矿物岩石知识讲座

平行连生：同种晶体彼此平行地连生在一起，连生者的晶体之间，其相对应的晶面和晶棱是相互平行的。

双晶：两个或两个以上的同种晶体，彼此之间按一定的对称要素规律相互结合而成的规则连生体。

双晶要素：

1、双晶面

2、双晶轴

常见双晶有接触双晶（燕尾双晶、膝状双晶）、穿插双晶（萤石的穿插双晶、卡氏双晶）、聚片双晶（钠长石的聚片双晶）

矿 物

矿物是由化学元素组成，是决定矿物性质的基本要素之一。

一、单质：同一种元素组成，称单质矿物。如自然金、晶刚石等。

二、化合物：有两种或两种以上不同的元素化合而成

1、简单化合物：一种阳离子和一种阴离子结合而成，如PbS、FeO等

2、配合物：含有配离子的化合物称为配合物，地壳中为数最多，如各种含氧盐。

3、复化合物：由两种或两种以上的阳离子与同一种阴离子或配离子组成的化合物，如白云石CaMg(CO3)2、FeTiO3等

一、类质同象与同质多象

1、类质同象：晶体矿物中部分质点（原子、离子、分子）被类似的质点代替，而晶体构造和键性不发生根本性改变的现象，称为类质同象。它可分为完全类质同象和不完全同质类象。

类质同象的形成条件：

相互替代的离子或原子半径应相近。

相互替代的离子，其总电价应相同

相互替代的离子，其化学键性应相似

温度和组分的影响：温度升高，能促进类质同象的形成。温度降低，则类质同象代替减弱。离子浓度不足则可由其它相似的离子进行类质同象代替。

研究类质同象可以帮助了解矿物物理化学性质的变化，推测矿物形成的物理化学条件，有助于综合利用各种矿产资源和寻找某些矿产。

2、同质多象：化学成分相同的物质，在不同的物理化学条件下（温度、压力、介质），形成不同构造的晶体，这些成分相同而构造不同的晶体，称为同质多相变体。如金刚石和石墨，方解石和文石。同质多象变体在物理化学条件改变后，各变体就可能发生转变。如β石英——a石英（地质温度计）

二、胶体矿物的形成和变化

胶体矿物是一种物质的微粒（直径1~100nm）分散在另一种物质中形成的混合物。前者为分散相，后者为分散媒。固体、液体和气体都可以作为分散相，也可以作为分散媒。在矿物中，分散相以固体为主，分散媒以液体为主。当分散媒大于分散相时，称胶溶体，当分散相大于分散媒时，称胶凝体。

胶体矿物绝大部分形成于表生作用中，首先，是原生矿物在氧化过程中被磨蚀成为胶体质点分散在水中，并进一步饱和聚集，成为胶体溶液（水胶溶体），这是形成胶体矿物的物质基础。然后，胶体溶液的凝聚、迁移、会聚于水盆地，与不同的电荷质点发生电性综合而沉淀，或因水的蒸发而凝固，形成各种胶体矿物。

胶体矿物随着时间的增长或热力因素的改变，凝胶体失水，逐渐由非晶质变成晶质，这一转变过程称为胶体的“老化”作用，经老化作用形成的矿物称为变胶体矿物。如胶体蛋白石（SiO2*nH2O）老化——隐晶质玉髓。

胶体矿物在形态上常呈钟乳状、葡萄状、鲕状、肾状等。而变胶体矿物中则可能呈现由细微的晶质构造。如细粒状、纤维状、同心放射状、带状等。

胶体有吸附作用，常常吸附一些其它的离子，使胶体矿物的化学成分复杂化，有的还可以形成有工业价值的矿床。如离子吸附型稀土矿床，如高岭土吸附铀矿。

矿物中的水：

根据水在矿物中的存在形式，可以分为吸附水、结晶水和构造水。

1、吸附水是指矿物颗粒或裂隙表明吸附的中性水分子（H2O），它的存在与晶体结构无关，其含量也不固定。常压下温度达100~110OC时，吸附水就会全部逸出而不破坏矿物的晶格。吸附水不属于矿物本身的化学组成，所以在化学式中不予表示。但在水凝胶体矿物中，水作为胶体分散媒散布在分散相的表面上，它是胶体矿物的固有特征，因而在化学式中必须予以反映，通常在化学式的末尾用nH2O来表示。如蛋白石 SiO2*nH2O

2、结晶水：是以中性水分子H2O的形式存在于矿物晶格中的特定位置上。其水分子的数量与该化合物中的其它组分之间有简单的比例关系。如石膏Ca[SO4]*2H2O等。在不同矿物晶体中，结晶水与晶格联系的牢固程度不同。因此，结晶水逸出的温度也不同。通常在100~200OC。一般不超过600OC。结晶水逸出时，矿物晶格也会被破坏，物理性质也发生变化。

3、构造水：构造水是以H+、（HO）-、（H3O）+离子的形成参与矿物晶格中的水，他在晶格中占有固定的位置。数量上与其它组分成一定比例，这种水与矿物的结合力很强，只有较高的温度下（一般在数百到一千摄氏度之间），当晶格被破坏时，它们才能成为水分子从矿物中逸出。在矿物中以含（OH）

-的形式最为常见。 4、沸石水和层间水 它们是吸附水和结晶水之间的过渡类型，都是以中性水分子存在于矿物中。

矿物的化学式：表达矿物中化学成分的方式

5、实验式：表示各种组分数量比的化学式。如CuFeS2 （黄铜矿）。含氧盐也可用简单氧化物组合形式表示。如白云母:K2O*3Al2O3*6SiO2*2H2O

6、结构式（晶体化学式）：既能表示矿物中元素的种类和数量比，又能反映原子在晶体构造中相互关系的化学式。如（Zn，Fe）S、CaMg[CO3]2

单质矿物以元素符号表示。如自然金An

矿物形态：

晶体习性：1、一向延伸型（柱状、针状）2、二向延展型（板状、片状）

3、三向延伸（粒状）

晶面花纹：纵纹、横纹、双晶纹

集合体：粒状集合体——粗粒（>5mm）,中粒（5—1mm）,细粒（<1mm）

板状、片状集合体、鳞片状集合体（娟云母等）

柱状、针状、纤维状集合体——放射状集合体

晶族状集合体——晶体呈族状

树枝状集合体——自然金、自然银、自然铜等

隐晶质和胶态集合体：

分泌体——呈皮壳状、杏仁体、晶线

结核状——球状、透镜状、瘤体、内部呈放射状、同心层状、致密块状、鲕状(<2mm)、豆粒（>2mm）、肾状体。

钟乳状体——肾状、葡萄状、皮壳状等

致密块状或土状块体、还有粉末状、被膜状、皮壳状等

矿物的物理性质

1、 光学性质 按矿物对自然光的反射、折射和吸收等所呈现的光学现象，如颜色、条痕、光泽、透明度等

颜色——矿物对白光中不同波长的光波吸收和反射的表现。白光是由不同波长（759~393nm）的色光（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）混合而成的。当矿物对白光中各种波长色光平均吸收时，随着吸收程度的增加，矿物的颜色依次出现白色、灰色至黑色。如果选择性吸收其中某些波长的光时，则呈现出吸收光的互补色。

自色——矿物的固有颜色（色素离子）自色比较固定。

Cu2+——蓝色、绿色 Ni2+——绿色

Co2+——玫瑰色、蓝色

Fe2+Fe3+——黑色 Fe3+——褐、红 Fe2+——暗绿色

Mn4+——黑色

Mn2+Mn3+——玫瑰色 Cr3+——红、绿

V5+——黄色 V2+——绿色

Ti4+——褐红、褐色

他色——外来带色杂质的机械混入所染成的颜色

假色——矿物表面的氧化膜、内部的解理、裂隙、包体等引起光波的干涉而呈现的颜色。