矿物的形态
矿物的形态
此外，尚有短柱状、板柱状、 板条状和厚板状等过渡类型。
注意：
• 晶体习性是晶体的成分和结构，及 生长环境的物理化学条件（包括温度、
压力、组分浓度及介质的PH值和Eh值等）
和空间条件的综合体现。
具体规律为：
①化学成分简单，结构对称程度高的晶 体，一般呈等轴状。
②晶体常沿其内部结构中化学键强的 方向发育，如具链状结构的矿物呈柱状、 针状晶习，而层状结构的矿物则呈片、鳞 片状习性。
鲕状集合体鲕状集合体： ＞50%球粒的 直径＜2mm，形状、大小如鱼卵。 豆状集合体豆状： 球粒大小似豌豆， 直径一般为几mm 。
4）钟乳状集合体：
在岩石的洞穴或裂隙中，由真溶液 蒸发或胶体凝聚，在同一基底上 向外逐层堆积而成。
特征：
① 外形呈圆锥形、圆柱形、圆丘形、
半球形和半椭球形等，通常具体地 分为钟乳状、葡萄状和肾状 钟乳状、 等 葡萄状和肾状 。
由长柱状、针状、片状或板状 的许多单体围绕某一中心成放射状 排列而成。
3）晶簇：
在岩石的空洞或裂隙中，丛生于 同一基底，另一端朝向自由空间发育 而具完好晶形的簇状单晶体群。
此外，尚有束状集合体、毛发状集合体、 树枝状集合体等。
二、隐晶及胶态集合体
隐晶集合体：只有在显微镜下才可分辨 矿物单体的集合体。
柱状（columnar）、针状（acicular）、 板状（tabular）、片状（schistic）、 鳞片状（scaly）、叶片状（foliated） 和粒状（granular）等。
常见的特殊形态的集合体：
1）纤维状集合体：
由一系列细长 针状或纤维状 的矿物单体平行 密集排列而成。
2）放射状集合体：
② 内部常具同心层状、放射纤维状 或致密状构造。
石油地质学第二章 矿物与岩石
白色， 白色，含铁呈褐色
玻璃光泽
3.5-4
白色， 土状、细粒片状、 白色，含杂质其他 土状、细粒片状、鳞 贝壳状或粗糙状断 土状或蜡状光泽 片状或块状集合体 色调 口
2
第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
一、岩浆岩 1.物质成分 物质成分
SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% 橄榄岩 SiO2=45～53% 辉长岩 ～ SiO2=53～66% 闪长岩 ～ SiO2>66% 花岗岩
光泽 解理与断口 硬度 土状或 贝壳状或 蜡状光 粗糙状断 泽 口 鉴定特征
土状、 土状、细 白色， 粒片状、 白色，含 粒片状、 杂质其他 鳞片状或 色调 块状集合 体
2
光泽和可 塑性
多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是 多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是Al2O3和SiO2两种氧化物
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
三、矿物的物理性质
2.力学性质 力学性质
（1）硬度 ） 矿物抵抗机械作用(刻画、压入、研磨）的能力。 矿物抵抗机械作用 刻画、压入、研磨）的能力。 刻画
摩氏硬度表
硬度等级 1 2 3 4 5 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 硬度等级 6 7 8 9 10 代表矿物 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
第二章 矿物与岩石
第一节 矿物的形态与物理性质
第二节 常见矿物及其鉴定特征 第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
第一节 矿物的形态与物理性质
一、矿物的概念
天然产出的、具有一定的化学成分、结晶构 造、外部形态和物理性质的元素或化合物，是 岩石的基本组成单位。
矿物的简要概述复习过程
﹑金刚石。十个等级只表示相对硬度的大小﹐为了简便还
可以用指甲(2-2.5)﹑小钢刀(6-7)﹑窗玻璃(5.5-6)作为辅助
标准﹐粗略地定出矿物的摩氏硬度。另一种硬度为维氏硬
度﹐它是压入硬度﹐用显微硬度仪测出﹐以千克/平方毫
米表示。摩氏硬度 H m与维氏硬度H v的大致关系是
(kg/mm2)﹐矿物的硬度与晶体结构中化学键型﹑原子间距
方铅矿具立方体｛100｝解理﹑普通角闪石具｛110｝柱面解理等。根
据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理(如云
母)﹑完全解理(如方解石)﹑中等解理(如普通辉石)﹑不完全解理(如磷
灰石)和极不完全解理(如石英)。裂理也称裂开﹐是矿物晶体在外力作
用下沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理﹐但两
第三节 矿物的分类及常见矿物的描 述
一 矿物的分类
•
矿物的分类方法很多。早期曾采用纯以化学成分为依据地球化学特征为依据的地球化学分类﹐以矿物的工业用途为依据的工业矿
物分类等。一般广泛采用以矿物本身的成分和结构为依据的晶体化学分类。 从矿
物的分类及矿物成分来看，矿物分成单质和化合物两种。单质是由一种元素组成的矿物，
普通角闪石
• 普通角闪石是闪石矿物中的一类，
它并不是指一种矿物。如镁钙闪石、
浅闪石、韭闪石等都属于普通角闪
石。
普通角闪石
• 普通角闪石一般多出现于变质岩和 火成岩中，是分布很广的造岩矿物 之一，含有大量普通角闪石的变质 岩就叫做角闪岩。 普通角闪石
弹性﹑挠性﹑脆性与延展性
• 某些矿物(如云母)受外力作用弯曲变形 ﹐外力消除﹐可恢复原状﹐显示弹性﹔而 另一些矿物(如绿泥石)受外力作用弯曲变形 ﹐外力消除后不再恢复原状﹐显示挠性。 大多数矿物为离子化合物﹐它们受外力作 用容易破碎﹐显示脆性。少数具金属键的 矿物(如自然金)﹐具延性(拉之成丝)﹑展性 (捶之成片)。
矿物形态
矿物形态1、单晶体2、连升：规则连生（平行连生，双晶），不规则连生3、集合体结核状钟乳状葡萄状块状等等轴晶系（钻石尖晶石石榴石萤石黄铁矿）钻石主要晶型：八面体（三角凹痕三角角指向八面体的棱）菱形十二面体三角薄片双晶生长条纹八面体解理钻石颜色主要是无色—浅黄色，褐色，灰色，金刚光泽，阶梯状断口（解理导致）石榴石主要晶型：四角三八面体，菱形十二面体，两者相会之间的聚形共4种强玻璃光泽颜色：红深红紫红橙红黄绿淡黄淡绿生长条纹（沿对角线条纹）贝壳状断口（解理不发育）尖晶石（美铝氧化物，未见无色）八面体八面体（发育）与菱形十二面体聚型（不发育）尖晶石律双晶（尖晶石律接触双晶）玻璃光泽红蓝褐紫色等无解理贝壳状断口尖晶石连生（连生是两个不一样大）萤石八面体完全解理（解理块）萤石八面体是解理块，解理块面光滑，有珍珠光泽阶梯状断口弱玻璃光泽硬度低表面磨损严重除了红、黑的其他颜色，最常见是绿色与紫色晶面与解理面晶面为晶体结构的最外层的面网，晶面上有生长条纹及标志解理面是晶体结构的薄弱面解理，光滑，有珍珠光泽（面上有一层一层空气进去由于干涉形成珍珠光泽）黄铁矿（晶体完整，晶型好）金黄色，金属光泽，立方体，五角十二面体及二者的聚形，生长条纹（立方体每个面的生长条纹是相互垂直的）四方晶系（方柱石，符山石，锆石）锆石zrso4（有纸蚀现象）金刚光泽四方柱与四方双锥褐色（常处理成蓝色）红色无色绿色蓝色橙色方柱石（紫色无色黄色粉红色）与水晶很象四方柱与四方双锥及平行双面柱面上有纵纹（水晶是横纹碧玺是纵纹）六方晶系磷灰石六方柱与六方双锥玻璃光泽浅绿浅蓝（很象海蓝宝石），黄色贝壳状断口，H低表面有明显的磨损绿柱石（台湾香港又称为六柱石）六方柱加平行双面加六方双锥六方柱加平行双面玻璃光泽贝壳状断口海蓝宝石上面有纵纹绿红浅蓝无黄绿我国新疆产黄色绿柱石处理后变成海蓝色四川产黄绿色绿柱石三方晶系电气石碧玺六方柱+（复）三方柱+单锥+单面无对称中心异极象：晶体两端出现不同的单行的现象柱面纵纹，垂直C轴在波状破裂口球面三角形横断面贝壳状断口刚玉板状，锥状三方柱+菱面体+六方柱+平行双面各色菱面体的裂解及底面裂解强玻璃光泽柱面横纹底轴面有三角形生长标志石英六方柱+2菱面体+三方偏方面体+三方双锥左行右行柱面横纹玻璃光泽贝壳状断口无色紫色黄色烟色黑色（墨晶）方解石柱面但一般仅见解理块复三方偏三八面体菱面体解理块阶梯状断口强双折射H低表面有磨损严重无色多为晶体集合体大理岩白色的大理岩叫汉白玉蓝田玉（含有蛇纹石的方解石）斜方晶系黄玉托帕石（英译）黄玉有的是指黄色的碳酸盐玉石又称米黄玉斜方柱+斜方双锥+平行双面（每个单行都可以是多个）柱面有纵纹底面完全解理有阶梯状断口无色黄色褐色蓝色赛黄晶（无底面裂理）斜方柱+斜方双锥+平行双面+纵纹无底面解理贝壳状断口无色褐色黄色金绿宝石黄绿色褐色玻璃光泽斜方柱+斜方双锥柱面纵纹三连晶—三个晶体相互穿插形成无解理单斜晶系长石（正长石卡氏双晶）月光石平行双面加斜方柱无色2组完全解理—中等解理（也有阶梯状断口）三斜晶系（单面双面平行双面）天河石（能看到晶体很少透明蓝绿色格子状颜色分布一亚马逊河命名）平行双面+单面二组完全解理阶梯状断口蓝绿色格子状颜色分布。
矿物的形态及物理
磁性 矿物能被磁铁吸引或本身能吸引铁屑的 能力称为磁性。可用磁铁或磁铁矿粉末吸引进 行测试。
发光性 矿物在外来能量的激发下，能发出 某种可见光的性质，称发光性。如萤石、 白钨矿在紫外线照射时均显萤光。
照在宝石上产生的光泽。
（4）透明度
指矿物透光的性能，一般透明和不透明是相 对的。常以厚 0.03 毫米薄片为标准，按其透 光程度进行肉眼观察中将矿物分为透明、半透 明和不透明三类。常见的透明矿物有水晶、方 解石、云母、长石、辉石和角闪石；半透明矿 物有闪锌矿、辰砂；不透明矿物有磁铁矿、黄 铁矿、石墨、方铅矿等。
石。 （7）晶簇
是具有共同生长基壁的一组单晶集合体，常 生长在空隙壁上，如石英（水晶）晶簇。
石英晶簇
放射状集合体
矿物的物理性质 1、光学性质
是指矿物对光的吸收、折射、反射所表现出来的 物理性质，主要有颜色、条痕、光泽和透明度等 。 （1）颜色 矿物对不同波长的光波吸收程度不同所表现出来 的结果。如果对各种波长的光吸收是均匀的，则 随吸收程度由强变弱而呈黑、灰、白色；如矿物 对不同波长的光选择吸收，则出现各种颜色。
如果用显微镜观察矿物的薄片，几乎所有的 半透明矿物均可以透过光线，也称其为透明矿 物；而金属矿物在镜下仍为不透明状。
（5）解理与断口
矿物受力后沿其晶体内部一定的结晶方向 （或结晶格架）裂开或分裂的性质，称解理。 它是沿着矿物内部一定方向发生平行分离的特 性，其裂开面称解理面。解理面可以平行晶面， 也可以与晶面相交。
矿物本身固有的颜色叫自色，有些矿物只有一种 颜色，有的矿物因含杂质或色体、裂纹或被氧化 而呈现不同颜色叫他色或假色。 自色
常见矿物特征
2．自然硫
矿物描述： 形态：晶体少见，多呈致密块状、土状 颜色：质纯者呈浅黄色 光泽：晶面为较强的非金属光泽，断口为油脂光泽 透明度：透明 条痕色：浅黄白色 硬度：2 解理和断口：无解理 比重：2 其它特征：性脆，燃烧生成 SO2 气体 用途：用于制造硫酸、杀虫剂、火柴、漂白剂等
二、硫化物矿物
1．黄铁矿
常见有条纹。集合体多呈 粒状、致密块状及结核状。 颜色：浅铜黄色 光泽：强金属光泽 透明度：不透明 条痕色：绿黑色-褐黑色， 硬度：6-6.5，大于小刀 解理和断口： 极不完全解理，断口参差状。 比重：4.9-5.2 其它特征： 性脆 用途：是提取硫磺、制造硫酸的主要原料。
2．斜长石
矿物描述： 形态：晶体呈板块或板柱状，常有聚片双晶，粒状集合体 颜色：白色、灰白色 光泽：玻璃光泽 透明度： 条痕色： 硬度：6，大于小刀 解理和断口：两组解理，一组完全解理，一组中等解理，交角 86° 比重：2.61-2.76 其它特征： 用途：主要用于玻璃及陶瓷原料。
3．白云母
矿物描述： 形态：晶体呈板块或片状，片状或鳞片状集合体 颜色：无色透明或浅黄色 光泽：玻璃光泽，解理面上呈珍珠光泽 透明度：透明 条痕色： 硬度：2-3，接近于指甲 解理和断口：一组极完全解理 比重：2.76-3.10 其它特征： 纯净者有极好的隔电性能，薄片有弹性 用途：主要用于绝缘及耐火材料。
4．褐铁矿
矿物描述： 形态：非晶质，常呈土状、多孔状、钟乳状、粉末状、结核状或块状集合体。 颜色：黄褐色、黑褐色 光泽：半金属光泽或土状光泽 透明度：不透明 条痕色： 黄褐色 硬度：1-4，土状者约为 2。 解理和断口： 比重：3.3-4 其它特征： 含铁量较磁铁矿及赤铁矿低，易于熔化 用途：是提取铁的次要矿石
矿物的形态及物理性质
矿物的形态及物理性质
矿物的形态及物理性质
矿物指的是在地质结构中形成的天然物质，也又称作矿石，它们形成独特的岩石，在我们日常生活中很难检测。
那么矿物的形态以及物理性质又有哪些呢？
一是矿物的形态，它们的形态特征多种多样，主要表现为多边形和圆形，同时还有不规则形态等；如硬石英、金刚石等均为六角形，正立方体、正二十面体等晶体形态最为常见，但也有一些为特别形态的矿物，如半连晶体、复式、空心体、灌木体等。
二是矿物的物理性质，主要表现为硬度、断开面、熔点、密度、质转、断口、显影以及特殊现象等。
其中硬度是衡量矿物的主要物理性质，常用的是米氏硬度评价法；断口是矿物内部界面的形状特征，矿物间的断口钝硬因子可以帮助我们判断矿物种类；断开面是表现矿物层面结构特征，用于表示矿物的尺寸和结构；密度是指矿物质量与体积的比值；质转是指矿物外表形状的变化；显影效应是描述矿物间相互作用力；熔点是指在一定温度条件下矿物发生变性的温度点；而特殊现象是指一类矿物的分布范围和表明特征。
总结起来，矿物的形态以及物理性质有多种多样，各具特色，有助于我们更好的了解矿物的性质，正是因为矿物特性越丰富，它可以用于更多的场景，帮助我们更准确的了解晶体的结构和性质，为地质学行业的发展进步提供帮助和支撑。
矿物的形态及物理性质
二、矿物的力学性质
矿物在外力作用下所表现出来的性质 -----矿物的力学性质。
1、解理和裂开 2、硬度 3、密度（比重）
1、解理和裂开
矿矿矿物物物受受受力力力后后后沿沿沿一一一定定定结结结晶晶晶 方方方向向向破破破裂裂裂成成成光光光滑滑滑平平平面面面的的的性性性质质质，，， 称称称为为为解解解理理理，，，它这这是个个矿光光物滑滑晶平平体面面的---固---有- 解解属理理性面面，。。这它它个是是光矿矿滑物物平晶晶面体体-的-的 --固固解有有理属属面性性。，，
一、矿物的光学性质
1、颜色 2、条痕色 3、光泽 4、透明度
1、颜色
颜色 ---- 一定范围内的电磁波（390nm～770nm） 作用于人的视觉神经时，在大脑中所引起的一种感觉。
（视觉反应）
红 橙黄
绿
兰
青紫
770 620 592 578 500
464 446 390 nm
（1）、矿物的颜色
矿物的颜色-----指矿物对白光中不同波长的光波均匀 地吸收或选择性地吸收后所表现出来的性质（现象）。 （矿物受白光照射，对光产生吸收、透射、反射等各种
用单晶体在三维空间延伸的比例情况来描述。 一向延伸型：a≈b＜＜c，短柱、长柱、针状、纤维状
例：辉石、角闪石、符山石、石棉、等。 二向延展型：a≈b＞＞c：板片、片状、鳞片状。
例：板状石膏、云母、蛭石、等。 三向等长型： a≈b≈c，粒状，等轴状。
例：方铅矿、石榴子石、黄铁矿、等。
一向延长型
绿
柱
绿
一种矿物的光泽等级一般基本上是不变的，但由于反光面 的形态不同，可以呈现一种或几种特殊光泽。
特殊变异光泽
油脂光泽
珍珠光泽
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１． 显晶集合体形态：粒状、片状、板状、针状、毛发状、 柱状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体。
粒状
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v一类是不参加晶格的，统称吸附水。 v另一类是 参加晶格的，包 括结晶水 、沸石水 、层间水
和结构水。
1) 吸附水：不参加晶格，是矿物颗粒或裂隙表面机 械吸附的中性水分子。
Ø不属于矿物的化学成分，不写入化学式。 Ø常压下，在100∼110 ℃时，会全部从矿物中逸出而
不破坏晶格。
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2) 结晶水：以中性水分子存在于矿物中，在晶格 中具有固定的位置，起着构造单位的作用，是 矿物成分的一部分。水分子数量与矿物的其它 成分之间常成简单比例。
5) 互为类质同象代替的离子用圆括号（）括起来，它们中间 以“，”分开，含量较多的元素一般写在前面。 Ca(Mg,Fe,Mn)[CO3]2 － 铁白云石
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§３ 矿物的形态
Ø矿物的形态包括矿物的单体、连生体及 集合体的形态。其中单体形态是研究的 基础。
Ø晶体形态是其成分和内部结构的反映， 一定成分和内部结构的矿物，具有一定 的晶体形态特征。当然，还要受其生长 时的外部环境的影响。
片状
板状
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显晶集合体形态：粒状、片状、板状、针状、毛 发状、柱状、放射状、纤维状、晶簇状等集合体。
特别发育（如板状、片状）。
3) 单体在三维空间的发育程度基本相
三
同（如立方体、八面体、粒状）。
粒向 状等
长
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晶体习性
柱一 状向 ／延 棒长 状 ／ 针 状
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板 状 ／ 片 状
两 向 延 展
粒
三 向
状
等 长
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二. 矿物集合体形态
• 同种矿物多个单体聚集在一起的整体叫矿物集合体。 • 矿物集合体形态取决于单体的形态和它们的集合方
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2. 矿物化学成分及其变化
2.1 矿物按化学成分可分成两种类型： • 单 质－是由同种元素的原子自相结合组成的，
如金刚石，自然金等；
• 化合物－是由两种或两种以上不同的化学元素的 原子组成的。又可分为：
–简单化合物 ：由一种阳离子和一种阴离子组成。 NaCl、PbS
– 单盐化合物：由一种阳离子和一种络阴离子组成。 Ca[CO3]、Mg[SiO4]
Ø矿物不同的矿物具有不同的晶形和形态 特征，这是识别矿物的一个基本准则。
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柱
状
／一
一. 矿物单体形态
棒向 状延 ／长
针
•指矿物单晶体的形态。单体晶体
状
习性有：
1) 单体在三维空间只有一个方向特别 发育（如柱状、针状、纤维状）。
板 状 ／ 片 状
两 向 延 展
2) 单体在三维空间的发育有二个方向
Ø 对胶体矿物来说，主要是胶体是吸附作用。
Ø 含沸石水或层间水的矿物。
Ø 非化学计量的矿物，化学组成不符合定比定 律和倍比定律。（F1-xS）磁黄铁矿。
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3.矿物中的水
v 水是矿物中的重要组成部分，矿物的许多性质都 与水有关。根据水的存在形式以及它们在晶体结 构中的作用，分为两类：
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5) 结构水：又称化合水。以（OH-）、 H＋、（H3O＋）等离子形式参加晶格。
Ø 结构水在晶格中占有一定位置，在组成 上具有确定的含量比。由于与其它质点 有较强的键力联系，需要较高的温度 （ 大 约 在 600∼ 1000℃ ）才能逸出 。当 其 逸出后，结构完全破坏，晶体结构重新 改组。
–复化合物 （复盐）：由两种以上阳离子与同种 （络）阴离子组成。CuFeS2、CaMg[CO3]
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2.2 矿物的化学成分无论是单质还是化合物， 并不是绝对不变的，通常都在一定的范围 内有所变化。变化的原因:
Ø 对晶质矿物而言，主要是元素的类质同象代 替；(Mg，Fe)[SiO4]
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４．矿物的晶体化学式
v 晶体化学式（或结构式）既可表明各组分的种类，又能反 映矿物中原子的结合情况。其书写方法如下：
1）阳离子写在先，复盐中阳离子按碱性强弱排列。
2）阴离子写在后，络阴离子用方括号[ ]括起。
3）附加阴离子写在主要阴离子或络阴离子的后面。
4） 含 水 化 合 物 的水分子写在最后 ，并 用 “·”与其它组分分开。 当含水量不定时，用nH2O或aq(aquq— 含水的缩写)表示。 SiO2·aq或Ca[SO4]·2H2O。
Ø 在 80∼400℃范围内，水 即大量逸出 ，但不引起晶 格的破坏，只引起物理性 质的变化。脱水后的沸石 还可以重新吸水，并恢复 原有的物理性质。
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4) 层间水：存在于某些层状结构硅酸盐的 结构层之间的中性水分子。
Ø水分子也联结成层， 加热至110 ℃时， 层间水大量逸出， 结构层间距相应缩 小 ， 晶 胞 轴 长 C值 减小， 在潮湿环境 中又可重新吸水。
第二章 矿物的形态与基本性质
• 矿物的化学组成 • 矿物的化学性质 • 矿物的形态
§1 矿物的化学组成
化学 组成 变化
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化学组成 基本固定的矿物 如NaCl，Mg(OH)2
化学组成 不固定的矿物
类质同象矿物
含层间水和沸 石水矿物
胶体矿物
非化学 计量矿物
如Fe1-xS
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1.地壳的化学成分
v 矿物是地壳中各种地质作 用的产物，所以地壳的化 学成分限制了矿物的化学 成分。
v O、Si、Al、Fe、Ca、 N% ， 其中 O占地壳重量的一半， Si占地壳重量的1/4多。
v O占地壳体积的93%以上。 可以说地壳由 O的阴离子 组 成 ， 金 属 阳 离 子 ( Si、 Al、K、 Na、Ca 等 ) 充 填 其空隙中。
Ø 通常在100∼200℃，一般不超过 600 ℃。当结晶水失去时，晶体 的结构遭到破坏和重建，形成新 的结构。
Ø 如：石膏 Ca[SO4]·2H2O
硬石膏 Ca[SO4]
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3) 沸石水：存在于沸石族矿物的空洞及孔 道中的中性水分子。
Ø 位置不十分固定，水的含 量随温度和湿度而变化。