地质地貌：矿物岩石.doc

矿物
一、矿物概述

固体地球的最外圈是地壳，它是地质学最直接的研究对象。地壳由岩石组成，岩石由矿物组成， 矿物由各种元素组成，所以研究地质学首先要从元素与矿物入手。矿物的基本组成是各种元素。各种元素在地壳中的含量相差很大。目前已知元素108种，自然界存在92种。
矿物的概念是人类在生产、生活过程中产生的。
矿物在地球上非常普遍，随处可见：盐、石膏、朱砂、水晶、雄黄等。
早期人们对矿物崇敬、神秘：如朱砂、水晶、雄黄、红宝石、蓝宝石等（宋朝孙宗鉴认为水晶乃千年老冰也）
在早期的概念中，把采矿过程中采掘出来的天然有用物体称为矿物。但人们对自然的认识在逐步深化，矿物的概念也在不断发展。
现在认为：
1、矿物：是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。
2、对矿物应从以下几个方面来理解：
矿物是天然产出的，是地质作用的产物。人造矿物不是我们讨论的范畴。
矿物具有一定的化学组成和内部结构。
如方解石：
矿物具有一定的形态及理化性质。如电气石
矿物的生成及存在要有特定的条件。

大多数矿物以固态产出(如石英、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(蛋白质)。冰也是矿物。
矿物多为无机物，但也有若干有机物，如甲烷等。本章着重讨论各种地质作用产出的固态无机物矿物。
在地质学中以矿物为研究对象的一个分支学科叫做矿物学。自然界目前已发现3000多种矿物，被利用的只有200来种。“人造矿物”百余种。最常见的只有五六十种，构成岩石主要成分的只不过二三十种。
造岩矿物：组成岩石主要成分的矿物称造岩矿物，共占地壳重量的99%。
造矿矿物：形成有用矿产的矿物(矿石中有用组分)。

二、晶质体和非晶质体
绝大部分矿物具有晶体结构，晶体大小不一，（如马达加斯加发现的绿柱石的单晶体长达18米，重达380吨，而高岭土的晶体只有几十微米（10-6米）），晶体往往具有规则稳定的外形（如图），但在它发育的过程中，由于受范而不完整（如图）。有一小部分矿物不具有晶体结构，也不具备规则的外形。这主要是构成矿物的化学元素的质点的排列方式的不同所造成的。
1、晶质体
晶质体：内部质点（原子、离子、分子或离子团）在三维空间有规律重复排列(即有序排列)的物质。（图片 ）
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，称为晶体结构。（图片）
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。（图片）
晶面：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。（图片）矿物的晶面，都不是理想的平面，常常出现花纹（晶面条纹或晶面花纹）
晶体：具有良好几何外形的晶质体。 （图片）
晶形（矿物质在良好的结晶环境里所生成的晶体形态）：晶面同形等大——单形；多种形状的晶面——聚形。
双晶：两个或两个以上的晶体有规律地连生在一起
接触双晶——以一平面相联结
穿插双晶——相互穿插
聚片双晶——多晶体平行相连
卡氏双晶——两晶体以一平面按一角度对称生长。在断面上出现反光强弱的差别。

结晶习性：在相同条件下形成的同种晶体经常所具有的形态，称为结晶习性。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。大体可以分为三种类型：
一向延伸（如水晶）（图片）
二向延伸（如云母）（图片）
三向延伸（如橄榄石）（图片）

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。
2、非晶体
非晶质体：通常是指内部质点既不呈规则排列，也无几何多面体外形的固体。玻璃体、凝胶体 如玻璃、琥珀和松香等（图片）
胶凝体：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
玻璃质：由火山喷发出来的部分物质因冷凝极快，不能结晶，常称其为玻璃质。
隐晶质：由细小（用显微镜才能辨别）的晶粒组成的致密块状体如玉髓、软玉等（图片）
晶质体和非晶质体可转化
脱玻化（晶化作用） 玻璃化（非晶化作用）
多晶质由细小的晶体组成，然而其组成晶体可用放大镜、甚至肉眼观察到，这些矿物称多晶质，如翡翠、独山玉等。
三、矿物的化学组成
1、矿物的化学组成类型（单质、化合物、含水化合物）
单质矿物：由一种化学元素构成的矿物。 （金刚石1 金刚石2 石墨 黄金 自然银 硫磺 ）
化合物
成分相对固定的化合物
简单化合物——由一种阳离子和一种阴离子化合而成，例如，岩盐NaCl、方铅矿PbS、石英SiO2以及刚玉Al2O3等。
络合物——由一种阳离子和一种络阴离子组合而成，为数最多，常形成各种含氧盐矿物，如方解石CaCO3、硬石膏CaSO4等等。
复化物——由两种以上的阳离子和一种阴离子或络阴离子构成，如铬铁矿FeCr2O4和白云石CaMg（CO3）2。
成分可变的化合物
这种化合物成分不是固定的，而是在一定范围内或以任一比例发生变化。这种化合物主要是由类质同像引起的。
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)2[SiO4]中Mg++与Fe++就是质同像替代关系。钠长石Na[AlSi3O8]和钾长石K[AlSi3O8]在高温时可以形成类质同像混晶，低温分离成条纹长石。
含水化合物
一般指含有H2O和OH－、H+、H3O+离子的化合物而言。又可分为吸附水和结构水两类。
吸附水是渗入到矿物或矿物集合体中的普通水，呈H2O分子状态，含量不固定，不参加晶格构造。
如蛋白石即为一种含不固定胶体水的矿物，化学式为SiO2·nH2O。
结构水是参加矿物晶格构造的水，
结晶水，这种水以H2O分子形式并按一定比例和其他成分组成矿物晶格，
如石膏（CaSO4·2H2O）含2个结晶水。如铝土矿——三水铝石——硬水铝石——软水铝石（图片）
层间水是介于结晶水和吸附水之间过渡性质的水，是具有层状格架的矿物，水分可以进入层间，使层状格架间距加大；又可排出水分，使格架间距缩小。
如褐铁矿FeO（OH）?nH2O
2、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（图片） 。Sio2可形成多种矿物

3、胶体矿物：
胶体：一种物质的微粒分散到另一种物质中的不均匀的分散体系称胶体。（前者为分散相，后者为分散媒）
相多于媒——胶凝体 媒多于相——胶溶体
胶体溶液：分散媒为水得的胶溶体
胶体矿物：胶体溶液失去大量的水而形成的胶凝
如：sio2的胶体溶液失水而成的胶凝体为蛋白石
胶体矿物的形体一般呈鲕状、肾状、葡萄状、结核状、钟乳状和皮壳状等。（图片）

§2、矿物形态及物理性质
一、矿物单体形态

矿物的形态，由化学性质及内部结构决定的，同时受环境的制约；不同的矿物形态各异，相同的条件下形成的同种矿物形态相同；形态是矿物的鉴定标志之一。
矿物的形态有单体形态、连生体形态（双晶）、集合体形态。
单体形态：自然界中的矿物单体（晶体）的理想形态（即结晶习性），如单形与聚形。
按矿物的三度空间的发育程度，矿物的单体形态可以分为：
1、一向伸长，晶体一个方向伸长。如：柱状、针状、发状、纤维状。
2、二向伸长，晶体面状发育，如：板状、片状。
3、三向等长，晶体发育成等轴状、粒状
二、矿物集合体形态

矿物集合体
同种矿物的多个单晶 (单形， 聚形) 聚集在一起成群产出。
1、粒状集合体
由粒状矿物所组成的集合体
状集合体多半是从溶液或岩浆中结晶而成的，当溶液达到过饱和或岩浆逐渐冷却时，其中即发生许多“结晶中心”，晶体围绕结晶中心自由发展，及至进一步发展受到周围阻碍，便开始争夺剩余空间，结果形成外形不规则的粒状集合体。
2、片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体
板状、片状、鳞片状
毛发状、针状、柱状
纤维状、放射状

3、致密块状体
由极细粒矿物或隐晶矿物所成的集合体，表面致密均匀，肉眼不能分辨晶粒彼此界限。
4、晶簇
同一基底向外生长
生长在岩石裂隙或空洞中的许多单晶体所组成的集簇状集合体叫晶簇。它们一端固着于共同的基底上，另一端自由发育而形成良好的晶形。常见的有石英晶簇、方解石晶簇等，生长晶簇的空洞叫晶洞。许多良好晶体和宝石是在晶洞中发育的。
5、杏仁体和晶腺（分泌体）
矿物溶液或胶体溶液通过岩石气孔或空洞时，常常从洞壁向中心层层沉淀，最后把孔洞填充起来，其小于2cm者通称杏仁体；大于2cm者可称晶腺。如玛瑙往往以此形态产出。（图片）
6、结核和鲕状体
矿物溶液或胶体溶液常常围绕着细小岩屑、生物碎屑、气泡等由中心向外层层沉淀而形成球状、透镜状、姜状等集合体，称为结核。
如果结核小于2mm，形同鱼子状，具同心层状构造，叫鲕状体，鲕状体常彼此胶结在一起，如鲕状赤铁矿。
7、钟乳状、乳房状、葡萄状、肾状、豆状集合体
胶体溶液因蒸发失水逐渐凝聚，因而在矿物表面围绕凝聚中心形成许多圆形的、葡萄状的、乳房状的小突起。 （图片）
8、土状体
疏松粉末状矿物集合体，一般无光泽。许多由风化作用产生的矿物高岭石等集合体常呈现此形态。
9、被膜
不稳定矿物因受化学风化作用在其表面往往形成一层次生矿物的皮壳，称为被膜。如各种铜矿物表面常有一层因氧化作用而产生的翠绿色孔雀石及天蓝色蓝铜矿被膜。
10、皮壳状
11、树枝状
在岩石缝隙中常发育树枝状矿物集合体，因其酷似植物化石，但缺乏植物化石的应有结构，因此称为“假化石 ”

三、矿物物理性质

1、颜色
自色：因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色，称为自色。（图片）
他色：矿物中所含的杂质成分引起的，称为他色。（图片）
假色：由某些化学的和物理的原因而引起的
由干涉引起的色称为晕色；
由氧化薄膜引起的色为锖色；
由干涉、氧化膜共同引起的色称变彩。（图片）

2、条痕
条痕：矿物粉末的颜色称为条痕。通常是利用条痕板（无釉瓷板），观察矿物在其上划出痕迹的颜色。（图片）
可以消除假色，减弱他色
3、光泽
矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽
金属光泽矿物——表面反光极强，如同平滑的金属表面所呈现的光泽（图片）
半金属光泽——较金属光泽稍弱，暗淡而不刺目。
非金属光泽——是一种不具金属感的光泽。
3、光泽
非金属光泽
金刚光泽——闪亮耀眼（图片）
玻璃光泽——闪亮不耀眼，像玻璃一样（图片）
其它光泽——油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等（图片）
4、透明度
透明矿物——矿物碎片边缘能清晰地透见他物，如水晶、冰洲石等。
半透明矿物——矿物碎片边缘可以模糊地透见他物或有透光现象，如辰砂\闪锌矿等。
不透明矿物——矿物碎片边缘不能透见他物，如黄铁矿、磁铁矿、石墨等。 （图片）
7、断口
矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的断开面叫做断口。断口出现的程度是跟解理的完善程度互为消长的，即一般说来，解理程度越高的矿物越不易出现断口，解理程度越低的矿物才容易形成断口。（图片）
8、其它物理性质
脆性和延展性（图片）、
弹性和挠性（图片）、
比重、
磁性、(图片）
电性、
发光性等（图片）

补充几个概念
同质多像* ：相同的化学成分，不同的晶体结构——不同的矿物。
类质同像*：晶体结构相同，而化学成分不同，所形成的矿物性质相似，此种现象称为类质同像。
原生矿物*：岩浆岩在最初冷凝时，所形成的矿物，或未经风化、蚀变的碎屑物，其化学组成和晶体结构未发生任何变化。
次生矿物*：矿物只有在其形成环境相近的条件下才能保持稳定，从形成环境转移到地表环境时将发生变化，为适应环境的变化，原生矿物发生变化，而形成相应的次生矿物。
矿物的四种形成方式：
升华 结晶 凝固 重结晶（图片）

§3、重要矿物简述

一、自然元素矿物
目前已发现的矿物大约有3000种，随着现代研究手段的改进，逐年有新矿物发现，近年平均每年发现约四五十种。
一、自然元素矿物
(这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫黄、金刚石、石墨等)
1、石墨(graphite)
化学成分为 C的自然元素矿物。与金刚石和以美籍华裔矿物学家赵景德姓氏命名的赵击石等成同质多象。
通常为鳞片状、片状或块状集合体。
鉴定特征：低比重、钢灰色，染手染纸，滑腻感。
相似矿物有：辉钼矿、镜铁矿
石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中，是有机成因的碳质物变质而成。煤层可经热变质作用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。石墨也常见于陨石中，一般为团块状
（图片）
2、金刚石(diamond)
【化学组成】C
【形态】晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。
【物理性质】纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。高折光率。高热导率。硬度为10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的1000倍，刚玉的150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度3.52克/立方厘米。钻石具有发光性。
【鉴定特征】硬度、亲油性、三角形的生长纹、高折光率、高热导率。
【成因及产状】原生矿床是金伯利岩火山颈或岩脉。钾镁煌斑岩。金刚石砂矿。
【主要用途】主要用于制造钻探用的探头和磨削工具，形状完整的金刚石还用于制造手饰等高档装饰品，其价格十分昂贵。
金刚石与石墨的结构对比
金刚石: 高温高压，形成于地下150—200 km 深处的岩浆喷发。
石墨:高温低压，还原作用中形成，一部分由煤炭变质而成；也常见于陨石中。
3、自然金（Native Gold）
【化学组成】Au。
【形态】自然金通常呈树枝状、粒状或鳞片状，较少呈不规则的大块状。
【物理性质】颜色、条痕均为金黄至浅黄色，随含银量增加而变淡，金属光泽，不透明。摩氏硬度2.5-3，无解理。比重15.6-19.3。
【鉴定特征】金黄色，金属光泽，密度大，硬度低，富延展性。
【成因及产状】产于原生矿床中的自然金俗称山金，它主要产于热液成因的含金石英脉或蚀变岩脉中，故又称脉金；产于砂矿中的俗称沙金。
【主要用途】金为贵金属，可用于制造货币、装饰品及一些仪表零件等。黄金是世界金融的国际标准。 图片
4、自然银（Native Silver）
【化学组成】Ag
【形态】单晶呈立方体和八面体或两者的聚形，但极少见。集合体成树枝状、不规则薄片状、粒状和块状。
【物理性质】颜色为新鲜断口呈银白色，但表面往往呈灰黑的锖色。条痕银白色。不透明。金属光泽。硬度2.5。无解理，锯齿状断口。比重10.5。
【鉴定特征】新鲜断口呈银白色，锯齿状断口，比重大，富延展性。
【成因及产状】热液成因的自然银见于一些中低温热液矿床，它呈显微粒状分布于铅锌热液矿床的硫化物中。外生成因的自然银见于硫化物矿床的氧化带。
【主要用途】银的来源。
【其它】具延展性，是电和热的最良导体。 图片
5、自然铜(native copper)
【化学组成】 Cu原生自然铜中往往含有少量的Au、Ag等混入物。而次生自然铜的化学成分则较纯净。
【形态】通常呈不规则树枝状、片状或致密块状集合体。
【物理性质】铜红色，表面常因氧化而出现棕黑色锖色；条痕铜红色；金属光泽，不透明。无解理；断口呈锯齿状。硬度2.5～3。相对密度8.95(纯铜)。具延展性。熔点1083℃。为热和电的良导体。
【成因及产状】自然铜常见于原生热液矿床、含铜硫化物矿床氧化带下部及砂岩铜矿床中，它是各种地质作用过程中还原条件下的产物。
自然铜在地表及氧化环境中不稳定，易氧化成氧化物和碳酸盐，如赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿等矿物。
【鉴定特征】铜红色，表面氧化膜呈棕黑色，强延展性，相对密度大。

二、硫化物类矿物

本类是金属元素与硫的化合物，大约有200多种，Cu Pb Mo Zn As Sb Hg 等金属矿床多由此类矿物富集而成，具有很大的经济价值。
1、辉铜矿(chalcocite)
【化学组成】Cu2S。
【形态】单晶极少见。晶形呈假六方形的短柱状或厚板状。通常呈致密块状、粉末状集合体。
【物理性质】新鲜面铅灰色，风化表面黑色；条痕暗灰色；金属光泽。不透明。无解理。硬度2.5-3。相对密度5.5～5.8。略具延展性。电的良导体。
【鉴定特征】以其暗铅灰色、低硬度和弱延展性（用刀尖可刻出光亮的刮痕）区别于其他含铜硫化物。
【成因及产状】见于热液成因的铜银中，是构成富铜贫硫矿石的主要成分，常与银共生;外生辉铜矿见于含铜硫化物矿床氧化带下部。
【主要用途】为含铜最富的硫化物，是铜的重要矿石矿物。 图片
2、斑铜矿(bornite)
【化学组成】Cu5FeS4
【形态】晶体可见等轴状的立方体、八面体和菱形十二面体等假象外形，但极为少见，通常呈致密块状或不规则粒状。
【物理性质】新鲜断面呈暗铜红色，风化表面常呈暗蓝紫斑状锖色，因此得名；条痕灰黑色；金属光泽；不透明。无解理。硬度3。相对密度4.9～5。性脆。具导电性。
【鉴定特征】可以从其特有的暗铜红色及锖色中加以鉴定，并和辉铜矿与黄铜矿区别。
【成因及产状】斑铜矿为许多铜矿床中广泛分布的矿物。在热液成因的斑岩铜矿中，与黄铜矿，有时与辉钼矿、黄铁矿呈散染状分布于石英斑岩中。还见于某些接触变质的矽卡岩矿床中和铜矿床的次生富集带中。
【主要用途】为铜的主要矿石矿物。 图片
3、黄铜矿(chalcopyrite)
【化学组成】CuFeS2
【形态】通常为致密块状或分散粒状集合体。偶而出现隐晶质肾状形态。晶体常见单形有四方四面体、四方双锥，但单晶较少见。
【物理性质】黄铜色，表面常有斑驳的蓝、紫、褐色的锖色膜，条痕绿黑色，金属光泽。断口参差状或贝壳状，无解理。摩氏硬度3～4，小刀可以刻破，性脆，比重4.1～4.3。
【鉴定特征】黄铜矿易被误认为黄铁矿和自然金，但以其更黄的颜色和较低的硬度与黄铁矿相区别，以其绿黑色的条痕、性脆及溶于硝酸与自然金相区别。
【成因及产状】黄铜矿成因类型较多。(1) 在与基性岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床中，与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生。(2) 在接触交代矿床中，黄铜矿充填于石榴子石或透辉石等夕卡岩矿物间。(3) 在中温热液矿床中，黄铜矿往往与黄铁矿、方铅矿、辉钼矿及方解石、石英共生。在地表氧化环境中，黄铜矿易于氧化、分解，可形成孔雀石、蓝铜矿。在含铜硫化物矿床的次生富集带中，黄铜矿被次生斑铜矿、辉铜矿和铜蓝所交代。
【主要用途】炼铜的主要矿石矿物。
【其它】在地表风化作用下，黄铜矿常变为绿色的孔雀石和蓝色的蓝铜矿。世界著名产地有美国、加拿大、英格兰、瑞典、西班牙、墨西哥等。 图片

4、黄铁矿(pyrite)
【化学组成】FeS2
【形态】常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。
【物理性质】浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。硬度较大，达6-6.5。比重4.9-5.2。
【鉴定特征】以其晶形、晶面条纹、颜色、高硬度等特征可与相似的黄铜矿、磁黄铁矿相区别。
【成因及产状】黄铁矿是地壳中分布最广泛的硫化物矿物，形成于多种不同的地质条件下。可见于铜镍硫化物矿床和多金属热液矿床。黄铁矿含量最大的矿床是产于火山岩系的含铜黄铁矿层。外生成因的黄铁矿见于沉积岩、沉积矿床和煤层中。
【主要用途】黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料。
【其它】世界著名产地有西班牙里奥廷托、捷克、斯洛伐克和美国。中国黄铁矿的储量居世界前列，著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。
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5、方铅矿（Galena）
【化学组成】PbS。
【形态】晶体外形常呈立方体，有时为立方体和八面体的聚形，集合体常呈粒状和致密块状。
【物理性质】呈铅灰色,强金属光泽,摩斯硬度2.5，比重达7.5，具完全的立方体解理。
【鉴定特征】铅灰色，强金属光泽，立方体完全解理，相对密度大，硬度小、性脆。
【成因及产状】形成于不同温度的热液过程，其中以中温热液过程为最主要，经常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。在氧化带，方铅矿不稳定，转变为铅矾、白铅矿等一系列次生矿物。
【主要用途】提炼铅的最重要矿物原料。中国古称草节铅，早在商代甚至更早就能从铅矿石中炼出较纯净的铅。方铅矿中常含银，中国自古就从含银方铅矿中提炼银。
【其它】世界著名产地有美国密西西比谷地、新南威尔士布若肯山、墨西哥圣犹拉里亚、加拿大苏里万矿以及东欧的保加利亚、捷克和斯洛伐克。中国的著名产地有云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等。
6、闪锌矿（Sphalerite ）
【化学组成】ZnS。
【形态】 闪锌矿完好,晶形呈四面体或菱形十二面体，但少见，常呈粒状集合体。
【物理性质】闪锌矿近乎无色，随含铁量的增加，闪锌矿的颜色从浅黄、黄褐变到铁黑色，透明度也由透明到半透明，甚至不透明。闪锌矿的条痕颜色较矿物颜色浅，呈浅黄或浅褐色。无色晶体新鲜解理面呈金刚光泽，浅色闪锌矿稍有松脂光泽，深色闪锌矿呈半金属光泽。它有完全的菱形十二面体解理，但在实际观察中很少能看到六个方向有解理的情况。摩氏硬度3.5-4，比重3.9-4.2。
【鉴定特征】颜色不大固定，可以从浅黄、黄褐变到铁黑色，透明度也由透明到半透明，甚至不透明。
【成因及产状】产于热液矿床中。
【主要用途】闪锌矿是最重要的锌矿石，几乎总与方铅矿共生，是提炼锌的主要矿物原料，其成分中所含的镉、铟、镓等稀有元素也可以综合利用。
【其它】中国著名产地是云南金顶、广东凡口和青海锡铁山。
7、辰砂（Cinnabar)
【化学组成】HgS。
【形态】辰砂晶体主要是菱面体和厚板形，少数为短柱形，贯穿双晶常见。常见的是粒状，块状以及被膜状集合体。
【物理性质】矿物和条痕都呈朱红色。红色及红色条痕，比重大，达8.0，摩氏硬度低，为2-2.5，金刚光泽。
【鉴定特征】条痕朱红色、硬度低、比重大。
【成因及产状】典型的低温热液矿物。
【主要用途】辰砂几乎是提炼汞的唯一矿物原料。其晶体是激光技术的重要材料。辰砂还是中药材之一，具镇静、安神和杀菌等功效。
【其它】中国是辰砂主要出产国之一，以湖南晃县和贵州铜仁、婺源最为著名。1980年 6月于贵州岩屋坪曾采得一巨大辰砂晶体,长65.4毫米,宽35毫米，高37毫米,净重237克,是罕见的珍品。
8、辉钼矿（Molybdenite）
【化学组成】MoS2。
【形态】】单晶呈六方板状、片状，通常以片状、鳞片状集合体产出。
【物理性质】呈铅灰色，表面上看像铅，条痕为亮铅灰色，强金属光泽。摩氏硬度约为1-1.5，比重大，达5。薄片具挠性。
【鉴定特征】以其密度较大、光泽较强、具挠性、颜色及条痕较淡与石墨相区别。
【成因及产状】主要产于高温和中温热液及夕卡岩和伟晶气成矿床中。
【主要用途】为钼最重要的矿石矿物，亦为提取Re的主要矿石，当含Pt族元素(Os、Pd、Rn、Pl)较多时，可综合利用。
【其它】世界著名产地是美国科罗拉多州的克来马克斯和尤拉德-亨德森。中国的辉钼矿储量名列世界前茅，辽宁是有名的产地。此外,我国福建、浙江、江西、广东、广西、云南等省也有辉钼矿,但储量相对较小。
9、辉锑矿（Stibnite)
【化学组成】Sb2S3
【形态】单晶呈柱状或针状，柱面具有明显的纵纹，较大的晶体往往显现弯曲。集合体常呈放射状或致密粒状。
【物理性质】铅灰色或钢灰色，表面常有蓝色的锖色；条痕黑色；晶面常带暗蓝锖色；金属光泽；不透明。解理完全。解理面上常有横的聚片双晶纹。硬度2。相对密度4.6。性脆。
【成因及产状】主要产于低温热液矿床中，与辰砂、石英、萤石、重晶石、方解石等共生。
【鉴定特征】铅灰色，柱状晶形，柱面上有纵纹(聚形纹)。性脆、易熔。滴KOH于其上，立刻呈现黄色，随后变为橘红色，以此区别于与其类似的辉铋矿。
【主要用途】为锑的重要矿石矿物，晶体大或呈美观的晶簇状可具很高的观赏和收藏价值。
【其它】中国是世界最主要的产锑国，辉锑矿矿床分布于湖南贵州广西广东、云南等省区,其中湖南新化锡矿山一直是世界闻名的大型矿床。

三、氧化物及氢氧化物类矿物

本类矿物分布相当广泛，是许多重要金属矿产的矿石来源，经济价值超大。
1、赤铁矿（Hematite）
【化学组成】Fe2O3
【形态】单晶体常呈菱面体和板状，集合体形态多样，有片状、鳞片状（显晶质）、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。
【物理性质】显晶质呈铁黑至钢灰色，隐晶质呈暗红色，条痕樱红色，金属光泽至半金属光泽，摩氏硬度为5.5-6.5，无解理，比重5.0-5.3。呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿；呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿；呈红褐色、光泽暗淡的称为赭石；呈鲕状或肾状的赤铁矿称为鲕状或肾状赤铁矿。
【鉴定特征】光泽，比重，颜色及条痕。
【成因及产状】多数重要的赤铁矿矿床是变质成因的，也有一些是热液形成的，或大型水盆地中风化和胶体沉淀形成的。
【主要用途】是重要的炼铁原料，也可用作红色颜料。矿物标本收藏。
【其它】世界著名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄国的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。中国著名产地有辽宁、甘肃、湖北、湖南和河北。

2、磁铁矿(magnetite)
【化学组成】Fe3O4。
【形态】完好单晶形呈八面体或菱形十二面体，呈菱形十二面体时，菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。集合体为致密块状或粒状。
【物理性质】颜色为铁黑色，条痕呈黑色，半金属光泽，不透明，无解理，摩氏硬度5.5-6，比重4.8-5.3。具强磁性。
【鉴定特征】强磁性。
【成因及产状】磁铁矿分布广，有多种成因,如瑞典的基鲁纳为典型的岩浆矿床，智利的拉科磁铁矿是与火山作用有关的含铁矿浆直接溢出而形成。主要是由规模大、品位较低的沉积变质作用形成的，它常与赤铁矿一起产出。在海滨或河床中也常富集。
【主要用途】磁铁矿是炼铁的主要矿物原料，矿石中含有害元素很少，可直接用于平炉炼钢。不少磁铁矿中还伴有钛、钒、铬等元素，冶炼过程中可以综合利用。也是传统的中药材,中医认为有镇静安神的功效。
【其它】是矿物中磁性最强的，能被永久磁铁吸引，中国古代的指南针“司南”就是利用这一特性制成的。此外尚有铁石、磁石、玄石等名称。

3、褐铁矿
【化学组成】FeO(OH)·nH2O
【形态】褐铁矿是许多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶质矿物和胶体矿物（针铁矿、纤铁矿及其他杂质）集合体的总称。一般为致密块状、粉末状、钟乳状、葡萄状、皮壳状等。
【物理性质】颜色为黄褐、黑褐至铁黑色，条痕呈黄褐色，半金属或土状光泽，不透明，无解理，摩氏硬度4-5.5，风化后小于2，比重2.7-4.3。
【鉴定特征】条痕为黄褐色。
【成因及产状】多为含铁胶体的湖海沉积而成或含铁矿物的风化产物。
【主要用途】是炼铁的主要矿物原料，也可作为褐色染料。

针铁矿(Goethite)
【化学组成】FeO（OH）。
【形态】单晶极少见，常见呈针状或鳞片状、肾状、钟乳状、结核状或土状集合体。
【物理性质】褐黄至褐红色；条痕褐黄色；半金属光泽；结核状，土状者光泽暗淡。参差状断口。硬度5～5.5。相对密度4.28，但成土状者可低至3.3。性脆。
【鉴定特征】以其胶体形态和褐黄色条痕为特征。
【成因及产状】针铁矿是分布很广的矿物之一，是褐铁矿中的最主要组成成分,并常与纤铁矿共生。它主要是含铁矿物风化作用的产物，常分布在铜铁硫化物矿床的露头部分构成“铁帽”。沉积成因的针铁矿见于湖沼和泉水中。此外，偶见有低温热液成因的产于某些热液脉的空隙中。在区域变质作用中可脱水而转变成赤铁矿或磁铁矿。
【主要用途】为炼铁的矿物原料。矿物收藏和研究。
【其它】“铁帽”是寻找原生铜铁硫化物矿床的标志。是褐铁矿的一种。
纤铁矿（Lepidocrocite）
【化学组成】FeO(OH)。
【晶体结构】属正交(斜方)晶系。
【形态】晶体呈板状或片状，通常以鳞片状、纤维状或块状集合体产出。
【物理性质】红至红褐色。条痕桔红色。半金属光泽。具三组相互垂直的解理。参差状断口。硬度5。比重4.09。
【鉴定特征】以形态和桔红色条痕为特征。
【成因及产状】是褐铁矿中的最主要组成成分,并常与针铁矿共生。它主要是含铁矿物风化作用的产物。
【主要用途】为炼铁的矿物原料。矿物收藏与研究。
【其它】纤铁矿是褐铁矿的组成矿物之一,它在成因上与针铁矿密切相关,两者常共同产出,但纤铁矿较为少见。呈细分散状并含吸附水的纤铁矿称为水纤铁矿。
4、锡石(Cassiterite)
【化学组成】SnO2
【形态】常呈由四方双锥、四方柱所组成的双锥柱状聚形，柱面上有细的纵纹；锡石的形态随形成温度、结晶速度、所含杂质的不同而异。伟晶岩中产出的锡石呈双锥状；气化高温热液矿床中产出的锡石呈双锥柱状；锡石硫化物矿床中产出的锡石往往呈长柱状或针状，集合体常呈不规则粒状，也有致密块状。
【物理性质】常见黄棕色至深褐色，富含Nb和Ta者，为沥青黑色；条痕白色至淡黄色；金刚光泽。解理不完全；贝壳状断口，断口油脂光泽。硬度6～7。相对密度6.8～7.0。
【鉴定特征】锡石的晶形和颜色与金红石很相似，但可据其解理、相对密度和化学反应区别开：可将矿物细小颗粒放置锌片上，加HCl一滴，经数分钟后，如果是锡石，则在表面形成一层淡灰色金属锡膜，而金红石和锆石均无此反应。硬度高，比重大，抗风化力强.
【成因及产状】锡石矿床在成因上与酸性火成岩,尤其与花岗岩有密切的关系,其中以气化-高温热液成因的锡石石英脉和热液锡石硫化物矿床最有价值。在伟晶岩和花岗岩本身中也常有分布。硬度高，比重大，抗化学风化力强，故常富集成砂矿。
【主要用途】为锡的最重要矿物原料。
【其它】我国盛产锡石，主要产地在云南及南岭一带。如云南个旧锡矿，素有“锡都”之称。
5、软锰矿(Pyolusite)
【化学组成】MnO2。
【形态】通常呈肾状、结核状、块状或粉末状集合体，有时呈针状、放射状集合体。其中呈树枝状似化石的形态长于裂隙面的，俗称假化石。
【物理性质】钢灰色至黑色，表面常带浅蓝的金属锖色。条痕蓝黑至黑色，其它锰的氧化物则常具褐至褐黑色条痕。半金属光泽；不透明。断口不平坦。硬度显晶者6-6.5；隐晶或块状集合体可降至1-2，能污手。性脆。相对密度4.7-5.0。
【鉴定特征】以其黑色,条痕黑色,性脆,成晶体者有完全的柱面解理,成隐晶质者硬度低而易污手为特征。此外,滴H2O2剧烈起泡。
【成因及产状】高价锰的氧化物主要见于沿岸相的沉积锰矿床和风化矿床中。在矿床氧化带和岩石风化壳，可形成风化成因的锰帽，最主要矿物是硬锰矿、软锰矿及锰铁矿等。在强烈氧化条件下形成。除呈矿巢或矿层产于残留粘土中外，主要在沼泽中以及湖底、海底和洋底形成沉积矿床。低价锰矿物在氧化带可变为在氧化环境下最稳定的软锰矿。
【主要用途】是提炼锰的重要的矿石矿物。
【其它】世界著名产地有俄罗斯、加蓬、巴西、澳大利亚。中国湖南、广西、辽宁、四川等地有产出。
6、硬锰矿（Psilomelane)
【化学组成】BaMn2+Mn94+O20·3H2O。
【形态】通常呈葡萄状、肾状、皮壳状、钟乳状或土状，此外还有致密块状和树枝状。
【物理性质】黑色至暗钢灰色。条痕褐至黑色。半金属光泽，土状者呈土状光泽。不透明。无解理。硬度4-6。比重4.7。
【鉴定特征】以其胶体形态，褐黑至黑色条痕、较高的硬度和葡萄状的晶态当中，来和其它的氧化锰区别。亦可以从条痕的颜色，来和褐铁矿区别。
【成因及产状】主要为外生成因，见于锰矿床的氧化带。是褐锰矿，黑锰矿以及含锰碳酸岩和硅酸盐风化的产物。此外也常见于沉积锰矿床中。
【主要用途】重要的锰矿石矿物。
【其它】世界范围广泛分布，重要的产地有德国、法国和印度等地。
7、铝土矿
【化学组成】AL2O3·nH2O。
它不是单一矿物，是由若干铝的氧化物、氢氧化物(三水铝石、硬水铝石、软水铝石)所组成的混合物，经常含有高岭土、铁矿等杂质。
【形态】通常呈致密块状，还有葡萄状、鲕状、肾状、皮壳状、钟乳状或土状。
【物理性质】白、灰、黄、褐等色。土状光泽。不透明。无解理。硬度3。比重2.5-3.5。
【鉴定特征】外表像土或粘土岩，但硬度较粘土岩大，没有粘性、可塑性，没有滑腻感。
【成因及产状】主要为外生成因，氧化带，湿热气候条件下源岩原地风化或经搬运沉积而成，多分布于古风化壳上。
【主要用途】重要的铝矿石矿物。
【其它】我国铝土矿储量大，但多数铝的含量低，冶炼比较困难。
8、刚玉(corundum)
【化学组成】Al2O3。
【形态】晶体多呈如腰鼓形的六方柱状， 桶状、 腰鼓状、也有呈针状或板状的，集合体呈块状或粒状。
【物理性质】通常呈白灰、黄等色。含少量Cr的呈红色，名红宝石；若含少量Ti和Fe,则呈蓝色,名蓝宝石；有的因晶体中含有成六次对称分布的针状金红石或其他包裹物，则可产生六射星芒，称星彩红宝石或星彩蓝宝石。玻璃光泽、透明至不透明。二色性明显。硬度为9，密度3.95-4.10克/立方厘米。无解理，裂理发育。
【鉴定特征】硬度测试。测其折射率。高档红宝石、蓝宝石、星彩宝石应送专业检测机构鉴定。
【成因及产状】为高铝质沉积岩之“变成矿床”。
【主要用途】一般的刚玉或刚玉砂（刚玉和磁铁矿的天然混合物），均用作高档磨料。红宝石和蓝宝石都是名贵的宝石，若具有星彩尤为珍贵。此外，红宝石还用作激光发射材料和精密仪器、钟表的轴承。
【其它】世界著名的宝石级刚玉产地有缅甸、泰国、斯里兰卡、澳大利亚等。中国新疆、海南、福建等地也有产出。由于人工合成方法的改进，现在人造的红宝石及蓝宝石已较普遍，甚至还有人造的星彩宝石。其他的刚玉主要产地分布于美国、俄罗斯乌拉尔、南非等地。希腊的纳克索斯则为刚玉砂的著名产地。
9、石英(quartz)
【化学组成】SiO2。
石英有多种同质多像变体。
水晶：石英的晶体，六方柱及菱面体的聚形。无色透明——水晶；紫色——紫水晶；黑灰色——烟水晶；水红色——蔷薇水晶等；
石英：晶形不好者（他形）称石英；
玉髓：SiO2的胶体沉积的隐晶质矿物，色彩单一半透明者 ；
玛瑙：SiO2的胶体沉积的隐晶质矿物，有同心圈层或平行条纹者；
碧玉：SiO2的胶体沉积的隐晶质矿物，不纯净，红绿各色的称碧玉；
燧石：SiO2的胶体沉积的隐晶质矿物，黑、灰色者称燧石；
蛋白石：SiO2的胶体沉积的隐晶质矿物，含水呈蜡状者称蛋白石。
【鉴定特征】玻璃光泽、油脂光泽、蜡状光泽，（晶质体光泽强，隐晶质光泽弱），透明——半透明（晶质体透明高），硬度7，无解理，贝壳状断口。
石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、变质岩及沉积岩中均有广泛分布，是花岗岩类岩石、片麻岩、片岩、砂岩、某些砾岩及砂的主要矿物成分，著名的南京雨花石即是雨花台砾石层中的玛瑙砾石和碧玉砾石。此外，石英也是大多数热液脉的主要脉石矿物。有些石英变种往往有特定的产状。如蔷薇石英