1、第二章矿物第二节矿物各论自然元素大类自然元素矿物是指元素呈单质状态组成的矿物。目前已发现的自然元素矿物有近90种。能形成自然元素矿物的元素有32种，常见的自然金属元素有铂族元素Pt、Ru（钌）、Rh（铑）、Pd（钯）、Os（锇）、Ir（铱）和Au、Ag、Cu，偶尔见Pb、Zn、Sn等，自然非金属元素为C、S，自然半金属元素为As、Sb、Bi。自然金属元素类自然金属元素类最常见的有铂族元素Pt、Ru（钌）、Rh（铑）、Pd（钯）、Os（锇）、Ir（铱）和Au、Ag、Cu，偶尔见Pb、Zn、Sn等。而Fe、Co、Ni的单质形式则主要见于铁陨石中。本类矿物中的金属元素的原子呈最紧密堆积，
2、矿物形态主要为等轴粒状或六方板状。自然元素矿物均具典型的金属键，故矿物在物理性质上表现出不透明、金属光泽、硬度低、相对密度大、延展性强、导电导热性能好。自然金化学组成：纯金极少见，常有Ag类质同像替代Au，两者可形成完全类质同像系列。当成分中含Ag95%称为自然银。自然金小知识铂金=白金=PtK白金铂金：铂金（Platinum，简称Pt），是一种天然生成的白色贵金属，包括铂、钯、铑、钌、铱和锇这6种金属元素。国家规定只有铂金含量在85%及以上的首饰才能被称为铂金首饰，并必须带有Pt标志。铂金首饰通常带有Pt850、Pt900、Pt950、Pt990或Pt999(千足铂)的纯度标志。因此铂金
3、首饰不存在所谓18K或750（即75%）纯度。小知识白色K金（whitegold），它的主要成分是黄金，它不是天然白色的，由于加入其他金属后而呈现出白色。白色K金不是铂金（白金）。白色K金首饰通常使用18K或750来表示其中所含黄金的纯度。K白金成色的计算，与K黄金一样，即仍然按黄金含量计算。例如，市场上最常见的14K白金（在港澳市场上称为“四成K白金”或“226金”），由58.5%的黄金、22.4%的银、14.1%的铜和5%的镍熔炼而成。18K白金（在港澳市场上称为“六成K白金”或“334金”），由75%的黄金、10%的银、410%的锌和5%的镍熔炼而成。金刚石类型杂质元素物
4、理性能备注NBI型Ia型含量0.1%，以聚集体形式，呈极细小片状导电、导热性较差机械强度高在天然金刚石中占98%Ib型含量较低，主要以分散的顺磁性N形式导热性较差在天然金刚石中约占1%；绝大多数合成金刚石为Ib型型a型不含N或含N.001%不含B良好的导热性在金刚石矿床中的含量一般23%b型含B天蓝色，具半导体性能罕见混合型在同一颗粒中N的分布不均匀硫化物及其类似化合物大类硫化物及其类似化合物大类：指金属元素与S、Se、Te、As等相化合的化合物。已发现的该大类矿物种类有370多种。
6、类质同像替代极广泛，矿物成分复杂,Ga、Ge、In（铟）、Re(铼)等稀有分散元素呈类质同像混入物存在，具重要经济价值。方铅矿：PbS鉴定特征：铅灰色，条痕黑色，强金属光泽，100三组完全解理，硬度低(23)。比重大(7.47.6)。加KI及KHSO4与矿物一起研磨后显黄色。闪锌矿：ZnS化学组成：常有Fe2+替代Zn进入晶格，其他尚有Mn、Cd、In、Ga、Ge、Tl（铊）等类质同像混入物。鉴定特征：粒状晶形。颜色变化大，由无色到浅黄、棕褐黑色，随含Fe量的增加而变深。条痕白色褐色，金刚光泽；透明度由透明至半透明完全解理，H34。与方铅矿共生。黄铁矿：FeS2化学组成
7、：常有Co、Ni替代Fe；As、Se、Te替代S。常含Au、Ag、Cu、Pb、Zn等细分散机械混入物。鉴定特征：浅铜黄色，完好的晶形和晶面条纹，小刀刻不动。黄铜矿：CuFeS2化学组成：其成分中可有Mn、As、Sb、Ag、Au、Zn等元素。鉴定特征：黄铜矿与黄铁矿相似，但可以其更黄的颜色和较低的硬度加以区别。与自然金的区别在于绿黑色的条痕，性脆及溶于硝酸。辰砂：HgS鉴定特征：鲜红的颜色和条痕色，相对密度较大，硬度低，金刚光泽。磁黄铁矿：Fe1-xS鉴定特征：通常呈致密块状。暗古铜色，表面常具黑褐色锖色，条痕亮灰黑色，金属光泽。硬度4。具磁性。雄黄雌黄氧化物及氢氧化物氧化物和氧化物矿物：金属
8、阳离子和某些非金属阳离子(如Si等)与O2-或(OH)-化合而成的矿物。地壳中分布广泛，仅次于含氧盐矿物大类。已知的矿物超过200种，占地壳总重量的17%：石英族矿物分布最广，占12.6%，最常见的石英是主要的造岩矿物；Fe的氧化物和氢氧化物占3.9%；次有Al、Mn、Ti、Cr的氧化物和氢氧化物。氧化物及氢氧化物化学组成阴离子：主要为O2-、(OH)-阳离子：40种左右。主要为惰性气体型（Si、Al、Mg、U等）和过渡型（Fe、Mn、Ti、Cr、V、Nb、Ta等）离子；铜型离子极少见（Sn、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi等）。少数氧化物中附加阴离子（F-、Cl-）和水
9、分子。化学组成：一般含微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+等，常见赤铁矿、钛铁矿、金红石、尖晶石、石榴子石等包裹体。鉴定特征：晶体常呈完好的腰鼓状、桶状或短柱状。晶面上常见相交的几组条纹。玻璃光泽金刚光泽。透明半透明。刚玉：Al2O3通常呈蓝灰、黄灰色，含杂质可呈各种颜色：红宝石：含Cr，红色；蓝宝石：含Ti和Fe2+，蓝色；黑星石：含Fe2+、Fe3+，黑色、透明；白宝石：纯净无色透明的晶体；含Co、V、Ni呈绿色；含Ni呈黄色；含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色。石英：SiO2石英是一系列同质多像变体的统称。最常见的是石英（低温）和石英（
10、高温），通常所称的石英是石英。石英鉴定特征：通常为无色、乳白色、灰白色，因含杂质色心或细分散包裹体而呈各种颜色；玻璃光泽，贝壳状断口油脂光泽；透明半透明。无解理；H7。G2.65。具压电性。异种：主要有：1）显晶质异种：水晶簇：纯净者无色透明。紫水晶：微量Fe3+Si4+产生色心而致紫色。加热退色。烟水晶：Al3+H+或Na+Si4+，在x射线或射线作用下，AlO键电子对中的一个电子离位产生空穴色心而成烟黄暗褐色、黑色。加热至225开始缓慢褪色，至400烟色渐消失。注：黑色透明者称墨晶；茶褐色者称茶晶。黄水晶：黄色透明者，可能为Fe2+所致。蔷薇石英（芙蓉石）：蔷薇红色或粉红
11、色，可能由Ti、Mn造成。通常呈致密块状。加热至575褪色；日光下长期暴晒颜色变浅。乳石英：乳白色半透明的块体，含大量细分散的气、液包裹体及微裂隙。蓝石英：蓝色。含Ti较高，次有Al、Mn。加热至300400，褪色或变为紫色。发晶：细小针状金红石、电气石或角闪石等包裹体呈发状、纤维状。猫眼石、虎睛石、鹰眼石：由于石英交代并胶结石棉纤维而具丝绢光泽的黄褐、棕黄、棕红、深蓝或蓝灰色的致密块体。砂金石(东陵石)：含鳞片状金云母、赤铁矿等包裹体且分布均匀的次生石英岩或水晶晶体，琢磨后呈闪烁的金黄色、褐黄色、粉红色或绿色。2）隐晶质异种：玉髓（石髓）：呈钟乳状、肾状、葡萄状、皮壳状等外貌，具蜡状
12、光泽半透明的纤维状异种，常呈乳白、黄、褐、深蓝等色，尚有红褐色(光玉髓)、苹果绿（绿玉髓）、绿色中夹有红色碧玉小斑点(血玉髓，血滴石，鸡血石)。玛瑙：不同颜色的玉髓条带或同心环状相间分布。有缠丝玛瑙、苔纹玛瑙、缟玛瑙、截子玛瑙等。碧玉：含氧化铁(可20%)的致密状石英。可呈暗红、紫红、褐色黄色、蓝色、青绿色等。燧石：暗色(浅灰褐黑等色)无光泽，呈结核状、瘤状、透镜状、条带状似、层状的坚韧极致密的隐晶质石英。赤铁矿磁铁矿磁铁矿卤化物卤化物矿物：金属阳离子和卤族阴离子（F-、Cl-、Br-、I-）化合而成的矿物分布有限，矿物种类不多，已知的约120种。约占地壳总重量的
13、0.5%。以氯化物和氟化物最为重要。卤化物化学组成：阴离子：F-、Cl-、Br-、I-阳离子：主要为惰性气体型离子中的轻金属（碱金属和碱土金属）离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Al3+；其次为Rb、Cs、Sr、Y、TR、Mn、Ni、Hg等离子；铜型离子Ag+、Cu2+、Pb2+、Hg2+等极少见，仅在特殊地质条件下形成。某些矿物含附加阴离子(OH)-及H2O分子。萤石含氧盐大类含氧盐矿物：金属阳离子与各种含氧酸根络阴离子结合而成的盐类化合物。本大类矿物种数约占已知矿物总数的2/3，重量超过地壳总重量的4/5。含氧盐大类化学组成阳离子：惰性气体型离子最为重要；其次为部分过渡型离子。络阴离子：SiO44-、SO42-、CO32-、PO43-、WO42-、BO43-、AsO43-、VO43-、MoO42-、NO3-、CrO42-据络阴离子种类的不同，分为：硅酸盐类硫酸盐类碳酸盐类磷酸盐类钨酸盐类硼酸盐类砷酸盐类钒酸盐类钼酸盐类硝酸盐类铬酸盐类硅酸盐类硅酸盐矿物：金属阳离子与各种硅酸根相结合而成的含氧盐矿物。本类矿物在地壳中分布最广泛，目前已发现的有800多种，约占矿物总种数的1/4，