结晶矿物学11.PPT

1,矿物学,结晶学与矿物学,,矿物学部分10-18周第1,2章矿物化学组成和形态4学时实习一第3章矿物的物理性质4学时实习二第4,5章矿物的成因和分类命名4学时第6,7章自然元素和硫化物矿物4学时实习三第8章卤素化合物2学时第9章氧化物和氢氧化物矿物6学时实习四、五第1015章其他盐类矿物4学时实习六第16章硅酸盐矿物6学时实习七、八共34学时,8次实习,2,11-1.矿物的概念,矿物的概念由地质作用所形成的结晶态的天然化合物或单质，它们具有均匀且相对固定的化学组成和确定的晶体结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。广义的概念还包括人造矿物,宇宙成因的矿物等,结晶学与矿物学,,3,11-2.矿物学的含义,矿物学的含义矿物学具体研究矿物的化学组成，内部结构、外表形态、物理性质和化学性质、在地质作用过程中形成和变化的条件等诸方面的现象和规律，以及它们相互的内在联系；在此基础上，为矿物原料及其合理综合利用提供必要和充分的依据。同时，也为探索并阐明地壳及壳下层以至其它天体的物质组成及演化规律，提供重要的信息。矿物学的分支,结晶学与矿物学,,4,11-3.矿物的化学组成,有相对的固定性,可用一定的化学式来表达在内一定范围内具有可变性,如类质同象等矿物中的水有多种存在形式吸附水中性水分子,不参与晶体结构结晶水中性水分子,但参与组成矿物晶格结构水以OH-或H3O的形式参与晶格沸石水指沸石族矿物中的水,介于结晶水和吸附水之间层间水指层状硅酸盐矿物层间的水,介于结晶水和吸附水之间矿物化学式的计算,结晶学与矿物学,,5,11-4.矿物的形态1,矿物的形态主要受本身的内部结构和形成时的外在环境的制约。内部结构相同的同一种矿物，可以具有明显不同的外貌特征。从矿物形态的研究，可以获得有关矿物生成条件的信息。矿物单体的形态晶体习性crystalhabit指的是晶体的一般外观形态,主要考虑笼统的外貌特征,如柱状习性，板状习性等单体形态的类型一向延伸针状,柱状二向延伸片状,板状三向延伸粒状,结晶学与矿物学,,6,11-4.矿物的形态2,矿物集合体的形态按单体形态划分一向延伸集合体针状,柱状二向延伸集合体片状,板状三向延伸集合体粒状特殊的集合体形态放射状纤维状晶簇分泌体杏仁体结核鲕状,豆状钟乳状葡萄状,肾状,结晶学与矿物学,,7,11-4.矿物的物理性质1,矿物的比重specificgravity定义是指单矿物重量与4℃时同体积水重之比,无量纲。影响比重的因素所含元素的原子量结构中质点堆积的紧密程度矿物的硬度hardness定义当矿物受到刻划、研磨或压入等作用时，所表现出来的机械强度Mohs硬度一种相对的刻划硬度,以十种常见矿物为代表维氏硬度一种压入硬度,与Mohs硬度的关系为HM0.73HV,结晶学与矿物学,,8,11-4.矿物的物理性质2,,结晶学与矿物学,,9,11-4.矿物的物理性质3,矿物的解理cleavage定义当矿物受到外力作用后，能沿晶格中某一或某些面网发生破裂的固有性质。因解理而裂成的平面叫做解理面。表示根据解理的方向,用相应的单形符号来表达解理的完好程度，一般分为五级1极完全解理矿物受外力后，极易沿解理面分裂，解理面平整光滑。例如云母、绿泥石等的底面解理。2完全解理矿物受外力后，易于沿解理的面分裂，解理较平滑。例如萤石、方解石等。3中等解理有时描述成解理清晰。矿物受力后，能沿解理分裂，解理面显著，但多延续不远，在断面上常呈阶梯状。4不完全解理矿物受力以后，虽然沿解理面分裂，但颇困难，所以表现出的解理面不多，只能断续分布。5极不完全解理矿物受力后，极少或很难沿解理面方向分裂,结晶学与矿物学,,10,11-4.矿物的物理性质4,矿物的裂理parting定义矿物受到外力打击以后，有的可以沿结构中一定的面网方向破裂，有的则不能，矿物的这种非固有特性，称之为裂理或裂开。沿裂理方向断裂开的平面，称做裂理面。矿物的断口fracture定义矿物受外力打击后，不沿一定的结晶方向裂开，只形成断面，此种现象谓之断口。常见的断口贝壳状平坦状参差状锯齿状,结晶学与矿物学,,11,11-4.矿物的物理性质5,矿物的透明度tcyransparen定义矿物允许可见光透过的程度。设I0为入射线的强度，在矿物中穿过dx距离后，损失强度为-dI，则-dIKI0dx或-dI/dI0KdxK称做矿物的吸收系数。不同的矿物，有不同的K值，K的量纲可以是cm-1。K值越大，表示矿物的透明度越低。透明度的等级1透明transparent吸收系数很小的矿物，一般K值25的矿物，才能表现出此种光泽。反射能力极强，像一般金属磨光平面上所呈现的光泽。（2）半金属光泽submetallicluster反射率在2519之间的矿物具有此种光泽。反射能力强，像一般未经抛光的金属表面所呈现的光泽。（3）金刚光泽adamantineluster反射率在1019之间的矿物，可以呈现此种光泽。反射能力较强，呈现象金刚石表面所呈现的光泽。（4）玻璃光泽vitreousluster反射率在410之间的矿物，可以具有此种光泽。反射能力较弱，像平板玻璃表现所呈现的光泽。,结晶学与矿物学,,13,11-4.矿物的物理性质7,矿物的光泽续由于矿物表面不光滑,成集合体或光学效应会产生特殊的光泽油脂光泽greasyluster蜡状光泽waxyluster丝绢光泽silkyluster珍珠光泽pearlyluster土状光泽earthyluster,结晶学与矿物学,,14,11-4.矿物的物理性质8,矿物的颜色color颜色color是一种生理感觉，当波长在大约390770nm范围内的电磁波辐射，刺激人们的视神经时，就有颜色的感觉。矿物的呈色机制总的可分两种情况一种是矿物成分中的原子或离子，其外层电子发生电子跃迁，选择性地吸收可见光中一定波长范围内的光波，使矿物呈现其互补色;另一种是由于漫射、反射、衍射、干涉等物理光学作用造成的呈色现象。常见的矿物的呈色理论有带隙跃迁内电子跃迁电荷转移晶格缺陷,结晶学与矿物学,,15,11-4.矿物的物理性质9,物理光学效应蛋白光opalescence在乳蛋白石上可以看到，是一个略带蓝色的乳白光。它是由于蛋白石的SiO2胶体微粒使入射光发生漫射而引起的。锖色tarnish是由于光的干涉作用引起的。硫化物表面常因氧化产生很薄的薄膜,受日光照射后薄膜的两侧均会反射，反射光干涉后有的光波消失或减弱，有的则得到加强。因而在矿物表面上看到的是斑驳陆离的彩色变彩playofcolour是由于衍射现象而呈色的。在拉长石的某些面上，可以看到随观察方向的不同而有蓝、绿、黄、红等颜色的变换，故称变彩。在矿物学中，可将矿物的颜色区分为三类自色idiochromatic,他色allochromatic和假色pseudochromatic。所有由物理光学效应引起的颜色，均是假色。,结晶学与矿物学,,16,11-4.矿物的物理性质10,矿物的条痕streak矿物粉末的颜色,属于自色。矿物的发光性luminescence矿物晶体受外在能量的激发，发出可见光的性质荧光fluorescence和磷光phosphorescence如果外在激发停止作用后10-8秒内,发光现象消失,称为荧光,否则,称为磷光矿物的磁性矿物受外磁场作用时，因被磁化而呈现出能被外磁场吸引或排斥或对外界产生磁场的性质。磁性矿物,电磁性矿物,无磁性矿物,结晶学与矿物学,,