自然元素鹵化物硫化物

自然元素鹵化物硫化物第1頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物的晶體化學(xué)分類簡介（1）類別劃分依據(jù)舉例大類1化合物類型，2化學(xué)鍵含氧鹽大類類陰離子或絡(luò)陰離子種類硅酸鹽類（亞類）絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類族晶體結(jié)構(gòu)型和陽離子性質(zhì)云母族（亞族）陽離子種類白云母亞族種一定的晶體結(jié)構(gòu)和一定的化學(xué)成分白云母KAl2[AlSiO3O10](OH)2（亞種）在完全類質(zhì)同像系列中，根據(jù)其所含端元組分的比例劃分

（異種）或（變種）晶體結(jié)構(gòu)相同，成分或物性稍異含鐵白云母K(Al,Fe)2[AlSiO3O10](OH)2礦物的晶體化學(xué)分類原則第2頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月級序劃分依據(jù)舉例

大類化合物類型含氧鹽大類類陰離子或絡(luò)陰離子種類硅酸鹽類（亞類）絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu)架狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽亞類族晶體結(jié)構(gòu)型和陽離子性質(zhì)長石族（亞族）陽離子種類堿性長石亞族種一定的晶體結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分正長石

K[AlSi3O8]（亞種）晶體結(jié)構(gòu)相同，成分或物性、形態(tài)相異冰長石

K[AlSi3O8]

（{110}特別發(fā)育且沿

a

軸壓扁）礦物的晶體化學(xué)分類簡介（1）礦物的晶體化學(xué)分類原則第3頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物的晶體化學(xué)分類簡介（2）第一大類自然元素金屬元素半金屬元素非金屬元素第二大類硫化物及類似化合物簡單硫化物復(fù)硫化物硫鹽第三大類氧化物和氫氧化物氧化物氫氧化物第四大類含氧鹽硅酸鹽硼酸鹽磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽鎢酸鹽、鉬酸鹽鉻酸鹽硫酸鹽碳酸鹽硝酸鹽第五大類鹵化物礦物的晶體化學(xué)分類

第4頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物的晶體化學(xué)分類簡介（3）礦物命名法命名依據(jù)成分性質(zhì)

成分及性質(zhì)

形態(tài)

形態(tài)及物性地名人名舉例鎢錳鐵礦(Mn,Fe)WO4，銀金礦(Au,Ag)重晶石（相對密度大）、方解石（具菱面體解理）、孔雀石（孔雀綠色）、天青石（天青色）、蛇紋石（顏色斑駁如蛇皮）赤銅礦（Cu2O、紅色），黃銅礦（CuFeS2、銅黃色），輝銻礦（Sb2S3、金屬光澤），方鉛礦（PbS、立方體晶形及解理），磁鐵礦（Fe3O4、具強磁性）石榴子石（四角三八面體或菱形十二面體狀似石榴子），十字石（雙晶呈十字形）紅柱石（紅色、柱狀晶體），綠柱石（綠色、柱狀晶體）香花石（發(fā)現(xiàn)于我國香花嶺），高嶺石（我國江西高嶺地方產(chǎn)者最著名）章氏硼鎂石（英文名hungchsaoite，可譯為鴻釗石）（為紀(jì)念我國地質(zhì)學(xué)家章鴻釗而命名）第5頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

我國傳統(tǒng)命名習(xí)慣：

××礦：呈金屬光澤或主要用于提煉金屬的礦物。

××石：具非金屬光澤的礦物。

×玉：寶玉石類礦物。

×晶：成透明晶體者。

×砂：常以細(xì)小顆粒產(chǎn)出的礦物。

×華：地表次生的并呈松散狀的礦物。

×礬：易溶于水的硫酸鹽礦物。第6頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月mineralogy第三節(jié)礦物學(xué)各論礦物巖石學(xué)礦物的晶體化學(xué)分類簡介自然元素礦物硫化物氧化物和氫氧化物礦物硅酸鹽礦物其它含氧鹽礦物（碳酸鹽、硫酸鹽等）礦物的形成與變化鹵化物礦物第7頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

自然界以單質(zhì)形式存在的礦物。

已知的自然元素礦物種＞50，約占地殼總重量的

1‰，分布極不均勻。其中有些可顯著富集，甚至形成礦床。一、自然元素礦物第8頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

自然金：

Au

化學(xué)組成：

純金極少見，常有一定數(shù)量的類質(zhì)同像混入物

Ag

。

自然金—自然銀完全類質(zhì)同像系列

Ag含量（%）0~55~1515~5050~8585~9595~100礦物名稱自然金含銀自然金銀金礦金銀礦含金自然銀自然銀第9頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

此外，尚可含少量

Cu、Pd、Bi、Pt、Te、Ir等。含Cu20%者稱銅金礦；含

Pd5～11%者稱鈀金礦；含Bi4%者稱

鉍金礦。

自然金的純度以成色來表示，

用千分?jǐn)?shù)示之。第10頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

內(nèi)生成因自然金的成色標(biāo)型

晶體結(jié)構(gòu)：

等軸晶系，F(xiàn)m3m。

Au

原子呈立方最緊密堆積，

具立方面心格子的銅型結(jié)構(gòu)。

形態(tài)：

一般呈分散粒狀、

不規(guī)則粒狀或樹枝狀等集合體。成色＞850850～750750～660形成深度深中等淺第11頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鑒定特征：

金黃色顏色及條痕，強金屬光澤。

硬度低(2～3)，無解理，強延展性。

比重大(15.6～19.3)。熔點高(1062℃)。

化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不氧化，只溶于王水。

第12頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月礦物鑒定特征第13頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

金剛石：

C

化學(xué)組成：

帶色和不透明者常含

Si、Al、Ca、

Mg、B、N、Fe、Ti

等雜質(zhì)及石墨、

橄欖石、磁鐵礦、金紅石等包裹體。第14頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

雜質(zhì)N

和

B

的含量和存在形式，

直接影響著金剛石的

光、電、熱等

物理性能，成為金剛石分類的基本依據(jù)。第15頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月金剛石分類類型

雜質(zhì)元素物理性能備注

NBI型

Ia型

含量＞0.1%，以聚集體形式，呈極細(xì)小片狀導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較差機械強度高在天然金剛石中占98%Ib型

含量較低，主要以分散的順磁性N形式導(dǎo)熱性較差在天然金剛石中約占1%；絕大多數(shù)合成金剛石為Ib型Ⅱ型

Ⅱa型

不含N或含N＜

0.001%不含B良好的導(dǎo)熱性在金剛石礦床中的含量一般＜2～3%Ⅱb型含B天藍(lán)色，具半導(dǎo)體性能罕見混合型

在同一顆粒中N的分布不均勻第16頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

晶體結(jié)構(gòu)：

等軸晶系，對稱型

m3m，

具立方面心格子。C原子位于立方晶胞的8個角頂和6個面中心，以及

相間地分布于半數(shù)的1/8小立方晶胞的中心。CN

=

4

。

第17頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月金剛石（

C

）返回第18頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月金剛石晶體形態(tài)返回第19頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

形態(tài)多呈{111}、{110}，常呈渾圓粒狀。鑒定特征

渾圓粒狀。金剛光澤。極高的硬度（H=10），解理

{111}

中等。

日光曝曬后，在暗處發(fā)淡青藍(lán)色磷光。第20頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月金剛石鑒定特征返回第21頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

用途：

名貴寶石、切削工具、研磨材料、

精密儀器的零件、鉆頭、尖端技術(shù)材料等。

成因產(chǎn)狀：

產(chǎn)于金伯利巖、橄欖巖、鉀鎂煌斑巖

和榴輝巖中。

主要產(chǎn)地有澳大利亞、南非、俄羅斯、扎伊爾、巴西、美國及我國山東、遼寧、

貴州、江蘇、湖南等。第22頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨：

C

鑒定特征：

鱗片狀、致密塊狀、土狀。鐵黑色

—鋼灰色，條痕亮黑色，半金屬光澤。

{0001}極完全解理，硬度小(1-2)。

比重小，性軟，有滑感，易污手，

可書寫。

第23頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨結(jié)構(gòu)返回第24頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月石墨鑒定特征返回第25頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

用途：

冶金工業(yè)：

作

高溫坩堝鑄件

機械工業(yè)：

潤滑劑

電池工業(yè)：

電極

原子能工業(yè)：

中子減速劑

用于制造鉛筆芯、涂料、染料等。

石墨-3R可作合成金剛石的原料。第26頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月mineralogy第三節(jié)礦物學(xué)各論礦物巖石學(xué)礦物的晶體化學(xué)分類簡介自然元素礦物硫化物氧化物和氫氧化物礦物硅酸鹽礦物其它含氧鹽礦物（碳酸鹽、硫酸鹽等）礦物的形成與變化鹵化物礦物第27頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

鹵化物大類：

螢石族：螢石CaF2

氟化物類

冰晶石族:Na3AlF6

石鹽族：石鹽NaCl、氯化物、溴化物、碘化物類鉀鹽KCl

光鹵石族

角銀石族第28頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

螢石（fluorite）：

CaF2

組分中可含TR（主要為Th、Ce、U、Y等）。

晶體結(jié)構(gòu)：

等軸晶系，對稱型m3m。第29頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月返回

螢石型結(jié)構(gòu)：第30頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

鑒定特征：

晶體常呈完好的{100}，且晶面上

有時具嵌木地板式花紋；其次可見

{111}或二者之聚形；{110}少見。

集合體多為粒狀或致密塊狀。常依{111}成穿插雙晶。

顏色多樣，常呈紫色、藍(lán)色、綠色，

而無色、黃色少見；

玻璃光澤。

{111}四組完全解理；H4。具熒光性。

第31頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月返回穿插雙晶：第32頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月下一頁螢石形態(tài)特征：第33頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月下一頁螢石形態(tài)特征：第34頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月下一頁螢石形態(tài)特征：第35頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

下一頁螢石形態(tài)特征第36頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

下一頁螢石形態(tài)特征第37頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

下一頁螢石形態(tài)特征：第38頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

螢石形態(tài)特征：

返回第39頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月螢石晶體形態(tài)標(biāo)型

成因類型介質(zhì)性質(zhì)離子因素晶體形態(tài)巖漿、偉晶巖型酸性介質(zhì)Ca2+起主導(dǎo)作用（111）上Ca2+面網(wǎng)密度

最大

{111}高溫?zé)嵋盒椭行越橘|(zhì)Ca2+、F-作用相當(dāng)

（110）上Ca2+、F-的

面網(wǎng)密度最大

{110}低溫?zé)嵋盒蛪A性介質(zhì)F-起主導(dǎo)作用（100）上F-面網(wǎng)密度最大

{100}第40頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

成因產(chǎn)狀：

主要為熱液成因；

無色透明的光學(xué)螢石產(chǎn)于

花崗偉晶巖和螢石脈的晶洞中。

我國最主要產(chǎn)地：浙江的武義、義烏、金華一帶。第41頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月用途：

化學(xué)工業(yè)上用以提取氟、制造HF（可鏤刻玻璃）和人造冰晶Na3AlF6。

冶金工業(yè)用作熔劑。

玻璃、陶瓷工業(yè)，用作制造乳白色不透明玻璃和琺瑯，及配制瓷釉的原料。

色澤美麗的致密隱晶質(zhì)螢石可作

裝飾品或雕刻工藝品的石料。第42頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

無

裂隙、雜質(zhì)、氣泡，且

≮10×10×3

mm3

的無色或淡色

透明的晶體用于制造光學(xué)透鏡和

棱鏡。

原子能工業(yè)用來提取純U235。

用于水泥工業(yè)。

F是火箭推進(jìn)燃料理想的氧化劑。

第43頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月石鹽（halite）：NaCl

晶體結(jié)構(gòu)：

等軸晶系，對稱型

m3m

。

NaCl型結(jié)構(gòu)：Cl-成立方最緊密堆積，

Na+充填全部八面體空隙，典型離子晶格。第44頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

鑒定特征：

晶體常呈{100}。集合體通常呈粒狀、

致密塊狀或疏松鹽華狀等。

純凈無色透明者少見，常含雜質(zhì)而呈各種顏色。玻璃光澤，風(fēng)化面油脂光澤。

{100}三組完全解理。H2～2.5。易溶于水，有咸味。第45頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

成因產(chǎn)狀：

典型的化學(xué)沉積型成因。

主要產(chǎn)于氣候干旱的內(nèi)陸盆地的

干涸鹽湖中及水的蒸發(fā)量＞補給量

的瀉湖、海灣沉積物中。

我國產(chǎn)地：

沿海各省、西北、

西南、中南、華東各地區(qū)。尤以

柴達(dá)木盆地最為著名。

第46頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

用途：

作為食料和食料防腐劑；

提煉金屬Na及制造蘇打、HCl

和其他化工產(chǎn)品的重要礦物原料；

電器工業(yè)用于制造發(fā)光的充Na

蒸汽燈泡等。第47頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月返回石鹽結(jié)構(gòu)（NaCl):第48頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月下一頁礦物特征：第49頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月下一頁礦物特征：第50頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月返回礦物特征：第51頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月mineralogy第三節(jié)礦物學(xué)各論礦物巖石學(xué)礦物的晶體化學(xué)分類簡介自然元素礦物硫化物氧化物和氫氧化物礦物硅酸鹽礦物其它含氧鹽礦物（碳酸鹽、硫酸鹽等）礦物的形成與變化鹵化物礦物第52頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

硫化物大類分類

據(jù)陰離子特點分三類：

1）簡單硫化物：

S2-與銅型或過渡型離子（Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、Fe、Co、Ni

…）結(jié)合而成，如方鉛礦（PbS）、閃鋅礦(ZnS)、黃銅礦(CuFeS2)等。第53頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

2）復(fù)硫化物：

啞鈴狀對硫

[S2]2-、

對砷[AS2]2-及[AsS]2-、[SbS]2-等與

Fe、Co、Ni等過渡型離子結(jié)合而成。

如黃鐵礦(FeS2)、毒砂(FeAsS)等。第54頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

3）硫鹽：

S

與半金屬元素As、Sb、Bi結(jié)合組成絡(luò)陰離子[AsS3]3-、[SbS3]3-等，

與銅型離子Cu、Pb、Ag

結(jié)合成

較復(fù)雜的化合物。如黝銅礦

—

砷黝銅礦

(Cu12Sb4S13

—Cu12As4S13

)等。

第55頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)：

等軸晶系，F(xiàn)m3m

。

NaCl型結(jié)構(gòu)：S2-作立方最緊密堆積，Pb2+充填于全部八面體空隙中，

化學(xué)鍵為離子鍵—金屬鍵的過渡類型。

方鉛礦：

PbS第56頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鑒定特征鑒定特征：

鉛灰色，條痕黑色，強金屬光澤。

{100}三組完全解理，硬度低(2～3)。

比重大(7.4～7.6)。加

KI

及KHSO4

與礦物一起研磨后顯黃色。第57頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

成因產(chǎn)狀：

主要產(chǎn)于中溫?zé)嵋憾嘟饘倭蚧锏V床中。

用途：

提煉Pb最主要的礦石，含Ag多時可綜合利用Ag；作紅外探測器及檢波器的材料。

第58頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月化學(xué)組成：

常有Fe2+替代Zn進(jìn)入晶格，

其他尚有Mn、Cd、In、Ga、Ge、Tl

等類質(zhì)同像混入物。閃鋅礦：ZnS或-ZnS第59頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)：等軸晶系，F(xiàn)3m。

S2-

作立方最緊密堆積，Zn2+充填于

半數(shù)的四面體空隙.

化學(xué)鍵具共價鍵性質(zhì)。第60頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鑒定特征鑒定特征：

粒狀晶形。顏色變化大，由無色到淺黃、棕褐～黑色，隨含F(xiàn)e量的

增加而變深。條痕白色～褐色，金剛光澤。{110}六組完全解理，H3～4。與方鉛礦共生。

第61頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

用途：為最重要的鋅礦石礦物，綜合利用Cd、In、Ga、Ge等稀有金屬；結(jié)晶良好的單晶體是最佳的紅外窗口材料和發(fā)光材料。第62頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月閃鋅礦的標(biāo)型特征

高溫?zé)嵋褐械蜏責(zé)嵋弘s質(zhì)成分

Fe、Mn含量高，含In、Se、Sn

含F(xiàn)e少，含Ga、Ge、Cd、Tl

a0

0.545nm（含F(xiàn)e26.2%）

0.540nm（純ZnS）顏色棕褐～鐵黑色

無色、白色～黃色

條痕黃褐～褐色

無色、白色～黃白色

光澤半金屬光澤

金剛光澤，斷面

樹脂光澤

透明度半透明～不透明

透明～半透明

硬度4

3.5

比重

黑褐色者4.03（含F(xiàn)e10%）；鐵黑色者3.90

無色透明的純ZnS4.10

第63頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

黃鐵礦：

FeS2

化學(xué)組成：

常有Co、Ni替代Fe；As、Se、Te

替代S。常含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等

細(xì)分散機械混入物。

第64頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)：

等軸晶系，對稱型

m3

。為NaCl型結(jié)構(gòu)之衍生結(jié)構(gòu)：啞鈴狀對硫[S2]2-近似于立方最緊密堆積，

[S2]2-之中心相當(dāng)于Cl-的位置，F(xiàn)e2+位于

Na+的位置。對硫[S2]2-的軸向與相當(dāng)于晶胞1/8的小立方體的對角線方向相同，但彼此并不相交。第65頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

啞鈴狀

[S2]2-的伸長方向在結(jié)構(gòu)中犬牙交錯配置，使各方向鍵力相近，

故解理極不完全，而硬度大。第66頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鑒定特征鑒定特征：常見完好的{100}、{hk0}及其聚形，晶面上常具三組互相垂直的聚形條紋。淺銅黃色，表面有黃褐色錆色，條痕綠黑或黑色，金屬光澤。參差狀斷口，硬度6～6.5，性脆，無磁性。

第67頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

用途：

為提取S、制造H2SO4的主要原料，廣泛應(yīng)用于化工、橡膠、造紙、農(nóng)藥、化肥、染料等方面；可綜合利用Au、Co、Ni、As、Cu、Ag等；

副產(chǎn)品“黃鐵礦渣”部分用于鑄煉生鐵；

黃鐵礦晶體可入中藥；

黃鐵礦的成分、形態(tài)、熱電性等具標(biāo)型意義，可指導(dǎo)找礦勘探。第68頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月

黃銅礦：

CuFeS2

化學(xué)組成：CuFeS2

常含少量

Ag、Au、Zn等

機械混入物。

第69頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體結(jié)構(gòu)晶體結(jié)構(gòu)：

四方晶系，對稱型2m

為閃鋅礦型結(jié)構(gòu)之衍生結(jié)構(gòu)：S2-作立方最緊密堆積，Cu2+和Fe2+充填半數(shù)的四面體空隙，均位于Zn2+的位置，其單位晶胞宛若2個閃鋅礦晶胞疊置而成，且Cu2+和Fe2+沿c軸相間排列，每個Cu2+

或Fe2+為4個S2-圍繞，每個S2-為2個Cu2+

和2個Fe2+圍繞，CN

=

4

。第70頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月鑒定特征鑒定特征：

常呈致密塊狀或分散粒狀。

銅黃色，表面常有藍(lán)、紫紅、褐等色的斑狀錆色，條痕綠黑色，金屬光澤。硬度3～4。性脆。

用途：

為提煉Cu的重要礦石礦物。第71頁，課件共89頁，創(chuàng)作于2023年2月磁黃鐵礦：

Fe1-xS

非化學(xué)計量性“缺席構(gòu)造”

高溫下x

=

0～0.125

＞320℃時：六方晶系變體，成分相當(dāng)于FeS～Fe7S8

之間的固溶體。

＜320℃時：單斜晶系變體，成分為Fe7S8。第72頁，課件共89頁，創(chuàng)作