1、单击 此 处编辑 母版 标题样 式单击此处编辑母版副标题样式* 1矿物与岩石v 煤矿地质学 本 章 结 构1. 矿物2. 岩石1矿物 1.1 组成地壳的化学元素 1.2 矿物的概念 1.3 矿物的基本性质 1.4 常见矿物v元素 具有相同核电荷数的同种原子总称为一种元素。 v同位素 同种元素的原子具有的中子数可以不同，因而具有不同的原子量。 v克拉克值 组成固体地壳的的主要化学元素常被称为造岩元素。 1.1组成地壳的化学元素1矿物地壳主要元素丰度元 素 克拉克值/%元 素 克拉克值/%氧硅铝铁钙OSiAlFeGa46.3028.158.235.634.15钠钾镁钛氢NaKMgTiH2.362.
2、092.330.570.151矿物1.1组成地壳的化学元素矿物 矿物是由各种地质作用形成的天然单质或化合物。它们具有相对确定的化学组成，呈固态者还具有固定的内部结构；它们在一定的物理化学条件下稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。1矿物1.2矿物的概念1矿物组成： 地壳中的各种化学元素形成条件： 各种地质作用或自然条 件下特征： 化学成分相对固定均一按照一定的规律结合起来成岩石1.2矿物的概念1.3.1 矿物的内部结构和晶体形态1.3.2 矿物的化学成分1.3.3 矿物的集合体形态和物理性质1矿物1.3矿物的基本性质晶质体： 就是化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体非晶质体：
3、凡内部质点呈不规则排列的物体都是非晶质体晶体： 具有良好几何外形的晶质体 1.3矿物的基本性质1.3.1 矿物的内部结构和晶体形态1矿物晶形由同形等大晶面组成的晶体只有 47种 由两种以上的单形组成的晶体 1矿物1.3矿物的基本性质晶形接触双晶 穿插双晶 聚片双晶 双晶 两个或两个以上的晶体有规律地连生在一起1.3矿物的基本性质1矿物晶形结晶习性： 在相同条件下形成的同种晶体经常所具有的形态。研究对象： 晶体在空间三个相互垂直方向上发育的程度。1 32晶体沿一个方向特别发育，称一向延伸型 晶体沿两个方向特别发育，称二向延伸型 晶体沿三个方向特别发育，称三向延伸型 结晶习性1矿物1.3矿物的基本
4、性质1.3.1 矿物的内部结构和晶体形态1.3.2 矿物的化学成分1.3.3 矿物的集合体形态和物理性质1矿物1.3矿物的基本性质单质矿物 化合物 含水化合物 基本上是由一种自然元素组成的，如金、石墨、金刚石等。在自然界里这样的矿物数量不多 。成分相对固定的化合物 （简单化合物、络合物、复化物 ）、成分可变的化合物 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。矿物的化学组成类型1矿物1.3矿物的基本性质同一化学成分的物质，在不同的外界条件（温度、压力、介质）下，可以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同的矿物，这种现象称
5、同质多像。矿物的同质多像1矿物1.3矿物的基本性质碳素同质二像变体的比较 1.3矿物的基本性质1矿物在胶体分散体系中，当分散媒多于分散相时称为胶溶体；若相反则称为胶凝体。在自然界分布最广的是某些细微固体质点分散到水中所成的胶溶体。这些固体质点的最大特点是常常带有正或负电荷。即发生凝聚而沉淀（也可叫胶凝作用），并富集成矿。另一特点是因其带电而具有吸附作用，即从即发生凝聚而沉淀（也可叫胶凝作用），并富集成矿。第三个特点是当其电荷被中和时，即发生凝聚而沉淀（也可叫胶凝作用），并富集成矿。 胶体：种物质的微粒分散到另一种物质中的不均匀的分散体系。前者称为分散相，其大小为 10-5-10-7cm；后者称
6、为分散媒。 胶体矿物1.3矿物的基本性质1矿物1.3.1 矿物的内部结构和晶体形态1.3.2 矿物的化学成分1.3.3 矿物的集合体形态和物理性质1矿物1.3矿物的基本性质1.3.3 矿物的集合体形态和物理性质 矿物的集合体形态片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体 粒状集合体致密块状体 晶簇 结核和鲕状体 钟乳状、葡萄状、乳房状集合体 土状体 杏仁体和晶腺 被膜 1.3矿物的基本性质1矿物矿物物理性质发光性颜色、条痕磁性弹性和挠性透明度断 口光泽、硬度解 理脆性和延展性比重电性其他性质1.3矿物的基本性质1矿物摩氏硬度计 1.3矿物的基本性质1矿物1.4.1 矿物的分类与命名1.4.2 自
7、然元素矿物 1.4.3 硫化物类矿物 1.4.4 氧化物及氢氧化物类矿物1.4.5 含氧盐类矿物 1.4常见矿物1矿物1、根据矿物的化学成分类型分为 5大类：自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、氧化物、氢氧化物矿物、含氧盐矿物和卤化物矿物。2、根据阴离子或络阴离子还可把 5大类再分为若干类，如含氧盐大类可以分为硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、钨酸盐矿物、磷酸盐矿物以及钼酸盐矿物、砷酸盐矿物、硼酸盐矿物、硝酸盐矿物等类分类1.4常见矿物1矿物命名1、以人名和地名来命名的，如高岭石是因江西省高岭村地名而命名；2、根据化学成分、形态、物理性质命名的，如方解石是因沿解理极易碎成菱形方块而命名；
8、3、有些矿物是根据其颜色和主要成分命名的，如赤铁矿、黄铁矿；4、有的矿物是根据其密度命名的，如重晶石1.4常见矿物1矿物自然元素矿物 硫化物及其类似化合物矿物 氧化物及氢氧化物矿物 卤化物 含氧盐矿物 矿物1.4常见矿物1矿物1.4.1 矿物的分类与命名1.4.2 自然元素矿物 1.4.3 硫化物类矿物 1.4.4 氧化物及氢氧化物类矿物1.4.5 含氧盐类矿物 1.4常见矿物1矿物1.4.2 自然元素矿物 石墨 C 通常为鳞片状、片状或块状集合体。铁黑色或钢灰色，条痕黑灰色，晶体良好者具强金属光泽，块状体光泽暗淡，不透明。有一组极完全解理，硬度 12 ，薄片具挠性。比重 2.092.23 。
9、具滑腻感，高度导电性，耐高温（熔点高）。化学性稳定，不溶于酸。 鉴定特征：钢灰色，染手染纸，滑腻感。石墨多在高温低压条件下的还原作用中形成，见于变质岩中；一部分由煤炭变质而成；石墨也常见于陨石中。石墨可制坩埚、电极、铅笔、防锈涂料、熔铸模型以及在原子能工业中用作减速剂。我国主要的石墨产地有山东、黑龙江、内蒙古、吉林、湖南等省（区）。1.4常见矿物1矿物金刚石 C 晶体类似球形的八面体或六八面体。无色透明，含杂质者黑色（黑金刚），强金刚光泽，硬度 10。解理完全，性脆。比重 3.473.56g/cm 3。紫外线下发萤光。具高度的抗酸碱性和抗辐射性。鉴定特征：最大硬度和强金刚光泽。透明金刚石琢磨后
10、称钻石。不纯金刚石用于钻探研磨等方面。目前，金刚石还用于红外、微波、激光、三极管、高灵敏度温度计等各种尖端技术方面。非洲扎伊尔和南非金伯利为著名金刚石产地，产量居世界之冠。我国的山东、辽宁、湖南省沅水流域、贵州、西藏都发现了原生金刚石或金刚石砂矿。 1.4常见矿物1矿物1.4.1 矿物的分类与命名1.4.2 自然元素矿物 1.4.3 硫化物类矿物 1.4.4 氧化物及氢氧化物类矿物1.4.5 含氧盐类矿物 1.4常见矿物1矿物1.4.3硫化物类矿物辉铜矿 Cu2S 完好晶体少见，一般呈块状、粒状集合体。铅灰至黑色（表面有时具翠绿色或天蓝色小斑），条痕黑灰色，金属光泽，（风化面常有一层无光被膜），不透明。硬度 23 ，解理不清楚，稍具延展性。鉴定特征：黑铅灰色，硬度低，用刀尖可以刻出光亮痕迹。辉铜矿大部分是原生硫化物氧化分解再经还原作用而成的次生矿物。含铜成分高，是最重要的炼铜矿石。我国云南东川铜矿等有大量辉铜矿。1.4常见矿物1矿物
