福大結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)教案03礦物學(xué)各論-1自然元素大類

第三部分礦物學(xué)各論第一章自然元素大類概述自然元素礦物超過50種，占地殼總重量0.1%，不均勻分布。部分可富集成具有工業(yè)意義的礦床。金屬元素：為典型的金屬鍵Pt、Au、Cu、Ag;半金屬元素：由金屬鍵逐步向多鍵性轉(zhuǎn)變As、Sb、Bi;非金屬元素：金剛石具典型共價鍵；自然硫具分子鍵；石墨具層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)為共價鍵，層間為分子鍵S、C物理性質(zhì):金屬元素礦物：金屬色、反射力強(qiáng)而不透明、金屬光澤、強(qiáng)延展性、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性、硬度低、無解理、比重大;半金屬元素礦物：金屬性較強(qiáng)者，其物理性質(zhì)接近金屬自然元素礦物。自然鉍、自然銻、自然砷三礦物非金屬性依次增加，硬度趨大，脆性趨高，金屬光澤則趨弱，比重趨低;非金屬元素礦物：自然硫具分子鍵，表現(xiàn)為硬度低、比重小、性脆、熔點(diǎn)低并易升華。金剛石和石墨差異較大。自然銅族礦物包括自然銅,自然金和自然銀。Au和Ag的原子半徑相似(為1.79和1.75A),很容易類質(zhì)同象代替,但不是完全類質(zhì)同象系列;Cu的半徑較小,約為1.57A,只能在高溫時才與Au形成固溶體。自然金:八面體{111},菱形十二面體{110}。熱液作用（高、中、低溫?zé)嵋海?、外生作?砂金),硫化物礦床氧化帶自然銀:立方體{100},八面體{111},或兩者聚形。同上自然銅:立方體{100}。形成于多種地質(zhì)過程中的還原條件下 自然硫族：自然硫S(Sulfur)化學(xué)組成：S晶體結(jié)構(gòu)：斜方晶系，S分子由8個原子組成，原子上下交替排列，構(gòu)成環(huán)狀。形態(tài)：常成雙錐狀或厚板狀，通常塊狀、粉末狀。物理性質(zhì)：不同色調(diào)的黃色，晶面金剛光澤，斷口油脂光澤，貝殼狀斷口，不完全解理，比重2左右，硬度1～2，性脆，易熔。產(chǎn)狀：生物化學(xué)（細(xì)菌還原硫酸鹽）和火山作用形成。工業(yè)用途：化工原料。金剛石-石墨族礦物包括C的四個同質(zhì)多象變體：金剛石、六方剛石、石墨和亮石墨。六方金剛石和亮石墨在自然界很罕見。金剛石C（Diamond）化學(xué)組成：成分中幾乎總是含有Si、Al、Ga、Mg、Mn等。晶體結(jié)構(gòu)：等軸晶系，C原子位于立方晶胞的8個角頂和6個面心，并在其8個小立方格的半數(shù)中心相間地分布著4個C原子，每個C都與4個C相連接為共價鍵，鍵角均為109°28’16”。形態(tài)：常成八面體、菱形十二面體，較少立方體和其它形態(tài)。常成凸晶，蝕象常見，依（111）成雙晶。物理性質(zhì)：無色或帶籃、黃、褐褐黑色，金剛光澤，斷口油脂光澤，貝殼狀斷口，平行(111)解理中等，比重3.5，硬度10，性脆。產(chǎn)狀：金伯利巖和鉀鎂煌斑巖巖筒中，風(fēng)化后成砂礦。工業(yè)用途：珠寶、軸承、磨料與高科技領(lǐng)域。石墨C(graphite)化學(xué)組成：C，含有各種雜質(zhì)。晶體結(jié)構(gòu)：六方和三方晶系兩種多型，C原子成層排列，每層內(nèi)C原子按6方環(huán)狀排列，層內(nèi)共價鍵，多余一個電子，故表現(xiàn)為部分金屬鍵的性質(zhì)，層間分子鍵。形態(tài)：單晶體片狀或板狀，少見。常見鱗片狀、土狀或塊狀集合體。物理性質(zhì)：條痕和顏色均為黑色，半金屬光澤，硬度1～