礦物及其外部屬性(結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué))課件

第二篇礦物學(xué)總論結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)

結(jié)晶學(xué)與礦物學(xué)第十、十一章.礦物及礦物形態(tài)

第十章礦物與礦物學(xué)

10.1.礦物的概念

10.2.礦物學(xué)及其發(fā)展第十一章礦物的形態(tài)

11.1.礦物單晶體的形態(tài)

11.2.礦物集合體形態(tài)10.1.礦物（Mineral）的概念（1）自然作用(地質(zhì)作用或宇宙作用）產(chǎn)生的單質(zhì)或

化合物；（2）一定的化學(xué)成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)；因而具有一定的形態(tài)、物理和化學(xué)性質(zhì)；（3）在一定的地質(zhì)和物理化學(xué)條件下穩(wěn)定；（4）組成(固體地球、天體)巖石和礦石的基本單位。第十章.礦物與礦物學(xué)第十章.礦物與礦物學(xué)金剛石石英（水晶）黃色的-Au純橄欖巖＝

橄欖石＋少量輝石（MacKenzie等，1982）礦物是組成巖石和礦石的基本單位第十章.礦物與礦物學(xué)10.2.礦物學(xué)及其發(fā)展一、礦物學(xué)(mineralogy)的概念研究礦物(包括準(zhǔn)礦物)的形態(tài)、成分、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、用途和它們相互間的內(nèi)在聯(lián)系，以及礦物的時(shí)空分布規(guī)律及其形成和變化歷史的科學(xué)。第十章.礦物與礦物學(xué)技術(shù)與方法：X射線晶體結(jié)構(gòu)分析 各種微束分析 高溫高壓實(shí)驗(yàn)……新理論：物理化學(xué)；晶體化學(xué)……

特點(diǎn)：微區(qū)、微量、動(dòng)態(tài)第三階段：現(xiàn)代礦物學(xué)階段（20世紀(jì)初以來(lái)）10.2.礦物學(xué)及其發(fā)展第十章.礦物與礦物學(xué)

礦物史學(xué)描述礦物學(xué)系統(tǒng)礦物學(xué)新礦物學(xué)區(qū)域礦物學(xué)宇宙礦物學(xué)成因礦物學(xué)礦物晶體化學(xué)礦物物理學(xué)找礦礦物學(xué)寶玉石礦物學(xué)環(huán)境礦物學(xué)現(xiàn)代礦物學(xué)的分支譜系理論礦物學(xué)10.2.礦物學(xué)及其發(fā)展第十章.礦物與礦物學(xué)應(yīng)用礦物學(xué)

巖石學(xué)地層學(xué)

礦床學(xué)構(gòu)造地質(zhì)學(xué)地球化學(xué)地球物理學(xué)

礦物材料學(xué)環(huán)境地質(zhì)學(xué)

選礦學(xué)

采礦學(xué)

冶金學(xué)礦物學(xué)與其它學(xué)科的關(guān)系

礦物學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科物理和化學(xué)數(shù)學(xué)物理化學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)10.2.礦物學(xué)及其發(fā)展礦物學(xué)是基礎(chǔ)第十章.礦物與礦物學(xué)當(dāng)前國(guó)際礦物科學(xué)的主要研究方向：1）礦物學(xué)基礎(chǔ)：結(jié)晶學(xué)、復(fù)雜結(jié)構(gòu)的拓?fù)鋵W(xué)、礦物的模塊與調(diào)制、晶體化學(xué)等；2）礦物族：鈣鈦礦、硼礦物、黏土礦物、新礦物與礦物分類等；3）實(shí)驗(yàn)礦物學(xué)：如礦物巖石材料的熱力學(xué)行為、礦物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系、水巖反應(yīng)、礦物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)與巖石顯微結(jié)構(gòu)構(gòu)造，以及顯微化學(xué)、礦物生長(zhǎng)、納米顆粒結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及反應(yīng)活性等；4）礦物分析技術(shù)：包括礦物譜學(xué)、同步輻射、中子技術(shù)、TEM等電鏡及其他成像技術(shù)、定年技術(shù)等；5）應(yīng)用礦物學(xué)和礦物材料科學(xué)：包括礦礦物學(xué)、藥用礦物學(xué)、硅酸鹽玻璃及熔體、沸石與多孔材料、礦物中的氣藏、凝膠材料、寶石材料、腐蝕與生物污染等；6）環(huán)境礦物學(xué)、生物礦物學(xué)與人類健康：如礦物與微生物交互作用、生物礦物與生物材料及與人體健康相關(guān)的礦物學(xué)、核燃料循環(huán)、礦山廢料與環(huán)境污染及其治理等；7）成因礦物學(xué)：有地球深部礦物學(xué)、極端溫壓條件下的變質(zhì)作用、俯沖作用與大陸演化、火山作用和偉晶作用相關(guān)礦物學(xué)、堿性巖、金伯利巖、蛇綠巖與碳酸巖，以及特殊巖石、礦床礦物學(xué)等。此外，還涉及到天體礦物學(xué)及與地球早期生命起源有關(guān)的礦物學(xué)等等。第十一章礦物的形態(tài)概念：

重要鑒定特征；成因信息載體；找礦標(biāo)志；寶玉石加工；磨料選擇……研究意義：指礦物單體、礦物規(guī)則連生體及同種礦物集合體的形態(tài)。第十一章礦物的形態(tài)11.2.礦物單體的形態(tài)

習(xí)見(jiàn)的單形或聚形；結(jié)晶的完好程度(自形、半自形、它形)； 晶體在三維空間的相對(duì)發(fā)育情況。

1.礦物單體的習(xí)性(crystalhabit)的概念：

在一定的外界條件下，礦物晶體常常趨向于形成某種特定形態(tài)，稱為該礦物的晶體習(xí)性，也稱為結(jié)晶習(xí)性，簡(jiǎn)稱晶習(xí)。第十一章礦物的形態(tài)11.1.礦物單晶體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)黑云母自形晶（新疆）自形結(jié)構(gòu)橄欖玄武巖中的橄欖石（MacKenzie等，1982）P18自形晶一向延長(zhǎng)型：

柱狀、針狀和纖維狀等。如：水晶、綠柱石、電氣石、角閃石和金紅石等。二向延展型：

板狀、片狀、鱗片狀和葉片狀等。如：重晶石、云母、石墨和綠泥石等。三向等長(zhǎng)型：

粒狀或等軸狀。如：黃鐵礦、石榴子石和橄欖石等。

過(guò)渡類型：短柱狀、板柱狀、板條狀和厚板狀等。(2)根據(jù)晶體在三維空間的發(fā)育程度，分為：11.1.礦物單體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)針狀鈉沸石粒狀螢石粒狀白榴石柱狀水晶2.礦物單體的微形貌晶面花紋類型：（1）晶面條紋;

（2）晶面臺(tái)階（生長(zhǎng)層或生長(zhǎng)臺(tái)階）;

（3）生長(zhǎng)丘;

（4）蝕像11.1.礦物單體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)聚形條紋：

指由于不同單形的細(xì)窄晶面反復(fù)相聚、交替生長(zhǎng)而在晶面上出現(xiàn)的一系列直線狀平行條紋，故又稱為生長(zhǎng)條紋(growthstriations)。它們只見(jiàn)于晶面上。區(qū)別：雙晶條紋：

指聚片雙晶的結(jié)合面在晶面上顯示的一系列直線狀平行條紋。它們可見(jiàn)于晶體內(nèi)部。(1)晶面條紋11.1.礦物單體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)黃鐵礦晶面條紋第十一章礦物的形態(tài)電氣石晶面條紋第十一章礦物的形態(tài)(2)晶面臺(tái)階由層生長(zhǎng)或螺旋生長(zhǎng)而在晶體的晶面上留下的層狀臺(tái)階或螺旋狀臺(tái)階。(3)生長(zhǎng)丘(P124）是指晶體生長(zhǎng)過(guò)程中形成的、略凸出于晶面之上的丘狀體。(4)蝕像（P124）是晶體形成后，晶面因受溶蝕而留下的一定形狀的凹坑(即蝕坑)。

11.1.礦物單晶體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)生長(zhǎng)階梯生長(zhǎng)階梯(Mn,Fe)S單晶14面體11.1.礦物單晶體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)11.1.礦物單晶體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)蝕像剛玉生長(zhǎng)丘一、礦物顯晶集合體的形態(tài)

顯晶集合體是肉眼或借助于放大鏡即能分辨出礦物各單體的集合體。

根據(jù)單體的晶體習(xí)性及集合方式，顯晶集合體的形態(tài)有：

柱狀針狀板狀片狀鱗片狀葉片狀粒狀

11.2.礦物集合體形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)柱狀集合體（石英）針狀集合體（輝秘礦）片狀集合體（白云母）粒狀集合體（方鉛礦）其他特殊形態(tài)的集合體：(1)纖維狀集合體:

由一系列細(xì)長(zhǎng)針狀或纖維狀的礦物單體平行密集排列而成。如石棉、纖維石膏常呈此種形態(tài)產(chǎn)出。(2)放射狀集合體：由長(zhǎng)柱狀、針狀、片狀或板狀的許多單體圍繞某一中心成放射狀排列而成。如紅柱石。(3)晶簇：指在巖石的空洞或裂隙中、叢生于同一基底、另一端朝向自由空間發(fā)育而具完好晶形的簇狀單晶體群。如石英晶簇、方解石晶簇、輝銻礦晶簇等。

幾何淘汰率：晶簇中，晶習(xí)具一向延長(zhǎng)的單晶體往往最終發(fā)育成與基底近于垂直的、大致平行排列的梳狀晶簇(comb)。束狀集合體、毛發(fā)狀集合體、樹(shù)枝狀集合體第十一章礦物的形態(tài)毛發(fā)狀集合體棒狀集合體放射狀集合體針狀集合體纖維狀集合體（直閃石石棉）放射狀集合體（紅柱石）水晶晶簇晶簇石膏晶族水晶晶族綠簾石與水晶晶簇1、隱晶集合體：只有在顯微鏡的高倍鏡下才可分辨礦物單體的集合體稱為隱晶集合體。2、膠態(tài)集合體：即使在顯微鏡下也不能辨別出單體界線的集合體稱為膠態(tài)集合體，實(shí)際上并不存在單體。膠體的表面張力——膠態(tài)集合體趨向于球狀，球狀體內(nèi)部形成同心狀或放射纖維狀構(gòu)造(radialfibrousstructure)。按照形成方式及外貌特征，常見(jiàn)隱晶及膠態(tài)集合體為：

(1)分泌體；

(2)結(jié)核體；

(3)鮞狀及豆?fàn)罴象w；

(4)鐘乳狀集合體。二、礦物隱晶集合體和膠體的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)(2)結(jié)核體形成方式：由隱晶質(zhì)或膠凝物質(zhì)圍繞某一中心自內(nèi)向外逐漸生長(zhǎng)而成。

特征：球狀、瘤狀、透鏡狀和不規(guī)則狀，直徑一般1cm以上。內(nèi)部常具同心層狀、放射纖維狀或致密狀構(gòu)造。例：黃鐵礦、磷灰石、方解石、白鐵礦、赤鐵礦、菱鐵礦、褐鐵礦等結(jié)核。(1)分泌體

形成方式：巖石（或礦物）空洞中，由膠體或晶質(zhì)物質(zhì)自洞壁逐漸向中心層層沉淀充填而成。特征：卵圓形，同心層狀，中心往往留有空腔或晶簇。

直徑大于1cm的分泌體稱晶腺，如瑪瑙晶腺；

直徑小于1cm者稱作杏仁體。第十一章礦物的形態(tài)分泌體|瑪瑙第十一章礦物的形態(tài)深海錳結(jié)核——錳氧化物的集合體第十一章礦物的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)泛指沉積巖中石質(zhì)或礦物質(zhì)按“物以類聚”的規(guī)律而形成的疙瘩狀結(jié)核體。常見(jiàn)的有鈣質(zhì)結(jié)核、硅質(zhì)結(jié)核、黃鐵礦結(jié)核等。云南膽石收藏白鐵礦結(jié)核(3)鮞狀及豆?fàn)罴象w

指由膠體物質(zhì)圍繞懸浮狀態(tài)的細(xì)砂粒等層層凝聚并沉積于水底呈圓球形、卵圓形和同心層狀的礦物集合體。鮞狀集合體：半數(shù)以上球粒的直徑小于2mm，如鮞狀赤鐵礦、鮞狀鋁土礦；豆?fàn)罴象w：球粒直徑一般為數(shù)毫米。腎狀集合體：球粒直徑一般為幾厘米者。(4)鐘乳狀集合體指在巖石的洞穴或裂隙中，由真溶液蒸發(fā)或膠體凝聚，在同一基底上向外逐層堆積而形成的集合體之統(tǒng)稱。特征：內(nèi)部具同心層狀、放射狀、致密狀或結(jié)晶粒狀構(gòu)造；外部往往呈圓錐形、圓柱形、半球形、半橢球形和葡萄狀等形狀。類似成因者：葡萄狀集合體。例：石鐘乳；石筍；石柱第十一章礦物的形態(tài)第十一章礦物的形態(tài)鮞狀赤鐵礦二、礦物隱晶集合體和膠體的形態(tài)豆?fàn)畲盆F礦鐘乳狀（方解石)腎狀(硬錳礦)第十一章礦物的形態(tài)其他礦物集合體形態(tài)：

A）塊狀集合體(massiveaggregate)：憑肉眼或放大鏡不能辨別其顆粒界限的礦物致密塊體。

B）土狀集合體(earthyaggregate)：礦物呈細(xì)粉末狀較疏松地聚集成塊。

C）粉末狀集合體(powderyaggregate)：礦物呈粉末狀分散附在其他礦物或巖石的表面。

D）被膜狀集合體(filmyaggregate)：呈薄膜狀附著于其它礦物（或巖石）表面。

E）樹(shù)枝狀集合體（dendriticaggregate）：集合體形態(tài)似樹(shù)枝或樹(shù)葉葉脈狀。

F）皮殼狀集合體（crustiformaggregate）：似皮殼包在其它礦物（或巖石）表面，內(nèi)部構(gòu)造呈平行或垂直皮