地质学生活中的矿物

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矿物与岩石的基本特征与分类

矿物与岩石的基本特征与分类

矿物与岩石的基本特征与分类矿物与岩石是地球地壳的重要组成部分,它们是地质学研究的重要对象。

矿物是地壳中的天然无机物质,拥有特定的化学组成和晶体结构。

岩石则是由一个或多个矿物组成的固体物质体。

矿物与岩石的基本特征与分类对于了解地球形成、矿产资源的富集和勘探有着重要意义。

一、矿物的基本特征与分类1. 物理性质:矿物具有一系列的物理性质,如颜色、光泽、硬度、密度、断口、晶体形态和磁性等。

这些物理性质可以用来鉴定和区分矿物。

2. 化学成分:矿物的化学成分是矿物分类的主要依据。

根据矿物的化学成分不同,可以将其分为硅酸盐矿物、氧化物矿物、硫酸盐矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、磷酸盐矿物、铁镍矿物等。

3. 晶体结构:矿物的晶体结构是其内部原子或离子排列的规则集合。

根据晶体结构的不同,可以将矿物分为立方晶系、正交晶系、斜方晶系、单斜晶系、菱方晶系和三斜晶系等。

4. 成因与产地:矿物的形成与特定的成岩过程、热液作用、气液固相结晶等密切相关。

根据成因的不同,可以将矿物分为火成矿物、热液矿物、沉积矿物和变质矿物等。

同一种矿物在不同的产地可能具有不同的特征和用途。

二、岩石的基本特征与分类1. 成分与结构:岩石的成分包括岩石类别主要矿物的组成,以及辅助矿物、玻璃体、间隙等。

岩石的结构指的是岩石中矿物颗粒的排列和连接关系,主要有集合体结构、晶洞结构、微晶结构等。

岩石的成分和结构决定了岩石的性质。

2. 岩石的岩性:根据岩石的构造特征、矿物组成及其产生的环境等,可以将岩石分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。

火成岩是由于岩浆在地壳内凝固形成的,如花岗岩、玄武岩、安山岩等。

沉积岩是由于风化和侵蚀作用将岩屑物质沉积在地表形成的,如砂岩、页岩、石灰岩等。

变质岩是在高温高压等改造作用下形成的,如片麻岩、大理岩和石榴岩等。

3. 岩石的构造:岩石的构造是指岩石内部矿物颗粒和结晶之间的排列方式和空隙、节理等构造特征。

不同的构造会影响岩石的物理力学性质和保存条件。

所有矿物是怎么生成的原理

所有矿物是怎么生成的原理

所有矿物是怎么生成的原理所有矿物的生成原理是由地质学和矿床学研究得出的。

在地球的不同地质环境中,矿物形成的机制各不相同,主要包括岩浆矿床形成、热液矿床形成、沉积矿床形成和变质矿床形成等几种类型。

以下将详细阐述这些矿床形成类型。

1. 岩浆矿床形成:岩浆矿床广泛分布于火山岩带和岩浆岩带,是由岩浆活动形成的。

当岩浆逐渐冷却结晶时,其中的矿物成分在固相中溶解度下降而析出,形成矿石或矿物体。

这些矿物包括硫化物、氧化物、铜、铅、锌、锡、金、银、铝矾土等,如黄铁矿、门矿、斑铜矿等。

2. 热液矿床形成:热液矿床是由地下水体与高温流体相互作用形成的。

地下水在地壳深处被高温岩浆加热,并溶解了其中的矿物质。

当热液脉管或裂隙进一步上升到较低温度环境时,其中的矿物质重新沉淀形成矿石或矿物体。

热液矿床的矿物种类繁多,有金、银、铜、铅、锌、锡、砷等硫化物、氧化物和含氟磷酸盐矿物,如黄铁矿、方铅矿、石英等。

3. 沉积矿床形成:沉积矿床的形成与地球的表面过程有关。

当岩石风化和侵蚀带走了岩石中的矿物质,并通过沉积过程聚集在沉积盆地或水体底部时,形成了沉积矿床。

这些矿物包括煤、石油、天然气、铀、钾盐、磷酸盐等。

例如,煤矿床是由生物残骸在湖泊或海洋沉积物中积累、压实和变质而形成。

4. 变质矿床形成:变质矿床主要是由于地壳深处的高温和高压作用下,岩石发生了变质作用,从而形成的。

在变质作用的过程中,岩石中的矿物发生物理、化学和结构上的变化,晶格结构的重排和矿物元素的重新组合,形成了不同的矿物。

这些矿物包括石英、石榴子石、角闪石、云母、石墨等。

此外,还有一些特殊类型的矿床形成,如风化矿床、飞溅矿床和岩溶矿床等。

风化矿床是由风化作用将岩石中的矿物质带到地表形成的,例如铁矿石、铝土矿等。

飞溅矿床是由陨石坠落或火山爆发喷出的岩浆颗粒在空中冷却凝结而形成的,如镍硫化物矿床。

岩溶矿床是由地下水在溶蚀作用下将岩石中的溶解性矿物溶解并沉积形成的,如石灰岩洞穴内的石钟乳石。

地质基础知识汇总

地质基础知识汇总

第一章地质学基础知识第一节岩石学基础知识一、矿物矿物是天然产物,通常具有一定的物理性质和比较固定的化学成份。

有的矿物是由一种化学元素组成的单质矿物,如自然金、自然铜、金刚石等;有的是由两种或两种以上的元素组成的化合物,如黄铁矿、方解石等。

某些人工合成的矿物,如人造金刚石、人造水晶等,其化学成份与物理性质与自然矿物类似,但不是天然产物,称之为“人造矿物”或“合成矿物”。

目前,已发现的矿物约3000多种,但组成煤系地层岩石的常见矿物仅有20余种,称之为造岩矿物。

常见的矿物有:石英、长石、方解石、黑云母、白云母、角闪石、黄铁矿、赤铁矿和铝土矿等。

二、岩石岩石是由矿物或岩屑在地质作用下聚集而形成的,自然界中有些岩石是由一种矿物组成,如纯洁的大理岩是由方解石组成;而多数是由两种以上的矿物组成,如花岗岩主要由石英、长石、云母三种矿物组成;少数由火山玻璃物质、胶体物质或生物遗骸组成。

岩石具有一定的结构和构造特征,与矿物比较,岩石的物质组成不固定,物理性质不均匀。

岩石与矿产的关系密切,各种金属、非金属矿产(如煤炭、石油等)绝大多数蕴藏于岩石之中,与岩石具有成因和时空上的联系。

自然界中岩石种类名目繁多,但根据其成因可分为三大类:岩浆岩、沉积岩、变质岩。

1、岩浆岩岩浆岩又称火成岩,它是地壳下面存在着高温高压的熔融硅酸盐物质(称为岩浆),受地壳运动的影响,沿着地壳薄弱带侵入地壳或喷出地表,温度降低,最后冷凝固结形成的岩石。

岩浆岩的主要矿物组成是硅酸盐矿物,主要氧化物是SiO2。

根据SiO2的百分含量,岩浆岩可分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩。

这些岩浆岩中的SiO2含量依次逐渐增大。

根据岩浆岩的产出深度和状态的不同,岩浆岩又可分为深成岩、浅成岩和喷出岩。

岩浆岩侵入煤系地层,是一种常见的地质现象,也是影响煤矿生产的重要地质因素之一。

岩浆岩侵入体对煤层的破坏性主要表现为:①煤层被侵入体所代替,破坏了煤层的连续、完整性,减少了煤炭的可采储量;②由于接触变质的影响,使煤的灰分增高,黏结性减弱,煤质变劣,降低煤的工业价值;③侵入体硬度较煤层大,会妨碍采掘工作的正常进行,增加生产成本;④侵入体在煤层中发育时,使采区和工作面布置困难,甚至造成废巷等损失。

矿物的分类与特征

矿物的分类与特征

矿物的分类与特征矿物是地壳中自然形成的固体物质,具有一定的化学成分和晶体结构。

它们在地球岩石圈中占据着重要的地位,对于地球科学的研究和资源开发具有重要意义。

矿物的分类与特征不仅是地质学和矿物学的重要内容,也关乎我们对地球的认识与理解。

本文将介绍矿物的分类与特征,并探讨其在地壳演化过程中所起的作用。

一、矿物分类矿物可以根据其组成元素进行分类。

常见的矿物元素有金属元素、非金属元素和半金属元素。

金属矿物是指以金属元素为主要成分的矿物,如铁矿石、铜矿石等。

非金属矿物是指以非金属元素为主要成分的矿物,如石膏、石墨等。

半金属矿物则含有一部分金属元素,一部分非金属元素,如硫铅矿石等。

此外,矿物还可以按照其晶体结构进行分类。

晶体结构是矿物的内部排列方式,决定了矿物的物理性质和化学性质。

根据晶体结构的不同,矿物可以分为六晶系,分别是立方晶系、四方晶系、正交晶系、单斜晶系、三斜晶系和六斜晶系。

二、矿物特征1. 化学成分:矿物的化学成分是确定其分类和特征的重要依据。

矿物的主要成分可以通过化学分析来确定,这样可以了解其组成元素及其含量。

矿物的化学成分决定了其性质和用途,不同的化学成分使不同的矿物具有各自独特的特征和功能。

2. 晶体结构:矿物的晶体结构是由其元素组成的晶格形成的。

晶体结构直接影响着矿物的物理性质和化学性质。

不同的晶体结构使得不同的矿物具有不同的硬度、光泽、颜色和密度等特征,这些特征有助于我们识别和区分不同的矿物。

3. 外部形态:每种矿物都有其独特的外部形态。

矿物的外部形态是由其晶体和晶面的生长方式决定的,包括晶体的形状、表面特征和断口特征等。

通过观察矿物的外部形态,我们可以初步判断其可能的矿物种类,并进一步确认其物种。

4. 物理性质:矿物的物理性质包括硬度、光泽、颜色、密度、磁性等。

这些性质对于矿物的鉴定和分类非常重要。

例如,矿物的硬度可以通过莫氏硬度刮痕实验来确定,光泽可以通过观察其表面反射光线的方式来判断。

地质学中的岩石与矿物

地质学中的岩石与矿物

地质学中的岩石与矿物地质学是对地球的研究学科,而岩石与矿物则是地球的最基本构成元素。

岩石可以被定义为由一些矿物或其它材料组成的天然混合物,而矿物则是由原子、分子、离子等组成的最基本的物质单元。

一、岩石的分类岩石的分类方法很多,根据岩石的成因可以分为火成岩、沉积岩和变质岩三类。

火成岩是由岩石浆或熔岩凝固而成的岩石,沉积岩是由岩屑、生物遗体等物质在水中沉积并压实而成的岩石,变质岩则是原有岩石在高温高压作用下发生改变而成的岩石。

在地质学中,每一类岩石的特征并不一定固定不变,有时一个岩石可以同时具备两种甚至三种的特征。

比如,变质岩可能同时含有火成岩的熔岩构造、沉积岩的沉积层和变质作用产生的特征。

二、矿物的分类按照其化学成分可以把矿物分为硅酸盐矿物、非硅酸盐矿物和有机质等三类。

硅酸盐矿物中最常见的是石英和长石,非硅酸盐矿物中最著名的有石膏、方铅矿、赤铁矿等。

在地质学中,矿物的种类和组成结构对地球的某些性质起着重要作用。

比如硬度、比重、热导率等都跟岩石的矿物组成有关,矿物也是找矿定矿的重要指标之一。

三、岩石和矿物的性质岩石和矿物的性质在地质学中也非常重要。

首先我们要知道,每一种矿物都会有一些固定的物理性质。

比如说,石英会在硝酸和氢氟酸中发生蚀刻,而方铅矿则只会在氢氟酸内产生反应。

岩石和矿物的物理性质还包括内部结构、形态和颜色等。

例如沉积岩通常呈平层状结构,变质岩则具有褶皱和断层等特征。

此外,矿物也会有特定的光学性质。

比如说石英能够表现出双折射现象,这就是地球物理勘查中常用的一种手段。

四、岩石和矿物在人类生活中的应用岩石和矿物在人类生活中有着重要的应用价值。

岩石是建筑领域、化工领域和耐火领域的重要原材料。

比如说花岗岩、大理石等常被用于建筑、装饰中。

煤、石油和天然气等化石燃料是现代社会不可或缺的能源。

而各种金属矿石如铁、铜、锌等是现代工农业所需的重要材料。

总之,岩石和矿物在地质学中是重要的研究对象。

每一种矿物和岩石都有其特殊的组成结构、形态、颜色等个性差异。

地质学中的基本概念岩石矿物和矿床

地质学中的基本概念岩石矿物和矿床

地质学中的基本概念岩石矿物和矿床地质学中的基本概念:岩石、矿物和矿床地质学是研究地球内部构造、地球表层过程以及地质现象和事件的科学领域。

在地质学中,岩石、矿物和矿床是基本概念,它们对于我们理解地球的演化和资源开发具有重要意义。

本文将对这三个概念进行详细讨论,以便更好地理解地质学的基础知识。

一、岩石岩石是地球壳中最基本的构造单元,是地质学研究的重点对象之一。

岩石由一个或多个矿物质组成,可以通过矿物质的化学成分和结构特征来进行分类和命名。

根据岩石形成的过程和成分的差异,岩石可以分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。

1. 火成岩:火成岩是由地球内部熔融岩浆经冷却、固化形成的岩石。

火成岩可以进一步分为侵入岩和喷出岩两大类。

侵入岩是在地壳内部冷却凝固形成的岩石,常见的有花岗岩和辉石岩等;喷出岩是在地表或地壳表层冷却凝固形成的岩石,如玄武岩和安山岩等。

2. 沉积岩:沉积岩是由由风、水、冰和重力等作用下,将各种岩屑、有机物等物质搬运、沉积形成的岩石。

沉积岩可以分为碎屑岩、生物化学岩和化学沉积岩。

碎屑岩由碎石、砂石、泥石等碎屑物质经过风化、搬运和沉积形成,如砂岩和泥岩等;生物化学岩是由有机质或生物碎屑经过埋藏、压实和化学作用形成的,如煤和石膏等;化学沉积岩是由水溶液中的物质沉淀而成,如石灰岩和盐岩等。

3. 变质岩:变质岩是由于地壳内部高温、高压和热液等作用下,原有的岩石重新结晶、变质而成的岩石。

变质岩可以分为接触变质岩和区域变质岩。

接触变质岩是在岩浆侵入地壳时,岩浆和周围岩石相互作用而形成的岩石,如云母片岩和角闪片岩等;区域变质岩是由于地壳地表下的广泛变质作用形成的岩石,如片麻岩和石榴子石片麻岩等。

二、矿物矿物是地球壳中构成岩石的基本无机物质,是地球上自然形成的固体物质。

地球上已经发现的矿物有数千种之多,它们具有各自独特的物理性质、化学成分和结晶结构。

矿物可以根据其组成元素和性质进行分类,常见的矿物有石英、长石、云母和磁铁矿等。

小小地质学家认识地球的岩石和矿物

小小地质学家认识地球的岩石和矿物

小小地质学家认识地球的岩石和矿物地质学是研究地球物质组成、性质和演化过程的科学。

在地质学中,岩石和矿物是两个重要的研究对象。

岩石是地球上最常见的固体材料,地球的地壳就由不同类型的岩石构成。

矿物是岩石的组成部分,是具有特定化学成分和晶体结构的自然物质。

对于小小的地质学家来说,了解地球的岩石和矿物将是一个有趣而富有挑战的探索之旅。

一、岩石的分类岩石可分为三大类:火成岩、沉积岩和变质岩。

1. 火成岩火成岩是在地球深部由岩浆冷却和凝固而形成,可分为火山岩和深成岩。

- 火山岩:由岩浆喷发到地表后迅速冷却形成,如玄武岩、安山岩等。

- 深成岩:由岩浆在地壳深部凝固形成,如花岗岩、辉石岩等。

2. 沉积岩沉积岩是由岩屑、生物遗体等沉积物在沉积过程中逐渐固结而形成,如砂岩、泥岩等。

3. 变质岩变质岩是在高温和高压条件下,原有岩石经历变质作用形成的,如片麻岩、大理岩等。

二、矿物的特征和分类矿物是地球地壳中的天然物质,具有以下特征:具有一定的化学成分,具有规则的晶体结构,是在自然条件下形成的。

矿物可根据性质和组成分为多种分类,这里介绍一些常见的分类方式。

1. 按化学成分分类矿物可分为硅酸盐矿物、氧化物矿物、硫化物矿物、碳酸盐矿物、卤化物矿物、硝酸盐矿物等。

- 硅酸盐矿物:最常见的矿物类别之一,如石英、长石等。

- 氧化物矿物:如赤铁矿、锰矿等。

- 硫化物矿物:如黄铁矿、黄铜矿等。

2. 按结构分类矿物按其晶体结构不同可分为六方、四方、正交、单斜、三斜等多种结构类型。

- 六方晶系:晶体结构呈六方对称,如石英、方解石等。

- 四方晶系:晶体结构呈四方对称,如磁铁矿等。

- 正交晶系:晶体结构呈长方盒对称,如长石、石膏等。

三、地质学家的工作地质学家通过野外调查、室内实验和研究分析等手段,研究岩石和矿物的成因、性质和分布规律,从而了解地球的演化历史和地质环境。

1. 野外调查地质学家走遍大山大川,对不同地质形态进行观察和记录,采集样品进行分析。

地理矿物的名词解释

地理矿物的名词解释

地理矿物的名词解释地球是一个丰富多样的行星,充满了各种形态各异的矿物。

矿物是指地球表面自然界中由一种或多种元素组成的无机固体物质。

它们广泛分布在地壳上,对我们的生活产生着重要影响。

以下将对一些常见地理矿物进行解释。

1. 石英石英是地球上最常见的矿物之一,属于二氧化硅的一种晶体。

它的化学式为SiO2。

石英具有硬度高、透明度好、热稳定性强等特点。

它常见于沉积岩、火山岩和变质岩等地质体中。

石英也是玻璃和电子元器件等工业制品的重要原料。

2. 钠长石钠长石是长石矿物家族中的一员,其主要成分为亚碱性的钠铝硅酸盐。

它的化学式为(Na,K)AlSi3O8。

钠长石通常呈现针状晶体,常见于火山岩和花岗岩等岩石中。

它是陶瓷工业和玻璃工业的重要原料。

3. 钙长石钙长石也是长石的一种,具有相似的晶体结构,主要成分为亚碱性的钠镁铝硅酸盐。

它的化学式为CaAl2Si2O8。

钙长石常见于变质岩和岩浆岩中,是建筑材料和装饰品的重要石材。

4. 辉石辉石是一种镁铁硅酸盐矿物,其化学式为(Mg,Fe)2Si2O6。

辉石具有光泽、硬度高和颜色多样的特点,常见于基性岩和超镁铁质岩石中。

辉石是岩浆岩和变质岩中的重要成分,对于构建地壳和岩石的成因起着重要作用。

5. 方解石方解石是一种碳酸盐矿物,化学成分为CaCO3。

它的晶体结构呈六角形,常见于沉积岩和变质岩中。

方解石是一种重要的建筑材料,也广泛应用于化学工业和制药工业。

6. 黄铁矿黄铁矿是一种含铁硫化物矿物,其化学式为FeS2。

它呈黄金色,常见于沉积岩中,特别是硫化物矿石床中。

黄铁矿是一种重要的铁矿石,在冶金和工业生产中有着广泛应用。

7. 菱锰矿菱锰矿是一种含锰的碳酸盐矿物,其化学式为MnCO3。

它通常呈现粉红至灰色,常出现在变质岩和热液矿床中。

菱锰矿是一种重要的锰矿石,广泛用于合金制造、化学制品和电池制造等领域。

8. 磁铁矿磁铁矿是一种含铁氧化物矿物,其化学式为Fe3O4。

它具有磁性,常见于沉积岩和火山岩中。

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生活中的矿物地质学最令人叹为观止的是外动力地质作用造成的各种奇观,最惊心动魄的是板块运动产生的各种地质灾害,最引人入胜的是那一块块化石后蕴藏的奇异故事,但是地质学中最贴近生活的则非矿物与岩石学莫属了。

大家都知道许多珠宝是矿石,但是大家了解自己身边都有什么样的矿物吗?爱美的女生可能要惊诧了,怎么化妆品里居然含有这些矿石?居然我们的食物里也有许多想不到的矿物?原来颜料是由这些矿物组成的…….看完这篇文章,你就会知道原来矿物在生活中有多么大的用处,联系它们的性质想想我们就会感叹各种矿物在生活中用得那是理所当然啊。

本文将会从以下四个方面讲述矿物与生活的故事:1.矿物与化妆品2.矿物颜料3.矿物与食物及饰品4.矿石岩石与建筑读者莫急,看我如何从矿物与生活千丝万缕的联系中抽丝剥茧,理出一些头绪给您娓娓道来,一定能开启你发现的眼睛,于生活点点滴滴处体会地质学的奥妙,发现更多你身边的地质学。

你抹的是矿物?粉底、唇膏、面膜……假若谈论这些,化妆品控们肯定能说的头头是道。

滑石、云母、碧玺、蒙脱石……对于矿物爱好者,这些也已经为其熟知。

可是,当化妆品遭遇矿物,这场奇妙的碰撞,你看清楚了吗?每日涂涂抹抹的时候,你可曾想到深山老林里各种各样的石头?矿物和化妆品的联系,可以同人类爱美的历史一起追溯到6000多年前的古埃及。

最早的化妆品发明者就是古埃及人,他们将香料和油脂混合起来涂抹身体,用于朝圣和尸体的防腐。

绿色的孔雀石和蓝色的青金石也被他们磨成粉末,做成眼影用于打扮。

(参见下一节:矿物颜料)从古至今,矿物成分一直就是化妆品的重要原料。

在化妆品中,最常用到的矿物原料就是滑石粉,细致研磨的滑石粉是粉底(图1)的主要原料之一。

滑石一般呈纤维状或叶片状外观,手感十分柔软滑腻,它的质地极其柔软,添入化妆品中可以使质地更加细腻。

除了化妆品,滑石粉也常常被用来作为婴儿爽身粉的主要原料。

图1 图2滑石(图2)是一种常见的硅酸盐矿物,化学组成为Mg3Si4O10(OH)2。

在摩氏硬度计中,滑石的硬度为1,是已知最软的矿物。

滑石的颜色有白色、暗绿色、浅黄色等多种,它还经常和其他一些矿物混杂在一起,如蛇纹石和方解石。

我国辽宁盖县是优质滑石的重要产地。

虽然在化妆品领域,滑石粉有着广泛的应用。

但某些产地的滑石粉可能会夹杂石棉,而石棉有致癌作用。

因此使用在化妆品和爽身粉中的滑石粉,都必须精细研磨和消毒,并且经过严格的监测。

想要妆容更闪耀有光泽,你肯定不会错过带有珠光颜料的化妆品。

这些增添光泽的化妆品可少不了云母的帮忙。

在中国古代,云母就是制作白色颜料的原料之一,这一点在敦煌莫高窟彩绘上就可以体现。

在俄罗斯,云母还曾被当做玻璃的代用品,用来制造窗户。

图3 图4 某品牌(图3)的唇膏就含有云母微粒,“为唇色注入通透感和炫亮光泽”。

在化妆品中,常用到的云母原料是绢云母,它常被用来代替珠光颜料添入口红、散粉或腮红中。

现在我们生活中最常用到的是白云母(图4)。

白云母常呈片状和六边形的轮廓,一般为无色,也有褐色或粉红色等颜色,它是一种很常见的造岩矿物,可以在不同的地质条件下形成。

白云母(Muscovite)是一种层状硅酸盐矿物,化学式为KAl3[Si3AlO10](OH)2。

白云母中具有极细鳞片状结构,同时还有丝绢光泽的就被称为绢云母,也就是化妆品中常用到的云母原料。

绢云母在彩妆中用途很广泛,常被用来代替珠光颜料添入口红、散粉或腮红中。

绢云母的名字(Sericite)来自拉丁语sericus,意为丝绸。

由于其内部具有层状的晶体结构,片层之间结合的并不牢固,因此绢云母可以被分割为细薄的弹性薄片,并且具有闪亮的光泽。

这种特性也使得绢云母成为化妆品的优质原料。

图5 图6很多人喜爱碧玺五颜六色的色彩,可是有没有想过碧玺也能用在化妆品中呢?实际上,除了拥有美丽的色彩,碧玺还是具备热电性和压电性的独特矿物。

研究表明,将碧玺添入化妆品,可能对增加皮肤对化妆品的吸收作用有所帮助。

某品牌曾推出一款晚霜,打着“添加珍稀碧玺石”的名号诱惑那些在美丽路上孜孜不倦的姑娘们。

碧玺的矿物学名称叫电气石(Tourmaline),它的名称来源于古僧迦罗语Turmali,意为“混合宝石”。

它是一种化学组成及复杂的硼硅酸盐矿物,因为含有不同的元素而具有不同的色彩。

同时,它还有独特的晶体结构和物理性质。

在正常状态下,电气石晶体表面是不带电荷的,当它沿特殊方向受到压力作用时,在垂直应力的两边产生数量相等符号相反的电荷,并且电荷量与压力成正比。

当温度改变时,电气石也会在特殊方向上产生相反的电荷。

电气石的特殊性质使它能够吸附灰尘,因此也被称为“吸灰石”。

碧玺的晶体常呈柱状,柱面上发育纵纹。

碧玺的横断面为独特的球面三角形轮廓,这是碧玺晶体典型的鉴定特征。

图7 图8在许多面膜(图7)中,膨润土都是原料之一。

膨润土常常用来作为化妆品的填充剂使用,同时还具有一定的吸附油脂和清洁的作用,因此被广泛应用在化妆品中。

膨润土的主要矿物成分是蒙脱石。

蒙脱石是一种含水的层状结构硅酸盐矿物,化学式可以表示为(Al,Mg3)[Si4O10][OH]2•nH2O。

在电子显微镜下,蒙脱石呈现极细小的鳞片状或绒毛状形态。

当它们吸收水分后会膨胀起来,并且分散成糊状。

除此之外,蒙脱石晶体中的层状结构之间存在着Mg2+、Na+等阳离子,这些阳离子可以同外界的其他阳离子进行交换,因此蒙脱石具有很强的吸附性能和阳离子交换性能。

这样的性能使得蒙脱石的用途非常广泛,除了化妆品领域,蒙脱石还被用于处理废水和造纸工业等。

图8为水晶和蒙脱石生长在一起的标本,中间粉红色的矿物就是蒙脱石。

但蒙脱石一般为块状或土状,图中标本较为少见,它最常见的外观是膨润土的原矿。

养猫的同学对猫砂一定不陌生,有的猫砂就是利用了膨润土的吸水性,以其为原料。

从化妆品到猫砂,这种矿物也算得上是跨界达人了。

矿物在化妆品中发挥的作用可不小,这里只不过列举了其中极少的一部分。

其他如凡士林,一种矿物油,由含碳源自十几到几十个不等的链烃组成,是从石油中分馏提取的,广泛运用于工业与生活中,比如医用凡士林,面包切片机润滑油,强生婴儿油的主要成分也是它,不过请放心,这些都是经过严格检测分级才能在化妆品及食品中使用的。

篇幅有限,矿物与化妆品就说到这了,但它们的关系只增不减,擦亮你的双眼看看,你抹的都是矿物!矿物颜料,点“石”成画在丰富多彩的颜料世界里,矿物一直是人类最早青睐的对象之一。

从最早的古代壁画、工艺品,到近现代的中国画、油画,一件件精美艺术品的背后,矿物颜料的功绩无法埋没。

看看这些颜料,你能猜出它们是什么矿石磨成的吗?图9 图10 图11图12 图13想必学地质的各位大神们已经猜到了:图9是辰砂(朱砂),图10是雌黄,图11是孔雀石,图12是青金石,图13是一块褐铁矿石。

图9和图11可能好猜一点,图12是青金石呢还是蓝铜矿呢?图10和图13颜色好像差不多嘛!不管了,纠结这个是色彩学家的事,我们接着看看矿物颜料的用处吧。

图14 图15在古代绘画上,使用最广泛的红色颜料就是朱砂。

图14是马王堆的帛画局部,其中红色部分即是用辰砂调制的颜料。

《诗经》中形容人貌美“颜如渥丹”,意思就是说脸像涂了朱砂一样红润。

早在距今6000多年前的河姆渡文化时期,古代人就用天然朱砂作为彩绘的颜料。

朱砂的矿物学名字叫辰砂,化学成分是天然硫化汞(HgS),常夹杂雄黄、磷灰石等矿物。

在自然界中辰砂多以晶体形式存在,色泽从鲜红色到深红色、黑红色都有。

辰砂(Cinnabar)的名字源自波斯语“zinjirfrah”和阿拉伯语“zinjafr”,意指“龙的血液”。

从古代开始,辰砂就被用作朱红色的颜料。

图15是乾隆时期的朱砂漆盒,上面雕刻了年年有余的图案。

但时间久了,辰砂的朱红色就会变暗,现在一般用毒性较低的合成化学品代替。

图16 图17 别看错了,图16里红彤彤的晶体是雄黄,上面附着的黄黄的矿物才是雌黄。

二者因共生被称为“鸳鸯矿物”。

我们常常用“信口雌黄”这个词来形容胡说八道。

实际上,雌黄就是古代的涂改液,古人用黄纸写字,写错了,就用它来涂改,后来就被引申为随意更改。

雌黄同时也是一种矿物颜料。

雌黄(orpiment)是砷的硫化物,化学成分为三硫化二砷,它是一种低温热液矿物,也是其他砷矿物的蚀变产物。

雌黄的晶体通常呈片状或短柱状出现。

这种剧毒矿物有着艳丽的色彩,呈现出黄昏日落般的柠檬黄色。

在一幅创作于1813年、名为《艺术家父母》(图17)的绘画中,苏格兰画家大卫·威尔基使用了源自雌黄的黄色颜料。

图18现在介绍褐铁矿。

褐铁矿是指其他铁矿氧化物的次生矿物,这个名字并不是指某一种特定的矿物,而是指含水的铁的氧化物或氢氧化物组成的混合物。

在海水或淡水的沉淀物中也可以发现褐铁矿的成分。

褐铁矿(Limonite)的名字源于希腊语leimon,意为草地。

由于是一种混合物,褐铁矿可以呈现各种各样的颜色,比较常见的是鲜艳的黄褐色或者褐色。

它作为颜料的历史可以追溯至古埃及。

在绘图用的颜料中有一种褐色颜料叫赭石,几千年来,褐铁矿一直是制作赭石颜料的重要原料。

英国宫廷首席画家范.戴克善于使用褐色的赭石颜料,他的贵族肖像画(图18)非常有名。

图19 图20孔雀石在中国古代叫“绿青”、“石绿”或“铜绿”,由于颜色酷似孔雀羽毛而得名。

它是一种含铜的碳酸盐矿物,也被称为铜绿。

孔雀石形成于铜矿床的蚀变带。

孔雀石天然就长成一个个的小球形状。

绿色的孔雀石和深蓝色的蓝铜矿常常是好邻居(图19)。

在铜矿床的表层常可看到绿色的孔雀石,这也是勘探者确认铜矿的依据之一。

孔雀石的单晶体并不常见,通常长成一串串葡萄的形状,美丽的花纹和条带是它的鉴别特征。

作为颜料,孔雀石被广泛用于化妆或壁画,还用于给制釉和玻璃上色,但它的主要作用依然是制造装饰材料和宝石。

早在公元前3000年的古埃及,人们就在西奈和东部沙漠的矿山开采这种翠绿色彩的矿石。

在这幅公元前15世纪的埃及壁画(图20)中,绿色颜料即用孔雀石制成。

壁画出自埃及古城卢克索,描绘了古埃及人捕猎水鸟的场景。

图21 图22 青金石具有浓郁的蓝色色彩,古代人认为它“色相如天”,因此非常受古代皇帝的器重,据记载“皇帝朝带其饰天坛用青金石”。

青金石本身是一种钠钙的铝硅酸盐硫化物。

青金石中还含有闪闪的黄铁矿和白色的方解石。

图22是晶体发育非常完整的青金石矿标,像装饰画一样,浓郁的蓝色衬托在白色的底色上在古埃及,青金石不但一直被视为可与黄金媲美的宝石,大量用于镶嵌金银装饰物,还被用做颜料、化妆品。

古埃及人将这种矿物磨成粉末,和油脂混合,用来制作各种颜色的眼线膏。

图21左:用青金石装饰的古埃及壁画,描述的是埃及法老图坦卡蒙的妻子——安克姗海娜曼在他身上涂抹油膏的场景。

右:这幅“圣玛丽和天使合唱团”的装饰画很好的体现了青金石浓郁的蓝色。

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