地质学基础 中国石油大学9矿物1.ppt

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1、第三章矿物岩浆岩与变质岩本章主要内容：矿物——概念、化学成分、形态、物理性质和化学性质、矿物分类及主要矿物特征岩浆岩——概念、物质成分、结构和构造、岩浆岩的产状及分类、岩浆岩的主要类型变质岩——概念、物质成分、结构和构造、变质岩的产状及分类、变质岩的主要类型第一节矿物自然界的物质是由元素构成的，矿物就是这些元素或其化合物的集合体，按照一定晶体结构排列而成，矿物又是岩石的组成单元。石英蛇纹石（石棉）一、概念1、矿物——自然作用形成的单质或化合物。它具有一定的化学组成和内部结构以及确定的物理和化学性质。如：石盐，NaCl，立方体晶格，立方体形，无色透明，硬度小，比重约2.1-2.2等。

2、石盐晶体2、晶体：内部质点在三维空间呈规则排列的固体。非晶体：内部质点在三维空间不规则排列的固体。通过X光衍射、红外光谱分析、电子衍射等，对矿物进行结构分析，发现绝大多数矿物是由在三维空间排列有序的质点构成的（分子、原子、离子、离子团）。内部质点在三维空间呈规则排列的固体——晶体；内部质点在三维空间呈不规则排列的固体——非晶体。自然界中，非晶质矿物只有少数几种，如水铝英石（Al2O3·nH2O）。二、矿物的化学成分化学成分——是指矿物中组成元素的种类和含量。决定矿物的性质和用途。如：赤铁矿(Fe2O3)，红色主要由所含的Fe3+引起，炼铁的主要矿石品种。赤铁矿类质同象——指在矿物晶

3、体结构中，由性质相似的其它离子或原子占据了原来离子或原子的位置，而不引起化学键性和晶体结构类型发生质变的现象。如：闪锌矿（ZnS），Zn2+与S2-两种离子的数目应为1:1，但自然产出的闪锌矿常有Fe、Mn、Ga等元素替代Zn，使Zn:S低于1:1。根据两种组分在晶体结构中相互取代的数量，分为：（1）完全类质同象：可任意取代，以致于完全取代。如橄榄石（Mg，Fe）2[SiO4]，Fe2+和Mg2+可以任意比例代替。（2）不完全类质同象：有一定限度，超过限度，晶体结构或晶格类型就要改变，如闪锌矿ZnS中Zn2+被Fe2+替代的数量不超过26%。三、矿物的肉眼识别从矿物的外表形态入手，

4、细致观察矿物的物理性质，必要时考虑化学性质——识别常见矿物。1、矿物的形态形态是矿物的外形特征，不同矿物，因内部结构、成分不同，有其特征形态；而同种矿物，因形成条件不同，也可形成不同的形态。（1）矿物单体的形态：单体——矿物的单个晶体。其形态决定于矿物的结晶习性。结晶习性：指生长条件一定时，同种矿物晶体发育成固定形状的习性。一向延长型：晶体沿一个方向特别发育，呈柱状、针状、纤维状等。柱状石英二向延长型：晶体沿两个方向特别发育；呈鳞片状、片状、板状等。三向等长型：三维空间发育程度近等，呈等轴状或粒状。片状云母石榴子石过渡类型：如一向延长与二向延长间的板柱状，二向延长与三向延长间的厚板

5、状，一向延长与三向延长之间的短柱状等。（2）矿物集合体形态自然界中的矿物，多以集合体形态产出。集合体形态——是指同种矿物的许多个体集合在一起构成的形态。根据矿物颗粒大小，分为：显晶集合体、隐晶集合体、胶态晶集合体。显晶集合体——肉眼可看见晶体颗粒。依其中单体的形态或单体构成的形态描述。粒状集合体：主要由三向等长的粒状晶体颗粒构成。钙铁榴石片状、板状、鳞片状集合体柱状、针状、纤维状、放射状集合体晶簇状：在共同基底上生长的单晶体隐晶和胶态集合体——肉眼无法看出晶粒和胶粒。常见形态有：结核体：物质围绕一中心从内向外生长而成的球状、透镜状、瘤状等形态的集合体。鲕状和豆状：物质围绕悬浮的核心

6、沉淀而成，有明显的圈层构造。肾状集合体硬锰矿2、矿物的物理性质是指矿物在光学、力学、电学、磁学等方面表现出的性质，主要取决于化学成分和内部结构——鉴别矿物的重要依据。（1）矿物的光学性质——是指对可见光吸收、反射、折射、透射时表现的性质，包括颜色、条痕、光泽和透明度等。颜色——矿物选择性吸收可见光中不同波长的光线以后，显示出未被吸收的其余波长可见光的混合色。描述时，一般用标准色谱名命名。自色：由矿物本身固有的化学成分和结构所决定的，如赤铁矿的红色。假色：因光的干涉引起的颜色，如白云母片表面上的晕色等。他色：因混入杂质而表现出的颜色，如刚玉Al2O3的Al3+被Cr3+代替则为红宝石

7、；被Fe3+、Ti代替则为蓝宝石。水晶紫水晶烟水晶条痕——矿物在白色条痕板上擦划后留下的矿物粉末的颜色。条痕消除了假色、减弱了他色，较稳定，利于鉴定矿物。大部分矿物的颜色与条痕一致，少数矿物不一致。如黄铁矿为金黄色，而条痕色为绿黑色。光泽——矿物表面对可见光的反射能力。影响因素：反射光的强度及反射面的平滑程度和反射面积大小。可分为三级：金属光泽：明显的金属状光亮的光泽，反射能力强。如黄铁矿。半金属光泽：如同未磨光的金属表面的光泽。反射光线的能力较强，如赤铁矿和石墨等。