地质学05重要矿物简介课件.ppt

第二节 重要矿物简介,一 矿物的命名1）命名的依据矿物本身的特征，如化学成分、形态、物理性质等，有的是以发现该矿物的地点或人或者研究学者的名字而命名。2）某些矿物命名的习惯 呈金属光泽或主要用于提炼金属的矿物称为矿，如方铅矿、菱铁矿等；具非金属光泽者称为石，如方解石、孔雀石等；宝玉石类矿物常称为玉，如刚玉、黄玉、硬玉等；成透明晶体者称晶，如水晶、黄晶等；常以细小颗粒产出的矿物称砂，如辰砂、毒砂等；地表次生的并呈松散状的矿物称华，如钴华、钼华等；易溶于水的硫酸盐矿物常称之为矾，如胆矾、黄钾铁矾等。,二、矿物的分类（结晶化学分类）（一）、分类的原则：1、矿物的化学成分2、晶格构造（二）、类别：共分五大类别,矿物晶体化学分类 第一大类 自然元素矿物 第二大类 硫化物及其类似化合物矿物 第三大类 氧化物和氢氧化物矿物 第四大类 含氧盐矿物 第五大类 卤化物矿物,（一）自然元素大类矿物自然金、自然银、自然铜、自然硫、石墨、金刚石等,第二节 重要矿物简述,目前已发现的矿物大约有3000种，随着现代研究手段的改进，逐年有新矿物发现，近年平均每年发现约四五十种。一、自然元素矿物 1、石墨C 通常为鳞片状、片状 或块状集合体。鉴定特征：钢灰色，染手染纸，滑腻感。,鳞片状石墨,用途：冶金工业：作 高温坩埚铸件 机械工业：润滑剂 电池工业：电极 原子能工业：中子减速剂 用于制造铅笔芯、涂料、染料等。石墨-3R可作合成金刚石的原料。,自然金,abcdefghijklmnop,金砖,俗话说：一斤黄金包一亩地。1g 黄金可制成约50m2 的金箔；经过2万多次敲击，金箔厚度仅0.15m，相当于头发的1500。,金 刚 石,自然银,自然铜,Diamond(1.60 carat macle-twin crystal)Location:Namibia,2、金刚石 C（Diamond）,晶体结构：等轴晶系，C原子位于立方晶胞的8个角顶和6个面心，并在其8个小立方格的半数中心相间地分布着4个C原子。形态：常成八面体、菱形十二面体，较少立方体和其它形态。常成凸晶。物理性质：无色或带篮、黄、褐褐黑色，金刚光泽，断口油脂光泽，贝壳状断口，解理中等，比重3.5，硬度10，性脆。产状：金伯利岩中，风化后成砂矿。,原生金刚石金伯利岩,次生金刚石砂矿,名钻“Hope”罕见的深蓝色,隐约透出凶恶的光芒,与奇特和悲惨相伴随,被称为“噩运之钻”。重45.52 ct,产自17世纪的印度。,钻石居世界五大珍贵高档宝石之首，素有“宝石之王”、“无价之宝”的美誉。国际宝石界定钻石为“四月诞生石”。世界上最早发现金刚石的国家是印度。世界上最大的钻石是1905年1月21日在南非比勒陀利亚城发现的库里南钻石，呈淡天蓝色，重量3106克拉，近似一个男人的拳头。被琢磨成大小不等的105粒钻石，其中最大的一粒“非洲之星”重530.2克拉，镶在英王爱德华七世的权杖上。我国最著名的一颗大钻石叫“常林钻石”，重量158.78克拉，1977年12月21日，山东临沭县常林村的一位女社员魏振芳，在耕地时发现的。宝石级金刚石多富集于砂矿或金伯利岩和钾镁煌斑岩岩筒中。世界上最著名的钻石产地有澳大利亚、南非、扎伊尔、博茨瓦纳、俄罗斯等国。中国的辽宁、山东、湖南等省均有产出。,钻石小知识,（二）硫化物大类矿物 黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、辉铜矿、辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄等（三）卤化物大类矿物 石盐、萤石、钾盐（四）氧化物和氢氧化物大类矿物 赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、石英 铝土矿、软锰矿等,辉 锑 矿,雌黄,蓝铜矿,辰 砂,方铅矿,英石的,萤 石,萤 石,石 盐,石 盐,磁铁矿,次,蛋白石,水 晶 晶 簇,紫 水 晶,我国最大的水晶（重三点五吨）,（五）含氧盐大类矿物1.硅酸盐类:正长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角闪石、滑石 云母（白云母、金云母、黑云母）、红柱石、石榴子石、蛇纹石、绿泥石、高岭石等,绿柱石,云 母,锆 石,干栏,干栏式,橄 榄 石,石 榴 石,2.碳酸盐类:方解石、白云石、孔雀石等3.硫酸盐类：重晶石、石膏、硬石膏4、磷酸盐类：磷灰石、绿松石5、钨酸盐：黑钨矿6、硼酸盐：硼砂,仿,方 解 石,石 膏,p捧杀,硼 砂,二、硫化物类矿物,3.辉铜矿,二、硫化物类矿物,4、方铅矿PbS晶体常为六面体或六面体与八面作的聚形。物理性质:铅灰色；条痕灰黑色；金属光泽。硬度23；解理平行完全；比重7.47.6。鉴定特征:铅灰色，金属光泽，立方体完全解理，硬度低，比重大，可以碎成立方小块。,方铅矿，立方体完全解理,成因产状：主要产于中温热液多金属硫化物 矿床中。用途：提炼Pb最主要的矿石，含Ag多时 可综合利用Ag；作红外探测器及检波器 的材料。,5、闪锌矿 ZnS 一般多为致密块状或粒状集合体。晶体形态:晶形常呈四面体，有时呈菱形十二面体。物理性质:当含铁量增多时，颜色由浅变深，从浅黄黑色,条痕白色褐色；光泽由树脂光泽至半金属光泽；从透明至半透明。硬度3.54；解理平行110完全。比重3.94.1，随含Fe量的增加而降低 鉴定特征:菱形十二面体完全解理、条痕、光泽以及经常与方铅矿密切共生颜色不太固定，但条痕经常比颜色浅（浅黄褐色），稍具松脂光泽，棱角或碎块透光，多向完全解理。,闪锌矿，半透明，断面松脂光泽,闪锌矿为重要的锌矿石，我国产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等最著名。,用途：为最重要的锌矿石矿物，综合利用Cd、In、Ga、Ge等稀有金属；结晶良好的单晶体是最佳的红外窗口材料和发光材料。,6、辰砂,7、辉锑矿Sb2S3 晶体为具有锥面的长柱状或针状，一般呈柱状、针状或块状集合体。鉴定特征：柱状、针状集合体，铅灰色，硬度低（指甲可刻动），单向完全解理，极易熔化。辉锑矿与方铅矿相似，但后者具立 方解理，比重大，不易熔，可以区别。辉锑矿是重要锑矿石。我国为著名产 锑国家，储量占世界 第一位，尤以湖南锡矿山的锑矿储量 大、质量高。,辉锑矿，长柱状晶体,8、辉钼矿MoS2 通常呈叶片状、鳞片状集合体。鉴定特征：铅灰色，最完全解理，可分离成薄片，能在纸上划出条痕，有滑腻感。,辉钼矿为炼钼的主要矿石，近年来在陕西、河南等发现大型钼矿床，使我国钼矿储量名列世界前茅。,辉钼矿，（据中国地质博物馆）,9、黄铁矿FeS2 经常发育成良好的晶体，有六面体八面体、五角十二面体及其聚形。鉴定特征：完好晶体，浅黄色，条痕黑色，较大的硬度（小刀刻不动）。,黄铁矿是在硫化物中分布最广的矿物，在各类岩石中都可出现。黄铁矿是制取硫酸的主要原料。我国硫铁矿储量居于世界前列。,10、黄铜矿：CuFeS2常呈致密块状或分散粒状。铜黄色，表面常有蓝、紫红、褐 等色的斑状锖色，条痕绿黑色，金属光泽。硬度34。性脆。用途：为提炼Cu的重要矿石矿物。,黄铁矿,黄铜矿,形态 简单硫化物和双硫化物大多数晶形较好，硫盐矿物自形性较差。硫化物主要呈粒状或块状集合体出现。成因产状 在内生的岩浆作用的晚期，可形成Fe,Ni,Cu的硫化物，如基性超基性岩中的磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿组成的铜镍硫化物矿床。绝大部分硫化物是热液作用的产物。高温热液阶段主要形成辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒砂等。中温热液阶段形成黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿等。低温热液阶段形成雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂等。,三、氧化物及氢氧化物类矿物分类,三、氧化物及氢氧化物类矿物,11、赤铁矿Fe2O3 鉴定特征：镜铁矿常以板状、鳞片状集合体、钢灰颜色及樱红色条痕为特征。沉积赤铁矿呈鲕状、肾状、块状或粉末状。暗红颜色及樱红色条痕。赤铁矿是重要炼铁矿石。,镜铁矿，晶体为片状,沉积形赤铁矿，叠层状,12、磁铁矿 Fe3O4或FeOFe2O3 晶体常为小八面体，有时为菱形十二面体，通常呈粒状或块状集合体。鉴定特征：铁黑色，条痕黑色，强磁性。,磁铁矿主要是在还原条件下形成的，多产于岩浆活动或变质作用有关的矿床或岩石中。磁铁矿是重要的炼铁矿石之一。磁铁矿中的Fe3+可以为Ti4+、Cr3+、V3+等所代替，当V、Ti较多时，称钒钛磁铁矿，如我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地。,磁铁矿，强磁性,13、褐铁矿 FeO（OH）nH2O 褐铁矿是许多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶体矿物（针铁矿、纤铁矿及其它杂质）集合体的总称。鉴定特征：颜色由铁黑至黄褐，但条痕比较固定，为黄褐色。,褐铁矿有多种集合体形态和颜色，如图中左标本为钟乳状集合体，右标本为土状集合体，,褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质时代的海湖沉积而成，或者是含铁硫化物的风化产物。褐铁矿 为炼铁矿石，也可以颜料。,14、锡石,15、软锰矿,16、铝土矿Al2O3nH2O 铝土矿是由若干铝的氢氧化物矿物（如三水铝石AlOH3、软水铝石AlOOH、软水铝石AlOOH所组成的混合物。鉴定特征：外表似粘土岩，但硬度较高，比重工业较大，没有粘性、可塑性及滑腻感。铝土矿主要是在湿热气候条件下由岩石风化在原地或经搬运沉积而成。铝土矿是炼铝的主要矿石，我国分布广泛，储量居世界前列，但多数铝硅比值较低，冶炼比较困难。,17、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。,水晶，无色透明，六方柱及菱面体的聚形,墨水晶，含锰,玛瑙（雨花石）,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。,碧玉（据中国地质博物馆）,2）隐晶质异种：玉髓（石髓）：呈钟乳状、肾状、葡萄状、皮壳状等外貌，具蜡状光泽 半透明的纤维状异种，常呈乳白、黄、褐、深蓝等色，尚有红褐色(光玉髓)、苹果绿（绿玉髓）、绿色中夹有红色 碧玉小斑点(血玉髓，血滴石，鸡血石)。玉髓有低温热液成因(常产于喷出岩 气孔或热液脉及温泉沉积物中)和表生成因（见于风化壳和氧化带）。,玛瑙：不同颜色的玉髓条带或同心环状相间分布。有缠丝玛瑙、苔纹玛瑙、缟玛瑙、截子玛瑙等。玛瑙为低温热液之胶体成因，主要 产于喷出岩气孔中；也见于残坡积及 冲积层中。,碧玉：含氧化铁(可20%)的致密 块状石英。可呈暗红、紫红、褐色黄色、蓝色、青绿色等。碧玉广泛产于沉积岩、变质岩中。,燧石：暗色(浅灰褐黑等色)无光泽，呈结核状、瘤状、透镜状、条带状、似层状的坚韧极致密的隐晶质石英。燧石主要产于石灰岩及白垩层中，多为成岩交代成因。,四、含氧化岩类矿物,一、,（一）硅酸盐类矿物18、正长石,花岗岩,正长石：钾长石钠长石；斜长石：钠长石钙长石；两者地壳含量共达50，其中岩浆岩占59，变质岩占30，沉积岩约占11。长石：是地壳中最大量的一类矿物，常见于岩浆岩、沉积岩和变质岩中。具瓷状光泽，摩氏硬度为6，二向完全解理。解理呈正交者为正长石（KAlSi3O8，即钾长石），多为肉红色；解理呈斜交者称斜长石，多为浅灰白色。,钾长石,正常时,整场,正 长 石,19、斜长石,20、橄榄石（Mg，Fe）2SiO4 鉴定特征：粒状。橄榄绿色，玻璃光泽。解理性差，贝壳状断口，H6.57。成因产状：形成与深部岩浆作用有关，是超基性岩及基性岩的主要造岩矿物。是地幔岩和石陨石的主要矿物之一。也有接触变质和区域变质成因。用途：富Mg的橄榄石可作镁质耐火材料；颗粒粗大(8mm)而透明者可作宝石。,橄榄石,基性、超基性岩浆岩的造岩矿物。,典型的橄榄绿色,成分为（MgFe）2SiO4，粒状，橄榄绿色，玻璃光泽，硬度6.57，性脆；,21、普通辉石 Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)(Si,Al)2O6鉴定特征：晶体常为短柱状，横断面近正八边形。集合体呈粒状或块状。绿黑色、褐黑色或黑色，玻璃光泽。两组解理完全或中等，夹角为87和93。成因产状：内生作用的产物。为基性、超基性岩的主要造岩矿物，与 橄榄石、斜长石等共生。也见于变质岩中。,辉石,基性、超基性岩浆岩造岩矿物,成分与角闪石近似，但含铁镁较多而不含羟离子。其中常见的为普通辉石，呈短柱状，二向中等解理呈彼此正交，绿黑色，硬度56，比重3.23.6；常与角闪石、橄榄石、某些斜长石等共生。,22、普通角闪石 NaCa2(Mg,Fe,Al)5(Si,Al)4O112(OH)2鉴定特征：晶体呈长柱状或针状，横断面呈假六边形或菱形，集合体常呈柱状或纤维状。常带不同色调的绿色：浅绿深绿或黑绿色，玻璃光泽。H56；柱面解理完全，夹角56和124。成因产状：为各种中酸性岩浆岩（如闪长岩、正长岩、花岗岩）的主要造岩矿物之一；也是角闪岩相区域变质岩（如角闪岩、角闪片岩、角闪片麻岩）的主要组成矿物之一；辉长岩中也可见到。,角闪石,中、酸性岩浆岩造岩矿物，常见的一种为普通角闪石Ca2Na（MgFe2+）4（Al，Fe3+）（Si，Al）4O11OH2，呈长柱状或条状，暗绿至黑色，硬度5.56，比重3.13.3，二向完全解理呈彼此斜交，性脆；,22,23,24,25,26,26、蛇纹石和石棉 Mg6Si4O10OH8 完整晶体少见，一般呈致密块状、纤维状集合体等。鉴定特征：黄绿等色，中等硬度，脂肪光泽。蛇纹石主要由含镁矿物在热水溶液作用下变质而成。蛇纹石的纤维状变种称温石棉，是石棉的一种。具有典型的丝绢光泽。,蛇纹石，致密块状集合体,石棉，纤维状集合体,我国众多石棉产地中以青海芒崖、四川石棉县为显著。,27、滑石Mg3Si4O10OH2 一般为致密块状叶片状集合体。鉴定特征：浅色，性软（指甲可刻划），具滑腻感。滑石为典型的热液变质矿物，橄榄石、白云石等在热水溶液作用下可以产生滑石。,滑石，致密块状集合体,滑石是耐火、耐酸、绝缘材料，在橡胶和造纸工业中也用做填料。,28、石榴子石R3R2SiO43 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。,石榴子石，立方体与八面体聚形粒径2.6cm,石榴子石，菱形十二面体,29、红柱石 Al2SiO4O或Al2O3SiO2 长柱状晶体（横断面近正方形），中呈柱状或放射状集合体。鉴定特征：近正方形柱状晶体，有碳质黑心，或为放射状集合体。红柱石是典型的接触变质矿物，主要为富铝岩石分解再结晶而成。可用做高级耐火材料。,红柱石，柱状，横剖面见十字丝,30、高岭石 Al4Si4O10OH8或Al2O32SiO22H2O 一般呈现隐晶质、粉末状、土状。白或浅灰、浅绿、浅红等色，条痕白色，土状光泽。鉴定特征：性软，粘舌，具可塑性。,高岭石土状集合体,高岭石为主要黏土矿物之一。高岭石及其近似矿物和其它杂质的混合物统称高岭土，是主要的陶瓷原料。我国为产高岭土的著名国家，高岭土即因江西景德镇附近高岭所产的质佳而得名。,（二）碳酸盐类矿物,31、方解石CaCO3 晶体常为菱面体，集合体常呈块状、料状、鲕状、钟乳状及晶簇等。鉴定物征：锤击成菱形碎块（方解石因此得名），小刀易刻动，遇稀HCl起泡。方解石主要由溶液沉淀或生物遗体沉积而成，为石灰岩的重要早岩矿物。,无色透明者称冰洲石，可见到菱面体解理,方解石，可见到菱面体解理,32、白云石,33、孔雀石,（三）硫酸盐类矿物,34、重晶石BaSO4 常成板状或柱状晶体；一般呈致密块状或板状、粒状集合体。鉴定特征：硬度小，完全解理，比重大(4.3-4.6)，不溶于酸。重晶石多为中、低温热液矿脉，也有在浅海中沉积形成。重晶石可做泥浆加重剂，可制优质白色颜料，在造纸业、橡胶业中作填充剂和加重剂等。,35、石膏CaSO42H2O 晶体常为近菱形板状，一般呈纤维状粒状等集合体。鉴定特片：一组最完全解理，可撕成薄片，或纤维状、粒状；硬度低，指甲可以刻动。,透石膏,石膏属于蒸发盐类矿物，可用于水泥、模型、医药、光学仪器等方面。我国石膏储量在世界世界上名列前茅。,(四)其它含氧盐类矿物 36、钨锰铁矿（黑钨矿）（Fe，Mn）WO4 常成厚板状或柱状晶体，一般多呈板状、粒状或致密块状。鉴定特征：厚板状晶体，黑褐色，单向完全解理，比重很大。,石英,黑钨矿，板状,黑钨矿多分布于花岗岩与围岩接触地带的石英脉中，是极重要的钨矿石。我国钨矿储量及产量居世界第一位。,37、磷灰石,卤化物大类 萤石族：萤石 CaF2 氟化物类 冰晶石族 氯化物、溴化物、碘化物类,石盐族：,石盐NaCl、,钾盐 KCl,光卤石族,角银石族,38、萤石（氟石）CaF2 晶体为六面体或八面体，或为六面体空插双晶。鉴定特征：绿紫白鲜明颜色，标准硬度（4），多向完全解理（相交常呈三角形）。萤石常呈矿脉产出，与石英、方解石、方铅矿等共生。萤石在冶金上用做助熔剂，还用于搪瓷、玻璃、光学仪器以及火箭燃料、原子能工业等方面。,萤石，六面体与八面体聚形,萤石，八面体晶形，直径3.2cm,39、食盐,实验二 矿物实验,实验类别:基础实验要求:必做实验类型:学生操作每组人数:6人组实验内容:矿物描述 硫化物矿物：方铅矿、闪铅矿、辉锑矿、黄铁矿、雌黄、雄黄 氧化物矿物：赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、石英使用设备：瓷板、小刀、放大镜、稀盐酸、磁铁实验结果：实验报告,实验三 矿物实验,实验类别:基础实验要求:必做实验类型:学生操作每组人数:6人实验内容:矿物描述硅酸盐类矿物：正长石、斜长石、橄榄石、普通辉石、普通角闪石、云母、石棉、滑石、石榴子石、红柱石、高岭石使用设备：瓷板、小刀、放大镜、磁铁实验结果：实验报告,作业题1、硅酸盐矿物的主要特征有哪些？2、硫化物矿物的主要特征有哪些？3、碳酸盐矿物的主要特征有哪些？4、硅酸盐矿物和碳酸盐矿物的主要不同点有哪些？思考题1、地壳元素的丰度与地壳中矿物的组成有何关系？2、云母的解理与组成它的原子的结构有关吗？3、野外如何鉴定矿物的硬度？,地质地貌学上第二章,4、在某些花岗岩岩体中，可以看到巨大的晶体，直径可达1米，但是晶体晶面很少，你能据此推断它们的发育条件吗？5、什么物理性质使方解石不能成为宝石？6、文石密度为2.9g/cm3，方解石密度为2.7g/cm3，两者化学组分一样，其它特征也相同。那么，在高压下更倾向于形成那一种矿物？7、滑石的什么特性使其适合作为面部和身体化装品的原料？8、根据你所学的矿物化学和矿物结构的知识，解释为什么石盐在水中容易溶解，而石英却不？,