结晶学与矿物学_其他含氧盐矿物.ppt

其他盐类矿物,硝酸盐矿物 钠硝石 碳酸盐矿物 方解石-文石族矿物 白云石 孔雀石、蓝铜矿 硫酸盐矿物 重晶石 石膏 硬石膏 钨酸盐矿物 白钨矿,结晶学与矿物学,磷酸盐矿物 磷灰石 绿松石 铬酸盐矿物 铬铅矿 钼酸盐矿物 钼铅矿 硼酸盐矿物 硼砂,碳酸盐矿物,概述 碳酸盐是金属阳离子与碳酸根CO32-相化合而成的盐类。已知碳酸矿物的种数100余种。它们构成地壳总重量的1.7%左右。 最主要的阳离子是Ca2+和Mg2+，其次是Fe2+、Mn2+以及Zn2+、Pb2+、TR3+等。阴离子部分除CO32-外，有时还有附加阴离子(OH)-、F-、Cl-等等，但其中以(OH)-为主要。此外，一些碳酸盐矿物中还存在结晶水。 晶体结构中存在的CO32-络阴离子，它较一般的阴离子为大，它与Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+、Ba2+、Sr2+、Pb2+、Zn2+等结合成稳定的无水化合物；对于Cu2+等, 可形成以(OH)-附加阴离子为主的碳酸盐，如孔雀石Cu2CO3(OH)2；对于三价金属阳离子，主要是TR3+，往往形成含附加阴离子F-的无水碳酸盐，如氟碳铈矿(Ce, La)CO3F。,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,概述 碳酸盐矿物中常出现复盐，如白云石CaMgCO32，其阳离子有固定的比例，在结构中呈有序分布，与无序的含镁方解石比较，对称性相应降低。 碳酸盐矿物中，多数结晶成单斜晶系或正交晶系；其次为三方晶系和六方晶系；属于等轴晶系、四方晶系和三斜晶系者则极少。,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,方解石 化学组成: Calcite CaCO3 。常含锰和铁等。 结构特点:三方晶系；对称型3m。空间群R3c；晶体结构典型。 晶体形态: 常见的单形有：1010六方柱，0001底面，0112和0221等菱面体，以及2131复三方偏三角面体等。依（0112）为双晶面的聚片双晶或接触双晶极为常见，依（0001）为双晶面的接触双晶也较普遍。 物理性质: 纯净的方解石无色透明，称冰洲石(iceland spar). 无色或白色，含杂质可被染成黄色或褐色；玻璃光泽。硬度3, 解理平行10-11完全。 鉴定特征:菱面体完全解理，硬度3， 与冷稀HCl相遇剧烈起泡。,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,方解石,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,文石(霰石) 化学组成: Aragonite CaCO3 结构特点: 正交晶系；点群mmm。空间群Pmcn，晶体结构中, Ca2+近似成六方紧密堆积(在方解石中Ca2+近似成立方紧密堆积)；每个Ca2+与其相接触的氧离子不是六个(在方解石中Ca2+与其相邻的氧离子是六个)，而是九个，所以Ca2+配位数为9。 晶体形态: 单晶体常呈柱状或尖锥状；以(110)为双晶面的接触又晶常见。 物理性质: 无色或白色；玻璃光泽，断口油脂光泽。硬度3.54；解理平行010不完全；比重2.94。遇冷稀HCl即剧烈发生气泡。 鉴定特征:,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,文石,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,白云石 化学组成: Dolomite CaMgCO32。常含铁和锰，偶含钴、锌等。 结构特点:三方晶系、对称型3。 空间群R3； a0=4.84, c0=15.95; Z=2，白云石结构中的Ca和Mg在位置上的分布和含镁方解石结构中Ca和Mg在位置上的分布是不同的。前者的Ca和Mg沿c 轴方向交替分布，而含镁方解石中的Ca和Mg在位置上是可以任意置换的。因此从结构看，含镁方解石是无序的，而白云石是有序的。 晶体形态:单晶体常呈1011菱面体。晶面常弯曲或马鞍形。有时呈柱状或反状。双晶常见者有以(0001)、(10-10)、(11-20)为双晶面的聚片双晶。 物理性质:无色或白色；玻璃光泽，硬度3.54；性脆；解理平行1011完全；解理面常弯曲。比重2.86。 鉴定特征:白云石可以借其马鞍形的晶体外形，遇冷稀HCl反应微弱而与方解石及菱镁矿区别。,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,孔雀石 化学组成: Malachite Cu2CO3(OH)2。含微量机械混入物。 结构特点: 单斜晶系；点群2/m。空间群P21/a；a0=9.48, b0=12.03, c0=3.21, =9842；Z=4。晶体结构中Cu2+为六个O2-和(OH)-所包围，形成八面体配位。八面体共用棱相连接，组成一条平行于c轴的双链结构。C4+在三个O2-之间组成CO32-并连接各链。 晶体形态: 单晶体呈柱状或针状，但极少见。双晶以(100)为双晶面成接触双晶。 物理性质: 深绿至鲜绿色；条痕淡绿色；玻璃光泽，纤维状集合体呈丝绢光泽，土状者光泽暗淡。硬度3.54；解理平行201完全，平行010中等。比重3.94.0。 鉴定特征:以其绿色、条痕淡绿色和肾状、葡萄状等为鉴定特征。,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,蓝铜矿 化学组成: azurite Cu2CO32(OH)2 。 结构特点: 晶体形态: 晶体为柱状或厚板状，通常多呈粒状、钟乳状、皮壳状或土状集合体。 物理性质: 深蓝色，条痕为天蓝色玻璃光泽，土状块体为浅蓝色。贝壳状断口。硬度3.5-4，比重3.7-3.9。常与孔雀石共生。 鉴定特征:,结晶学与矿物学,碳酸盐矿物,蓝铜矿,结晶学与矿物学,孔雀石,菱锌矿,化学组成为ZnC O3、属三方晶系的碳酸盐。以英国化学家和矿物学家J.L.史密森(James Lewis Smithson)的姓命名。纯菱锌矿为白色,若含铁、锰、铜混入物，则被染成黄褐、黑或绿色。玻璃光泽。具完全的菱面体解理。摩斯硬度4.255,比重4.04.5。,12,完整晶形少见，多呈肾状、葡萄状、钟乳状、皮壳状、土状等形态。是铅锌矿床氧化带中的次生矿物，大量聚集可作为提取锌的矿物原料。色泽丽润的可作为工艺装饰品原料。菱锌矿还是传统的中药材，称为炉甘石，具有收敛、防腐的功效。,13,硫酸盐矿物,概述 它以最高的价态S6+与四个O2-结合成硫酸根SO42-，再与金属阳离子形成硫酸盐。目前已知的硫酸盐矿物种数有185种。虽然它们只占地壳总重量的0.1%， 化学成分 在硫酸盐矿物中，与硫酸根化合的金属阳离子有20余种。其中最主要的是Ca2+、Mg2+、K+、Na+、Ba2+、Sr2+、Pb2+Fe3+、Al3+和Cu2+。阴离子部分除SO42-外，有时还有附加阴离子(OH)-、F-、Cl-、O2-以及(CO3)2-等，其中以(OH)-为最主要。此外，许多硫酸盐矿物中存在结晶水。 晶体化学特征 SO42-络阴离子较一般的阴离子为大，它与大离半径的二价阳离子Ba2+、Sr2+、Pb2+结合成稳定的无水化合物，如重晶石BaSO4；而离子半径较小的二价阳离子，如Mg2+、Cu2+等，则往往以组成水合离子的方式形成含水硫酸盐，如泻利盐MgSO47H2O。,结晶学与矿物学,硫酸盐矿物,重晶石 化学组成: Barite BaSO4 。常含Sr和Ca。 结构特点: 正交晶系，点群mmm, 空间群Pnma。晶体结构中Ba2+处于七个SO42-之间而为它们当中的十二个O2-所包围，故其配位数为12。而O2-则与一个S6+和三个Ba2+接触。故其配位数为4。 晶体形态:常以良好的单晶体出现。一般为平行于001的板状或厚板状。 物理性质:常为无色或白色，有时呈黄、褐、淡红等色，玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。硬度33.5；性脆；解理平行001和210完全，平行010中等。比重4.5左右。 鉴定特征: 以其比重较大、解理和晶形为特征。,结晶学与矿物学,硫酸盐矿物,石膏 化学组成: Gypsum CaSO42H2O 结构特点:单斜晶系；对称型2/m。空间群C2/c；a0=5.67, b0=15.15, c0=6.28, =11350；Z=4。晶体结构中Ca2+联结SO42-四面体构成双层的结构层，而H2O分子则分布于双层结构层之间。Ca2+的配位数为8，除与属于相邻的四个SO42-相联结外，还与2个H2O分子中的O2-联结。 晶体形态: 单晶体常呈具010板状，双晶以(100)为双晶面的燕尾双晶，和以(101)为双晶的箭头双晶(或称巴黎双晶)。 物理性质:通常呈白色，无色透明晶体称透石膏；玻璃光泽，解理面显珍珠光泽，纤维状集合体呈丝绢光泽。硬度2；解理平行010极完全，平行100和011中等，比重2.302.37。 鉴定特征:以其硬度低和具有010极完全解理为鉴定特征。,结晶学与矿物学,硫酸盐矿物,石膏,结晶学与矿物学,硫酸盐矿物,硬石膏 化学组成: Anhydrite CaSO4 结构特点: 正交晶系；点群mmm。空间群Ccmm；a0=6.22, b0=6.96, c0=6.97; Z=4。晶体结构中, 在(100)和(010)面上Ca2+和SO42-分布 成层，而在(001)面上SO42-则成不平整的层。Ca2+居于四个SO42-之间而为八个O2-所包围，配位数为8。每个O2-则与一个S6+和两个Ca2+相连接，故配位为3。 晶体形态: 单晶体呈等轴状或厚板状。 物理性质: 纯净者透明，无色或白色，常因含杂质而呈暗灰色，有时微带红色或蓝色；玻璃光泽，解理面显珍珠光泽。硬度33.5；解理平行010和100完全，平行001中等，比重2.93.0。 鉴定特征:硬石膏可以二组相互垂直解理作为鉴定特征。,结晶学与矿物学,钨酸盐矿物,白钨矿 化学组成: Scheelite CaWO4 结构特点: 四方晶系；点群4/m; 空间群I41/a；a0=5.25, c0=11.40; Z=4。晶体结构中, Ca2+和WO42-均绕c轴成四次螺旋式排列。而在c轴方向上Ca2+和WO42-则相间分布。WO42-配位四方四面体的短轴均与c轴平行。Ca2+与周围四个WO42-中的八个O2-相结合，其配位数为8。 晶体形态: 单晶体呈近于八面体的四方双锥形，以112最为发育。物理性质:通常为白色，有时微带浅黄或浅绿；油脂光泽或金刚光泽。硬度4.5。性脆；解理依101中等，参差状断口。比重6.1。在X射线、阴极射线和短波长的紫外线照射下均发出淡蓝色萤光。 鉴定特征: 白钨矿以色浅、油脂光泽、比重大为鉴定特征。在紫外线照射下发浅蓝色荧光。,结晶学与矿物学,磷酸盐矿物,磷灰石 化学组成: Apatite CaCaPO43(F, Cl, OH) 结构特点: 六方晶系；点群6/m; 空间群P63/m；晶体结构中, 一种Ca2+位于上下两层的六个PO48-四面体之间，与六个PO48-四面体当中的九个角顶上的O2-相连接，这种Ca2+的配位数为9。 晶体形态:单晶体常见，呈六方柱状或厚板状。 物理性质:颜色多种多样，其成因不一，玻璃光泽，断口面呈油脂光泽。硬度5，解理平行0001不完全，参差状或贝壳状断口。比重2.93.2。 鉴定特征: 柱状晶形、光泽、硬度为鉴定特征。,结晶学与矿物学,磷酸盐矿物,磷灰石,结晶学与矿物学,磷酸盐矿物,绿松石 化学组成: Turquoise CuAl6PO44(OH)84H2O 结构特点: 三斜晶系，点群1。空间群P1， a0=7.47, b0=9.93, c0=7.67, a=11139 b=11523，c=6926，Z=1。 晶体形态:通常成致密的隐晶质块体，或呈皮壳状。单晶体极少见。 物理性质:苹果绿或蓝绿色；条痕白色或淡绿色，蜡状光泽。硬度56，解理平行001完全，平行010中等。比重2.62.8。 鉴定特征: 以其绿色，硬度较高和蜡状光泽为鉴定特征。,结晶学与矿物学,绿松石,绿松石通常呈现致密块状、肾状、钟乳状、皮壳状等集合体，特别是具有独特的天蓝色或称为“绿松石色”，使人一见便晓。 形态：三斜晶系，隐晶质，少见微小晶体，只有在显微镜下才能见到。,23,绿松石是铜和铝的磷酸盐矿物集合体，以不透明的蔚蓝色最具特色。也有淡蓝、蓝绿、绿、浅绿、黄绿、灰绿、苍白色等色。一般硬度56，密度2.62.9，折射率约1.62。长波紫外光下，可发淡绿到蓝色的荧光。绿松石质地不很均匀，颜色有深有浅，甚至含浅色条纹、斑点以及褐黑色的铁线。致密程度也有较大差别，孔隙多者疏松，少则致密坚硬。抛光后具柔和的玻璃光泽至蜡状光泽。,24,铬酸盐矿物,铬铅矿 化学组成: Crocoite PbCrO4 。偶含少量Ag和Zn。 结构特点: 单斜晶系；对称型2/m。空间群P21/n；a0=7.11, b0=7.41, c0=6.81, b=10233；Z=4。 晶体形态:单晶体常呈沿c轴方向伸长的柱状，有时由菱方柱110和板面401组成尖锐的假菱面体状。 物理性质:鲜桔红色；条痕桔黄色；金刚光泽。硬度2.53.0；性脆；解理平行110中等。比重5.99。溶于热HCl中并放出氯气。 鉴定特征:铬铅矿以其柱状形态、桔红色、金刚光泽和比重大为鉴定特征。,结晶学与矿物学,钼酸盐矿物,钼铅矿 化学组成: Wulfenite PbMoO4 。 结构特点: 四方晶系；点群4; 空间群I41/a(?)；a0=5.43, c0=12.11, Z=4。与白钨矿结构类似。 晶体形态: 单晶体常呈四方板状, 或双锥状，双晶依(001)或(100)发育。 物理性质: 橙黄至蜡黄色；金刚光泽。硬度3.0；解理平行101完全。比重6.57.0。 鉴定特征: 蜡黄色, 金刚光泽, 和比重大为鉴定