1.矿物的分类与性质
z 已知的矿物约有3000种左右。 z 在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数属于非晶质矿物。 z 矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用于工农业及科学技
术的各个部门。 z 煤的化学成分很不稳定不是矿物，是典型的混合物。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
矿物的分类体系很多，比如：
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物 z 2. 硫化物矿物 z 3. 卤素化合物
种类少，约120种，仅占地壳重量的0.1 ％。大部分形成于地表条件下，构成盐 类矿物。
z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
常见矿物有石盐（NaCl）、钾盐 （KCl）、萤石（CaF2）等。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
绿柱石(beryl)
六方晶系，六方柱、复六方柱
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 以上8种元素占地壳总量的 97.13%wt。称主量元素或常 量元素，也称造岩元素。
z 其余84个元素仅占地壳总量的 2.87%。
1. 地壳元素的组成与分类 2. 地球元素丰度
z 地球的元素丰度排序： Fe>O>Mg>Si>Ni >S >Ca>Al>Co>Na。
z O和S（阴离子）原子丰度<<全部金属（阳离子）原子丰度之 和。因此地球能有多余的Fe、Ni进入地核。
理想晶体形态 在理想条件下，晶体常生长成某种 规则的几何多面体形态称为
理想晶体形态。 多面体外表的规则平面称为晶面。理想晶体形态分为单形和聚形
两类。
单形(Simple form)：晶体由同形等大的晶面构成的形态，如立方体,四 方双锥等。
聚形(Combinate form)：由两种或两种以上的晶面构成的晶体形态。
z 1）硝酸盐
z 2）碳酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物
分布相当广泛，约180～200种之多，占
z 2. 硫化物矿物 z 3. 卤素化合物 z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
地壳重量的17％。
常见矿物有石英、刚玉Al2O3、磁铁矿、 铝土矿Al2O3·nH2O等，是铝、铁、锰、 锡、铀、铬、钛、钍等矿石的重要来
源，经济价值很大。
z 1）硝酸盐
z 2）碳酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物
z 2. 硫化物矿物
z 3. 卤素化合物
z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物
z 2. 硫化物矿物
z 3. 卤素化合物
z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
大约80～95种，占地壳重量1.7％。 如：方解石、白云石、孔雀石。
z 1）硝酸盐
z 2）碳酸盐
z 5. 含氧盐 z 1）硝酸盐 z 2）碳酸盐
总重量的3/4，如将SiO2重量计入，可为地壳 总重量的87％以上。 如：橄榄石、普通辉石、普通角闪石、云母、 正长石、斜长石、高岭石、滑石、石榴子石、
z 3）硫酸盐
红柱石及蛇纹石和石棉。
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
黄铁矿(pyrite)
立方晶系，五角十二面体形态
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
种类较多，约260种，但重量仅为地壳的 0.1％。
z 1）硝酸盐
如：重晶石BaSO4、石膏CaSO4.2H2O。
z 2）碳酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
晶体习性 (crystal habbit) 矿物晶体在一定条件下，常常趋向于形成的某一习惯
性形态，称为晶体的习性，简称晶习。可分为： 三向等长：粒状矿物。 二向延展：片状、板状矿物。 一向伸长：针状、柱状矿物。
石榴子石
黑云母
电气石 (碧玺)
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
片状集合体－白云母
柱状集合体－辉锑矿
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
实际晶体的晶面常常具有各种花纹和凹坑。许多晶体的晶面上可以见到一 系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹(生长纹或聚形纹)。
石英(水晶)
1. 矿物及矿物的分类 2. ogy）
2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度
3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口
石榴子石(garnet)
立方晶系，菱形十二面体形态
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
石英(quartz)
三方晶系，六方柱+菱面体+三方偏方面体
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
黄铁矿(pyrite)
立方晶系，立方体形态
石盐(halite)
立方晶系，立方体形态。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物 z 2. 硫化物矿物
共200～300多种，重量为地壳的0.25％。 常富集成重要的有色金属矿床，是铜、
z 3. 卤素化合物 z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐 z 1）硝酸盐 z 2）碳酸盐
z 亲O性元素称造岩元素，亲S元素成为金属成矿元素。
二、 矿物的分类及性质
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
矿物(mineral)
z 矿物是自然产出且内部质点（原子、离子）排列有序的均匀固体。其化学成分 一定并可用化学式表达。自然产出——由地质作用形成。
z 地壳中存在的自然化合物和少数自然元素，具有相对固定的化学成分和性质。 都是固态的（如铁矿石）无机物。矿物是组成岩石的基础。
铅、锌、锑等的重要来源，具有很大经 济价值。 常见矿物有黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、 方铅矿PbS、闪锌矿、辉锑矿Sb2S3、辉 钼矿MoS2、辰砂HgS。
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
矿物千姿百态，就其单体而言，它们的大小悬殊，有的肉眼或用一般的放 大镜可见（显晶），有的需藉助显微镜或电子显微镜辨认（隐晶）；有的晶 形完好，呈规则的几何多面体形态；有的呈不规则的颗粒，存在于岩石或土 壤之中。
矿物单体形态大体上可分为三向等长（如粒状）、二向延展（如板状﹑片 状）和一向伸长（如柱状﹑针状﹑纤维状）3种类型。而晶形则服从几何结 晶学规律。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
晶体在生长过程中，因各种原因的影响，造成不同程度偏离其理想形态形 成歪晶。歪晶通常表现为部分晶面发育不良，甚至部分晶面缺失。
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
在人的一生中约需要1678吨矿物和燃料.
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
术的各个部门。 z 煤的化学成分很不稳定不是矿物，是典型的混合物。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
矿物的分类体系很多，比如：
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物 z 2. 硫化物矿物 z 3. 卤素化合物
种类少，约120种，仅占地壳重量的0.1 ％。大部分形成于地表条件下，构成盐 类矿物。
z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
常见矿物有石盐（NaCl）、钾盐 （KCl）、萤石（CaF2）等。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
绿柱石(beryl)
六方晶系，六方柱、复六方柱
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 以上8种元素占地壳总量的 97.13%wt。称主量元素或常 量元素，也称造岩元素。
z 其余84个元素仅占地壳总量的 2.87%。
1. 地壳元素的组成与分类 2. 地球元素丰度
z 地球的元素丰度排序： Fe>O>Mg>Si>Ni >S >Ca>Al>Co>Na。
z O和S（阴离子）原子丰度<<全部金属（阳离子）原子丰度之 和。因此地球能有多余的Fe、Ni进入地核。
理想晶体形态 在理想条件下，晶体常生长成某种 规则的几何多面体形态称为
理想晶体形态。 多面体外表的规则平面称为晶面。理想晶体形态分为单形和聚形
两类。
单形(Simple form)：晶体由同形等大的晶面构成的形态，如立方体,四 方双锥等。
聚形(Combinate form)：由两种或两种以上的晶面构成的晶体形态。
z 1）硝酸盐
z 2）碳酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物
分布相当广泛，约180～200种之多，占
z 2. 硫化物矿物 z 3. 卤素化合物 z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
地壳重量的17％。
常见矿物有石英、刚玉Al2O3、磁铁矿、 铝土矿Al2O3·nH2O等，是铝、铁、锰、 锡、铀、铬、钛、钍等矿石的重要来
源，经济价值很大。
z 1）硝酸盐
z 2）碳酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物
z 2. 硫化物矿物
z 3. 卤素化合物
z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物
z 2. 硫化物矿物
z 3. 卤素化合物
z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐
大约80～95种，占地壳重量1.7％。 如：方解石、白云石、孔雀石。
z 1）硝酸盐
z 2）碳酸盐
z 5. 含氧盐 z 1）硝酸盐 z 2）碳酸盐
总重量的3/4，如将SiO2重量计入，可为地壳 总重量的87％以上。 如：橄榄石、普通辉石、普通角闪石、云母、 正长石、斜长石、高岭石、滑石、石榴子石、
z 3）硫酸盐
红柱石及蛇纹石和石棉。
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
黄铁矿(pyrite)
立方晶系，五角十二面体形态
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
种类较多，约260种，但重量仅为地壳的 0.1％。
z 1）硝酸盐
如：重晶石BaSO4、石膏CaSO4.2H2O。
z 2）碳酸盐
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
晶体习性 (crystal habbit) 矿物晶体在一定条件下，常常趋向于形成的某一习惯
性形态，称为晶体的习性，简称晶习。可分为： 三向等长：粒状矿物。 二向延展：片状、板状矿物。 一向伸长：针状、柱状矿物。
石榴子石
黑云母
电气石 (碧玺)
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
片状集合体－白云母
柱状集合体－辉锑矿
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
实际晶体的晶面常常具有各种花纹和凹坑。许多晶体的晶面上可以见到一 系列平行或交叉的条纹，称晶面条纹(生长纹或聚形纹)。
石英(水晶)
1. 矿物及矿物的分类 2. ogy）
2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度
3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口
石榴子石(garnet)
立方晶系，菱形十二面体形态
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
石英(quartz)
三方晶系，六方柱+菱面体+三方偏方面体
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
黄铁矿(pyrite)
立方晶系，立方体形态
石盐(halite)
立方晶系，立方体形态。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
z 更科学的分类为依据化学成分进行分类：
z 1. 自然元素矿物 z 2. 硫化物矿物
共200～300多种，重量为地壳的0.25％。 常富集成重要的有色金属矿床，是铜、
z 3. 卤素化合物 z 4. 氧化物及氢氧化物 z 5. 含氧盐 z 1）硝酸盐 z 2）碳酸盐
z 亲O性元素称造岩元素，亲S元素成为金属成矿元素。
二、 矿物的分类及性质
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
矿物(mineral)
z 矿物是自然产出且内部质点（原子、离子）排列有序的均匀固体。其化学成分 一定并可用化学式表达。自然产出——由地质作用形成。
z 地壳中存在的自然化合物和少数自然元素，具有相对固定的化学成分和性质。 都是固态的（如铁矿石）无机物。矿物是组成岩石的基础。
铅、锌、锑等的重要来源，具有很大经 济价值。 常见矿物有黄铁矿FeS2、黄铜矿CuFeS2、 方铅矿PbS、闪锌矿、辉锑矿Sb2S3、辉 钼矿MoS2、辰砂HgS。
z 3）硫酸盐
z 4）钨酸盐和钼酸盐
z 5）磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
矿物千姿百态，就其单体而言，它们的大小悬殊，有的肉眼或用一般的放 大镜可见（显晶），有的需藉助显微镜或电子显微镜辨认（隐晶）；有的晶 形完好，呈规则的几何多面体形态；有的呈不规则的颗粒，存在于岩石或土 壤之中。
矿物单体形态大体上可分为三向等长（如粒状）、二向延展（如板状﹑片 状）和一向伸长（如柱状﹑针状﹑纤维状）3种类型。而晶形则服从几何结 晶学规律。
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
晶体在生长过程中，因各种原因的影响，造成不同程度偏离其理想形态形 成歪晶。歪晶通常表现为部分晶面发育不良，甚至部分晶面缺失。
z 6）硅酸盐(岛、环、链、层、架)
z 7）硼酸盐
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
在人的一生中约需要1678吨矿物和燃料.
1. 矿物及矿物的分类 2. 矿物的物理性质
1) 矿物的形态（morphology） 2) 矿物的光学性质：颜色、条痕、光泽、透明度 3) 矿物的力学性质：硬度、解理与断口 4) 矿物的其他性质：比重、磁性、发光性等
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矿物的分类与开采
矿物的分类与开采在我们生活的这个地球上，矿物是一种极其重要的自然资源。
从我们日常使用的手机、电脑，到建筑所用的钢铁、水泥，再到装饰用的珠宝玉石，无一不是来源于矿物。
那么，矿物究竟是如何分类的？又是怎样被开采出来的呢？矿物的分类方法有很多种，常见的有根据化学成分、晶体结构、物理性质等进行分类。
按照化学成分来分，矿物可以大致分为五大类。
第一类是自然元素矿物，比如金、银、铜等，这些元素在自然界中往往以单质的形式存在。
第二类是硫化物矿物，像黄铁矿、方铅矿等都属于这一类。
第三类是氧化物和氢氧化物矿物，比较常见的有磁铁矿、赤铁矿以及刚玉等。
第四类是卤化物矿物，比如石盐、萤石等。
第五类是含氧盐矿物，这是种类最多的一类，包括碳酸盐矿物，如方解石、白云石；硫酸盐矿物，如石膏、重晶石；硅酸盐矿物，如长石、云母、石英等。
根据晶体结构分类，矿物可以分为七大晶系，分别是等轴晶系、四方晶系、三方晶系、六方晶系、斜方晶系、单斜晶系和三斜晶系。
不同的晶系具有不同的对称性和几何特征，这对于矿物的鉴定和研究具有重要意义。
从物理性质方面分类，矿物可以依据颜色、光泽、硬度、解理、比重等特性进行区分。
比如，根据颜色，赤铁矿呈现红色，而磁铁矿通常是黑色；从光泽来看，有金属光泽的如黄铁矿，玻璃光泽的如石英；硬度方面，滑石的硬度很低，而金刚石则是自然界中最硬的矿物。
了解了矿物的分类，接下来我们看看矿物是如何被开采的。
首先，在开采之前需要进行详细的地质勘探工作。
地质工作者会通过野外考察、采样分析、地球物理勘探等手段，来确定矿产的位置、储量、品位等信息。
这就好比在打仗之前要先摸清敌人的底细一样，只有了解清楚了，才能制定出合理的开采方案。
当确定了矿产的相关信息后，就可以开始规划开采方案了。
开采方式主要有露天开采和地下开采两种。
露天开采适用于埋藏较浅、覆盖层较薄的矿床。
这种方式就像是在平地上挖一个大坑，把矿石直接暴露出来进行开采。
其优点是开采效率高、成本低，而且作业条件相对安全。
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金刚石
自然金
(2)硫化物及类似化合物大类：辰砂HgS，黄铁矿 FeS2等
辰砂
辰砂
辰砂
黄铁矿
(3)氧化物和氢氧化合物大类：
氧化物类： 红、蓝宝石 石英族 赤铁矿 锡石 尖晶石 金绿宝石 金红石
Al2O3 SiO2 Fe2O3 SnO2 MgAl2O4 BeAl2O4 TiO2
Al4[Si4O10](OH)8 单位晶胞结构 高岭石 地开石 珍珠陶土
单元层 单层 双层 六层
晶系 三斜 单斜 单斜
6. 水在矿物中存在的形式
(1)吸附水：呈中性的水分子存在(H2O)，不参与矿 物晶体结构
薄膜水
毛细管水
胶体水：是水胶凝体矿物中的分散媒而存在的水， 即固定吸附在分散相表面的水。
5．同质多象
同种化学成分的物质，在不同物理化学条件下（温 度、压力、介质）形成不同结构晶体的现象，称为 同质多象。
碳（C）的同质多象变体：
金刚石
等轴晶系
石墨
六方晶系
六方金刚石 六方晶系（陨石撞击地表 时所形成）SiO2的同质ຫໍສະໝຸດ 象变体573℃（常压）以上
β
石英（高温石英）六方晶系
573℃以下
(4)类质同象元素，写在小括号中，用逗号隔开， 含量高者写在前面，如橄榄石(Mg, Fe)2[SiO4]。
(5)若有分子水则排在最后，中间用·隔开，如欧泊
SiO2·nH2O
矿物的化学式是根据矿物的定量化学全分析数据， 经过换算得来的，但由此得到的只是实验式、结 构式要根据晶体结构和晶体化学原理确定或进行 晶体结构分析。
矿物的化学式有两种，即实验式和结构式
a、实验式：仅表示出组成矿物元素的种类及其原 子数之比的化学式，可用元素的形式写出如 BeAl2O4，也可用简单氧化物组合方式写出 BeO·Al2O3 b、结构式（晶体化学式）：除了能表示出组成元 素的种类及其原子数之比外，还可反映矿物晶体 结构中各组分相互结合的情况。
自然金
(2)硫化物及类似化合物大类：辰砂HgS，黄铁矿 FeS2等
辰砂
辰砂
辰砂
黄铁矿
(3)氧化物和氢氧化合物大类：
氧化物类： 红、蓝宝石 石英族 赤铁矿 锡石 尖晶石 金绿宝石 金红石
Al2O3 SiO2 Fe2O3 SnO2 MgAl2O4 BeAl2O4 TiO2
Al4[Si4O10](OH)8 单位晶胞结构 高岭石 地开石 珍珠陶土
单元层 单层 双层 六层
晶系 三斜 单斜 单斜
6. 水在矿物中存在的形式
(1)吸附水：呈中性的水分子存在(H2O)，不参与矿 物晶体结构
薄膜水
毛细管水
胶体水：是水胶凝体矿物中的分散媒而存在的水， 即固定吸附在分散相表面的水。
5．同质多象
同种化学成分的物质，在不同物理化学条件下（温 度、压力、介质）形成不同结构晶体的现象，称为 同质多象。
碳（C）的同质多象变体：
金刚石
等轴晶系
石墨
六方晶系
六方金刚石 六方晶系（陨石撞击地表 时所形成）SiO2的同质ຫໍສະໝຸດ 象变体573℃（常压）以上
β
石英（高温石英）六方晶系
573℃以下
(4)类质同象元素，写在小括号中，用逗号隔开， 含量高者写在前面，如橄榄石(Mg, Fe)2[SiO4]。
(5)若有分子水则排在最后，中间用·隔开，如欧泊
SiO2·nH2O
矿物的化学式是根据矿物的定量化学全分析数据， 经过换算得来的，但由此得到的只是实验式、结 构式要根据晶体结构和晶体化学原理确定或进行 晶体结构分析。
矿物的化学式有两种，即实验式和结构式
a、实验式：仅表示出组成矿物元素的种类及其原 子数之比的化学式，可用元素的形式写出如 BeAl2O4，也可用简单氧化物组合方式写出 BeO·Al2O3 b、结构式（晶体化学式）：除了能表示出组成元 素的种类及其原子数之比外，还可反映矿物晶体 结构中各组分相互结合的情况。
粘土矿物1
（2）非膨胀性
在伊利石晶层之间 吸附有钾离子。它受到 相邻两晶层负电荷的吸 附，因而对相邻两晶层 产生了很强的键联效果， 连接力很强，使晶层不 易膨胀。
（3）电荷数量较大
同晶替代较普遍， 主要发生在硅片中， 但部分电荷被K＋离子 所中和，阳离子交换 量介于高岭石与蒙脱 石之间。
（4）胶体特性
3、水化云母组
又叫2：1型非 膨胀性矿物或伊利 组矿物。
水化云母组具有以下特征：
（1）2：1型晶层结构
晶层结构与蒙脱石相似， 同样是由两层硅片夹一层 铝片组成，硅片和铝片的 比例为2：1，故又称2：1 型非膨胀性矿物。
伊利石是其代表。分子 式为： K2（Al·Fe·Mg）4 （SiAl）8O20（OH） 4·nH2O。
晶层类型
两种晶片的配合比例不 同，而构成： 1：1型晶层 2：1型晶层 2：1：1型晶层
（1）1：1型单位晶层
由一个硅片和一个铝片构成。 硅片顶端的活性氧与铝片底层 的活性氧通过共用的方式形成单位 晶层。这样1：1型层状铝硅酸盐的 单位晶层有两个不同的层面，一个 是由具有六角形空穴的氧原子层面， 一个是由氢氧构成的层面。
2、单位晶片
从化学上来看，四面体 为 （ SiO4）4－， 八 面 体 为 （AlO6）9－，它们都不是化 合物，在它们形成硅酸盐粘 土矿物之前，四面体和八面 体分别各自聚合。
（1）四面体片（简称硅片）
在水平方向上四面体通过共 用底部氧的方式在平面两维方向上 无限延伸，排列成近似六边形蜂窝 状的四面体片（简称硅片）。
粘土矿物的分类
粘土矿物根据结晶学特征分 为三类：
一、层状硅酸盐粘土矿物， 二、纤维状硅酸盐粘土矿物， 三、非硅酸盐粘土矿物（非 晶质粘土矿物）。
普通地质学常见矿物
硫化物矿物
黄铁矿
黄铁矿的晶形多种多 样，最常见的为立方体、 五角十二面体和八面体， 在立方体晶面上常显有 三组垂直直晶纹。黄铁 矿的颜色为浅铜黄色， 常带有褐色或斑状锖色， 条痕黑色。黄铜矿为金 属 光 泽 ， 硬 度 6~6.5 ， 断口参差状，密度 4.9~5.2。
黄铁矿和石英
黄铜矿
闪锌矿
闪锌矿的颜色有无色、浅黄、 黄褐到综黑都有，并随着含铁 量的增加而加深。含Ge时为 橘红色，含Cd时为蜜黄色， 含Ga时为浅褐色。条痕浅褐 色。
闪锌矿的光泽随含铁量的增加 而坚强，由金刚光泽至半金属 光泽之间变化；晶体透明—半 透明；硬度3.5~4.2；晶体形态 为菱形十二面体，具六组解理； 密度3.9~4；不导电。
普通辉石
晶体短柱状，横 切面为八角形， 集合体常为致密 块状或粒状。普 通辉石的颜色为 黑色或黑褐色， 玻璃光泽，半透 明，硬度5~6， 两组解理近正交， 密度3.2~3.6，
普通角闪石
晶体一般为长柱状， 集合体为纤维状或 粒状。普通角闪石 的颜色为暗绿色— 黑色，玻璃光泽， 硬度5.5~6，两组 解理完全，斜交， 密度3.11~3.42。
矿物、磷酸盐矿物 卤化物矿物
单质（自然元素）类 矿物
自然金
自然金为金黄色，条痕 为光亮的金黄色，随着 银含量的增加，颜色逐 渐发白。强金属光泽， 不透明，硬度（2.5~3）， 密 度 （ 15.6~19.3 ） ， 熔 点 1062℃ 。 无 解 理 ， 导 电和导热良好，具强延 展性。化学性质稳定， 在空气中不氧化，金只 可溶解在王水之中。
石膏的硬度小于指甲
磷灰石
晶体呈六方柱体锥体；集合全多呈粒状、 致密块状或结核状。颜色常为黄绿色、灰 绿色、褐红色、浅紫色。条痕为白色。玻 璃光泽，断口为油质光泽。半透明至透明； 解理不完全；硬度为5；密度为3.18—3.21
煤矿地质学第2章 矿物与岩石
（4）花岗岩类：SiO2 >65%。SiO2含量最 多，出现石英、钾长石、酸性斜长石、黑 云母共生。
(四)火成岩的组构 1.结构:主要指岩石的组成部分自身的
特点(结晶程度、颗粒大小、晶体形态、
自形程度)及其相互间的关系。
火成岩的结构主要有以下几种: （1）显晶质结构 （2）隐晶质结构 （3）玻璃质结构 （4）等粒结构和不等粒结构 （5）斑状结构和似斑状结构 （6）自形晶结构、半自形晶结构和他 形结构
2.解理：矿物的解理是指矿物在外力打击之 下，总是沿着一定的方向裂开成光滑平面 的性质。裂开的光滑面称为解理面。完全 解理、中等解理、不完全解理、极不完全 解理。 3.断口：矿物的断口是指矿物在外力作用下 在任意方向产生不平整端面的性质。贝壳 状断口、锯齿状断口、参差状断口。 （四）矿物的其它性质
二、火成岩的分类
火成岩一般根据化学成分、 矿物成分、产状和构造进行分类。 1.化学成分分类 根据SiO2的百分含量，火成岩可以分为： 酸性岩SiO2>65% 中性岩SiO2含量65%～52% 基性岩SiO2含量52%～45% 超基性岩SiO2<45%
2.矿物成分分类 按矿物成分划分的岩石类型与按化 学成分划分的岩石类型对应关系如下： 橄榄岩——苦橄岩类 超基性岩
同质多象：同种化学成分的物质，化学 成分完全相同，但内部结构迥然不同。
三、晶体与非晶体
自然界产出的矿物都是晶体。内部
具有格子状结构才是晶体的本质。
锰结核
石棉
绿柱石
四、矿物的主要性质
（一）矿物的形态 1.单体的形态： 一向延长的：形态呈柱状、针状、纤维状。 二向延展的：形态呈板状、片状、鳞片状。 三向等长的：形态呈等轴状或粒状。
2.集合体的形态：
矿床矿物学与矿石物性
导热性：矿石传递热量的能力
韧性：矿石抵抗冲击和变形的能力
磁性：矿石在磁场中的反应
密度：矿石单位体积的质量
电性：矿石在电场中的反应
03
矿床矿物学研究方法
野外地质调查
调查方法：地质测绘、地质勘探、地球物理勘探等
目的：获取矿床矿物学和矿石物性的第一手资料
调查内容：地质构造、岩石类型、矿物组成、矿石类型等
矿石分布：分析矿石在矿床中的分布情况，如层状、脉状等
矿石开采：研究矿石的开采方法，如露天开采、地下开采等
04
矿石物性的应用
矿产资源勘查
矿石物性在矿产资源勘查中的应用
矿石物性对矿产资源评价的影响
矿石物性在矿产资源开发中的应用
矿石物性在矿产资源环境保护中的应用
矿石加工利用
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
研究方法：地球化学、遥感技术等
研究目标：提高矿产资源利用率，降低环境污染
发展趋势：绿色、环保、可持续的矿床矿物学研究
矿石物性在矿业领域的应用前景
矿石物性研究有助于提高矿产资源的利用率
矿石物性研究有助于优化矿山开采和选矿工艺
矿石物性研究有助于降低矿山环境污染和生态破坏
矿石物性研究有助于提高矿山安全水平和生产效率
矿石磨矿：将小块矿石磨成细粉，提高后续处理的效率
矿石破碎：将大块矿石破碎成小块，便于后续处理
矿石选矿：根据矿石的物理、化学性质，将矿石中的有用矿物与无用矿物分离
矿石冶炼：将选矿后的有用矿物进行冶炼，提取出金属或其他有用物质
环境保护与治理
矿石物性在环境保护中的应用：如重金属污染治理、土壤修复等
矿石物性在污染监测中的应用：如地下水污染监测、大气污染监测等
矿物的分类与命名
自然金
银金矿
金银矿
晶体结构：铜型结构（立方最紧密堆积）（图片）； 晶体结构：铜型结构（立方最紧密堆积）（图片）； ）（图片 思考：晶系？对称型？ 思考：晶系？对称型？ 形态：不规则粒状集合体， 图片）； 形态：不规则粒状集合体，树枝状等 （图片）；
主要矿物简介——自然金： 自然金： 主要矿物简介
物理性质： 请同学们自己说出）； 物理性质： （请同学们自己说出）； 成因：热液型，砂金（沉积砂矿），变质型。 ），变质型 成因：热液型，砂金（沉积砂矿），变质型。 用途： 硬通货” 装饰，精密仪器，耐高温、 用途：“硬通货”，装饰，精密仪器，耐高温、腐蚀材料 等。 关于黄金的纯度：成色－ 的含量 用千分数表示： 的含量， 关于黄金的纯度：成色－Au的含量，用千分数表示：
第十八章 自然元素大类 自然元素大类
概述
呈单质状态产出的矿物；也可以是多种金属元素形成 单质状态产出的矿物； 状态产出的矿物 金属互化物、合金。 的金属互化物、合金。 单质如：自然金Au、金刚石C； 单质如：自然金 、金刚石 ； 金属互化物如： 相当于化合物， 金属互化物如：Fe0.83Si2（相当于化合物，含量比列 固定） 固定） 合金如： 合金如：Au-------Ag（类质同像系列，含量连续变 （类质同像系列， 化） 在有些情况下，金属互化物与合金不好区分。 在有些情况下，金属互化物与合金不好区分。
主要矿物简介——自然金： 主要矿物简介 自然金：
化学成分：Au，与Ag呈完全类质同像，形成金银矿、 化学成分： ， 呈完全类质同像，形成金银矿、 呈完全类质同像 银金矿等： 银金矿等：
Ag含量 含量 （%） 矿物名称 0~5 5~15 含银 自然金 15~50 50~85 85~95 含金 自然银 95~10 0 自然银
矿物基本概念
黝铜矿钢灰色至铁黑色，条痕钢灰至铁黑色，具有明显的脆性
11.常见的氧化物和氢氧化物矿物有哪些？
常见的氧化物和氢氧化物矿物及它们的鉴定特征如下：
常见的氧化物和氢氧化物矿物鉴定特征
刚玉具晶面条纹，高硬度9
赤铁矿樱红色条痕，无磁性
钛铁矿条痕钢灰或黑色，弱磁性
尖晶石八面体晶形，尖晶石律双晶，高硬度8
磁铁矿黑色条痕，具强磁性
岛状结构硅酸盐矿物鉴定特征
锆石晶体多呈双锥状，柱状，硬度7.5～8
橄榄石橄榄绿色，粒状集合体，常具贝壳状断口
石榴石硬度5.6～7.5，断口呈油脂光泽
红柱石灰色、玫瑰色、肉红色等多种颜色，具独特的碳质包裹物
蓝晶石浅蓝色、蓝白色，硬度具异向性
黄玉柱状晶形，柱面有纵纹，硬度8
绿帘石黄绿色或各种色调的绿色，柱状晶形，柱面上具纵纹
4.什么是矿物的磁性？
矿物的磁性是指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引，或矿物本身能吸引铁质物件的性质。根据矿物的磁性，将矿物分为磁性矿物、电磁性矿物和逆磁性矿物三种。
5.什么是矿物的硬度？
矿物的硬度是矿物抵抗外来刻划，压入或研磨等机械作用的能力。是鉴定矿物的重要特征之一。矿物硬度以H表示。
6.什么是矿物的条痕？
石膏晶体多呈板状，晶面具纵纹，硬度1.5～2，解理平行{101}极完全，平行{100}、{011}中等
重晶石晶体多呈板状，解理平行{001}完全，平行{210}中等，相对密度4.3～4.5
明矾石加硝酸钴溶液灼烧时呈蓝色，加盐酸不起泡
芒硝富含结晶水，是所有易溶含水硫酸盐和氯化物中相对密度最小(1.49)，折射率最低的矿物
多水高岭石土状集合体，折射率、硬度、比重低于高岭石
蛇纹石黄绿色等，油脂或蜡状光泽，致密块状
11.常见的氧化物和氢氧化物矿物有哪些？
常见的氧化物和氢氧化物矿物及它们的鉴定特征如下：
常见的氧化物和氢氧化物矿物鉴定特征
刚玉具晶面条纹，高硬度9
赤铁矿樱红色条痕，无磁性
钛铁矿条痕钢灰或黑色，弱磁性
尖晶石八面体晶形，尖晶石律双晶，高硬度8
磁铁矿黑色条痕，具强磁性
岛状结构硅酸盐矿物鉴定特征
锆石晶体多呈双锥状，柱状，硬度7.5～8
橄榄石橄榄绿色，粒状集合体，常具贝壳状断口
石榴石硬度5.6～7.5，断口呈油脂光泽
红柱石灰色、玫瑰色、肉红色等多种颜色，具独特的碳质包裹物
蓝晶石浅蓝色、蓝白色，硬度具异向性
黄玉柱状晶形，柱面有纵纹，硬度8
绿帘石黄绿色或各种色调的绿色，柱状晶形，柱面上具纵纹
4.什么是矿物的磁性？
矿物的磁性是指矿物能被永久磁铁或电磁铁吸引，或矿物本身能吸引铁质物件的性质。根据矿物的磁性，将矿物分为磁性矿物、电磁性矿物和逆磁性矿物三种。
5.什么是矿物的硬度？
矿物的硬度是矿物抵抗外来刻划，压入或研磨等机械作用的能力。是鉴定矿物的重要特征之一。矿物硬度以H表示。
6.什么是矿物的条痕？
石膏晶体多呈板状，晶面具纵纹，硬度1.5～2，解理平行{101}极完全，平行{100}、{011}中等
重晶石晶体多呈板状，解理平行{001}完全，平行{210}中等，相对密度4.3～4.5
明矾石加硝酸钴溶液灼烧时呈蓝色，加盐酸不起泡
芒硝富含结晶水，是所有易溶含水硫酸盐和氯化物中相对密度最小(1.49)，折射率最低的矿物
多水高岭石土状集合体，折射率、硬度、比重低于高岭石
蛇纹石黄绿色等，油脂或蜡状光泽，致密块状
第二章煤矿地质学矿物岩石
成分相对固定 的化合物 （ 简单化合物、 简单化合物、 络合物、 络合物、复化 ）、成分可 物）、成分可 变的化合物
1．矿物
1.3 矿 物 的 基 本 性 质
矿物的同质多像 同一化学成分的物质， 同一化学成分的物质，在不同的外 界条件（温度、压力、介质） 界条件（温度、压力、介质）下， 可以结晶成两种或两种以上的不同 构造的晶体， 构造的晶体，构成结晶形态和物理 性质不同的矿物， 性质不同的矿物，这种现象称同质 多像。 多像。
矿物与岩石
《煤矿地质学》 煤矿地质学》
本章结构
1. 矿物
2. 岩石
1．矿物
1.1 组成地壳的化学元素
1.2 矿物的概念 1.3 矿物的基本性质 1.4 常见矿物
1．矿物
1.1 组 成 地 壳 的 化 学 元 素
元素 具有相同核电荷数的同种原子总称为 一种元素。 同位素 同种元素的原子具有的中子数可以 不同，因而具有不同的原子量。 克拉克值 组成固体地壳的的主要化学元素 常被称为造岩元素。
1．矿物
1.1 组 成 地 壳 的 化 学 元 素
地壳主要元素丰度 元 素 氧 硅 铝 铁 钙 O Si Al Fe Ga 克拉克值 /% 46.30 28.15 8.23 5.63 4.15 元 素 钠 钾 镁 钛 氢 Na K Mg Ti H 克拉克值 /% 2.36 2.09 2.33 0.57 0.15
1．矿物
1.4 常 见 矿 物
自然元素矿物 硫化物及其类似化合物矿物
矿物
氧化物及氢氧化物矿物 卤化物 含氧盐矿物
1．矿物
1.4 常 见 矿 物
1.4.1 矿物的分类与命名
1.4.2 自然元素矿物
1.4.3 硫化物类矿物 1.4.4 氧化物及氢氧化物类矿物 1.4.5 含氧盐类矿物
天然矿物的分类
天然矿物的分类
天然矿物可以按照不同的方式进行分类，以下是几种常见的分类方式：
1. 按成因和形成条件分类：
* 原生矿物：由岩浆冷凝或气液、气固相变直接形成的矿物，如橄榄石、辉石、闪长石、石英、正长石、云母等。
* 次生矿物：由原生矿物经物理风化、化学风化或生物风化作用转变而成的矿物，如高岭石、蒙脱石、海绿石、褐铁矿、孔雀石等。
* 表生矿物：在地球表面或近地表条件下，由非矿物的天然物质转变而成的矿物，如盐类矿物、硅华、蛋白石等。
2. 按化学组成分类：
* 自然元素矿物：由一种或几种自然元素形成的矿物，如金、银、铜、铁、锰等。
* 硫化物及其类似化合物矿物：以硫离子为主要组成部分的矿物，如黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等。
* 卤化物矿物：以卤素离子(如氟、氯、溴、碘)为主要组成部分的矿物，如石盐、钾石盐、萤石等。
* 氧化物及氢氧化物矿物：以氧离子和氢氧根离子为主要组成部分的矿物，如磁铁矿、赤铁矿、铝土矿等。
* 含氧酸盐矿物：由金属离子或铵根离子与酸根离子结合形成的矿物，如石膏、重晶石、方解石等。
3. 按矿物组成分类：
* 单质矿物：只由一种元素组成的矿物，如自然金、自然银、金刚石等。
* 化合矿物：由两种或两种以上的元素化合而成的矿物，如黄铁矿(FeS2)、黄铜矿(CuFeS2)等。
* 混合矿物：由两种或两种以上的矿物混合而成的矿物，如条带状混合岩等。
以上仅是天然矿物分类的一部分方式，实际上，矿物的分类方式还有很多种，如按晶体形态、物理性质、化学成分等进行分类。
不同的分类方式有助于人们更好地了解和利用天然矿物资源。