛的开发。开展了矿物的人工合成，高温、高压实验和天然成矿作用模拟。矿物学、物理化学和地质

7、作用的研究相结合的分支学科成因矿物学和找矿矿物学逐步形成，使矿物学在矿物资源的寻找与开发方面获得了更广泛的应用。矿物学分支学科矿物形貌学：是研究矿物晶体形态和表面微形貌，并据此探索其生长机制和生成历史。成因矿物学：是研究矿物个体和群体的形成，结合物理化学和地质条件，探索矿物的成因。研究矿物成分、结构、形态、物性上反映生成条件的标志——标型特征。成因矿物学已应用于地质找矿，并逐渐形成找矿矿物学。实验矿物学：是通过矿物的人工合成，模拟和探索矿物形成的条件及规律。结构矿物学：是探索矿物晶体结构，研究矿物

8、化学成分与晶体结构的关系，进而探讨矿物成分、晶体结构与形态、性能、生成条件的关系。矿物物理学：是固体物理学、量子化学理论及谱学实验方法引入矿。物学所产生的边缘学科。这一学科的发展使矿物学的研究从原子排列深入到原子内部的电子层和核结构。它研究矿物化学键的本质、精细结构与物理性能。光性矿物学：主要探讨显微镜下，矿物的各种光学性质和镜下测定各种矿物光学常数的方法。已建立起完备的以矿物光学常数为依据的矿物鉴定表，它是矿物鉴定的主要手段之一。矿物材料学：是矿物学与材料科学相结合的新分支。研究