环境地学试验一.ppt

实验一:矿物的组成、分类和识别 一、什么是矿物？ 矿物是组成矿石和岩石的基本单位。矿物具备以下条件： 1）矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质，比如火山作用。它们可以是固态(如石英、金刚石)、液态(如自然汞)、气态（如火山喷气中的水蒸气）或胶态(如蛋白石)。 2）矿物具有一定的化学成分。如金刚石成分为单质碳(C)，石英为二氧化硅(SiO2)，但天然矿物成分并不是完全纯的，常含有少量杂质。 3）矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。如石英的晶体排列是硅离子的四个角顶各连着一个氧离子形成四面体，这些四面体彼此以角顶相连在三维空间形成架状结构。 如果有充分的生长空间，固态矿物都有一定的形态。如金刚石形成八面体状，石英常形成柱状，柱面上常有横纹。当没有生长空间时，它们的固有形态就不能表现出来。 4）矿物具有较为稳定的物理性质。如方铅矿呈钢灰色，很亮的金属光泽，不透明，它的粉末（条痕）为黑色，较软（可被小刀划动），可裂成互为直角的三组平滑的解理面(完全解理)，很重(比重为7.4-7.6)。 矿物组成 自然界的矿物很多，约有三千种，最常见的只有五六十种，至于构成岩石主要成分的矿物不过二三十种。组成岩石矿物主要成分的矿物，常称造岩矿物，它们共占地壳重量的99%。最常见的造岩矿物有以下几种：长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石。 原生矿物：由地壳深处岩浆冷凝而形成的矿物。 次生矿物：由原生矿物风化演变而形成的新矿物。又称次生粘土矿物。 矿物的物理性质--颜色 ?颜色：矿物的颜色是其重要的特征之一。一般地说，颜色是光的反射现象。 矿物的颜色，根据其发生的物质基础不同，可以有自色、他色和假色。 自色—矿物本身所含的化学成分中，具有的色素表现出来的颜色，如石英的白色。 他色—矿物因为含有外来的带色素的杂质而产生的颜色，如无色透明的石英(水晶)因锰的混入被染成紫色。 假色—矿物表面、解理面及裂缝因氧化而产生氧化膜产生光的干涉效应而呈现出的颜色。 矿物的物理性质--条痕 条痕：矿物粉末的颜色。将矿物在无釉瓷板上擦划，（注意矿物硬度小于瓷板）所留在瓷板上的颜色即为条痕。 条痕对有色矿物具有鉴定意义。它可以消除假色，减弱他色，保存自色。比颜色更具有意义。赤铁矿颜色可能有赤红、黑灰等色，但其条痕为樱红色；黄金和黄铁矿，颜色大体相同，但黄金条痕为金黄色，黄铁矿为黑色或黑绿色。 矿物的物理性质--光泽 矿物表面对入射光线的反射能力称光泽，按其表现可分为： 金属光泽—如黄铁矿。 半金属光泽—如赤铁矿。 非金属光泽—玻璃光泽：如石英晶面。 油脂光泽：如石英断口面。 丝绢光泽：如石棉。 珍珠光泽：如白云母。 土状光泽：如高岭石。 矿物的物理性质--硬度 矿物抵抗摩擦或刻划的能力。决定硬度时，常常用二个矿物相对刻划的方法即得出其相对硬度。表示硬度的大小，以摩氏硬度计的十种矿物作标准 。 指甲的硬度为2.5、小刀的硬度为5.5。因而它把矿物的硬度粗劣的划分为小于指甲(2.5)、指甲与小刀之间(2.5-5.5)和大于小刀(5.5)三个级别。 矿物的物理性质--解理 矿物受击后沿一定方向裂开成光滑平面的性质称为解理，矿物破裂时呈现有规则的平面称为解理面。按其裂开的难易、解理片之厚薄、大小及平整光滑程度，可分级为： 极完全解理—解理面极平滑，可以裂开成薄片状，如云母。 完全解理—解理面平滑不易发生断口，住往沿解理面裂开成小块，其外形仍与原来的晶形相似，如方解石。 中等解理—在矿物碎块上，既可看到解理面，又可看到断口。如长石、角闪石。 不完全解理—在矿物的碎块上，很难看到明显的解理面，大部分为断口，如磷石。 无解理一矿物碎块中除晶面外，找不到其他光滑的面，如石英。 矿物的物理性质--断口 矿物受击后，产生不规则的破裂面，称为断口。在解理不发达以及非结晶矿物受击后，容易发生断口。形状有：贝壳状(石英的断口)。参差状(自然铜)，平坦状(磁铁矿)等。 同一矿物，解理与断口表现出互为消长的关系，如极完全解理的云母，则不易见到断口。 二、矿物的分类 自然元素矿物 卤化物 硫化物及其类似化合物 氧化物和氢氧化物 （一）含氧盐 1．橄榄石(Peridot或Olivine) 橄榄石是一种岛状结构硅酸盐矿物，化学分子式为(Mg，Fe)2[SiO4]。属斜方晶系。晶体形态常呈短柱状，集合体多为不规则粒状。玻璃光泽，透明。折光率1.654-1.690，双折射率0.035-0.038。多色性不明显，色散0.020。硬度6.5-7.0，密度3.27-3.48克/立方厘米。解理中等或不完全，常具贝壳状断口，具脆性，韧性较差，极易出现裂纹。 橄榄石是组成上地幔