第二章_矿物
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地壳的组成物质矿物
三、矿物的化学组成
1、矿物化学成分的类型 （1）单质矿物（自然金、金刚石） （2）化合物 （3）含水化合物（含有H2O和OH-、H+、 H3O-离子的化合物） A、吸附水 B、结构水
三、矿物的化学组成
类质同像——组成矿物的离子被性质相近的离子所置 换，而置换后矿物的晶体结构不变。
镁橄榄石 橄榄石 铁橄榄石 Mg2[SO4] [Mg,Fe][SO4] Fe2[SO4] 酸性斜长石 中性斜长石 基性斜长石 Na2[AlSi3O8] [Na,Ca][(Al,Si)4O8] Ca[Al2Si2O8] 方解石 白云石 CaCO3 [Ca,Mg][CO3]2
水晶，无色透明，六方柱及菱 面体的聚形
墨水晶，含锰
二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物，白 色、灰白色者称玉髓（或称石髓、髓玉）， 白、灰、红等不同颜色组成的同心层状或平 行条带状者称玛瑙，不纯净、红绿色各色称 碧玉，黑、灰各色者称燧石。
玛瑙（雨花石）
碧玉（据中国地质博物馆）
石 英 的 生 长 纹
11、石英 SiO2
石英有多种同质多像变体。最常见的石英晶体 为六方柱及菱面体的聚形，柱面上有明显的横 纹。在岩石中常为它形粒状，晶洞中常形成晶 簇，在石英脉中常为致密块状。无色透明的晶 体称水晶。此外，还有含杂质的带颜色的紫水 晶、烟水晶、蔷薇水晶等。鉴定特征：六方柱 及晶面横纹，典型的玻璃光泽，很大的硬度， 小刀不能刻划），无 解理。隐晶质各类具明 显的脂肪光泽。
滑石，致密块状集合体
滑石
14、石榴子石R″3R″2[SiO4]3 晶体发育良好。呈菱形十二面体、四角三八面体，或两 者的聚形。 鉴定特征：晶体良好，颜色较深，硬度很高，比重较大。 石榴子石常见与变质岩中，有的产于火成岩中，如福建 同安城北花岗岩中。可做磨料，透明美丽者可做宝石。
第二章 土壤的矿物组成
非晶体石英（蛋白石）
2、正长石和斜长石
－－长石类是最主要的造岩矿物，可占地壳重量的50％
正长石
斜长石
正长石：因为二组解理成90度而得名 斜长石：则因为二组解理成86度而得名
正长石（钾长石）
• 晶体短柱状，肉红色、浅 黄色、浅黄红色等，完全 解理，硬度6.0。正长石在 岩石中呈晶粒，长方形的 小板状，板面具有玻璃光 泽。
4
5
6
7
8
9
10
指甲:2-2.5,铜具:3 小刀:5-5.5 钢锉:6-7
注：摩氏硬度计仅是硬度的一种等级，它只表明硬度的相对大小，不表示 其绝对值的高低，根据力学数据,石英的硬度是滑石的3500倍，而金刚石的 硬度是石英的1150倍。
5 解理和断口
解理：矿物受外力作用后，沿一定方向平行裂开的 性能为解理。 裂开后形成的光滑面称解理面。
• 橄榄石呈粒状集合体出现， 橄榄绿色?，玻璃光泽或油 脂光泽。
以上(1-6)介绍的是常见的原生矿物
7 方解石和白云石
• 方解石成分是CaCO3 • 白云石的成分为CaCO3·MgCO3 ✓ 方解石和1:3稀HCl有气泡反应,反应剧烈（此可作为野外
鉴定矿物的简便方法）。 ✓ 白云石遇稀盐酸反应微弱,其粉末加盐酸起泡末反应,这是
闪长岩。
风化比较容易,形成的土壤 一般砂质的,褐色或者红色, 含磷较丰富,钾较少.
(4)安山岩
中性喷出岩，斑状结构(斑晶为 中性斜长石、基质为隐晶质)， 块状或气孔构造，灰、灰绿等。
容易风化,形成的土壤多 为壤土和黏壤土.
（5）正长岩
深成岩，几乎全部由肉红色或灰 白色的正长石组成 ,暗色矿物常有 黑云母、角闪石和辉石，一般无 石英，副矿物有磷灰石、磁铁矿 等。正长岩的颜色多为肉红色、 灰白色，多半是中粒结构，块状 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。
第二章 岩石与矿物
4 胶体吸附作用 对于某些胶体矿物，因胶体的吸附作用，会引起矿物的化学成分的变化。 胶体是一种微小团粒，具有很强的吸附作用，能吸附多种离子。胶体矿物有 蛋白石，软锰矿等。
纳米TiO2的TG和DTA热分析图 The results of TG of nano-sized TiO2
纳米TiO2不同温度处理下的红外光 谱图 The IR-spectra of nano-sized TiO2 atdifferent heatedtreatment temperature a: sol at room temperature; b:100℃; c:200℃; d:300℃; e:400℃; f:500℃
沸石族矿物硬度较低（3.5-5.5），相对密度小,空隙率大，多呈淡红色、淡 黄色、浅绿色、无色；具玻璃光泽（透明）纤维状的呈丝绢光泽。准确鉴定需要 借助X-RAY，光学显微镜，热分析（失水的特征温度），红外光谱。 Na，K，Ca处于离子状，[Si-O4] 四面体中的Si有一部分被Al取代，结构比较 松散，还有些结点被H2O占据，Na+、K+、Ca2+易被其他离子取代，所以工业上与K+ 或NH+4的交换容量作为工业指标（沸石在我国尚处于摸索阶段，无严格的工业要 求）。 边界指标：K+交换量大于等于10mg/g±，或NH+4交换量大于等于100mmol(毫克 当量)/100g（相当于沸石总量的40%±） 工业指标：K+交换量大于等于10mg/g±；NH+4交换量大于等于130mmol(毫克当 量)/100g（相当于沸石总量的55%±）
XPS是表面分析，对表面的组成进行价态和含量分析
类质同象替换有三个条件： A、互相替换的原子或离子半径相等或相近； B、互相替换的原子或离子类型及极化性相似； C、互相替换的离子的总电价相应。（也可以置换的离子价态不同，但要借 助其他离子来平衡电价，OH-，F-，Cl-,Na+,K+等，所以矿物的化学成分应 该是相对稳定的，有一定量的杂质离子。） 2 类质同象类型 A、完全类质同象：组分间可以任意相互取代，以至完全取代。如橄榄石中 的铁与镁。(Ca,Mg)(CO3)3中的Ca和Mg B、不完全类质同象：替代组分受量的限制，不能完全取代。如闪锌矿中铁 可代锌，但不超过30％。 C、异电价类质同象。
第二章矿物
矿物的解理：是矿物在受到机械力作用沿着一定方向裂开的性质。
方解石（三组解理） 角闪石（二组解理）
云母（一组解理）
3.
断口：
1）概念：矿物受到外力打击后不沿固定的结晶方向断 开时所形成的断裂面。 2）断口与解理的区别：一是断口由于沿任意面断开形 成的二是断口面不会象解理面那样是平滑的。 3）类型：据形状不同可分为： 贝壳状：断面呈椭圆形曲面，具以受力点为中心的同 心圆状线纹，如石英。 参差状：断面参差起伏不齐、粗糙不平，块状及粒状 集合体常具这种断口。如磷灰石。 锯齿状：断面呈锯齿状，常见于延展性较强的金属矿 物，如自然铜。 平坦状：断面相对较为平坦，如致密块状高岭石。
2. 解理: 1)概念：晶体受到外力打击时能沿着一定的结晶方向 分裂成为平面（解理面）的能力。 解释：晶体具有内部格子构造，格子构造是质点按一 定规律在三维空间内排列形成的。。质点在不同方向 组成了不同的面网，面网质点密度越大，该方向面网 间距离最大，其联结力最小，受到外力打击后也最易 沿面网方向裂开。所以说，解理面方向总代表着面网 质点密度最大，面网间联结力最小的方向。某些矿物 质点在几个方向上联结力比较弱，因此这种矿物可能 沿几个方向，产生解理面（方解石三组解理）。相反 有些以金属键结合的矿物，就没有解理产生。 2）类型：据矿物沿不同方向发生解理的能力不同， 可分为五级： 极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、 极不完全理。 标准：解理面的产生解理的难易程度以及解理的显著 程度、平滑程度、连续程度。
蓝铜矿（蓝）
刚玉（紫）
石英（无色）
三、矿物的力学性质
矿物的力学性质是指矿物受外力作用
后而表现出来的性质。包括矿物的硬 度、解理、断口、弹性、挠性、延展 性等。 1.矿物的硬度： 1)概念：矿物抵抗外力机械作用的强度。 在肉眼鉴定中，主要是指矿物抵抗外 力刻划的能力。
第2章矿物2015
地下水活动中形成的，晶体沿C轴伸伸长。 又如伟晶作用形成的锡石，其形态扁平，呈四方双锥状， 含 Nb、 Ta 、 Mn较多；而热液作用形成的锡石，晶体细 长，四方柱发育，含 Nb、 Ta 、 Mn较少而含 W 较多，颜 色也较伟晶作用中的锡石浅得多。
（a）
（b）Leabharlann 薄板六方 柱方解石 （c） （d）
晶体（crystal）是具格子构造的固体。 晶体包括天然晶体和人工晶体。 格子构造是一切晶体最本质的特征。 内部质点不作格子状规则排列的固体叫做非 晶体。
2
空间格子的概念
空间格子（space-lattice） 表示晶体构造的规 律性的几何图形。 平行六面体 —空间格子中的最小单位。由三对 平行且相等的面构成。
生、生长，以及晶体的外部形态、内部结构
和物理性质的科学。
3
矿物学与结晶学的关系
结晶学是矿物学的一部分
结晶学是一门独立的科学 结晶学依然是矿物学的一个重要组成部分 结晶学是矿物研究需要而产生和发展
结晶学促进矿物学的发展
是各地质专业的一门重要的专业基础课
与其它自然科学的关系十分密切
假象 标型特征 包裹体 矿物的组合——共生和伴生
假象
假象是指矿物受到改造成为新矿物后，仍然保持原来的
晶形，但它已经不能代表新矿物的晶体形态的现象。
风化作用
黄铁矿FeS2
褐铁矿Fe2O3nH2O
黄铁矿晶体遭受 氧化后，其成分 已转变为褐铁矿， 但褐铁矿可保持 黄铁矿原来的立 方体或五角十二 面体等晶形，便 称褐铁矿呈黄铁 矿的假象，而此 种褐铁矿则专门 称为假象褐铁矿
用形成的天然单质或化合物。
2
矿物概念要点
（a）
（b）Leabharlann 薄板六方 柱方解石 （c） （d）
晶体（crystal）是具格子构造的固体。 晶体包括天然晶体和人工晶体。 格子构造是一切晶体最本质的特征。 内部质点不作格子状规则排列的固体叫做非 晶体。
2
空间格子的概念
空间格子（space-lattice） 表示晶体构造的规 律性的几何图形。 平行六面体 —空间格子中的最小单位。由三对 平行且相等的面构成。
生、生长，以及晶体的外部形态、内部结构
和物理性质的科学。
3
矿物学与结晶学的关系
结晶学是矿物学的一部分
结晶学是一门独立的科学 结晶学依然是矿物学的一个重要组成部分 结晶学是矿物研究需要而产生和发展
结晶学促进矿物学的发展
是各地质专业的一门重要的专业基础课
与其它自然科学的关系十分密切
假象 标型特征 包裹体 矿物的组合——共生和伴生
假象
假象是指矿物受到改造成为新矿物后，仍然保持原来的
晶形，但它已经不能代表新矿物的晶体形态的现象。
风化作用
黄铁矿FeS2
褐铁矿Fe2O3nH2O
黄铁矿晶体遭受 氧化后，其成分 已转变为褐铁矿， 但褐铁矿可保持 黄铁矿原来的立 方体或五角十二 面体等晶形，便 称褐铁矿呈黄铁 矿的假象，而此 种褐铁矿则专门 称为假象褐铁矿
用形成的天然单质或化合物。
2
矿物概念要点
第二章 矿物-矿物的化学性质、分类
2.胶体及其吸附作用
1）胶体：一种或几种物质的微细质点（粒径0.001-0.1um）分散在另一种 物质之中所形成的不均匀分散体系。 包括分散相（分散质、胶体颗粒）和分散介质（分散媒）。 自然界胶体主要形成于表生作用，难溶矿物破碎成微细颗粒（ 0.0010.1um）时，分散在水中形成胶体溶液。 2）胶体矿物的形成 胶体颗粒带有电荷，与带不同电荷的胶体颗粒或离子发生相互作用时，胶 体颗粒便相互中和而失去电荷凝聚下沉与分散介质分离，逐渐凝固而形成胶 体矿物。如带负电荷的SiO2胶体颗粒与带正电荷的Fe（OH）3胶体颗粒相遇 时，凝聚成含SiO2的褐铁矿， SiO2含量不固定，因此，胶体矿物的化学组 成常常不固定，成分可以发生变化。 3）胶体吸附作用 除胶体矿物形成时本身的含量变化大，另外胶体颗粒还能吸附分散介质中 的离子，使其矿物成分不稳定而发生变化。如硬锰矿（mMnO2· MnO· 2O） nH 中常混入少量K2O、BaO、CaO、ZnO等组分，原因是带负电荷的MnO2胶 体颗粒能够从水溶液中吸附K+、Ba+、Ca+、Zn+等阳离子。
第三节 矿物的化学性质
矿物的形态和物理性质是其化学成分和内部构造在一定地质 条件下的综合反映，因此研究矿物的化学成分和内部构造对于 鉴定矿物、利用矿物和分析矿物的形成条件极其重要。 一、矿物的化学成分 矿物形成于地壳中，组成元素来自于地壳及其深处，是地壳中 元素永不停止的迁移运动中的相对静止状态的聚集形式，包括 单质和化合物。矿物的化学成分并不是绝对固定的，它可以在 一定范围内发生变化。引起矿物化学成分变化的原因有以下几 种： 二、矿物化学成分变化 1.固溶体：两种或两种以上彼此不能化合的组分，相互混溶成 均匀的固态物质，如日常所见的合金。按其组成方式分为： 1）交替固溶体：类质同像； 2）侵入固溶体：一种组分侵入于另一种组分结晶构造的间隙 之中，其中一部分就是以机械混入物形式出现的杂质。
矿物课件
第三节 常见的造岩矿物
4、粘土矿物 、 粘土矿物：沉积岩的主要造岩矿物之一，晶体颗粒细 小（0.001—0.002mm），肉眼无法辨认，我们常见的 是这类矿物的集合体，下面介绍三种主要粘土矿物： （1）高岭石：Al4[Si4O10](oH)8 （2）蒙脱石：（Al2Mg3）[Si4O10](oH)2nH2O （3）水云母（伊利石）
三、矿物的外形和几种物理性质 1、单体形态：一向伸长、二向延展、三向等长 2、集合体形态：柱、针、纤维、放射状；板、片、鳞片状；粒 状；晶簇；其它形态。（鮞、豆、结核、钟乳、土状等） （二）颜色（光学性质） 颜色（光学性质） 1、自色 自色：内部构造或色素离子的成分。 自色 2、他色 他色：外来带色杂质而引起。 他色 3、假色 假色：由某种物理因素引起的呈色现象,对于个别矿物有鉴定意 假色 义。
矿物允许可见光透过的程度。 在肉眼观测时，要用同一厚度（0.03mm）作比较。 1、透明 透明： 完全或基本清楚地透过物象者。如：水晶。 透明 2、不透明 不透明：完全不能透见物象者。如：石墨、磁铁矿。 不透明 3、半透明 半透明：能模糊透见物体的轮廓的矿物。如：闪锌矿。 半透明 一般情况下，浅色矿物是透明的，而暗色矿物 不透明。
第三节 常见的造岩矿物
7、菱铁矿：FeCO3 、菱铁矿： 鲕状、结核状、呈褐色， 硬度3.5—4.5，坚硬不易破碎，比重3.9大于方解 石，遇稀盐酸产生黄绿色沉淀。 8、赤铁矿：Fe2O3 鲕状、豆状，褐红色，黑褐 、赤铁矿： 色，条痕褐红色，半金属光泽，硬度5.5，比重 较大，无磁性。 9、褐铁矿：Fe2O3nH2O 土状、多孔状，黄褐色， 、褐铁矿： 黑色，条痕黄褐色，半金属光泽，土状光泽，硬 度不一，2--5。
第三节 常见的造岩矿物
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地质学基础
4.沸石水 以中性水分子形式存在于沸石族矿物晶体结构 的空腔和通道中的水。 这种水在晶体结构中占据确定的位置，含量在 一定范围内变化，随着温度增高或湿度减小，沸石 水通过结构通道逸失，但并不引起晶体结构变化。 脱水后的沸石，在潮湿环境中又能从外界吸收水分。 5.层间水 是存在于某些层状结构硅酸盐矿物结构单元层 之间的中性水分子，其性质介于结晶水和吸附水之 间。
矿物集合体形态是指由同种矿物的许多个体聚 集在一起构成的整体外观，其形态不固定。 集合体又有同种和异种矿物集合体之分。 根据集合体中矿物颗粒大小，可将集合体形态 分为三类： 显晶集合体形态：肉眼可以看出晶体颗粒的； 隐晶集合体形态：肉眼不能、显微镜下可看出 晶体颗粒的； 胶态集合体形态：显微镜下也不能看出晶体颗 粒的。
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地质学基础
3.结构水 以OH－或H＋、H3O＋离子形式参与构成矿物 晶体结构，有确定的含量比，与其它离子的连接也 相当牢固。 例如高岭石Al4(Si4O10)(OH)8，即为含结构水 的矿物。 结构水在晶体结构中的结合强度比结晶水高， 只有在高温、晶体结构被破坏时才能以中性水分子 形式释放出来。
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地质学基础
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地质学基础
(2)片状、板状、鳞片状集合体：主要由二向延 长的片状、板状、鳞片状晶体颗粒构成。 如云母、石膏、石墨分别可呈片状、板状、鳞 片状集合体形态。 (3)柱状、针 状、纤维状、放 射状集合体：主 要由一向延长的 柱状晶体颗粒构 成。
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地质学基础
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地质学基础
(4)晶簇状集合体：以岩石的孔洞壁或裂隙壁 为共同基底生长的单晶体群所组成的集合体。
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地质学基础
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地质学基础
(2) 结核体：是物质质点围绕某一中心逐渐 向外沉淀生长而成的球状、透镜状、瘤状的矿物 集合体。直径常在1cm以上。 结核体内部构造有放射状、同心层状和致密 块状。
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地质学基础
(3)鲕状及豆状体： 许多形状、大小如同鱼卵的颗粒所组成的集 合体，称为鲕状集合体； 形状、大小如豆者(直径>2mm)称豆状集合 体。 它们多由胶体物质围绕悬浮的核心沉淀而成， 有明显的圈层状构造。
矿物的形态是指矿物的单体及同种矿物的集合 体的形态。 形态是矿物最醒目的外观特征之一，是鉴定和 研究矿物成因的重要标志之一。 对晶质矿物形态的研究以单体和集合体为主； 对固态非晶质矿物，则只有集合体形态。
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地质学基础
矿物单体即矿物的单个晶体。矿物单体形态主 要包括矿物晶体结晶习性及晶面花纹两个方面。 1.结晶习性 矿物晶体在一定条件下，一定成分的同种矿物， 总是有它自己特定的结晶形态。晶体的这种性质称 为矿物的结晶习性，简称晶习或晶癖。 结晶习性不同于晶形，它是指晶体笼统的外貌 特征。
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地质学基础
是指同一种化学成分的物质，在不同的热力学 条件下，形成不同晶体构造的现象。 这些成分相同而构造各异的晶体，称为某成分 的同质多象变体。 如果一种物质以两种变体出现，则称为同质二 象；以三种变体出现，称为同质三象。 例如，C原子有金刚石和石墨，CaCO3有方解 石和文石；TiO2有金红石、锐钛矿和板钛矿。
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地质学基础
按照一定原则，用元素符号及其它辅助符号表 示矿物化学组成特征的式子，表示方法有两种：实 验式、结构式 实验式：只表示矿物中各组分数量比的化学式， 例如，方解石的实验式为CaCO3或CaO·CO2。 结构式：既能反映矿物中各组分种类、比例， 又能反映组分之间的结合关系。
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地质学基础
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地质学基础
4.透明度 矿物允许可见光透过的程度。 根据矿物的透明程度，可将透明度分为三级： 透明、半透明和不透明。 透明矿物：允许绝大部分可见光透过，隔着薄 片或碎片刃边可清晰地看到物体的轮廓，如石英、 白云母、长石等； 不透明矿物：基本上不允许可见光透过，隔着 其薄片或碎块刃边看不到任何物体，如磁铁矿、黄 铁矿等； 半透明矿物：有关性质介于透明和不透明矿物 之间，如辰砂、雌黄等。
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地质学基础
孔雀石
红宝石
47 黄铁矿
地质学基础
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地质学基础
2.条痕 矿物粉末的颜色。 条痕与颜色的描述方法相同。 由于条痕消除了假色、减弱了他色，比矿物的 颜色更为固定，在鉴别某些不透明矿物时可具特殊 意义。 浅色、透明矿物的条痕大多为白、灰白等浅色， 条痕对这些矿物的鉴定意义不大。此外，条痕也不 适用于硬度高于条痕板的矿物。
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地质学基础
1.吸附水 以中性水分子形式吸附于矿物颗粒外表面或孔 隙中的水，不参与组成矿物的晶格，不属于矿物固 有的化学组成。 例如，包裹在粘土矿物颗粒表面的薄膜水及充 填在矿物粒间孔隙内的毛细管水。 2.结晶水 以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构，其 数量固定。 例如，石膏Ca(SO4)·2H2O中的H2O，这种水 由于受到晶格束缚。脱失温度较高，一般为200～ 500℃或更高。
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地质学基础
鲕状赤铁矿
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地质学基础
(4)钟乳状集合 体：由溶液或胶体在 较开阔空间经蒸发结 晶或凝固，逐层堆积 而成。常见同心层状、 放射状构造。
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地质学基础
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地质学基础
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地质学基础
主要包括矿物对可见光吸收、反射、折射和透 射时所表现的颜色、条痕、光泽、透明度等性质， 也包括矿物受外部能量激发产生的发光性质。 1.颜色 是对入射可见光中不同波长的光线进行选择吸 收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。 当矿物对不同波长的光均匀吸收，随着吸收量 由多到少而呈现黑、深灰、灰、浅灰、白色。
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地质学基础
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地质学基础
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地质学基础
金刚石
石英
除上述三种基本类型外，矿物的结晶习性还有一 些过渡类型： 介于一向延长与二向延长型之间的板柱状； 介于二向延长与三向等长型之间的厚板状； 介于三向等长与一向延长型之间的短柱状。 22
地质学基础
2.晶面花纹 实际晶体的晶面并非理想平面，其上常会出现 多种凹凸花纹。肉眼较易识别的晶面花纹包括晶面 条纹和蚀象。 (1)晶面条纹： 指在晶体的晶 面上出现且沿一定 方向排列的直线状 条纹。 黄铁矿
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地质学基础
是指在确定的某种矿物晶体结构中，本应全部 由某种离子或原子占据的位置，被性质相似的其它 离子或原子占据，不引起化学键性和晶体结构类型 发生质变的现象。 这种现象常常导致矿物的化学成份及其它有关 性质的改变。 例如，菱镁矿MgCO3中的Mg2+被Fe2+部分乃 至完全取代而形成菱铁矿FeCO3；闪锌矿ZnS中的 Zn2+可被Fe2+部分取代。
7
地质学基础
水是很多矿物的重要组成部分，凡是含H2O 或H+、OH-、以及H3O+等离子的矿物，可称为 含水矿物。 根据水在矿物中的存在形式及其在矿物晶体 结构中所起的不同作用，可分为两种基本类型： 不参加晶体构成、与矿物晶体无关的水，称 为吸附水； 参加晶体构成或与矿物晶体结构关系较密切 的水，包括结晶水、结构水、沸石水和层间水。
4
地质学基础
5
地质学基础
矿物的化学成分：指单质或化合物类矿物中的 组成元素种类及含量。 化学成分在很大程度上决定了矿物的性质和用 途。 例如，赤铁矿（Fe2O3）的红色主要由其所含 的Fe3＋引起；因含铁量很高，赤铁矿矿石是炼铁的 主要矿石品种之一。
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地质学基础
地壳中各种化学元素的含量与矿物的化学成 分关系密切。 一般来说，元素的原子克拉克值越大，由其 结合形成的矿物种数越多、数量越大。 地壳中含量最高的矿物都是原子克拉克值较 高的Si、Al、Fe、K、Na、Ca、Mg的氧化物及含 氧盐矿物。 例如硅酸盐矿物占矿物种总数的 24 ％，占地 壳总重量的 75 ％；氧化物矿物占矿物种总数的 14 ％，占地壳总重量的17％。
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地质学基础
黄铁矿
石英晶簇
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地质学基础
金刚石 希望
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地质学基础
受矿物的颜色、表面平坦程度、解理发育及集 合方式等因素影响，矿物表现出一些特殊的光泽： 油脂光泽：透明矿物在不平坦的断口上表现的 油脂状光亮。石英的断口具有这种光泽。 丝绢光泽：透明矿物纤维状集合体表面的丝绢 状光亮。纤维状石膏、石棉等矿物具有这种光泽。 珍珠光泽：由于内层解理面反射光相互干涉形 成类似珍珠或贝壳珍珠层表面的光亮。 土状光泽：粉末或土状、疏松多孔状矿物集合 体表面暗淡无光，所具有的光泽。
地质学基础
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地质学基础
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地质学基础
矿物：由地质作用形成的、具有一定化学成分 和物理性质的自然元素或化合物。 由一种元素组成的，称为单质矿物。 大多数是由两种或两种以上的元素组成的化合 物矿物。 绝大多数为无机矿物，有机矿物只有几十种。 无机矿物主要呈固态；少数呈液态和气态。
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地质学基础
固态矿物按其内部结构可分为结晶质矿物和非 晶质矿物。 结晶质矿物内部质点在三维空间有序排列，可 反映出固定的外形，把这种具有自然多面体外形的 固体称为晶体。 非晶质矿物的内部质点不作规则排列，因而没 有固定外形，把内部质点在三维空间不呈规则排列 的固体称为非晶体。
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地质学基础
1.显晶集合体形态 由于矿物晶体的结晶习性、颗粒大小及空间排 列方式不同，显晶集合体有下列主要形态类型。 (1)粒状集合体：主要由三向等长的粒状晶体 颗粒构成。按颗粒直径大小，可分为： 粗粒状集合体：颗粒直径>5mm； 中粒状集合体：颗粒直径5－1mm； 细粒状集合体：颗粒直径<1mm。
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地质学基础
当矿物对 不同波长的光 选择吸收，则 呈现被吸收光 的补色。
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根据矿物颜色产生的原因,可将其分为自色、他 色和假色三种。 自色：由矿物本身固有的化学成分和结构所决 定的颜色。 他色：由非矿物本身固有的因素引起的颜色。 假色：由于某种物理原因及氧化作用所引起的 颜色。 自色因其主要由矿物固有因素决定的，对鉴定 矿物有重要意义；他色可作为鉴定某些矿物的辅助 依据；假色只对个别矿物有鉴定意义。
地质学基础
4.沸石水 以中性水分子形式存在于沸石族矿物晶体结构 的空腔和通道中的水。 这种水在晶体结构中占据确定的位置，含量在 一定范围内变化，随着温度增高或湿度减小，沸石 水通过结构通道逸失，但并不引起晶体结构变化。 脱水后的沸石，在潮湿环境中又能从外界吸收水分。 5.层间水 是存在于某些层状结构硅酸盐矿物结构单元层 之间的中性水分子，其性质介于结晶水和吸附水之 间。
矿物集合体形态是指由同种矿物的许多个体聚 集在一起构成的整体外观，其形态不固定。 集合体又有同种和异种矿物集合体之分。 根据集合体中矿物颗粒大小，可将集合体形态 分为三类： 显晶集合体形态：肉眼可以看出晶体颗粒的； 隐晶集合体形态：肉眼不能、显微镜下可看出 晶体颗粒的； 胶态集合体形态：显微镜下也不能看出晶体颗 粒的。
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地质学基础
3.结构水 以OH－或H＋、H3O＋离子形式参与构成矿物 晶体结构，有确定的含量比，与其它离子的连接也 相当牢固。 例如高岭石Al4(Si4O10)(OH)8，即为含结构水 的矿物。 结构水在晶体结构中的结合强度比结晶水高， 只有在高温、晶体结构被破坏时才能以中性水分子 形式释放出来。
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(2)片状、板状、鳞片状集合体：主要由二向延 长的片状、板状、鳞片状晶体颗粒构成。 如云母、石膏、石墨分别可呈片状、板状、鳞 片状集合体形态。 (3)柱状、针 状、纤维状、放 射状集合体：主 要由一向延长的 柱状晶体颗粒构 成。
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(4)晶簇状集合体：以岩石的孔洞壁或裂隙壁 为共同基底生长的单晶体群所组成的集合体。
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(2) 结核体：是物质质点围绕某一中心逐渐 向外沉淀生长而成的球状、透镜状、瘤状的矿物 集合体。直径常在1cm以上。 结核体内部构造有放射状、同心层状和致密 块状。
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地质学基础
(3)鲕状及豆状体： 许多形状、大小如同鱼卵的颗粒所组成的集 合体，称为鲕状集合体； 形状、大小如豆者(直径>2mm)称豆状集合 体。 它们多由胶体物质围绕悬浮的核心沉淀而成， 有明显的圈层状构造。
矿物的形态是指矿物的单体及同种矿物的集合 体的形态。 形态是矿物最醒目的外观特征之一，是鉴定和 研究矿物成因的重要标志之一。 对晶质矿物形态的研究以单体和集合体为主； 对固态非晶质矿物，则只有集合体形态。
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地质学基础
矿物单体即矿物的单个晶体。矿物单体形态主 要包括矿物晶体结晶习性及晶面花纹两个方面。 1.结晶习性 矿物晶体在一定条件下，一定成分的同种矿物， 总是有它自己特定的结晶形态。晶体的这种性质称 为矿物的结晶习性，简称晶习或晶癖。 结晶习性不同于晶形，它是指晶体笼统的外貌 特征。
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地质学基础
是指同一种化学成分的物质，在不同的热力学 条件下，形成不同晶体构造的现象。 这些成分相同而构造各异的晶体，称为某成分 的同质多象变体。 如果一种物质以两种变体出现，则称为同质二 象；以三种变体出现，称为同质三象。 例如，C原子有金刚石和石墨，CaCO3有方解 石和文石；TiO2有金红石、锐钛矿和板钛矿。
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地质学基础
按照一定原则，用元素符号及其它辅助符号表 示矿物化学组成特征的式子，表示方法有两种：实 验式、结构式 实验式：只表示矿物中各组分数量比的化学式， 例如，方解石的实验式为CaCO3或CaO·CO2。 结构式：既能反映矿物中各组分种类、比例， 又能反映组分之间的结合关系。
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地质学基础
4.透明度 矿物允许可见光透过的程度。 根据矿物的透明程度，可将透明度分为三级： 透明、半透明和不透明。 透明矿物：允许绝大部分可见光透过，隔着薄 片或碎片刃边可清晰地看到物体的轮廓，如石英、 白云母、长石等； 不透明矿物：基本上不允许可见光透过，隔着 其薄片或碎块刃边看不到任何物体，如磁铁矿、黄 铁矿等； 半透明矿物：有关性质介于透明和不透明矿物 之间，如辰砂、雌黄等。
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孔雀石
红宝石
47 黄铁矿
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2.条痕 矿物粉末的颜色。 条痕与颜色的描述方法相同。 由于条痕消除了假色、减弱了他色，比矿物的 颜色更为固定，在鉴别某些不透明矿物时可具特殊 意义。 浅色、透明矿物的条痕大多为白、灰白等浅色， 条痕对这些矿物的鉴定意义不大。此外，条痕也不 适用于硬度高于条痕板的矿物。
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地质学基础
1.吸附水 以中性水分子形式吸附于矿物颗粒外表面或孔 隙中的水，不参与组成矿物的晶格，不属于矿物固 有的化学组成。 例如，包裹在粘土矿物颗粒表面的薄膜水及充 填在矿物粒间孔隙内的毛细管水。 2.结晶水 以中性水分子形式参与构成矿物晶体结构，其 数量固定。 例如，石膏Ca(SO4)·2H2O中的H2O，这种水 由于受到晶格束缚。脱失温度较高，一般为200～ 500℃或更高。
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鲕状赤铁矿
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(4)钟乳状集合 体：由溶液或胶体在 较开阔空间经蒸发结 晶或凝固，逐层堆积 而成。常见同心层状、 放射状构造。
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主要包括矿物对可见光吸收、反射、折射和透 射时所表现的颜色、条痕、光泽、透明度等性质， 也包括矿物受外部能量激发产生的发光性质。 1.颜色 是对入射可见光中不同波长的光线进行选择吸 收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。 当矿物对不同波长的光均匀吸收，随着吸收量 由多到少而呈现黑、深灰、灰、浅灰、白色。
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地质学基础
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地质学基础
金刚石
石英
除上述三种基本类型外，矿物的结晶习性还有一 些过渡类型： 介于一向延长与二向延长型之间的板柱状； 介于二向延长与三向等长型之间的厚板状； 介于三向等长与一向延长型之间的短柱状。 22
地质学基础
2.晶面花纹 实际晶体的晶面并非理想平面，其上常会出现 多种凹凸花纹。肉眼较易识别的晶面花纹包括晶面 条纹和蚀象。 (1)晶面条纹： 指在晶体的晶 面上出现且沿一定 方向排列的直线状 条纹。 黄铁矿
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地质学基础
是指在确定的某种矿物晶体结构中，本应全部 由某种离子或原子占据的位置，被性质相似的其它 离子或原子占据，不引起化学键性和晶体结构类型 发生质变的现象。 这种现象常常导致矿物的化学成份及其它有关 性质的改变。 例如，菱镁矿MgCO3中的Mg2+被Fe2+部分乃 至完全取代而形成菱铁矿FeCO3；闪锌矿ZnS中的 Zn2+可被Fe2+部分取代。
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地质学基础
水是很多矿物的重要组成部分，凡是含H2O 或H+、OH-、以及H3O+等离子的矿物，可称为 含水矿物。 根据水在矿物中的存在形式及其在矿物晶体 结构中所起的不同作用，可分为两种基本类型： 不参加晶体构成、与矿物晶体无关的水，称 为吸附水； 参加晶体构成或与矿物晶体结构关系较密切 的水，包括结晶水、结构水、沸石水和层间水。
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地质学基础
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地质学基础
矿物的化学成分：指单质或化合物类矿物中的 组成元素种类及含量。 化学成分在很大程度上决定了矿物的性质和用 途。 例如，赤铁矿（Fe2O3）的红色主要由其所含 的Fe3＋引起；因含铁量很高，赤铁矿矿石是炼铁的 主要矿石品种之一。
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地质学基础
地壳中各种化学元素的含量与矿物的化学成 分关系密切。 一般来说，元素的原子克拉克值越大，由其 结合形成的矿物种数越多、数量越大。 地壳中含量最高的矿物都是原子克拉克值较 高的Si、Al、Fe、K、Na、Ca、Mg的氧化物及含 氧盐矿物。 例如硅酸盐矿物占矿物种总数的 24 ％，占地 壳总重量的 75 ％；氧化物矿物占矿物种总数的 14 ％，占地壳总重量的17％。
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石英晶簇
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金刚石 希望
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受矿物的颜色、表面平坦程度、解理发育及集 合方式等因素影响，矿物表现出一些特殊的光泽： 油脂光泽：透明矿物在不平坦的断口上表现的 油脂状光亮。石英的断口具有这种光泽。 丝绢光泽：透明矿物纤维状集合体表面的丝绢 状光亮。纤维状石膏、石棉等矿物具有这种光泽。 珍珠光泽：由于内层解理面反射光相互干涉形 成类似珍珠或贝壳珍珠层表面的光亮。 土状光泽：粉末或土状、疏松多孔状矿物集合 体表面暗淡无光，所具有的光泽。
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矿物：由地质作用形成的、具有一定化学成分 和物理性质的自然元素或化合物。 由一种元素组成的，称为单质矿物。 大多数是由两种或两种以上的元素组成的化合 物矿物。 绝大多数为无机矿物，有机矿物只有几十种。 无机矿物主要呈固态；少数呈液态和气态。
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固态矿物按其内部结构可分为结晶质矿物和非 晶质矿物。 结晶质矿物内部质点在三维空间有序排列，可 反映出固定的外形，把这种具有自然多面体外形的 固体称为晶体。 非晶质矿物的内部质点不作规则排列，因而没 有固定外形，把内部质点在三维空间不呈规则排列 的固体称为非晶体。
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1.显晶集合体形态 由于矿物晶体的结晶习性、颗粒大小及空间排 列方式不同，显晶集合体有下列主要形态类型。 (1)粒状集合体：主要由三向等长的粒状晶体 颗粒构成。按颗粒直径大小，可分为： 粗粒状集合体：颗粒直径>5mm； 中粒状集合体：颗粒直径5－1mm； 细粒状集合体：颗粒直径<1mm。
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当矿物对 不同波长的光 选择吸收，则 呈现被吸收光 的补色。
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根据矿物颜色产生的原因,可将其分为自色、他 色和假色三种。 自色：由矿物本身固有的化学成分和结构所决 定的颜色。 他色：由非矿物本身固有的因素引起的颜色。 假色：由于某种物理原因及氧化作用所引起的 颜色。 自色因其主要由矿物固有因素决定的，对鉴定 矿物有重要意义；他色可作为鉴定某些矿物的辅助 依据；假色只对个别矿物有鉴定意义。