第一章-礦物及礦物學(xué)課件

第一章礦物學(xué)第一章礦物學(xué)1一、礦物的概念

礦物（mineral）：

是由地質(zhì)作用

或宇宙作用所形成的、具有一定的

化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的

物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是

巖石和礦石的基本組成單位。

§1礦物和礦物學(xué)的概念一、礦物的概念§1礦物和礦物學(xué)的概念2自然金自然金3自然銀自然銀4自然銅自然銅5黃鐵礦集合體黃鐵礦集合體6斑銅礦集合體斑銅礦集合體7輝鉬礦集合體輝鉬礦集合體8赤鐵礦集合體赤鐵礦集合體9鉻鐵礦集合體鉻鐵礦集合體10薔薇石英薔薇石英11冰洲石冰洲石12白云石集合體白云石集合體13冰長(zhǎng)石冰長(zhǎng)石14正長(zhǎng)石晶體正長(zhǎng)石晶體15卡斯巴雙晶卡斯巴雙晶16文象結(jié)構(gòu)文象結(jié)構(gòu)17斜長(zhǎng)石晶體斜長(zhǎng)石晶體18方解石集合體方解石集合體19文石集合體文石集合體20石膏晶體石膏晶體21硬石膏晶體硬石膏晶體22螢石解理塊螢石解理塊23

說明：1）礦物系地球、月球及其他天體中

天然形成的產(chǎn)物。

人造礦物或合成礦物：在實(shí)驗(yàn)室或工廠里用人工方法

制造出來的、與相應(yīng)的天然礦物具有相同或相似的成分、結(jié)構(gòu)及

性質(zhì)的產(chǎn)物。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件242）礦物具有一定的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性質(zhì)，藉此可鑒別礦物種。

但是，由于形成環(huán)境的復(fù)雜性，礦物的

這些特征可在一定范圍內(nèi)變化，故這些特征?？勺鳛榉从车V物成因的

標(biāo)志。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件253）

任何一種礦物均只是在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定，得以保存。

當(dāng)外界條件改變至超出礦物的穩(wěn)定范圍時(shí)，礦物即會(huì)變成在新的條件下穩(wěn)定的其他礦物。3）任何一種礦物均只是在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)264）礦物的集合體即組成巖石或礦石。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件27花崗巖手標(biāo)本花崗巖手標(biāo)本28陽起石放射狀集合體陽起石放射狀集合體29

注意：1）當(dāng)前，礦物學(xué)通常以天然結(jié)晶質(zhì)無機(jī)物為主要研究對(duì)象，液體和氣體均不在現(xiàn)代礦物之列。2）準(zhǔn)礦物（mineraloid）：極少數(shù)天然形成的、具有一定的化學(xué)成分的非晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，如蛋白石和水鋯石等。3）

經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)代，準(zhǔn)礦物有自發(fā)地向結(jié)晶態(tài)的礦物轉(zhuǎn)變的必然趨勢(shì)。第一章-礦物及礦物學(xué)課件30蛋白石蛋白石31第一章-礦物及礦物學(xué)課件32二、礦物學(xué)的概念

礦物學(xué)(mineralogy)：是一門研究地球

及其他天體的物質(zhì)組成及演化規(guī)律的地質(zhì)基礎(chǔ)學(xué)科。是研究礦物(包括準(zhǔn)礦物)的

成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、

用途及其相互間的內(nèi)在聯(lián)系，以及礦物

的時(shí)空分布規(guī)律及其形成和變化的歷史的科學(xué)。它為地質(zhì)學(xué)的其他分支學(xué)科及材料科學(xué)等應(yīng)用科學(xué)在理論上和應(yīng)用上提供了必要的基礎(chǔ)和依據(jù)。二、礦物學(xué)的概念331．十九世紀(jì)以前，礦物學(xué)始終處于對(duì)礦物的記載和表面特征的描述。§2礦物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)況

§2礦物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)況342．自十九世紀(jì)中葉以來，礦物學(xué)飛速發(fā)展，經(jīng)歷了四次重大的變革。1）1857年偏光顯微鏡創(chuàng)制成功，并應(yīng)用于對(duì)礦物的研究和鑒定。2）1912年勞埃將x射線成功地應(yīng)用于礦物晶體結(jié)構(gòu)分析。3）1930s以來，物理化學(xué)理論和熱學(xué)相平衡理論被引入礦物學(xué)。

4）1960s以來，由于一系列現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、高溫超高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)、量熱實(shí)驗(yàn)手段及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。

2．自十九世紀(jì)中葉以來，礦物學(xué)飛速發(fā)展，經(jīng)歷了四次重大的變革35§3礦物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系§3礦物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系36一、礦物的應(yīng)用1．礦物應(yīng)用的歷史1）最早可追溯到舊石器時(shí)代，當(dāng)時(shí)即已利用脈石英、水晶和燧石等制作各種石器。2）至中石器時(shí)代，已知用粘土礦物

燒制陶器?！?礦物和礦物學(xué)的應(yīng)用

一、礦物的應(yīng)用§4礦物和礦物學(xué)的應(yīng)用37

3）青銅時(shí)代，已能從某些礦物中

提取金屬。4）礦物材料的廣泛應(yīng)用及許多

礦物性能的開發(fā)和利用，主要興起于

二十世紀(jì)中葉，并日顯其重要地位，

新興邊緣學(xué)科

——礦物材料科學(xué)。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件382．礦物的用途

礦物的用途：①作為提取其中有用成分（特別是冶煉金屬）的原料；②作為制造其他產(chǎn)品的原料；③利用礦物的某種特殊性能而作為材料直接應(yīng)用。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件39

注：

以提取有用成分為目的礦物主要

是金屬礦物；而作為材料直接應(yīng)用

或用作制造其他產(chǎn)品的原料的礦物，

則以非金屬礦物為主。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件40金剛石晶體金剛石晶體41塊狀石墨塊狀石墨42自然硫晶體自然硫晶體43雌黃集合體雌黃集合體44雄黃集合體雄黃集合體453．礦物的應(yīng)用領(lǐng)域

礦物作為材料或原料，廣泛應(yīng)用于冶金、陶瓷、玻璃、建材、

機(jī)械、化工、輕工、造紙、電子、

農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、環(huán)保、寶石、

航天及國(guó)防等諸多領(lǐng)域。第一章-礦物及礦物學(xué)課件46對(duì)非金屬礦物的性能要求：

高強(qiáng)、高速、高溫、輕質(zhì)、絕緣和耐腐蝕等。

非金屬礦產(chǎn)的開發(fā)勢(shì)必成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化成熟程度的標(biāo)志。

可以預(yù)言，二十一世紀(jì)將是非金屬時(shí)代，是人類更高級(jí)的石器時(shí)代。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件47

二、礦物學(xué)的應(yīng)用

礦物學(xué)的應(yīng)用主要包括兩大方面：①應(yīng)用于地質(zhì)找礦；②研究作為礦產(chǎn)資源的礦物本身

的開發(fā)和應(yīng)用。第一章-礦物及礦物學(xué)課件48

現(xiàn)代礦物學(xué)的發(fā)展，不斷與相關(guān)

科學(xué)相互滲透，從而產(chǎn)生了一些

新興的邊緣學(xué)科和新分支。第一章-礦物及礦物學(xué)課件49

成因礦物學(xué)（geneticmineralogy）和

找礦礦物學(xué)（prospectingmineralogy），

揭示巖石和礦床的成因及地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)條件，指導(dǎo)找礦勘探、礦床的

工業(yè)評(píng)價(jià)和礦石的加工利用等，不斷深化礦物結(jié)晶化學(xué)理論。第一章-礦物及礦物學(xué)課件50

礦物物理學(xué)（mineralphysics）和

量子礦物學(xué)（quantummineralogy），

揭示礦物的物理性質(zhì)及表面態(tài)、

化學(xué)吸附等本質(zhì)，了解和控制各種

礦物性能的變化，擴(kuò)大礦物的應(yīng)用范圍，綜合利用礦物資源，促進(jìn)礦物材料的研究。第一章-礦物及礦物學(xué)課件51

實(shí)驗(yàn)礦物學(xué)(experimentalmineralogy)，

是研究礦物的合成以及在各種條件下

模擬和探索礦物的形成和演變過程

的一門礦物學(xué)的分支學(xué)科，不僅為

成礦理論提供了基礎(chǔ)資料，也為高新技術(shù)領(lǐng)域功能材料的合成奠定了基礎(chǔ)。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件52

應(yīng)用礦物學(xué)（appliedmineralogy），是礦物學(xué)向材料科學(xué)方向延伸而產(chǎn)生的

礦物學(xué)新分支，是礦物材料研究及許多

相關(guān)應(yīng)用科學(xué)的重要基礎(chǔ)，在礦物材料合成（包括寶石的人工合成及天然寶石

的優(yōu)化處理等）、尖端科技材料（如

光學(xué)材料、超導(dǎo)材料、磁性材料等）等方面的研究應(yīng)用十分重要，其研究是

工業(yè)、農(nóng)業(yè)及材料工業(yè)等發(fā)展的動(dòng)力。應(yīng)用礦物學(xué)（appliedmineralog53當(dāng)前，對(duì)礦物材料或原料的應(yīng)用

日益提出更高的要求，而自然界礦物資源有限且日漸枯竭，礦產(chǎn)資源危機(jī)

已成為當(dāng)今世界令人矚目的問題。

故當(dāng)務(wù)之急：不斷挖掘資源潛力，

開拓礦物應(yīng)用新領(lǐng)域，開發(fā)礦物應(yīng)用

新品種，加速提高采、選、冶工藝技術(shù)

及礦物的人工合成和改性技術(shù)等。第一章-礦物及礦物學(xué)課件54返回蛋白石返回蛋白石55下一頁(yè)螢石集合體下一頁(yè)螢石集合體56下一頁(yè)螢石集合體下一頁(yè)螢石集合體57下一頁(yè)螢石集合體下一頁(yè)螢石集合體58返回橄欖石晶體返回橄欖石晶體59下一頁(yè)金剛石晶體下一頁(yè)金剛石晶體60下一頁(yè)金剛石晶體下一頁(yè)金剛石晶體61下一頁(yè)紫水晶下一頁(yè)紫水晶62下一頁(yè)祖母綠戒面下一頁(yè)祖母綠戒面63下一頁(yè)石榴子石戒面下一頁(yè)石榴子石戒面64下一頁(yè)紫水晶晶洞下一頁(yè)紫水晶晶洞65下一頁(yè)綠柱石晶體下一頁(yè)綠柱石晶體66下一頁(yè)綠柱石集合體下一頁(yè)綠柱石集合體67下一頁(yè)石榴子石晶體下一頁(yè)石榴子石晶體68下一頁(yè)瑪瑙下一頁(yè)瑪瑙69下一頁(yè)天河石晶體下一頁(yè)天河石晶體70下一頁(yè)硬玉下一頁(yè)硬玉71返回剛玉晶體返回剛玉晶體72

第一章礦物學(xué)第一章礦物學(xué)73一、礦物的概念

礦物（mineral）：

是由地質(zhì)作用

或宇宙作用所形成的、具有一定的

化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的

物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，它們是

巖石和礦石的基本組成單位。

§1礦物和礦物學(xué)的概念一、礦物的概念§1礦物和礦物學(xué)的概念74自然金自然金75自然銀自然銀76自然銅自然銅77黃鐵礦集合體黃鐵礦集合體78斑銅礦集合體斑銅礦集合體79輝鉬礦集合體輝鉬礦集合體80赤鐵礦集合體赤鐵礦集合體81鉻鐵礦集合體鉻鐵礦集合體82薔薇石英薔薇石英83冰洲石冰洲石84白云石集合體白云石集合體85冰長(zhǎng)石冰長(zhǎng)石86正長(zhǎng)石晶體正長(zhǎng)石晶體87卡斯巴雙晶卡斯巴雙晶88文象結(jié)構(gòu)文象結(jié)構(gòu)89斜長(zhǎng)石晶體斜長(zhǎng)石晶體90方解石集合體方解石集合體91文石集合體文石集合體92石膏晶體石膏晶體93硬石膏晶體硬石膏晶體94螢石解理塊螢石解理塊95

說明：1）礦物系地球、月球及其他天體中

天然形成的產(chǎn)物。

人造礦物或合成礦物：在實(shí)驗(yàn)室或工廠里用人工方法

制造出來的、與相應(yīng)的天然礦物具有相同或相似的成分、結(jié)構(gòu)及

性質(zhì)的產(chǎn)物。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件962）礦物具有一定的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)和性質(zhì)，藉此可鑒別礦物種。

但是，由于形成環(huán)境的復(fù)雜性，礦物的

這些特征可在一定范圍內(nèi)變化，故這些特征?？勺鳛榉从车V物成因的

標(biāo)志。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件973）

任何一種礦物均只是在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)穩(wěn)定，得以保存。

當(dāng)外界條件改變至超出礦物的穩(wěn)定范圍時(shí)，礦物即會(huì)變成在新的條件下穩(wěn)定的其他礦物。3）任何一種礦物均只是在一定的物理化學(xué)條件下相對(duì)984）礦物的集合體即組成巖石或礦石。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件99花崗巖手標(biāo)本花崗巖手標(biāo)本100陽起石放射狀集合體陽起石放射狀集合體101

注意：1）當(dāng)前，礦物學(xué)通常以天然結(jié)晶質(zhì)無機(jī)物為主要研究對(duì)象，液體和氣體均不在現(xiàn)代礦物之列。2）準(zhǔn)礦物（mineraloid）：極少數(shù)天然形成的、具有一定的化學(xué)成分的非晶態(tài)的單質(zhì)或化合物，如蛋白石和水鋯石等。3）

經(jīng)過漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)代，準(zhǔn)礦物有自發(fā)地向結(jié)晶態(tài)的礦物轉(zhuǎn)變的必然趨勢(shì)。第一章-礦物及礦物學(xué)課件102蛋白石蛋白石103第一章-礦物及礦物學(xué)課件104二、礦物學(xué)的概念

礦物學(xué)(mineralogy)：是一門研究地球

及其他天體的物質(zhì)組成及演化規(guī)律的地質(zhì)基礎(chǔ)學(xué)科。是研究礦物(包括準(zhǔn)礦物)的

成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、

用途及其相互間的內(nèi)在聯(lián)系，以及礦物

的時(shí)空分布規(guī)律及其形成和變化的歷史的科學(xué)。它為地質(zhì)學(xué)的其他分支學(xué)科及材料科學(xué)等應(yīng)用科學(xué)在理論上和應(yīng)用上提供了必要的基礎(chǔ)和依據(jù)。二、礦物學(xué)的概念1051．十九世紀(jì)以前，礦物學(xué)始終處于對(duì)礦物的記載和表面特征的描述?！?礦物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)況

§2礦物學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)況1062．自十九世紀(jì)中葉以來，礦物學(xué)飛速發(fā)展，經(jīng)歷了四次重大的變革。1）1857年偏光顯微鏡創(chuàng)制成功，并應(yīng)用于對(duì)礦物的研究和鑒定。2）1912年勞埃將x射線成功地應(yīng)用于礦物晶體結(jié)構(gòu)分析。3）1930s以來，物理化學(xué)理論和熱學(xué)相平衡理論被引入礦物學(xué)。

4）1960s以來，由于一系列現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)、高溫超高壓實(shí)驗(yàn)技術(shù)、量熱實(shí)驗(yàn)手段及電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用。

2．自十九世紀(jì)中葉以來，礦物學(xué)飛速發(fā)展，經(jīng)歷了四次重大的變革107§3礦物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系§3礦物學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系108一、礦物的應(yīng)用1．礦物應(yīng)用的歷史1）最早可追溯到舊石器時(shí)代，當(dāng)時(shí)即已利用脈石英、水晶和燧石等制作各種石器。2）至中石器時(shí)代，已知用粘土礦物

燒制陶器?！?礦物和礦物學(xué)的應(yīng)用

一、礦物的應(yīng)用§4礦物和礦物學(xué)的應(yīng)用109

3）青銅時(shí)代，已能從某些礦物中

提取金屬。4）礦物材料的廣泛應(yīng)用及許多

礦物性能的開發(fā)和利用，主要興起于

二十世紀(jì)中葉，并日顯其重要地位，

新興邊緣學(xué)科

——礦物材料科學(xué)。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件1102．礦物的用途

礦物的用途：①作為提取其中有用成分（特別是冶煉金屬）的原料；②作為制造其他產(chǎn)品的原料；③利用礦物的某種特殊性能而作為材料直接應(yīng)用。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件111

注：

以提取有用成分為目的礦物主要

是金屬礦物；而作為材料直接應(yīng)用

或用作制造其他產(chǎn)品的原料的礦物，

則以非金屬礦物為主。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件112金剛石晶體金剛石晶體113塊狀石墨塊狀石墨114自然硫晶體自然硫晶體115雌黃集合體雌黃集合體116雄黃集合體雄黃集合體1173．礦物的應(yīng)用領(lǐng)域

礦物作為材料或原料，廣泛應(yīng)用于冶金、陶瓷、玻璃、建材、

機(jī)械、化工、輕工、造紙、電子、

農(nóng)業(yè)、食品、醫(yī)藥、環(huán)保、寶石、

航天及國(guó)防等諸多領(lǐng)域。第一章-礦物及礦物學(xué)課件118對(duì)非金屬礦物的性能要求：

高強(qiáng)、高速、高溫、輕質(zhì)、絕緣和耐腐蝕等。

非金屬礦產(chǎn)的開發(fā)勢(shì)必成為衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化成熟程度的標(biāo)志。

可以預(yù)言，二十一世紀(jì)將是非金屬時(shí)代，是人類更高級(jí)的石器時(shí)代。

第一章-礦物及礦物學(xué)課件119

二、礦物學(xué)的應(yīng)用

礦物學(xué)的應(yīng)用主要包括兩大方面：①應(yīng)用于地質(zhì)找礦；②研究作為礦產(chǎn)資源的礦物本身

的開發(fā)和應(yīng)用。第一章-礦物及礦物學(xué)課件120

現(xiàn)代礦物學(xué)的發(fā)展，不斷與相關(guān)

科學(xué)相互滲透，從而產(chǎn)生了一些

新興的邊緣學(xué)科和新分支。第一章-礦物及礦物學(xué)課件121

成因礦物學(xué)（geneticmineralogy）和

找礦礦物學(xué)（prospectingmineralogy），

揭示巖石和礦床的成因及地質(zhì)構(gòu)造變動(dòng)條件，指導(dǎo)找礦勘探、礦床的

工業(yè)評(píng)價(jià)和礦石的加工利用等，不斷深化礦物結(jié)晶化學(xué)理論。第一章-礦物及礦物學(xué)課件122

礦物物理學(xué)（mineralphysics）和

量子礦物學(xué)（quantummineralogy），

揭示礦物的物理性質(zhì)及表面態(tài)、

化學(xué)吸附等本質(zhì)，了解和控制各種

礦物性能的變化，擴(kuò)大礦物的應(yīng)用范圍，綜合利用礦物資源，促進(jìn)礦物材料的研究。第一章-礦物及礦物學(xué)課件123

實(shí)驗(yàn)礦物學(xué)(experimentalmineralogy)，

是研究礦物的合成以及在各種條件下

模擬和探索礦物的形成和演變過程

的一門礦物學(xué)的分支學(xué)科，不僅為