矿物学复习知识点

—主要概念矿物：指在地质作用或宇宙作用中形成，具有肯定化学成分与内部晶体构造，在肯定物理化学条件下相对稳定的化合物或单质，是岩石与矿石的根本组成单位。如石英，黄铁矿。准矿物：极少数自然形成的、具有肯定化学成分的非晶态单质或化合物。如蛋白石，水锆石。克拉克值：各种化学元素在地壳中的平均含量〔即元素在地壳中的丰度〕之百分数。分质量、原子克拉克值。聚拢元素：丰度很低，但趋于集中。形成独立的矿物种，甚至富集成矿床的元素。如Sb、Bi等。分散元素：丰度远比聚拢元素高，但趋于分散，很少形成独立矿物种，常以微量混入物赋存于主要有其他Ga、Cs等。化学计量矿物〔举例组成在肯定范围内变化，但其在晶格上成类质同像的关系的各组分数量总和仍严格遵循定比规律，如橄榄石(Mg,Fe)2[SiO]。非化学计量矿物〔举例某些含变价元素的矿物，因形成过程中常处于不同的氧化复原条件下，其价态会Fe、SFe3+的存在，使得铁原子数总是少于硫原子数，晶格中产Fe1-S〔x=～0.125xFe3离子数的多少。胶体矿物：以水为分散媒的胶凝体，特点：非晶质或超显微隐晶质，选择吸附性，水含量不固定。这就导致了胶体矿物的化学成分极不稳定。例如：蛋白石。晶体习性：矿物晶体在肯定的外界条件下，常常趋向于形成某种特定的习见形态。晶面花纹：受简单的外界条件和空间的影响，实际晶体往往长成歪晶，且晶面上常具某些规章的花纹，如晶面条纹、蚀象、生长丘等。自色：矿物成分与构造打算的矿物本身固有的颜色。他色：矿物因含某种杂质而引起的颜色。假色：由某种物理效应〔干预、衍射、散射〕而引起的颜色。自色是矿物固有的，是鉴定矿物的主要依据；他色不能鉴定矿物，但能帮助推断矿物成分的变化；假色也不能鉴定矿物，但能产生很好的光学效果，因此可以应用。常见的假色有：锖色、晕色、变彩、乳光.色素离子：能使矿物呈色的过渡型离子。条痕：矿物粉末的颜色。通常在白色无釉瓷板上刻画所得。消退假色、减弱他色、突出自色。光泽：矿物外表反光的力量。结合条痕划分等级为：金属光泽：反光最强，具金属色，条痕黑色，不透亮。半金属光泽：反光较强，也具金属色，条痕深彩色，不透亮－半透亮。金刚光泽：反光稍弱，不具金属色，条痕彩色，半透亮－透亮。玻璃光泽：反光很弱，像玻璃，虽然很光亮，但不刺眼。条痕无色、白色，透亮。特别光泽有的是由于矿物集合体产生，如丝绢光泽、土状光泽；有的是在不平坦的断口上产生，如油脂光泽；有的是在极完全解理面上产生，如珍宝光泽。荧光：外能停顿后发光即停顿。磷光：外能停顿后还持续一段时间发光。解理：在外力作用下，沿肯定结晶学方向裂开形成一系列光滑平面的性质。断口：与解理正好相反，晶体在外力作用下不裂开为平面，而是不平坦的，就叫断口。裂开：由于某些非晶体构造的缘由，晶体在外力作用下沿肯定结晶学方向裂开。现象与解理一样，但成因不一。抵抗外来机械作用〔刻划、压入、研磨〕的力量。分为硬度大〔>5.5，中等〔5.5~2.5间，小〔<2.5。延展性与脆性：延展性指在外力拉引作用下易成细丝的性质为延性展性。脆性指在外力作用下简洁发生碎裂的性质。弹性与挠性：弹性指在外力作用下发生弯曲，外力撤销后，在弹性限度内能够自行恢复原状的性质。例如云母片。挠性指在外力作用下发生弯曲，外力撤销后不能够自行恢复原状的性质。例如石墨片。压电性与热点性：压电性是指某些晶体在定向的压－伸作用下，垂直应力的两侧外表产生等量异号电荷的性质。热释电性是指在加热－冷却时，在肯定的结晶学方向上两端产生相反电荷的性质。〕所形成的不同矿物共存于同一空间的现象。共生矿物指彼此共生的矿物。它们可能是同时形成，或是从同一来源的成矿溶液中依次析出的。矿物的共生组合指各共生矿物构成的组合。矿物的伴生：不同成因或者不同成矿阶段的各种矿物共同消灭在同一空间范围内的现象。如：斯石英指示高压冲击变质条件，辰砂、辉锑矿只在低温热液条件形成。矿物的标型特征〔举例特点可反映形成条件。简称矿物标型。如：白云母的晶胞参数b0随压力上升而增大；电器石的颜色与温度有关，等等。矿物的包裹体：矿物在生长过程中或形成之后被包裹于矿物晶体中的气态、液态、固态物质。按成因类型可分为：1、原生包裹体：矿物生长过程中被包裹进来的；特点：沿结晶学方向定向排列，呈环带状分布。特点：没有结晶学定向，沿晶体的裂开带分布。3、假次生包裹体：矿物生长过程中发生裂开，沿裂开带包裹进来；特点：没有结晶学定向，沿晶体的裂开带分布，但裂开带只是在晶体内部，没有切断整个晶体。假像〔举例立方体，说明是交代黄铁矿形成的，立方体是黄铁矿的晶形。副像〔举例：如：ɑ－石英是从β－石英变来的，由于六方双锥是β－石英的晶形。矿物种：指具有确定的晶体构造和相对固定的化学成分的矿物。异种〔举例锌矿(Zn,Fe)S是闪锌矿ZnS的变种，紫水晶是石英的变种，镜铁矿是呈片状的赤铁矿的变种。活性氧〔非桥氧：[SiO4]4-1SiO。惰性氧〔桥氧：[SiO4]42，其电荷已中和。铝的铝硅酸盐〔举例：Al可在同一晶体构造中，同时呈四次和六次配位，形成铝的铝硅酸盐，如白云母KAl2[AlSi3O10](OH)2。铝硅酸盐〔举例[Si4]4-[Al4]5〔个别状况下可被[BeO]6-[BO]5-等〕所替代，消灭过剩的负电荷成为架状络阴离子，与骨干外的肯定的金属阳离子结合成铝硅酸盐。如Ca[Al2Si2O8]。铝的硅酸盐：Al3+O2-结合成[AlO6]八面体，存在于硅氧骨干外，起联结络阴离子的一般金粘土矿物：产于粘土和粘土岩中的、结晶极细〔一般<2μm〕Al、Mg、Fe等为主的含水层状构造硅酸盐矿物。33个[SiO4]4-相联结而成的二维延展的网层(最常见六边形网),T表示。八面体片：上下四周体片以顶O相对，并以最严密积存的位置错开叠置，在其中形成了八面体孔隙，其中Mg2+、Fe2+、Al3+、Fe3+、Li+、Cr3+等阳离子充填，CN=6，配位八面体共棱联结形成了八面体片，以字O表示。构造单元层：由八面体片和硅氧四周体片通过共用活性氧相互连结而组成的层状硅酸盐矿物中的最小重复单位。构造单元层彼此堆垛相连构成矿物的晶体构造。文象构造：由石英和微斜长石或正长石所组成的规章连生体。从断面上看如同古代的象形文字，故称“文。二主要构造〔着重把握构造中对矿物形态和物理性质产生重要影响的方面〕铜型构造〔如自然金、自然铜Fm312据立方体单位晶胞的角顶及每个面的中心。金刚石型构造：等轴晶系，m3m。具立方面心格子。C原子位于立方晶胞角顶和每个面的中心，及相间地1/21/8小立方晶胞的中心；C4。石墨构造：层状构造，因而成片状晶形。由于层间以分子键结合，而分子键力较弱，因而石墨硬度较小；层内和层间化学键力相差悬殊，沿着层面{0001}方向发育一组极完全解理；因石墨的化学键成分中存在金属键，因而石墨具有金属晶格矿物的某些性质，如具有金属色，黑色条痕，金属光泽，不透亮，具有导电性等。由于晶体构造中，C原子配位数低，晶体构造较疏松〔与金刚石比，因而相对密度较小。NaCl型构造〔如方铅矿Pb、石盐〕及其衍生构造〔如黄铁矿Fe[S2]、方解石：Cl，Na离子充填其八面体孔隙，典型的离子键。NaCl型构造的衍生构造〔方解石〕即NaCl型中的Na+Cl-Ca2+和[CO3]2-L3方向压扁而呈钝角菱面体，即成方解石型构造。闪锌矿型构造：S2-作立方最严密积存，Zn2+充填于1/2的四周体空隙。配位数为4。如闪锌矿ZnS。其衍CuFeS2。金红石型构造：O2-近似成六方最严密积存，Ti4+Ti4+6。O2-Ti4+2-3[Ti6]c[Ti6]SnO2。萤石型构造：C2＋F－Ca2正尖晶石型构造〔如尖晶石MgAl24、铬铁矿Fe[C2]4：I(B2)V4。21/8的四周体空B3+1/2的八面体空隙。反尖晶石型构造〔如磁铁矿F3[F2F3+]4：BI(AB)V4。1/2313及1/2B3+1/2的八面体空隙。1:1型/TO型构造〔如高岭石、蛇纹石：有一个四周体片和一个八面体片构成的构造。2:1型/TOT型构造〔如滑石、叶腊石、云母族、蛭石2个四周体片〕1个八面体片〕组成。即夹心饼干式。二八面体型构造〔如高岭石、叶腊石、白云母：2/3的八面体位置为三价阳离子〔A、Fe3等1/3的八面体位置则空位。三八面体型构造〔如蛇纹石、滑石、黑云母、金云母∶121型构造单元层中，基于电价平衡的要求，假设每个八面体位置均为二价阳离子〔如Mg2+、Fe2+等〕所占据时，所形成的构造为三八面体构造。三各章重点元素的离子类型及其形成的矿物惰性气体型：外层电子8或2，与氧形成离子键，形成氧化物、含氧盐矿物，又称亲氧元素或亲石元素。铜型：外层电子18或18＋2，与硫形成共价键，形成硫化物，故称为亲硫元素或亲铜元素；过渡型：外层电子9～17，有未满的d电子，可形成氧化物、含氧盐，也可形成硫化物，取决于元素在周期表中的位置(靠近惰性气体型离子还是靠近铜型离子)，也取决于外部氧化－复原条件。地壳中最常见化学元素的丰度特点SiFeTi等十种。前8种元素丰度最高，99%以上，是地壳中各类岩石的根本成分。影响矿物化学成分的主要缘由、物性等规律性的变化；胶体吸附与脱水：引起胶体矿物〔非晶态，准矿物〕和含水矿物化学成分变化的主要因素。成分变化。如：Fe1-XS；机械混入：包裹体等。矿物中的水〔举例〕被吸附在矿物微粒〔胶粒〕外表、裂隙中等，不参与晶格，含量不固定，易脱水，如：SiO2•nH2O结晶水：参与晶格，一般在晶体构造中的大空隙中，含量固定，较不易脱水，脱水后构造转变，如：石膏Ca[SO4]•2H2O。完全转变，如：高岭石Al4[Si4O10](OH)8。层间水：存在于层状构造矿物中的层间大空隙中，与层状构造有肯定的键合作用〔分子键，但很微弱，脱水后层状构造根本不转变。稳定性介于吸附水与结晶水之间。吸附水与结晶水之间。矿物晶体化学式的书写规章阳离子在前，阴离子在后；排序；K{Al2[(Si3Al)O10](OH)2}CaMg[CO3](Zn,Fe)SSiO2•H2O影响晶习的主要因素内部晶体构造与成分：构造中键强分布均匀，成分简洁，则发育为粒状；构造中有强键形成的链，则发育为柱状，有强键形成的层，则发育为片状。外部条件能影响晶体的具体形态细节，但很少能影响一种晶体固定形态的大致轮廓〔晶习如：橄榄石、石榴子石总是粒状的，云母、石墨总是片状的，根本不因外部条件转变。7．矿物集合体形态的主要描述方法〔粒状、片状、柱状〕和集合方式〔放射状、束状、簇状等〕来描述。式来进展分类和描述。打算矿物颜色的因素见光的激发下，发生电子跃迁或转移所造成的。他色：少数矿物因晶格缺陷〔如色心〕而引起.衍射、散射等而引起。条痕的意义为稳定。光泽的描述泽，它们与光泽等级的关系一般为：沥青光泽对应金刚光泽或半金属光泽，树脂、珍宝光泽对应金刚光泽，其余都对应玻璃光泽。特别光泽有的是由于矿物集合体产生，如丝绢光泽、土状光泽；有的是在不平坦的断口上产生，如油脂光泽；有的是在极完全解理面上产生，如珍宝光泽。11．矿物的颜色、条痕、光泽、透亮度之间的关系条痕无色、白色－－透亮－－玻璃光泽条痕彩色－－透亮－－金刚光泽半透亮－－半金属光泽条痕黑色－－不透亮－－金属光泽解理产生的缘由〔举例说明〕网产生。如：金刚石原子呈原子晶格，各方向的化学键力均等，解理面∥面网密度最大即d最大的面网，沿{111}成中等解理。解理的描述方法不到解理面，以后都以无解理或解理不发育描述。影响矿物硬度的主要因素矿物的硬度直接与矿物内部化学键强度、构造严密度有关。对于化学键：原子晶格〔共价键〕硬度大，其次为离子晶格〔离子键氢键晶格的硬度较低。对于构造严密度：等型等键构造，离子〔原子〕半径越小，硬度越大；例如：Mg[CO3]-Ca[CO3]CaMg[CO3]-硬度大〕同化学成分的矿物，则呈最严密积存构造的、或配位数大的，硬度越大，例如：方解石与文石〔Ca[CO3]〔Ca6Ca9次配位，所以文石硬度大。区分矿物的共生、伴生和世代〔举例说明〕如橄榄岩中常见共生矿物有橄榄石、辉石、铬尖晶石等。伴生：不同成因、不同成矿期所形成的不同矿物在空间上共存。如黄铜矿与孔雀石。世代：同一地质体中，同种矿物在形成时间上的先后关系。如花岗岩中的石英与后期石英脉中的石英为两个世代，这是依据产状来推断的。矿物的晶体化学分类体系及划分依据划分依据：矿物的化学成分和晶体构造。分为：大类－类－〔亚类〕－族－〔亚族〕－种－〔亚种、变种〕其中大类分为五大类：第一大类自然元素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以晶体化学观点解释金刚石与石墨的形态、物理性质差异金刚石和石墨的化学成分一样，但它们的晶体构造和晶格类型有较大差异，从而导致了它们宏是典型的原子晶格晶体。其物理性质显示原子晶格的特点：硬度高，光泽强，具脆性，不导电。石墨的空间格子为三方或六方格子，层状构造，层内具共价键—金属键，层间为分子键。表现在物理性质{0001}极完全解理〔层状构造导致，硬度低〔分子键引起，金属光泽，电的良导体〔金属键存在。18．从晶体化学角度分析硫化物矿物的化学成分、主要构造、形态、物理性质、成因产状特点〔方铅矿PbS、闪锌矿ZnS、黄铜矿CuFeS2、磁黄铁矿Fe1-xS、辉锑矿、辉钼矿MoS2、黄铁矿Fe[S2]、辰砂、雌黄和雄黄〕、Sb，阳离子为铜型离子〔Cu、Pb、Zn、Ag〕以及靠近铜型离子一边的过渡型离子〔Fe、Co、NiG、G、R、Tl主要构造：S作最严密积存，阳离子充填空隙。但具体构造有变异。化学键以共价键为主〔铜型离子极化力强，S易被极化，两者电负性差小〕形态：粒状、致密块状、片状等。物理性质：大多表现为金属矿物、半金属矿物的特点。成因产状特点：热液成由于主〔铅锌硫化矿床，也有基性岩浆成因的〔铜镍硫化矿床件下不稳定，易被氧化。2从晶体化学角度分析比照氧化物与硫化物的成分、构造、形态、物理性质、成因产状等方面的主〔刚玉Al2O3Fe2O3Fe2+Fe3+O4ɑβAl(OH)3、Fe(OH)3〕2硅氧骨干的主要类型及其与阳离子成分、晶体构造、形态、物理性质之间的关系硅酸盐矿物晶体构造中的络阴离子骨干，因[SiO4]4-的联结方式的不同而异。主要分为：岛状硅氧骨干：硅氧骨干被其他阳离子隔开，彼此分别如同孤岛。链状硅氧骨干:很多个[SiO4]4-间通过共用2或3链间为其他金属阳离子联结。常见单链和双链。层状硅氧骨干：每个[SiO4]4-均以3个角顶分别与相邻的3个[SiO4]4-相连结而形成向二维空间无限延展的硅氧四周体层。架状硅氧骨干：[(AlxSin-x)O2n]x (Si+Al)∶O=1∶2 均以4个角顶分别与相邻O2-皆为桥氧，为电性中和的构造，不再是硅酸盐的络阴离子。Al的作用〔举例说明〕Al在硅酸盐构造中起着特别的双重作用。具体见上铝的硅酸盐，铝硅酸盐，铝的铝硅酸盐辉石族：1、化学成分和分类1〕通式：X〔M2〕Y〔M1〕[T2O6]形态、物性：链状构造导致晶体呈平行于链延长方向的柱状晶形，横截面呈假正方形或八边或{110}柱状解理，解理夹角为8793。矿物颜色随成分而异，5-6；相对密度中等。角闪石族：1〕通式：A0-1X2Y5[T4O11]2(OH,F,Cl)2晶体构造：构造中的硅氧骨干可看成由两个单链联结而成的双链。形态、物性：链状构造打算了其具有平行C轴的柱状、针状、纤维状；发育有{110}或{210}的完全解理，解理夹角56124。当成分中Fe含量增高时，其颜色加深，相对密度和折射率均增大。23．长石族的构造和成分特点、常用分类K+、Na+、Ca2+、Ba2+等充填骨干中之大空隙。和钙长石一般能形成完全的类质同像替代，钾长石和钙长石几乎在任何温度下都不混溶。长石族分类：斜长石亚族、碱性长石亚族、钾钡长石亚族斜长石与碱性长石的特征斜长石〔钠钙长石〕系列：Na1-xCax[Al1+xSi3-x)O8] 其中x=0—1，为钾长石和钠长石在高温条件下形成完全的类质同像，温度降低则混溶性渐渐减小。依据An分子的百分含量，习惯上将斜长石An的百分数称为斜长石的号码或牌号。斜长石的牌号常反映岩浆岩的酸性、基性程度。几乎在任何温度下都不混溶。长石有序度[TO4]四周体中，TAl3+/Si4+的比值，叫完全有序。假设这种替代是无规律的，这种构造状态叫完全无序状态；介于完全有序和完全无序之间的状态叫局部有序。从完全无序向完全有序转化的过程叫有序化。描述有序化的量叫有序度。26．方解石的构造及异种晶形从板状→柱状。集合体常呈晶簇状、片状、粒状、块状、钟乳状、结核状等。构造NaCl型构造L3Zn[CO3]Mg[CO3]、Fe[CO3]、菱锰矿Mn[CO3]CaMg[CO3]2、方解石Ca[CO3]白云石化学成分：Mg可被FeMnCoZn替代，其中Fe能与Mg完全替代。晶体构造：Ca所占据的位置，1/2在低于方解石。状、肾状。物理性质：纯者多为白色，含铁者灰色-暗褐色。玻璃光泽。{1011}解理完全，解理常弯曲。硬3.5-4，相对密度中等。鉴定特征：与方解石的区分是块体遇冷盐酸不起泡，加热后可起泡，粉末加冷盐酸起泡。石膏：Ca[SO4].2H2O层状构造，层间含H2O，所以一组极完全解理，解理片挠性，硬度小。间可能只发生有限的类质同像替代。萤石形态标型及解理产生缘由成分：CaF2，含一些稀土元素；形态：有标型性：八面体〔酸性，岩浆、为阅历型、立方体〔碱性〕低温热液型、菱形十二面体〔中性〕高温热液型；特别穿插双晶；物理性质：颜色多变，主要为色心呈色，具发光性；{111}面网方向具相邻的同号离子层，导致八面体完全解理；硬度较小；石盐〔NaCl〕晶体构造：等轴晶系，NaCl型构造。Cl离子成立方最严密积存，Na离子充填其八面体孔隙，典型的离子键。珍宝盐。物理性质：{100}完全2-2.5，性脆。相对密度低。易溶于水，有咸味。海湾中。试题晶体习性：在肯定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，成为晶体习性。克拉克值：元素在地壳中平均的百分含量，通常有质量克拉克值和原子克拉克值两种表示方法。：矿物成分交代猛烈时，一种矿物将另一种矿物完全交代，同时保存了前一种矿物的外形的现象称为假象。条痕：矿物粉末的颜色。是鉴定矿物的重要依据之一。铝硅酸盐Al3+[SiOSi4+,这种硅酸盐4称为铝硅酸盐。化物和含氧盐大类矿物分布最广。白云石CaMg[CO32

〔Ca,Mg[COCa2Mg2间的关系分别为复盐中两种固定占位的阳离3子和类质同象。矿物中的水分为吸附水结晶水构造〔化合〕水三种根本类型，蛋白石〔SiOnHO〕中的水为吸附2 2，水镁石〔Mg(OH)〕中的水为构造〔化合〕水 水。2组成软玉的主要矿物为透闪石阳起石具有正尖晶石型构造的矿物有尖晶石〔铬铁矿〕，具有反尖晶石型构造的矿物有磁铁矿正长石常见卡斯巴双晶，斜长石常见钠长石律聚片双晶。AlSiO2

有红柱石蓝晶石矽线石等三种同质多相变体，其中矽线石为铝的铝硅酸盐。具有TOT〔云母〕叶腊石〔绿泥石〕，具有TO石蛇纹石。1、常与硫元素相结合形成硫化物的离子为：〔B〕A、惰性气体型 B、铜型 C、过渡型 上均可2、珍宝光泽常常消灭在下面那些部位：〔A〕A、解理面上 B、断口上 C、裂开面上 面上3、绿柱石呈现绿色是由于：〔A〕A、含有色素离子 B、色心 C、含有杂质包裹体 、干预效应4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起消灭，它们间的关系为：〔A〕A、共生 B、伴生 C、世代 D、假像K[AlSiO：〔A〕38A、完全无序态 B、完全有序态 C、局部有序态 能6、聚片双晶纹消灭在：〔D〕A、晶面上 B、解理面上 C、断口上 D、以上均可7、高温石英转变成低温石英后仍保存其原来的六方双锥的外形，此种现象称为：〔C〕A、蚀像 B、假像 C、副像 D、类质同像8、二向延长性晶体的形态可以描述为：〔BC〕A、柱状 B、板状 C、鳞片状 D、纤维状9、关于褐铁矿描述正确的有：〔BCD〕A、是一种矿物 B、是混合物C、可用于炼铁 D、是铁矿石的风化产物10、具有金刚光泽的矿物，它的透亮度可以是：〔AC〕A、透亮 B、不透亮 C、半