矿物学学习笔记.pdf

一主要概念矿物：指在地质作用或宇宙作用中形成，具有一定化学成分与内部晶体结构，在一定物理化学条件下相对 稳定的化合物或单质，是岩石与矿石的基本组成单位。如石英，黄铁矿。准矿物：极少数天然形成的、具有一定化学成分的非晶态单质或化合物。如蛋白石，水钻石。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。聚集元素：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：丰度远比聚集元素高，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 元素组成的矿物中的元素。如Ga、Cs等。化学计量矿物（举例）：各晶格位置上遵循定比定律、具严格化合比的矿物。由于环境的复杂性，使其化学 组成在一定范围内变化，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还原条件下，其价态会 发生变化。由于受化合物电中性的制约，其内部必然存在某种晶格缺陷，致使其化学组成偏离理想化合比，不再遵循定比定律。如Fe、S化合物中，由于有Fe3+的存在，使得铁原子数总是少于硫原子数，晶格中产 生了阳离子空位，其化学式为Fe-S（x=0-0.12 5）,其中x的大小取决于Fe3+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：矿物晶体在一定的外界条件下，常常趋向于形成某种特定的习见形态。晶面花纹：受复杂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则的花纹，如 晶面条纹、蚀象、生长丘等。自色：矿物成分与结构决定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（干涉、衍射、散射）而引起的颜色。自色是矿物固有的，是鉴定矿物的主耍依据；他色不能 鉴定矿物，但能帮助判断矿物成分的变化；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：精色、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。消除假色、减弱他色、突出自色。光泽：矿物表面反光的能力。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，不透明。半金属光泽：反光较强，也具金属色，条痕深彩色，不透明一半透明。金刚光泽：反光稍弱，不具金属色，条痕彩色，半透明一透明。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，透明。特殊光泽有的是因为矿物集合体产生，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，如珍珠光泽。荧光：外能停止后发光即停止。磷光：外能停止后还持续一段时间发光。解理：在外力作用下，沿一定结晶学方向破裂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，而是不平整的，就叫断口。裂开：因为某些非晶体结构的原因，晶体在外力作用下沿一定结晶学方向裂开。现象与解理一样，但成因 不一。硬度：抵抗外来机械作用（刻划、压入、研磨）的能力。分为硬度大（小刀刻不动5.5）,中等（小刀能刻 动,指甲刻不动5.52.5间），小（指甲能刻动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，在外力碾压下易成薄片的性质为展性。脆性指在外力作用下容易发生碎裂的性质。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一伸作用下，垂直应力的两侧表面产生等量异号电荷的 性质。热释电性是指在加热一冷却时，在一定的结晶学方向上两端产生相反电荷的性质。矿物的共生组合：共生指同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）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出现在同一空间范围内的现象。标型矿物（举例）：某些矿物只在某种特定的地质作用中形成与稳定，它的出现就指示了这种地质条件，如：斯石英指示高压冲击变质条件，辰砂、辉锦矿只在低温热液条件形成。矿物的标型特征（举例）：同种矿物在不同的地质条件下形成时可具有不同的结构、成分、物性特点，这些 特点可反映形成条件。简称矿物标型。如：白云母的晶胞参数bO随压力升高而增大；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。2、次生包裹体：矿物生长以后发生破裂，沿裂隙后期溶液（熔体）溶解原晶体，再生长时包裹进来的；特点：没有结晶学定向，沿晶体的破裂带分布。3、假次生包裹体：矿物生长过程中发生破裂，沿破裂带包裹进来；特点：没有结晶学定向，沿晶体的 破裂带分布，但破裂带只是在晶体内部，没有切断整个晶体。假像（举例）：交代强烈时，原矿物可全部为新形成的矿物所替代，但仍保持原矿物的晶形。如：褐铁矿呈 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）：晶体结构发生变化形成了新的矿物，但保留原矿物的晶形。如：呈六方双锥的a石英是从 B石英变来的，因为六方双锥是廿一石英的晶形。矿物种：指具有确定的晶体结构和相对固定的化学成分的矿物。异种（举例）：晶体结构相同，但矿物在次要化学成分或物理性质、形态上呈现出较明显的差异。如：铁闪 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）：SiO4-四面体中与1个Si相联结的0。惰性氧（桥氧）：SiO44四面体中与2个相联结的0,其电荷已中和。铝的铝硅酸盐（举例）：A1可在同晶体结构中，同时呈四次和六次配位，形成铝的铝硅酸盐，如白云母 KA12AlSi3010（OH）2o铝硅酸盐（举例）：部分的SiCM4为四。4广（个别情况下可被BeO4产或B04广等）所替代，出现过剩的负 电荷成为架状络阴离子，与骨干外的一定的金属阳离子结合成铝硅酸盐。如钙长石CalAbSizCM。铝的硅酸盐：AP+呈六次配位，与。2-结合成Al。”八面体，存在于硅氧骨干外，起联结络阴离子的普通金 属阳离子（如Mg?+、Fe?+等）的作用，形成铝的硅酸盐，如高岭石ALdSiQoKOH，黄玉AHSiOjF,OH。粘土矿物：产于粘土和粘土岩中的、结晶极细（一般2|J m）的、以Al、Mg、Fe等为主的含水层状结构 硅酸盐矿物。四面体片：每个SiO44均以3个角顶分别与相邻的3个。4心相联结而成的二维延展的网层（最常见六边形 网）,称四面体片，以字母T表示。八面体片：上下四面体片以顶0相对，并以最紧密堆积的位置错开叠置，在其中形成了八面体孔隙，其中 被Mg2 Fe2 Al3 Fe3 Li C/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 母O表示o结构单元层：由八面体片和硅氧四面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。结构单元层彼此堆垛相连构成矿物的晶体结构。文象结构：由石英和微斜长石或正长石所组成的规则连生体。从断面上看宛如古代的象形文字，故称“文 象结构”。二主要结构（着重掌握结构中对矿物形态和物理性质产生重要影响的方面）铜型结构（如自然金、自然铜）：等轴晶系，Fm3m。结构中原子呈立方最紧密堆积，配位数为12。原子占 据立方体单位晶胞的角顶及每个面的中心。金刚石型结构：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 分布于1/2的1/8小立方晶胞的中心；C原子间以共价键结合。配位数为4o石墨结构：层状结构，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，不透明，具有导电 性等。由于晶体结构中，C原子配位数低，晶体结构较疏松（与金刚石比），因而相对密度较小。NaCI型结构（如方铅矿PbS、石盐）及其衍生结构（如黄铁矿FeS2、方解石）：。离子成立方最紧密堆 积，Na离子充填其八面体孔隙，典型的离子键。NaCI型结构的衍生结构（方解石）即NaCI型中的Na+和C1-分别为Ca2+和CO32-取代，其原立方面心晶胞沿某一 L3方向压扁而呈钝角菱面体，即成方解石型 结构。闪锌矿型结构：S2-作立方最紧密堆积，Z/+充填于1/2的四面体空隙。配位数为4。如闪锌矿ZnS。其衍 生结构有黄铜矿CuFeS2 0金红石型结构：。2-近似成六方最紧密堆积，Ti4+位于变形八面体空隙中，n4+配位数为6o-位于以Ti4+为角顶所组成的平面三角形之中心，。2-配位数为3 JTiO”彼此上、下共棱联结成平行c轴的链，链间由TiCU 共角顶相连。如金红石TiO2，锡石SnO2o萤石型结构：Ca2+呈立方最紧密堆积，F-占据所有四面体空隙。CaF2正尖晶石型结构（如尖晶石MgAkOc铝铁矿FeCr2 O4）：An（B2）ViO4o全部A?+充填于1/8的四面体空 隙；全部B3+充填于1/2的八面体空隙。反尖晶石型结构（如磁铁矿Fe3+Fe2+Fe3+4）：B1v（AB）mO4o 1/2的b3+充填1/的四面体空隙；全部人3+及 另1/2的B3+充填1/2的八面体空隙。1:1型/TO型结构（如高岭石、蛇纹石）：有一个四面体片和一个八面体片构成的结构。2：1型/TOT型结构（如滑石、叶腊石、云母族、蛭石）：由2个四面体片（T）夹1个八面体片（O）组成。即夹心饼干式。二八面体型结构（如高岭石、叶腊石、白云母）：若仅有2/3的八面体位置为三价阳离子（如Al、Fe3+等）占据，电价即可达平衡，其余1/3的八面体位置则空位。三八面体型结构（如蛇纹石、滑石、黑云母、金云母）：在1：1型或2：1型结构单元层中，基于电价平衡 的要求，若每个八面体位置均为1价阳离子（如Mg2+、Fe2+等）所占据时，所形成的结构为三八面体结构。三各章重点1.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917,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），也取决于外部氧化一还原条件。2.地壳中最常见化学元素的丰度特点地壳的主要化学组成为0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg,H、Ti等十种。前8种元素丰度最高，占地壳占成分的99%以上，是地壳中各类岩石的基本成分。3.影响矿物化学成分的主耍原因类质同像：引起矿物化学成分变化的主耍因素。特点：离子之间取代，占据品格位置，可引起结 构、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耍因素。非化学计量性：某些变价元素矿物，由于离子价态变化而引起的部分离子缺席空位造成矿物化学 成分变化。如:Fd.xS；机械混入：包裹体等。4.矿物中的水（举例）吸附水：被吸附在矿物微粒（胶粒）表面、裂隙中等，不参加晶格，含量不固定，易脱水，如：蛋白石SiO2nH2O结晶水：参加晶格，一般在晶体结构中的大空隙中，含量固定，较不易脱水，脱水后结构改变，如:石膏 CaS04*2 H2 0o结构水：以离子的形式存在于晶体结构中，位置、含量固定，非常稳定，极不易脱水，脱水后结 构完全改变，如：高岭石AlUSiQioKOH%。层间水：存在于层状结构矿物中的层间大空隙中，与层状结构有一定的键合作用（分子键），但 很微弱，脱水后层状结构基本不改变。稳定性介于吸附水与结晶水之间。沸石水：存在于沸石族矿物晶体结构中的大空隙或通道中，脱水后结构基本不改变。稳定性介于 吸附水与结晶水之间。5.矿物晶体化学式的书写规则1）阳离子在前，阴离子在后；2）多个阳离子时.，按碱性强弱排序；互为类质同像关系的阳离子用圆括号括起来，按含量多少 排序；3）络阴离子团用方括号括起来，更大一级的结构单元用花括号括起来；一般附加阴离子写在所 有阴离子的最后，中性水分子写在整个化学式最后，并用分开。例如：KAl2（Si3Al）O10（OH）2）CaMgCO3（Zn,Fe）SSiCVHzO6.影响晶习的主要因素1）内部晶体结构与成分：结构中键强分布均匀，成分简单，则发育为粒状；结构中有强键形成 的链，则发育为柱状，有强键形成的层，则发育为片状。2）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，基本不因外部条件改变。7.矿物集合体形态的主要描述方法显晶集合体：肉眼或借助于放大镜能分辨单晶体轮廓。根据单晶体晶习（粒状、片状、柱状）和 集合方式（放射状、束状、簇状等）来描述。隐晶和胶态集合体：肉眼或借助于放大镜不能分辨单晶体轮廓。只能根据总体外貌，以及形成方 式来进行分类和描述。8.决定矿物颜色的因素自色：由矿物本身固有的化学成分和内部结构所决定的颜色，是由于组成矿物的原子或离子在可 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.假色：由物理光学效应所引起的颜色，是自然光照射在矿物表面或进入到矿物内部所产生的干涉、衍射、散射等而引起。9.条痕的意义条痕是矿物粉末的颜色，在鉴定矿物上能消除假色、减弱他色、突出自色，比矿物颗粒的颜色更 为稳定。10.光泽的描述按划分等级课描述为金属、半金属、金刚、玻璃光泽，止匕外，还有一些根据形像来命名的特殊光 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、珍珠光泽对应金刚 光泽，其余都对应玻璃光泽。特殊光泽有的是因为矿物集合体产生，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，如珍珠光泽。11.矿物的颜色、条痕、光泽、透明度之间的关系矿物的颜色与条痕色不一定相同，而条痕、光泽、透明度有如下关系：条痕无色、白色一一透明一一玻璃光泽条痕彩色一一透明一一金刚光泽条痕深彩色一一半透明一 一半金属光泽条痕黑色一一不透明一一金属光泽12.解理产生的原因（举例说明）解理严格受晶格类型及化学键类型、强度和分布的控制，解理面常沿着面网间化学键力最弱的面 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。13.解理的描述方法通常用相应的单形及其符号以表示解理的方向、组数和夹角；据其产生的难易程度及完好性，通 常分为五机完全、完全、中等、不完全、极不完全五类描述。对不完全解理和极不完全解理，肉眼见 不到解理面，以后都以无解理或解理不发育描述。14.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、结构紧密度有关。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），金属晶格、分子晶格、氢键晶格的硬度较低。对于结构紧密度：等型等键结构，离子（原子）半径越小，硬度越大；例如：MgCO3-CaCO3（Mg比Ca小，所以MgCO3-硬度大）同化学成分的矿物，则呈最紧密堆积结构的、或配位数大的，硬度越大，例如：方解石与文石（CaCO3）（方解石中Ca为6次配位，文石中Ca为9次配位，所以文石硬度大。15.区别矿物的共生、伴生和世代（举例说明）共生：同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）所形成的不同矿物共存于同一空间的现象。如橄榄 岩中常见共生矿物有橄榄石、辉石、铝尖晶石等。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，这是根据产状来判断的。16.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结构。分为：大类一类一（亚类）一族一（亚族）一种一（亚种、变种）其中大类分为五大类：第一大类自然元素矿物第二大类硫化物及其类似化合物矿物第三.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17.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相同，但它们的晶体结构和晶格类型有较大差异，从而导致了它们宏 观形态和物理性质上存在很大的差异。金刚石的空间格子为立方面心格子，晶格中质点以共价键联结,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，层状结构，层内具共价键一金属键，层间为分子键。表现在物理性质 上为晶体具明显的异向性，具0001 极完全解理（层状结构导致），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、主要结构、形态、物理性质、成因产状特点（方铅 矿PbS、闪锌矿ZnS、黄铜矿CuFeSz、磁黄铁矿Fei_xS、辉睇矿、辉铜矿MoS2、黄铁矿FeS2卜辰砂、雌黄和雄黄）化学组成：阴离子为S,以及少量Se、Te、As、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、Ni）0另外，常含一些稀有元素Ge、Ga、Re、T1等可综合利用。主要结构：S作最紧密堆积，阳离子充填空隙。但具体结构有变异。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：热液成因为主（铅锌硫化矿床），也有基性岩浆成因的（铜银硫化矿床）。但在地表条 件下不稳定，易被氧化。19.从晶体化学角度分析对比氧化物与硫化物的成分、结构、形态、物理性质、成因产状等方面的主 要差异（刚玉AI2 O3、赤铁矿Fe2 O3、磁铁矿FeZRS+ztVa-石英石英,柯石英与斯石英、铝土矿AI（OH）3、褐铁矿Fe（OH）3）2 0.硅氧骨干的主要类型及其与阳离子成分、晶体结构、形态、物理性质之间的关系硅酸盐矿物晶体结构中的络阴离子骨干，因SiO/4-的联结方式的不同而异。主耍分为：1）岛状硅氧骨干：硅氧骨干被其他阳离子隔开，彼此分离犹如孤岛。2）链状硅氧骨干:无数个SiO4心间通过共用2或3个角顶,沿一个方向彼此相连,无限延伸成链。链间为其他金属阳离子联结。常见单链和双链。3）层状硅氧骨干：每个SiOJ4均以3个角顶分别与相邻的3个Si。4广相连结而形成向二维空间 无限延展的硅氧四面体层。4）架状硅氧骨干：（AlxSin一x）O2 nx（Si+Al）：O1：2所有SiO4一均以4个角顶分别与相邻的4个SiO4-共用相连形成维空间无限扩展的架状结构。所有。2一皆为桥氧，为电性中和的结构，不再是硅酸盐的络阴离子。2 1.AI的作用（举例说明）A1在硅酸盐结构中起着特殊的双重作用。具体见上铝的硅酸盐，铝硅酸盐，铝的铝硅酸盐2 2.全面对比辉石族与角闪石族辉石族：1、化学成分和分类1）通式：X（M2）Y（Ml）T2O62）晶体结构：SiO四面体以两个角顶与相邻SiCU四面体共用形成沿c轴方向无限延伸的单链。3）形态、物性：链状结构导致晶体呈平行于链延伸方向的柱状晶形，横截面呈=假正方形或八边 形；并发育平行于链延伸方向的2 10或110柱状解理，解理夹角为87和93。矿物颜色随成分而异，含Fe、Ti、Mn者，颜色变深；玻璃光泽。硬度5-6；相对密度中等。角闪石族：1）通式：A0.1X2Y5T4O112（OH,F,Cl）22）晶体结构：结构中的硅氧骨干可看成由两个单链联结而成的双链。3）形态、物性：链状结构决定了其具有平行C轴的柱状、针状、纤维状；发育有110或2 10 的完全解理，解理夹角56和124。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。2 3.长石族的结构和成分特点、常用分类结构：TO以全部4个角顶共用沿三维空间联结成架状，K Na+、Ca2+Ba?+等充填骨干中之 大空隙。特点：钾长石和钠长石在高温条件下形成完全的类质同像，温度降低则混溶性逐渐减小。钠长石 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、钾根长石亚族24.斜长石与碱性长石的特征斜长石（钠钙长石）系列：Nai.xCaxAl1+xSi3.x）O8其中x=01,为钾长石和钠长石在高温条 件下形成完全的类质同像，温度降低则混溶性逐渐减小。根据An分子的百分含量，习惯上将斜长石 划分为钠、奥、中、拉、培、钙长石六个矿物亚种，习惯上将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。碱性长石（钾钠长石）系列：钠长石利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。25.长石有序度长石族矿物的有序一无序：主耍是指长石晶体结构的TO四面体中，T位置上AF+/Si4+的比值，分布和代替规律。如果A1代Si是有规律的，即所有的A1都占据要相同的配位位置上，这种结构状态 叫完全有序。若这种替代是无规律的，这种结构状态叫完全无序状态；介于完全有序和完全无序之间 的状态叫部分有序。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。2 6.方解石的结构及异种晶形完好，常见菱面体、复三方偏三角面体、六方柱、平行双面等单形。随形成温度由高一低，晶形从板状一柱状。集合体常呈晶簇状、片状、粒状、块状、钟乳状、结核状等。结构为NaCl型结 构的衍生结构，将Ca和CCM分别取代Na和C1即可。由于CO3是一个平面一角形，并且垂直L3排 歹U，所以晶胞沿L3压扁了，也由等轴晶系变为三方晶系了。如菱锌矿ZnCO3、菱镁矿MgCO3、菱铁矿FeQCM、菱镒矿MnCO3、白云石CaMgQChL、方解石CaQO?2 7.白云石化学成分：成分中的Mg可被Fe Mn CoZn替代，其中Fe能与Mg完全替代。晶体结构：晶体结构与方解石相似。不同之处在于方解石晶体结构中Ca所占据的位置，1/2在 白云石中被Mg所占据，Ca和Mg分别占据不同的配位位置，因而导致白云石的晶体结构的对称程度 低于方解石。形态：晶体常呈常呈菱面体状，晶面常弯曲成马鞍状。集合体常呈粒状、致密块状，有时呈多孔 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 度3.5-4,相对密度中等。鉴定特征：与方解石的区别是块体遇冷盐酸不起泡，加热后可起泡，粉末加冷盐酸起泡。2 8.石膏：CaSO4l.2 H2。层状结构，层间含H2。，所以一组极完全解理，解理片挠性，硬度小。2 9.重晶石：BaSO4b斜方晶系，对称型mmm。配位数为12,Ba-Sr间呈完全类质同像替代；Ba-Pb 间可能只发生有限的类质同像替代。30.萤石形态标型及解理产生原因成分：CaF2,含一些稀土元素；形态：有标型性：八面体（酸性），岩浆、为经验型、立方体（碱性）低温热液型、菱形十二面 体（中性）高温热液型；特殊穿插双晶；物理性质：颜色多变，主耍为色心呈色，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；31.石盐（NaCI）晶体结构：等轴晶系，NaCI型结构。离子成立方最紧密堆积，Na离子充填其八面体孔隙，典型的 离子键。形态：常见立方体100,其次为111与100聚形。集合体呈粒状、致密块状等。呈珠状集合体者称 珍珠盐。物理性质：无色透明者少见，因含杂质而呈各种颜色。玻璃光泽，受风化后呈油脂光泽。100完全 解理，硬度2-2.5,性脆。相对密度低。易溶于水，有咸味。成因产状：主要产于气候干旱的内陆盆地盐湖中，或被砂坝所隔与海水隔绝蒸发大于补给的浅水泻湖、海湾中。试题1.晶体习性：在一定的外界条件下，矿物晶体常常生长出的习见形态，成为晶体习性。2.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。3.假像：矿物成分交代强烈时，一种矿物将另一种矿物完全交代，同时保留了前一种矿物的外形的现象称 为假象。4.条痕：矿物粉末的颜色。是鉴定矿物的重要依据之一。5.铝硅酸盐：在硅酸盐类中，A1以四次配位的形式，进入到SiO/四面体中，替代一部分Si,这种硅酸盐 称为铝硅酸盐。1、地壳中化学元素分布最多的8种元素为.0、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg,因此，地壳中氧化物和氢氧 化物和含氧盐大类矿物分布最广。2.白云石CaMgCOl和镁方解石（Ca,Mg）CO中的Ca和M广间的关系分别为复盐中两种固定占位的阳离 子和类质同象。3.矿物中的水分为吸附水 结晶水 结构（化合）水三种基本类型,蛋白石（Si0/nH20）中的水为吸附 水水，水镁石（Mg（0H）2）中的水为结构（化合）水 水。4.组成软玉的主要矿物为透闪石阳起石5.具有正尖晶石型结构的矿物有尖晶石（辂铁矿），具有反尖晶石型结构的矿物有磁铁矿6.正长石常见卡斯巴双晶,斜长石常见钠长石律聚片双晶。7.ALSiOs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。8.具有TOT型结构单元层的矿物有滑石（云母）叶腊石（绿泥石），具有T0型结构单元层的矿物有圆金 至蛇纹石。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 D、以上均可2、珍珠光泽常常出现在下面那些部位：（A）A、解理面上 R、断口上 C、裂开面上 D、晶面上3、绿柱石呈现绿色是因为：（A）A、含有色素离子 B、色心 C、含有杂质包裹体 D、干涉效应4、方铅矿常常与闪锌矿、黄铁矿在一起出现，它们间的关系为：（A）A、共生 B、伴生 C、世代 D、假像 5、在KAlSiG的三种有序-无序变体中，透长石对应：（A）A、完全无序态 B、完全有序态 C、部分有序态 D、均有可能6、聚片双晶纹出现在：（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留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，它的透明度可以是：（AC）A、透明 B、不透明 C、半透明 D、以上均可11、下面矿物中，石英的异种有：（ABCD）A、水晶 B、玛瑙 C、燧石 D、芙蓉石12、硬度中等的矿物有：（CD）A、石膏 B、正长石 C、磷灰石 D、方解石13、具有NaCl型衍生结构的矿物有：（AC）A、黄铁矿 B、橄榄石 C、方解石 D、重晶石14、以下矿物中，属于化学计量矿物的有：（ACD）A、铁闪锌矿B、磁黄铁矿C、黄铁矿D,黄铜矿 四、问答题（共24分）1.从晶体化学的角度说明金刚石和石墨的性质差异。答：金刚石和石墨的化学成分相同，但它们的晶体结构和晶格类型有较大差异，从而导致了它们宏观 形态和物理性质上存在很大的差异。金刚石的空间格子为立方面心格子，晶格中质点以共价键联结，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，层状结构，层内具共价键一金属键，层间为分子键。表现在物理性质上为晶体具明 显的异向性，具 0001 极完全解理（层状结构导致），硬度低（分子键引起），金属光泽，电的良导体（金 属键存在）。2.下图是云母型晶体的结构示意图，请在图中标出下列结构单元：a.四面体片 b.八面体片 c.结构单元层 d.层间域并请指出云母型晶体的结构单元层类型。答：结构单元层是指层状矿物的晶体结构中最小的重复单元。云母结构单元层的类型是TOT型。层状 硅酸盐的四个基本结构见下图所示。a.四面体片 b.八面体片 d层间域结构单元层3.闪锌矿有深色和浅色之分，同时其他光学性质相应地也各有所不同，请解释其原因所在。答：这是由于闪锌矿化学成分不同而导致的差异。在自然界中，闪锌矿(ZnS)中的Zn”比较容易被 替代，形成类质同像混晶。当替代程度较少时，Zn与广以共价键连接。矿物显示出原子晶格晶体的光 学性质，例如：较浅的颜色，同时条痕也很浅，矿物透明，并且是金刚光泽。当替代程度较大时，Fe与 S”之间的化学键作用显现，这两种元素间的化学键向金属键过渡，从而导致矿物显示出一定金属晶格晶体 的光学性质，例如：颜色变深，条痕变深，半透明甚至不透明，半金属光泽等。4.斜方辉石与单斜辉石矿物的解理面符号不同，解理夹角是否一样？为什么？请简单图示说明。答：斜方辉石的解理面符号为2 10,单斜辉石的解理面符号为110。但它们的夹角相同。这是因为 两个辉石亚族的矿物的结构形式一样，产生解理的原因相同，因此产生的解理形态、夹角和等级均应相似。它们的解理面符号不同的原因是斜方辉石的a。(1.82 2-1.82 4nm)刚好是单斜辉石a0(0.970-0.982 nm)的 两倍，而b0和c。值均非常相似，从而导致解理符号分别为2 10和H0(见下图示)。单斜ao斜方ao