自然元素卤化物硫化物

自然元素卤化物硫化物第1页，课件共89页，创作于2023年2月矿物的晶体化学分类简介（1）类别划分依据举例大类1化合物类型，2化学键含氧盐大类类阴离子或络阴离子种类硅酸盐类（亚类）络阴离子结构层状结构硅酸盐亚类族晶体结构型和阳离子性质云母族（亚族）阳离子种类白云母亚族种一定的晶体结构和一定的化学成分白云母KAl2[AlSiO3O10](OH)2（亚种）在完全类质同像系列中，根据其所含端元组分的比例划分

（异种）或（变种）晶体结构相同，成分或物性稍异含铁白云母K(Al,Fe)2[AlSiO3O10](OH)2矿物的晶体化学分类原则第2页，课件共89页，创作于2023年2月级序划分依据举例

大类化合物类型含氧盐大类类阴离子或络阴离子种类硅酸盐类（亚类）络阴离子结构架状结构硅酸盐亚类族晶体结构型和阳离子性质长石族（亚族）阳离子种类碱性长石亚族种一定的晶体结构和化学成分正长石

K[AlSi3O8]（亚种）晶体结构相同，成分或物性、形态相异冰长石

K[AlSi3O8]

（{110}特别发育且沿

a

轴压扁）矿物的晶体化学分类简介（1）矿物的晶体化学分类原则第3页，课件共89页，创作于2023年2月矿物的晶体化学分类简介（2）第一大类自然元素金属元素半金属元素非金属元素第二大类硫化物及类似化合物简单硫化物复硫化物硫盐第三大类氧化物和氢氧化物氧化物氢氧化物第四大类含氧盐硅酸盐硼酸盐磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐钨酸盐、钼酸盐铬酸盐硫酸盐碳酸盐硝酸盐第五大类卤化物矿物的晶体化学分类

第4页，课件共89页，创作于2023年2月矿物的晶体化学分类简介（3）矿物命名法命名依据成分性质

成分及性质

形态

形态及物性地名人名举例钨锰铁矿(Mn,Fe)WO4，银金矿(Au,Ag)重晶石（相对密度大）、方解石（具菱面体解理）、孔雀石（孔雀绿色）、天青石（天青色）、蛇纹石（颜色斑驳如蛇皮）赤铜矿（Cu2O、红色），黄铜矿（CuFeS2、铜黄色），辉锑矿（Sb2S3、金属光泽），方铅矿（PbS、立方体晶形及解理），磁铁矿（Fe3O4、具强磁性）石榴子石（四角三八面体或菱形十二面体状似石榴子），十字石（双晶呈十字形）红柱石（红色、柱状晶体），绿柱石（绿色、柱状晶体）香花石（发现于我国香花岭），高岭石（我国江西高岭地方产者最著名）章氏硼镁石（英文名hungchsaoite，可译为鸿钊石）（为纪念我国地质学家章鸿钊而命名）第5页，课件共89页，创作于2023年2月

我国传统命名习惯：

××矿：呈金属光泽或主要用于提炼金属的矿物。

××石：具非金属光泽的矿物。

×玉：宝玉石类矿物。

×晶：成透明晶体者。

×砂：常以细小颗粒产出的矿物。

×华：地表次生的并呈松散状的矿物。

×矾：易溶于水的硫酸盐矿物。第6页，课件共89页，创作于2023年2月mineralogy第三节矿物学各论矿物岩石学矿物的晶体化学分类简介自然元素矿物硫化物氧化物和氢氧化物矿物硅酸盐矿物其它含氧盐矿物（碳酸盐、硫酸盐等）矿物的形成与变化卤化物矿物第7页，课件共89页，创作于2023年2月

自然界以单质形式存在的矿物。

已知的自然元素矿物种＞50，约占地壳总重量的

1‰，分布极不均匀。其中有些可显著富集，甚至形成矿床。一、自然元素矿物第8页，课件共89页，创作于2023年2月

自然金：

Au

化学组成：

纯金极少见，常有一定数量的类质同像混入物

Ag

。

自然金—自然银完全类质同像系列

Ag含量（%）0~55~1515~5050~8585~9595~100矿物名称自然金含银自然金银金矿金银矿含金自然银自然银第9页，课件共89页，创作于2023年2月

此外，尚可含少量

Cu、Pd、Bi、Pt、Te、Ir等。含Cu20%者称铜金矿；含

Pd5～11%者称钯金矿；含Bi4%者称

铋金矿。

自然金的纯度以成色来表示，

用千分数示之。第10页，课件共89页，创作于2023年2月

内生成因自然金的成色标型

晶体结构：

等轴晶系，Fm3m。

Au

原子呈立方最紧密堆积，

具立方面心格子的铜型结构。

形态：

一般呈分散粒状、

不规则粒状或树枝状等集合体。成色＞850850～750750～660形成深度深中等浅第11页，课件共89页，创作于2023年2月鉴定特征：

金黄色颜色及条痕，强金属光泽。

硬度低(2～3)，无解理，强延展性。

比重大(15.6～19.3)。熔点高(1062℃)。

化学性质稳定，在空气中不氧化，只溶于王水。

第12页，课件共89页，创作于2023年2月矿物鉴定特征第13页，课件共89页，创作于2023年2月

金刚石：

C

化学组成：

带色和不透明者常含

Si、Al、Ca、

Mg、B、N、Fe、Ti

等杂质及石墨、

橄榄石、磁铁矿、金红石等包裹体。第14页，课件共89页，创作于2023年2月

杂质N

和

B

的含量和存在形式，

直接影响着金刚石的

光、电、热等

物理性能，成为金刚石分类的基本依据。第15页，课件共89页，创作于2023年2月金刚石分类类型

杂质元素物理性能备注

NBI型

Ia型

含量＞0.1%，以聚集体形式，呈极细小片状导电、导热性较差机械强度高在天然金刚石中占98%Ib型

含量较低，主要以分散的顺磁性N形式导热性较差在天然金刚石中约占1%；绝大多数合成金刚石为Ib型Ⅱ型

Ⅱa型

不含N或含N＜

0.001%不含B良好的导热性在金刚石矿床中的含量一般＜2～3%Ⅱb型含B天蓝色，具半导体性能罕见混合型

在同一颗粒中N的分布不均匀第16页，课件共89页，创作于2023年2月

晶体结构：

等轴晶系，对称型

m3m，

具立方面心格子。C原子位于立方晶胞的8个角顶和6个面中心，以及

相间地分布于半数的1/8小立方晶胞的中心。CN

=

4

。

第17页，课件共89页，创作于2023年2月金刚石（

C

）返回第18页，课件共89页，创作于2023年2月金刚石晶体形态返回第19页，课件共89页，创作于2023年2月

形态多呈{111}、{110}，常呈浑圆粒状。鉴定特征

浑圆粒状。金刚光泽。极高的硬度（H=10），解理

{111}

中等。

日光曝晒后，在暗处发淡青蓝色磷光。第20页，课件共89页，创作于2023年2月金刚石鉴定特征返回第21页，课件共89页，创作于2023年2月

用途：

名贵宝石、切削工具、研磨材料、

精密仪器的零件、钻头、尖端技术材料等。

成因产状：

产于金伯利岩、橄榄岩、钾镁煌斑岩

和榴辉岩中。

主要产地有澳大利亚、南非、俄罗斯、扎伊尔、巴西、美国及我国山东、辽宁、

贵州、江苏、湖南等。第22页，课件共89页，创作于2023年2月石墨：

C

鉴定特征：

鳞片状、致密块状、土状。铁黑色

—钢灰色，条痕亮黑色，半金属光泽。

{0001}极完全解理，硬度小(1-2)。

比重小，性软，有滑感，易污手，

可书写。

第23页，课件共89页，创作于2023年2月石墨结构返回第24页，课件共89页，创作于2023年2月石墨鉴定特征返回第25页，课件共89页，创作于2023年2月

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。第26页，课件共89页，创作于2023年2月mineralogy第三节矿物学各论矿物岩石学矿物的晶体化学分类简介自然元素矿物硫化物氧化物和氢氧化物矿物硅酸盐矿物其它含氧盐矿物（碳酸盐、硫酸盐等）矿物的形成与变化卤化物矿物第27页，课件共89页，创作于2023年2月

卤化物大类：

萤石族：萤石CaF2

氟化物类

冰晶石族:Na3AlF6

石盐族：石盐NaCl、氯化物、溴化物、碘化物类钾盐KCl

光卤石族

角银石族第28页，课件共89页，创作于2023年2月

萤石（fluorite）：

CaF2

组分中可含TR（主要为Th、Ce、U、Y等）。

晶体结构：

等轴晶系，对称型m3m。第29页，课件共89页，创作于2023年2月返回

萤石型结构：第30页，课件共89页，创作于2023年2月

鉴定特征：

晶体常呈完好的{100}，且晶面上

有时具嵌木地板式花纹；其次可见

{111}或二者之聚形；{110}少见。

集合体多为粒状或致密块状。常依{111}成穿插双晶。

颜色多样，常呈紫色、蓝色、绿色，

而无色、黄色少见；

玻璃光泽。

{111}四组完全解理；H4。具荧光性。

第31页，课件共89页，创作于2023年2月返回穿插双晶：第32页，课件共89页，创作于2023年2月下一页萤石形态特征：第33页，课件共89页，创作于2023年2月下一页萤石形态特征：第34页，课件共89页，创作于2023年2月下一页萤石形态特征：第35页，课件共89页，创作于2023年2月

下一页萤石形态特征第36页，课件共89页，创作于2023年2月

下一页萤石形态特征第37页，课件共89页，创作于2023年2月

下一页萤石形态特征：第38页，课件共89页，创作于2023年2月

萤石形态特征：

返回第39页，课件共89页，创作于2023年2月萤石晶体形态标型

成因类型介质性质离子因素晶体形态岩浆、伟晶岩型酸性介质Ca2+起主导作用（111）上Ca2+面网密度

最大

{111}高温热液型中性介质Ca2+、F-作用相当

（110）上Ca2+、F-的

面网密度最大

{110}低温热液型碱性介质F-起主导作用（100）上F-面网密度最大

{100}第40页，课件共89页，创作于2023年2月

成因产状：

主要为热液成因；

无色透明的光学萤石产于

花岗伟晶岩和萤石脉的晶洞中。

我国最主要产地：浙江的武义、义乌、金华一带。第41页，课件共89页，创作于2023年2月用途：

化学工业上用以提取氟、制造HF（可镂刻玻璃）和人造冰晶Na3AlF6。

冶金工业用作熔剂。

玻璃、陶瓷工业，用作制造乳白色不透明玻璃和珐琅，及配制瓷釉的原料。

色泽美丽的致密隐晶质萤石可作

装饰品或雕刻工艺品的石料。第42页，课件共89页，创作于2023年2月

无

裂隙、杂质、气泡，且

≮10×10×3

mm3

的无色或淡色

透明的晶体用于制造光学透镜和

棱镜。

原子能工业用来提取纯U235。

用于水泥工业。

F是火箭推进燃料理想的氧化剂。

第43页，课件共89页，创作于2023年2月石盐（halite）：NaCl

晶体结构：

等轴晶系，对称型

m3m

。

NaCl型结构：Cl-成立方最紧密堆积，

Na+充填全部八面体空隙，典型离子晶格。第44页，课件共89页，创作于2023年2月

鉴定特征：

晶体常呈{100}。集合体通常呈粒状、

致密块状或疏松盐华状等。

纯净无色透明者少见，常含杂质而呈各种颜色。玻璃光泽，风化面油脂光泽。

{100}三组完全解理。H2～2.5。易溶于水，有咸味。第45页，课件共89页，创作于2023年2月

成因产状：

典型的化学沉积型成因。

主要产于气候干旱的内陆盆地的

干涸盐湖中及水的蒸发量＞补给量

的泻湖、海湾沉积物中。

我国产地：

沿海各省、西北、

西南、中南、华东各地区。尤以

柴达木盆地最为著名。

第46页，课件共89页，创作于2023年2月

用途：

作为食料和食料防腐剂；

提炼金属Na及制造苏打、HCl

和其他化工产品的重要矿物原料；

电器工业用于制造发光的充Na

蒸汽灯泡等。第47页，课件共89页，创作于2023年2月返回石盐结构（NaCl):第48页，课件共89页，创作于2023年2月下一页矿物特征：第49页，课件共89页，创作于2023年2月下一页矿物特征：第50页，课件共89页，创作于2023年2月返回矿物特征：第51页，课件共89页，创作于2023年2月mineralogy第三节矿物学各论矿物岩石学矿物的晶体化学分类简介自然元素矿物硫化物氧化物和氢氧化物矿物硅酸盐矿物其它含氧盐矿物（碳酸盐、硫酸盐等）矿物的形成与变化卤化物矿物第52页，课件共89页，创作于2023年2月

硫化物大类分类

据阴离子特点分三类：

1）简单硫化物：

S2-与铜型或过渡型离子（Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni

…）结合而成，如方铅矿（PbS）、闪锌矿(ZnS)、黄铜矿(CuFeS2)等。第53页，课件共89页，创作于2023年2月

2）复硫化物：

哑铃状对硫

[S2]2-、

对砷[AS2]2-及[AsS]2-、[SbS]2-等与

Fe、Co、Ni等过渡型离子结合而成。

如黄铁矿(FeS2)、毒砂(FeAsS)等。第54页，课件共89页，创作于2023年2月

3）硫盐：

S

与半金属元素As、Sb、Bi结合组成络阴离子[AsS3]3-、[SbS3]3-等，

与铜型离子Cu、Pb、Ag

结合成

较复杂的化合物。如黝铜矿

—

砷黝铜矿

(Cu12Sb4S13

—Cu12As4S13

)等。

第55页，课件共89页，创作于2023年2月晶体结构晶体结构：

等轴晶系，Fm3m

。

NaCl型结构：S2-作立方最紧密堆积，Pb2+充填于全部八面体空隙中，

化学键为离子键—金属键的过渡类型。

方铅矿：

PbS第56页，课件共89页，创作于2023年2月鉴定特征鉴定特征：

铅灰色，条痕黑色，强金属光泽。

{100}三组完全解理，硬度低(2～3)。

比重大(7.4～7.6)。加

KI

及KHSO4

与矿物一起研磨后显黄色。第57页，课件共89页，创作于2023年2月

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。

第58页，课件共89页，创作于2023年2月化学组成：

常有Fe2+替代Zn进入晶格，

其他尚有Mn、Cd、In、Ga、Ge、Tl

等类质同像混入物。闪锌矿：ZnS或-ZnS第59页，课件共89页，创作于2023年2月

晶体结构晶体结构：等轴晶系，F3m。

S2-

作立方最紧密堆积，Zn2+充填于

半数的四面体空隙.

化学键具共价键性质。第60页，课件共89页，创作于2023年2月鉴定特征鉴定特征：

粒状晶形。颜色变化大，由无色到浅黄、棕褐～黑色，随含Fe量的

增加而变深。条痕白色～褐色，金刚光泽。{110}六组完全解理，H3～4。与方铅矿共生。

第61页，课件共89页，创作于2023年2月

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。第62页，课件共89页，创作于2023年2月闪锌矿的标型特征

高温热液中低温热液杂质成分

Fe、Mn含量高，含In、Se、Sn

含Fe少，含Ga、Ge、Cd、Tl

a0

0.545nm（含Fe26.2%）

0.540nm（纯ZnS）颜色棕褐～铁黑色

无色、白色～黄色

条痕黄褐～褐色

无色、白色～黄白色

光泽半金属光泽

金刚光泽，断面

树脂光泽

透明度半透明～不透明

透明～半透明

硬度4

3.5

比重

黑褐色者4.03（含Fe10%）；铁黑色者3.90

无色透明的纯ZnS4.10

第63页，课件共89页，创作于2023年2月

黄铁矿：

FeS2

化学组成：

常有Co、Ni替代Fe；As、Se、Te

替代S。常含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等

细分散机械混入物。

第64页，课件共89页，创作于2023年2月晶体结构晶体结构：

等轴晶系，对称型

m3

。为NaCl型结构之衍生结构：哑铃状对硫[S2]2-近似于立方最紧密堆积，

[S2]2-之中心相当于Cl-的位置，Fe2+位于

Na+的位置。对硫[S2]2-的轴向与相当于晶胞1/8的小立方体的对角线方向相同，但彼此并不相交。第65页，课件共89页，创作于2023年2月

哑铃状

[S2]2-的伸长方向在结构中犬牙交错配置，使各方向键力相近，

故解理极不完全，而硬度大。第66页，课件共89页，创作于2023年2月鉴定特征鉴定特征：常见完好的{100}、{hk0}及其聚形，晶面上常具三组互相垂直的聚形条纹。浅铜黄色，表面有黄褐色锖色，条痕绿黑或黑色，金属光泽。参差状断口，硬度6～6.5，性脆，无磁性。

第67页，课件共89页，创作于2023年2月

用途：

为提取S、制造H2SO4的主要原料，广泛应用于化工、橡胶、造纸、农药、化肥、染料等方面；可综合利用Au、Co、Ni、As、Cu、Ag等；

副产品“黄铁矿渣”部分用于铸炼生铁；

黄铁矿晶体可入中药；

黄铁矿的成分、形态、热电性等具标型意义，可指导找矿勘探。第68页，课件共89页，创作于2023年2月

黄铜矿：

CuFeS2

化学组成：CuFeS2

常含少量

Ag、Au、Zn等

机械混入物。

第69页，课件共89页，创作于2023年2月晶体结构晶体结构：

四方晶系，对称型2m

为闪锌矿型结构之衍生结构：S2-作立方最紧密堆积，Cu2+和Fe2+充填半数的四面体空隙，均位于Zn2+的位置，其单位晶胞宛若2个闪锌矿晶胞叠置而成，且Cu2+和Fe2+沿c轴相间排列，每个Cu2+

或Fe2+为4个S2-围绕，每个S2-为2个Cu2+

和2个Fe2+围绕，CN

=

4

。第70页，课件共89页，创作于2023年2月鉴定特征鉴定特征：

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3～4。性脆。

用途：

为提炼Cu的重要矿石矿物。第71页，课件共89页，创作于2023年2月磁黄铁矿：

Fe1-xS

非化学计量性“缺席构造”

高温下x

=

0～0.125

＞320℃时：六方晶系变体，成分相当于FeS～Fe7S8

之间的固溶体。

＜320℃时：单斜晶系变体，成分为Fe7S8。第72页，课件共89页，创作