第一章-矿物及矿物学课件

第一章矿物学第一章矿物学1一、矿物的概念

矿物（mineral）：

是由地质作用

或宇宙作用所形成的、具有一定的

化学成分和内部结构、在一定的

物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是

岩石和矿石的基本组成单位。

§1矿物和矿物学的概念一、矿物的概念§1矿物和矿物学的概念2自然金自然金3自然银自然银4自然铜自然铜5黄铁矿集合体黄铁矿集合体6斑铜矿集合体斑铜矿集合体7辉钼矿集合体辉钼矿集合体8赤铁矿集合体赤铁矿集合体9铬铁矿集合体铬铁矿集合体10蔷薇石英蔷薇石英11冰洲石冰洲石12白云石集合体白云石集合体13冰长石冰长石14正长石晶体正长石晶体15卡斯巴双晶卡斯巴双晶16文象结构文象结构17斜长石晶体斜长石晶体18方解石集合体方解石集合体19文石集合体文石集合体20石膏晶体石膏晶体21硬石膏晶体硬石膏晶体22萤石解理块萤石解理块23

说明：1）矿物系地球、月球及其他天体中

天然形成的产物。

人造矿物或合成矿物：在实验室或工厂里用人工方法

制造出来的、与相应的天然矿物具有相同或相似的成分、结构及

性质的产物。

第一章-矿物及矿物学课件242）矿物具有一定的成分、结构、形态和性质，藉此可鉴别矿物种。

但是，由于形成环境的复杂性，矿物的

这些特征可在一定范围内变化，故这些特征常可作为反映矿物成因的

标志。

第一章-矿物及矿物学课件253）

任何一种矿物均只是在一定的物理化学条件下相对稳定，得以保存。

当外界条件改变至超出矿物的稳定范围时，矿物即会变成在新的条件下稳定的其他矿物。3）任何一种矿物均只是在一定的物理化学条件下相对264）矿物的集合体即组成岩石或矿石。

第一章-矿物及矿物学课件27花岗岩手标本花岗岩手标本28阳起石放射状集合体阳起石放射状集合体29

注意：1）当前，矿物学通常以天然结晶质无机物为主要研究对象，液体和气体均不在现代矿物之列。2）准矿物（mineraloid）：极少数天然形成的、具有一定的化学成分的非晶态的单质或化合物，如蛋白石和水锆石等。3）

经过漫长的地质时代，准矿物有自发地向结晶态的矿物转变的必然趋势。第一章-矿物及矿物学课件30蛋白石蛋白石31第一章-矿物及矿物学课件32二、矿物学的概念

矿物学(mineralogy)：是一门研究地球

及其他天体的物质组成及演化规律的地质基础学科。是研究矿物(包括准矿物)的

成分、结构、形态、性质、成因、产状、

用途及其相互间的内在联系，以及矿物

的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学。它为地质学的其他分支学科及材料科学等应用科学在理论上和应用上提供了必要的基础和依据。二、矿物学的概念331．十九世纪以前，矿物学始终处于对矿物的记载和表面特征的描述。§2矿物学发展简况

§2矿物学发展简况342．自十九世纪中叶以来，矿物学飞速发展，经历了四次重大的变革。1）1857年偏光显微镜创制成功，并应用于对矿物的研究和鉴定。2）1912年劳埃将x射线成功地应用于矿物晶体结构分析。3）1930s以来，物理化学理论和热学相平衡理论被引入矿物学。

4）1960s以来，由于一系列现代测试技术、高温超高压实验技术、量热实验手段及电子计算机的应用。

2．自十九世纪中叶以来，矿物学飞速发展，经历了四次重大的变革35§3矿物学与其他学科的关系§3矿物学与其他学科的关系36一、矿物的应用1．矿物应用的历史1）最早可追溯到旧石器时代，当时即已利用脉石英、水晶和燧石等制作各种石器。2）至中石器时代，已知用粘土矿物

烧制陶器。§4矿物和矿物学的应用

一、矿物的应用§4矿物和矿物学的应用37

3）青铜时代，已能从某些矿物中

提取金属。4）矿物材料的广泛应用及许多

矿物性能的开发和利用，主要兴起于

二十世纪中叶，并日显其重要地位，

新兴边缘学科

——矿物材料科学。

第一章-矿物及矿物学课件382．矿物的用途

矿物的用途：①作为提取其中有用成分（特别是冶炼金属）的原料；②作为制造其他产品的原料；③利用矿物的某种特殊性能而作为材料直接应用。

第一章-矿物及矿物学课件39

注：

以提取有用成分为目的矿物主要

是金属矿物；而作为材料直接应用

或用作制造其他产品的原料的矿物，

则以非金属矿物为主。

第一章-矿物及矿物学课件40金刚石晶体金刚石晶体41块状石墨块状石墨42自然硫晶体自然硫晶体43雌黄集合体雌黄集合体44雄黄集合体雄黄集合体453．矿物的应用领域

矿物作为材料或原料，广泛应用于冶金、陶瓷、玻璃、建材、

机械、化工、轻工、造纸、电子、

农业、食品、医药、环保、宝石、

航天及国防等诸多领域。第一章-矿物及矿物学课件46对非金属矿物的性能要求：

高强、高速、高温、轻质、绝缘和耐腐蚀等。

非金属矿产的开发势必成为衡量一个国家工业化成熟程度的标志。

可以预言，二十一世纪将是非金属时代，是人类更高级的石器时代。

第一章-矿物及矿物学课件47

二、矿物学的应用

矿物学的应用主要包括两大方面：①应用于地质找矿；②研究作为矿产资源的矿物本身

的开发和应用。第一章-矿物及矿物学课件48

现代矿物学的发展，不断与相关

科学相互渗透，从而产生了一些

新兴的边缘学科和新分支。第一章-矿物及矿物学课件49

成因矿物学（geneticmineralogy）和

找矿矿物学（prospectingmineralogy），

揭示岩石和矿床的成因及地质构造变动条件，指导找矿勘探、矿床的

工业评价和矿石的加工利用等，不断深化矿物结晶化学理论。第一章-矿物及矿物学课件50

矿物物理学（mineralphysics）和

量子矿物学（quantummineralogy），

揭示矿物的物理性质及表面态、

化学吸附等本质，了解和控制各种

矿物性能的变化，扩大矿物的应用范围，综合利用矿物资源，促进矿物材料的研究。第一章-矿物及矿物学课件51

实验矿物学(experimentalmineralogy)，

是研究矿物的合成以及在各种条件下

模拟和探索矿物的形成和演变过程

的一门矿物学的分支学科，不仅为

成矿理论提供了基础资料，也为高新技术领域功能材料的合成奠定了基础。

第一章-矿物及矿物学课件52

应用矿物学（appliedmineralogy），是矿物学向材料科学方向延伸而产生的

矿物学新分支，是矿物材料研究及许多

相关应用科学的重要基础，在矿物材料合成（包括宝石的人工合成及天然宝石

的优化处理等）、尖端科技材料（如

光学材料、超导材料、磁性材料等）等方面的研究应用十分重要，其研究是

工业、农业及材料工业等发展的动力。应用矿物学（appliedmineralog53当前，对矿物材料或原料的应用

日益提出更高的要求，而自然界矿物资源有限且日渐枯竭，矿产资源危机

已成为当今世界令人瞩目的问题。

故当务之急：不断挖掘资源潜力，

开拓矿物应用新领域，开发矿物应用

新品种，加速提高采、选、冶工艺技术

及矿物的人工合成和改性技术等。第一章-矿物及矿物学课件54返回蛋白石返回蛋白石55下一页萤石集合体下一页萤石集合体56下一页萤石集合体下一页萤石集合体57下一页萤石集合体下一页萤石集合体58返回橄榄石晶体返回橄榄石晶体59下一页金刚石晶体下一页金刚石晶体60下一页金刚