地质学基础 矿物.pptVIP

著名的产地有南非Kimberly、印度、扎伊尔、俄罗斯乌拉尔山、美国、中国山东、辽宁、贵州等地。 矿物学的发展简史 萌芽阶段：石器时代，利用矿物和岩石制作生产工具和装饰品。从奴 隶社会到封建社会由铜器时代向铁器时代过渡，矿冶事业得到发展。 世界上最早技术矿物原料的书籍——中国的《山海经》（公元前475年 前后），该书中提到80多种矿物、岩石、矿石的名称。用文字记载矿 物并尝试将其分类是希腊学者亚里士多德（公元前384-322年）和他的 门人提奥弗拉斯特（公元前371-286年）把和金属相类似的矿物归属于 “似金属类”，提氏写了一篇有关矿物学的《石头论》，把矿物分为三 类：金属、石头、土。并描述了16种矿物（主要是宝石）的形状。 描述矿物阶段：19世纪中叶，在化学元素学说、原子-分子学说、组成 化合物原子的配比定律和门捷列夫周期表的提出之后，借助化学分 析、偏光显微镜及晶体测角仪等方法开始系统的研究矿物，使矿物得 以迅速发展，形成了独立的科学。这个阶段矿物学总的特点是对矿物 种的描述和鉴定，且基本上是宏观的研究。 从宏观研究进入到微观研究的新阶段：19世纪末（1895年）伦琴 发现了X射线后，1912年劳埃用晶体作为光栅，发现了晶体对X射 线的衍射现象，使人们获得了用实验方法研究晶体内部结构的重 要手段，从而使矿物学从宏观研究跃进到微观研究的新领域。 现代矿物学阶段：最近二十年来，由于物理学、化学中的一些近 代理论如晶体场理论、配位场理论、分子轨道理论、能带理论被 应用于矿物学研究；一系列电子光学和激光测试技术的引入；各 种波谱手段的建立；矿物热力学性质数据测定新技术，特别是高 温超压等实验技术的实现；电子计算机技术的配合使用，等等， 促使矿物学发生了全面深刻的变化，导致矿物学的第四次变革， 使矿物学进入近代矿物学阶段。 中国自建国以来，矿物学得到迅速发展。1950年发现了我国 第一个新矿物-香花石；至今陆续发现并被国际矿物学会（IMA） 通过的中国新矿物已达数十种。 ?? 第一节 矿物通论? 一．矿物与晶体的概念 1．矿物的概念 矿物是在各种地质作用中形成的，在一定地质条件和 物理化学条件下相对稳定的自然元素单质或化合物。 2．晶体与非晶质体的概念 所谓晶体是指内部质点(原子、离子或分子）在三维  空间呈周期重复排列的固体。 也可以形象地说，晶体是具有格子构造的固体。 空间格子及组成要素 二．矿物的化学成分与化学式 矿物的化学成分是决定矿物各种特性的基本因素。 （一）元素的离子类型 1．惰性气体型离子 最外层具有2或8个电子，结构与惰性气体原子的最外电子层结构相似。离子半径较大，易与O2-结合形成氧化物或含氧盐，形成大部分的造岩矿物，因此又被称为亲氧元素或造岩元素。 （二）引起矿物化学成分变化的原因 引起矿物化学成分变化的因素很多，其中类质同像是最普遍、最有实际意义的原因。 1．类质同像的概念 矿物结晶时，晶体中的某些质点（原子、离子、络阴离子或分子等）被性质相似的质点以各种比例相互置换或取代，而晶体结构类型和化学键性基本不变的现象，称类质同像。 2．类质同像的形成条件 （1）离子半径必须相近； （2）离子类型相同或相近； （3）置换前后，离子的总电价相等。 闪锌矿 （ZnS） （Zn,Fe）S 铁闪锌矿 菱镁矿Mg[CO3] Fe[CO3]菱铁矿 （三）矿物的化学式 矿物的化学式是指用化学元素符号表示矿物化学成分 的方法，目前普遍采用结构式。 孔雀石Cu2[CO3](OH)2 蛋白石SiO2 ? H2O 铁闪锌矿 （Zn,Fe）S 三．矿物的形态与物理性质 （一）矿物的形态 1．矿物的单体（单个晶体）形态 （1）理想晶体的形态 单形（由同形等大的晶面构成的晶体形态 共47种）、 聚形（由两种或两种以上形状和大小的晶面 构成的理想形态） （2）实际晶体的形态 歪晶（晶体在生长过程中，由于受外界条件 影响，常不同程度地偏离其理想形态，形成 歪晶） ? 方解石 晶面表面特征 2．矿物集合体形态 显晶\隐晶\胶态集合体 （1）显晶集合体（肉眼可以辨认出单体） a．规则集合体 ——