矿物与岩石PPT课件

1、同位素：具有不同原子量的同种元素的变种称为。放射性同位素：具有放射性的同位素，称为放射性同位素。稳定同位素：不具有放射性的同位素，称为稳定同位素。半衰期：放射性元素蜕变到它原来数量的一半所需的时间。第1页/共56页二、克拉克值 美国克拉克最早估算地壳中元素的平均含量，鉴于他在这项工作中的贡献，国标上决定把元素在地壳中的重量百分含量，称为克拉克值(地壳元素丰 度)。 O，Si，Al，Fe，Ca，Na，K，Mg，Ti，H 等10种元素占地壳总重量99.96%，其中O，Si，Al，Fe占88.31%。 第2页/共56页 克拉克值大小有时能反映元素在地壳中局部富集，如Fe， Al等。 但有时不能反映，

2、如锆克拉克值比铅大12倍，钛比锌大120倍，实际上却常有铅锌矿，而锆钛较分散，不易集中成矿体。故元素富集除克拉克值外，还与元素地球化学性质及地质作用有关。第3页/共56页第二节第二节 矿物的概念矿物的概念矿物：矿物：是由天然产出且具有特定的（但一般并非固定的）化学成分和内部晶体结构的均匀固体，通常由无机作用所形成。它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。 一、矿物的定义第4页/共56页1 1矿物是矿物是天然产出天然产出的，是地壳中的，是地壳中各种地质作用的产物。实验室制造的各种地质作用的产物。实验室制造的物质，如人造金刚石、人造水晶等，物质，如人造金刚石、人造水晶等，通

3、常叫人造矿物通常叫人造矿物 。2 2矿物具有一定的矿物具有一定的化学成分化学成分( (如石如石英英SiOSiO2 2，石墨，石墨C C，金刚石，金刚石C C等等) )和一定的和一定的内部结构内部结构，并可用，并可用化学式表达化学式表达，从而，从而也有一定的形态、物理和化学性质也有一定的形态、物理和化学性质. . 3.3.矿物是矿物是均匀的固体。均匀的固体。 第5页/共56页 4. 4. 任何一种矿物都只在一定的地任何一种矿物都只在一定的地质条件下才是相对稳定的，当外界条质条件下才是相对稳定的，当外界条件改变至一定程度时，其件改变至一定程度时，其成分、结构成分、结构就要发生变化，同时生成适应新环

4、境就要发生变化，同时生成适应新环境的的新矿物新矿物。如黄铁矿与空气、水分接。如黄铁矿与空气、水分接触，就要发生变化，生成褐铁矿触，就要发生变化，生成褐铁矿( (铁的铁的氢氧化物氢氧化物) )。第6页/共56页 5. 5. 部分学者对矿物的定义部分学者对矿物的定义： 他们认为大多数矿物以固态产出(如长石、岩盐)，但也可以呈液态(如水、石油、水银)或气态(如火山蒸气中的CO2、水蒸气和天然气等)形态产出或胶态产出(蛋白石)。冰也是矿物。矿物多为无机物，但也有若干有机物，如甲烷等。 第7页/共56页二、晶体与非晶质体 1晶体: :内部质点(原子、离子、分子、离子团)在三维空间有规律重复排列(即有序排

5、列)的固体。晶体中各质点间的结合力就是化学键，包括离子键、共价键、金属键。此外，还有分子间的引力。 第8页/共56页(1)晶体结构:由于质点呈有序排列，晶体内部就具有格子状结构。格子状结构，根据各质点之间联线的长度及夹角即空间排列方式的差异，有七种不同的形状，它们归属于按晶体的对称特点所划分的三个晶族，七个晶系。 第9页/共56页(2)不同晶体，其质点的种类不同，质点的排列方式和间距不同，因而具有不同的晶体结构。 (3)同质多像：相同化学成分的物质在不同的地质条件(如T，P)下可以形成不同的晶体结构，从而成为不同的矿物。如碳原子可以形成金刚石或石墨，它们的性质极不相同，金刚石是无色透明的最硬的

6、矿物，石墨是黑色不透明的最软矿物。 第10页/共56页（4）类质同像：矿物晶体结构中的某种原子或离子可以部分地被性质相似的它种原子或离子替代而不破坏其晶体结构，此种现象称为类质同像。如橄榄石(Mg，Fe)2SiO4中Mg+与Fe+就是质同像替代关系。钠长石NaAlSi3O8和钾长石KAlSi3O8在高温时可以形成类质同像混晶，低温分解成条纹长石，斜长石(钠长石，钙长石)。第11页/共56页(5)由于内部质点排列规则，故在生长条件良好(速度缓慢且有足够生长空间)的情况下，它们能长成规则的几何多面体外形。 包围晶体的平面称晶面。 几何多面体的外形就是格子构造在宏观上的反映。如石盐NaCl常呈立方体

7、，白云石CaMg(CO3)2常呈菱面体，磁铁矿Fe3O4呈八面体；它们分别由六个正方形的晶面，6个菱形的晶面，8个等边三角形的晶面构成的。第12页/共56页 多数矿物晶体是由几何形状和大小不同的晶面聚合而成的。如普通角闪石、普通辉石。 由于生长条件不好，多数晶体的晶面发育不完整，或很不完整，从而形成外形不规则的晶粒(晶体)。晶粒大小不一，较粗的用肉眼或放大镜就可以看出来，岩石中微细的晶粒则要通过显微镜才能分辨出来。 第13页/共56页2非晶质体：通常是指内部质点既不呈规则排列(无格子状构造)，也无几何多面体外形的固体。由胶体粒子(一个胶体粒子包括一个或多个分子)凝聚而成的胶凝体就属于非晶体，如

8、蛋白石SiO2。nH2O；由火山喷发出来的部分物质因冷凝极快，不能结晶，也属于非晶质体(常称其为玻璃质)。第14页/共56页三、晶体的性质 1具有最小内能，具稳定性、均一性(比重等)、异向性、对称性、自限性(几何形态)。 2根据单个晶体的对称要素(对称面、对称轴、对称中心)不同，即其对称程度不同可将晶体进行分类，分三大晶族，七个晶系。第15页/共56页第三节第三节 矿物的主要性质矿物的主要性质一、矿物的形态 矿物的形态即矿物的单体及集合体的形状。具有一定成分和内部结构的矿物具有一定的晶体形态特征，因此在矿物鉴定上具有重要意义。另外，矿物的形态也受生长环境的影响,因此,它又具有成因上的意义。第1

9、6页/共56页1矿物的单体形态 在相同条件下生长的同种晶粒，总是趋向于形成某种特定的晶形和形态特征，这就是矿物晶体的结晶习性。如石英晶体呈柱状，云母是片状、板状，石盐、黄铁矿呈粒状晶体等。第17页/共56页 分为三类： 一向延伸呈柱状、针状、纤维状 等，如石英、角闪石. 二向延展呈片状、板状， 如石 墨、云母. 三向等长(等轴状)呈粒状(立方 体、八面体)，如石榴石、黄 铁矿、磁铁矿。第18页/共56页矿物单体的形态第19页/共56页 2矿物集合体的形态 同种矿物的多个单晶聚集在一起成群产出，即构成集合体。 A常见的矿物集合体的形态 (1)纤维状、毛发状、柱状、放射状 ； 2)鳞片状、片状；第

10、20页/共56页 (3)粒状(显晶质集合体，肉眼能分清颗粒界限) (4)块状(肉眼或放大镜难以辨认颗粒边界)，块状集合体中坚实者称为致密块状集合体， 疏松者称为土状。第21页/共56页B.特殊形态的集合体（1）晶簇(同一基底向外生长)：岩石的空洞或裂隙中，良好的生长条件，晶形完好成群产出。（2）鲕状或豆状：园球状集合体，内部具同心层状， 1cm；杏仁体-直径7） 硬度的大小主要由矿物内部质点联结力的强弱决定。在肉眼鉴定中，主要指矿物抵抗外力刻划的能力。第37页/共56页 (2)解理：矿物受力后沿一定方向规则裂开成光滑面的性质叫解理。裂开面称解理面。云母一个方向，方解石三个方向。 极完全解理：云

11、母； 完全解理：方解石、方铅矿 中等解理：长石； 不完全解理：磷灰石第38页/共56页方解石的解理云母的解理显微镜下观察角闪石的解理第39页/共56页 (3)断口：受力后不沿一定方向裂开，而破裂成不规则的破裂面。 解理不完全，则断口愈显著。 贝壳状断口-石英； 参差状断口-黄铁矿； 平坦状断口-块状高岭土。第40页/共56页水晶上的贝壳状断口 第41页/共56页(4)弹性及挠性： 矿物受力后发生弯曲而不断裂，外力消除后，又能恢复原状的性质叫弹性。外力消除后，不再恢复原状的性质叫矿物的挠性。 云母具弹性； 辉钼矿具挠性。(5)密度：矿物的质量与其体积之比值。比重：与相同体积水之重量比。按相对密度

12、或比重将矿物分为三级：第42页/共56页轻-比重小于2.5，如石墨； 中等-比重2.5-4，如石英、方解石；重-比重大于4，如重晶石、磁铁矿四、矿物的其它性质 磁性(磁铁矿)、放射性、吸水性等。第43页/共56页第四节 几种常见矿物的特征 矿物分类，7大类：自然元素类，硫化物类，氧化物类，氢氧化物类，卤化物类，含氧盐类，硅酸盐类。第44页/共56页石膏、赤铁矿、褐铁矿、粘土矿物、白云石、方解石、蛋白石、萤石、磷灰石、石英、白云母、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、磁铁矿、正长石、黑云母、斜长石、角闪石、辉石、橄榄石、石榴子石、绿帘石红柱石、夕线石、绿泥石、高岭石、阳起石、蓝晶石十字石、透辉石、硅灰石、石墨第45页/共56页硅酸盐矿物 ：为金属阳离子与硅酸根化合而成的盐类矿物。硅氧四面体是一切硅酸盐矿物都具有的基本结构单位。其特点是每一个硅的周围有四个氧。 石英、钾长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石是七种最主要的硅酸盐矿物 。第46页/共56页第47页/共56页第48页/共56页第49页/共56页第50页/共56页第51页/共56页孔雀石菱铁矿重晶石硬石膏第52页/共56页第53页/