03-第二章-矿物分类、性质与研究方法

2020/3/161第一章矿物学绪论第二章矿物分类、性质与研究方法第三章自然界主要矿物的种类与性质第一部分矿物学2020/3/162第二章矿物分类、性质与研究方法第一节、矿物的形态第二节、矿物的物理性质第三节、矿物的化学成分第四节、矿物的分类和命名2020/3/163第一节矿物的形态一、矿物形态的概念及其研究意义二、矿物单晶体的形态三、矿物集合体形态2020/3/164一、矿物形态的概念及其研究意义1.概念：指矿物单体、矿物规则连生体及同种矿物集合体的形态。重要鉴定特征；成因信息载体；找矿标志；宝玉石加工；磨料选择……2.研究意义：2020/3/165二、矿物单晶体的形态（一）单晶体的晶体习性（二）矿物单晶体的表面微形貌—晶面花纹2020/3/166二、矿物单晶体的形态三层含义：习见的单形或聚形；结晶的完好程度(自形、半自形、它形)；晶体在三维空间的相对发育情况。（一）单晶体的晶体习性1、晶体习性(crystalhabit)的概念(P121)：在一定的外界条件下，矿物晶体常常趋向于形成某种特定形态，称为该矿物的晶体习性，也称为结晶习性，简称晶习。2020/3/1671）自形晶：晶体完全被自身应该发育的晶面包围。反映未受相邻晶体发育的干扰，有足够的生长空间。2）半自形晶：只有晶体的其中一部分被自身固有的规则几何晶面所包围。反映晶体在生长过程受到相邻晶体发育的干扰或生长空间受限。3）它形晶：没有（或几乎没有）被自身应有的晶面包围，而完全呈现其它形态。(1)按晶面发育的完好程度，分为(P122)：2、晶体习性的类型2020/3/168黑云母自形晶（右，新疆）自形晶正长石自形晶-平行双晶（左，河北）2020/3/169自形结构（霞石）（MacKenzie和Adams，1993）自形结构橄榄玄武岩中的橄榄石（MacKenzie等，1982）2020/3/1610一向延长型：柱状、针状和纤维状等。如：水晶、绿柱石、电气石、角闪石和金红石等。二向延展型：板状、片状、鳞片状和叶片状等。如：重晶石、云母、石墨和绿泥石等。三向等长型：粒状或等轴状。如：黄铁矿、石榴子石和橄榄石等。过渡类型：短柱状、板柱状、板条状和厚板状等。(2)根据晶体在三维空间的发育程度，分为：2、晶体习性的类型2020/3/1611针状钠沸石粒状萤石柱状水晶粒状白榴石片状黑云母2020/3/1612二、矿物单晶体的形态（一）单晶体的晶体习性（二）矿物单晶体的表面微形貌—晶面花纹2020/3/1613（二）矿物单晶体的表面微形貌——晶面花纹矿物微形貌的定义p122矿物晶体表面的微观形态晶面花纹类型：（1）晶面条纹;（2）晶面台阶（生长层或生长台阶）;（3）生长丘;（4）蚀像2020/3/1614聚形条纹（p123）：指由于不同单形的细窄晶面反复相聚、交替生长而在晶面上出现的一系列直线状平行条纹，故又称为生长条纹(growthstriations)。它们只见于晶面上。双晶条纹：指聚片双晶的结合面在晶面上显示的一系列直线状平行条纹。它们贯穿于晶体内部。(1)晶面条纹2020/3/1615黄铁矿晶面条纹2020/3/1616电气石晶面条纹2020/3/1617(2)晶面台阶(P123）由层生长或螺旋生长而在晶体的晶面上留下的层状台阶或螺旋状台阶。(3)生长丘(P123）是指晶体生长过程中形成的、略凸出于晶面之上的丘状体。(4)蚀像(P123）是晶体形成后，晶面因受溶蚀而留下的一定形状的凹坑(即蚀坑)。2020/3/1618生长阶梯2020/3/1619第一节矿物的形态一、矿物形态的概念及其研究意义二、矿物单晶体的形态三、矿物集合体形态2020/3/1620矿物集合体是指由同种矿物的多个单体构成的聚集体（p124）。矿物集合体形态是指同种矿物个体的形态及其集合方式。（一）矿物显晶集合体的形态显晶集合体是肉眼或借助于放大镜即能分辨出矿物各单体的集合体。根据单体的晶体习性及集合方式，显晶集合体的形态有：柱状针状板状片状鳞片状叶片状粒状三、矿物集合体形态一向延长型二向延展型三向等长型2020/3/1621其他特殊形态的集合体：(1)纤维状集合体:由一系列细长针状或纤维状的矿物单体平行密集排列而成。如石棉、纤维石膏常呈此种(2)放射状集合体：由长柱状、针状、片状或板状的许多单体围绕某一中心成放射状排列而成。如红柱石。(3)晶簇：指在岩石的空洞或裂隙中、丛生于同一基底、另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群。如石英晶簇、方解石晶簇、辉锑矿晶簇等。几何淘汰率：晶簇中，晶习具一向延长的单晶体往往最终发育成与基底近于垂直的、大致平行排列的梳状晶簇(comb)。束状集合体、毛发状集合体、树枝状集合体2020/3/1622矿物显晶集合体的形态2020/3/1623矿物显晶集合体的形态2020/3/1624柱状集合体（石英）针状集合体（辉秘矿）片状集合体（白云母）粒状集合体（方铅矿）2020/3/1625纤维状集合体（直闪石石棉）放射状集合体（红柱石）水晶晶簇2020/3/1626Acerous/AcicularCapillaryColumnarTabularTabular/LamellarGranular2020/3/1627DrusyaggregateRadiatedaggregate2020/3/16281、隐晶集合体：只有在显微镜的高倍镜下才可分辨矿物单体的集合体称为隐晶集合体。2、胶态集合体：即使在显微镜下也不能辨别出单体界线的集合体称为胶态集合体，实际上并不存在单体。胶体的表面张力——胶态集合体趋向于球状，球状体内部形成同心状或放射纤维状构造(radialfibrousstructure)。按照形成方式及外貌特征，常见隐晶及胶态集合体为：(1)分泌体；(2)结核体；(3)鲕状及豆状集合体；(4)钟乳状集合体。（二）矿物隐晶集合体和胶态集合体体的形态2020/3/1629(2)结核体形成方式：由隐晶质或胶凝物质围绕某一中心自内向外逐渐生长而成。特征：球状、瘤状、透镜状和不规则状，直径一般1cm以上。内部常具同心层状、放射纤维状或致密状构造。例：黄铁矿、磷灰石、方解石、白铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等结核。(1)分泌体形成方式：岩石（或矿物）空洞中，由胶体或晶质物质自洞壁逐渐向中心层层沉淀充填而成。特征：卵圆形，同心层状，中心往往留有空腔或晶簇。直径大于1cm的分泌体称晶腺，如玛瑙晶腺；直径小于1cm者称作杏仁体。2020/3/1630分泌体|玛瑙2020/3/1631(3)鲕状及豆状集合体指由胶体物质围绕悬浮状态的细砂粒等层层凝聚并沉积于水底呈圆球形、卵圆形和同心层状的矿物集合体。鲕状集合体：半数以上球粒的直径小于2mm，如鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿；豆状集合体：球粒直径＝数毫米。肾状集合体：球粒直径＝几厘米。肾状(硬锰矿)2020/3/1632(4)钟乳状集合体指在岩石的洞穴或裂隙中，由真溶液蒸发或胶体凝聚，在同一基底上向外逐层堆积而形成的集合体之统称。特征：内部具同心层状、放射状、致密状或结晶粒状构造；外部往往呈圆锥形、圆柱形、半球形、半椭球形和葡萄状等形状。类似成因者：葡萄状集合体。例：石钟乳；石笋；石柱钟乳状（方解石)2020/3/1633钟乳状（方解石)肾状(硬锰矿)2020/3/1634其他矿物集合体形态：A）块状集合体(massiveaggregate)：凭肉眼或放大镜不能辨别其颗粒界限的矿物致密块体。B）土状集合体(earthyaggregate)：C）粉末状集合体(powderyaggregate)：D）被膜状集合体(filmyaggregate)：呈薄膜状附着于其它矿物（或岩石）表面。E）树枝状集合体（dendriticaggregate）：集合体形态似树枝或树叶叶脉状。F）皮壳状集合体（crustiformaggregate）：似皮壳包在其它矿物（或岩石）表面，内部构造呈平行或垂直皮壳状。G）盐华状集合体（efflorescence-likeaggregate）：热泉或火山口附近呈凝华状堆积体。2020/3/1635Reniformaggregateofhematite2020/3/1636MassiveStalactiticDendriticCrustyBandedBotryoidal2020/3/16371.结晶习性的含义及类型；2.矿物集合体的含义，显晶质集合体、隐晶质和胶态集合体的形态类型本节概要2020/3/1638第二章矿物分类、性质与研究方法第一节、矿物的形态第二节、矿物的物理性质第三节、矿物的化学成分第四节、矿物的分类和命名2020/3/1639第二节矿物的物理性质（PhysicalPropertiesofMinerals）一、矿物的光学性质二、矿物的力学性质三、矿物的其它性质电学性质磁学性质热学性质2020/3/1640矿物的光学性质是指矿物对可见光的反射、折射、吸收等所综合表颜色条痕光泽透明度一、矿物的光学性质(P127)2020/3/16411、颜色的定义：是矿物对入射的白色可见光(390～770nm)中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。自然光呈白色，由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光组成。存在光的互补色。（一）矿物的颜色2020/3/16422.单色光的混合－互补原理光的三原色——红、绿、蓝三种单色光称原色光三者按不同比例混合，可得到黄、青、紫等单色光。例如三种原色光中，红光与绿光、红光与蓝光、绿光与蓝光，以等比例混合，则分别产生黄光、品红及青光。红黄绿品红蓝青白如果改变三种原色光的混合比例(不等比例混合)，则可产生其它颜色的单色光，例如，红光多于绿光混合形成橙光，蓝光多于红光混合形成紫光等。2020/3/1643若2种单色光混合后呈现白色，称这2种单色光为互补色光。如红＋青＝白黄＋蓝＝白绿＋品红＝白红黄绿品红蓝青白3.互补色光——2020/3/1644红黄绿品红蓝青白4.颜色深浅取决于矿物对各色光波吸收的总强度吸收的总强度大，颜色深——————小，颜色浅黑色——均匀地全部吸收自然白光；白色或无色——基本上不吸收；灰色——均匀地吸收各种色光；呈现的颜色——是被吸收的色光的补色2020/3/16455.矿物颜色的成因类型——自色——他色——假色2020/3/1646(1)自色由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色。又可分为体色和表面色。体色(bodycolor)——透明或半透明的矿物所呈现的透射光的颜色（被吸收色光的补色）。例如橄榄石、石英等。表面色(surfacecolor)——不透明矿物所呈现的表层的反射色(reflectioncolor)，它多与被吸收色光一致。2020/3/1647(3)假色是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的反射、干涉、衍射、散射等物理光学效应而引起的矿物呈色。假色只对个别矿物有辅助鉴定意义。(2)他色是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色。2020/3/16481、条痕的概念矿物的条痕是矿物粉末的颜色。通常是指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。2、矿物条痕的意义：能消除假色、减弱他色、突出自色。条痕对于鉴定不透明矿物和鲜艳彩色的透明—半透明矿物，尤其是硫化物或部分氧化物和自然元素矿根据条痕的微细变化，可大致了解矿物成分的变化，推测矿物的形成条件。（二）矿物的条痕2020/3/1649（三）矿物的光泽1、矿物光泽的概念：指矿物表面对可见光的反射能力。矿物对光的折射和吸收越强，反光能力越大，光泽越强，反之则弱。2020/3/1650(1)金属光泽——反光能力很强，似平滑金属磨光面的反光。矿物具金属色（感），条痕呈黑色或金属色，不透明。如方铅（四）矿物的光泽2、矿物光泽的等级金属光泽（金）金属光泽（黄铁矿）2020/3/1651(2)半金属光泽——反光能力较强，似未经磨光的金属表面的反光。矿物呈金属色，条痕为深彩色(如棕色、褐色等)，不透明—半透明。如赤铁矿、铁闪锌矿和黑钨矿等。半金属光泽（针铁矿）半金属光泽（铬铁矿）2020/3/1652