自然元素矿物大类.ppt

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1、自然元素矿物大类现在学习的是第1页，共28页金属元素：贵金属8元素和Cu，铁陨石中常见Fe、Co、Ni。金属元素间的类质同象十分普遍，形成金属混晶矿物如银金矿（Au，Ag）；也可形成互化物如铁镍矿(Ni3Fe)。半金属元素有As、Sb、Bi（Se、Te）。As与Sb在高温下形成类质同象混晶，低温时分解成自然砷和自然锑或砷锑互化物AsSb；Sb与Bi可形成连续类质同象系列，而As与Bi即使在熔融态下也不混合。非金属元素主要有C和S。Si可呈微粒包体产于地幔岩中。C、Si、N、P形成碳化物、硅化物、氮化物和磷化物。1.1.化学成分化学成分现在学习的是第2页，共28页结构型：结构型：1 1）配位型：

2、）配位型：金金属属元元素素及及其其互互化化物物矿矿物物具具立立方方面面心心式式紧紧密密堆堆积积的的铜铜型型（配配位位数数为为1212）、六六方方最最紧紧密密堆堆积积的的锇锇型型（配配位位数数为为1212）和和立立方方体体心心式式紧紧密密堆堆积积的的铁铁（-Fe-Fe）型型（配配位位数数为为8 8），金刚石和金刚石和-碳硅石碳硅石SiCSiC具具四面体配位型四面体配位型；2 2）环环状状（自自然然硫硫）、链链状状（自自然然碲碲）、层层状状（石石墨墨、自然砷）、自然砷）、架状架状（陨碳铁矿（陨碳铁矿FeFe3 3C C）。）。2.2.晶体化学晶体化学现在学习的是第3页，共28页化学键：化学键：1

3、1）金金属属元元素素及及其其互互化化物物矿矿物物具具特特征征的的金金属属键键；2 2）半半金金属属元元素素矿矿物物按按元元素素的的金金属属性性递递增增而而从从金属键+共价键的多键型向金属键转变。3 3）非金属元素和类似物矿物变化很大。）非金属元素和类似物矿物变化很大。2.2.晶体化学晶体化学现在学习的是第4页，共28页同质多象：同质多象：本本大大类类非非金金属属元元素素矿矿物物的的同同质质多多象象较较常常见见，如如C C的同质二象、的同质二象、S S的同质三象。的同质三象。对称程度：对称程度：金金属属元元素素及及其其互互化化物物矿矿物物多多为为等等轴轴晶晶系系，少少数数为为六方晶系六方晶系；半

4、金属元素矿物为三方晶系。；半金属元素矿物为三方晶系。非金属元素和类似物矿物变化很大。非金属元素和类似物矿物变化很大。2.2.晶体化学晶体化学现在学习的是第5页，共28页具具配配位位型型、架架状状和和环环状状的的矿矿物物自自形形晶晶主主要要为为粒粒状状，其其中中金金属属元元素素矿矿物物少少见见自自形形而而多多为为它它形形不不规则状；规则状；具具层状结构的半金属元素矿物和石墨层状结构的半金属元素矿物和石墨主要为主要为片状片状。3 3 形态与物理性质形态与物理性质现在学习的是第6页，共28页金金属属元元素素及及其其互互化化物物矿矿物物在在物物理理性性质质上上呈呈现现典型的金属特性典型的金属特性金金属

5、属色色、金金属属光光泽泽、不不透透明明、低低硬硬度度（锇锇、铱铱为为例例外外）、无无解解理理、大大比比重重、强强延延展展性性、强导电性和强导热性。强导电性和强导热性。3 3 形态与物理性质形态与物理性质现在学习的是第7页，共28页半半金金属属元元素素矿矿物物从从自自然然砷砷、自自然然锑锑到到自自然然铋铋，金金属属特特性性逐逐渐渐增增强强，颜颜色色从从锡锡白白色色变变化化为为银银白白色色，条条痕痕灰灰色色，金金属属光光泽泽增增强强，低低硬硬度度变变得得更更小小，由由于于其其层层状状结结构构而而发发育育的的00010001完完全全解解理理完完好好程程度度下下降降，高高相相对对密密度度增增大大，从从

6、无无延延展展性性变变为为弱延展性，从无导电性变为具导电性。弱延展性，从无导电性变为具导电性。3 3 形态与物理性质形态与物理性质现在学习的是第8页，共28页非非金金属属元元素素和和类类似似物物矿矿物物的的晶晶体体化化学学特特点不同而使不同矿物在物性上变化甚大点不同而使不同矿物在物性上变化甚大。3 3 形态与物理性质形态与物理性质现在学习的是第9页，共28页地地壳壳：自自然然金金、自自然然银银、自自然然铜铜、自自然然铂铂、自自然然硫硫、金金刚石和石墨；刚石和石墨；地地幔幔和和核核-幔幔边边界界：金金刚刚石石、石石墨墨、自自然然铁铁、自自然然硅和自然镍；硅和自然镍；陨陨石石：铁铁纹纹石石、镍镍纹纹

7、石石、亮亮石石墨墨、自自然然钼钼、金金刚刚石、陨磷铁矿和陨碳铁矿等。石、陨磷铁矿和陨碳铁矿等。4.4.成因产状成因产状铂族元素矿物主要出现于基性、超基性岩浆岩中铂族元素矿物主要出现于基性、超基性岩浆岩中,常与铜镍硫化物和铬铁矿常与铜镍硫化物和铬铁矿共生。自然金、自然银和自然铜及半金属元素矿物主要为热液作用产物。共生。自然金、自然银和自然铜及半金属元素矿物主要为热液作用产物。金刚石主要产于超基性的金伯利岩和高压相的榴辉岩中，石墨多是变质作金刚石主要产于超基性的金伯利岩和高压相的榴辉岩中，石墨多是变质作用产物，而自然硫则以火山作用和生物作用形成的最重要用产物，而自然硫则以火山作用和生物作用形成的最

8、重要。现在学习的是第10页，共28页根根据据元元素素的的属属性性和和元元素素间间的的结结合合方方式式，将将本本大类矿物划分为大类矿物划分为1.1.金属元素（含金属互化物）矿物金属元素（含金属互化物）矿物2.2.半金属元素矿物半金属元素矿物3.3.非金属元素矿物非金属元素矿物5.5.分类分类现在学习的是第11页，共28页1 1 1 1、自然铜族（自然铜、自然金、自然铜族（自然铜、自然金、自然铜族（自然铜、自然金、自然铜族（自然铜、自然金-银系列矿物）银系列矿物）银系列矿物）银系列矿物）（1 1 1 1）包括自然铜、自然银、自然金等矿物。包括自然铜、自然银、自然金等矿物。包括自然铜、自然银、自然金

9、等矿物。包括自然铜、自然银、自然金等矿物。（2 2 2 2）铜型结构：立方面心格子。铜型结构：立方面心格子。（3 3 3 3）由于由于由于由于AuAuAuAu和和和和AgAg的原子半径相近、晶体结构类型相同、的原子半径相近、晶体结构类型相同、的原子半径相近、晶体结构类型相同、的原子半径相近、晶体结构类型相同、地球化学性质相似，故可形成完全类质同象。而铜的原子半地球化学性质相似，故可形成完全类质同象。而铜的原子半地球化学性质相似，故可形成完全类质同象。而铜的原子半地球化学性质相似，故可形成完全类质同象。而铜的原子半径较小，在高温时才与金形成类质同象。径较小，在高温时才与金形成类质同象。径较小，在

10、高温时才与金形成类质同象。径较小，在高温时才与金形成类质同象。二二 金属元素矿物类金属元素矿物类 Native Metals Native Metals现在学习的是第12页，共28页铜型结构：铜原子呈立方面心排列，铜型结构：铜原子呈立方面心排列，以金属键联系以金属键联系。现在学习的是第13页，共28页树枝状自然铜树枝状自然铜【物理性质】【物理性质】铜红铜红色色，表面常因氧化，表面常因氧化而出现而出现棕黑色锖色棕黑色锖色；条痕铜红色；金属条痕铜红色；金属光泽，不透明。无光泽，不透明。无解理；断口呈锯齿解理；断口呈锯齿状。硬度状。硬度2.52.53 3。相对密度相对密度8.958.95(纯纯铜铜)

11、。具延展性具延展性。熔。熔点点1.083C1.083C。为热。为热和电的良导体。和电的良导体。现在学习的是第14页，共28页自然金自然金砂金矿砂金矿【鉴定特征】【鉴定特征】颜色及条痕金黄颜色及条痕金黄色色，强金属光泽，相对密度大，强金属光泽，相对密度大19.319.3，低硬度，低硬度2.5-32.5-3，强延展性；，强延展性；化学性稳定，火烧不变色；熔点化学性稳定，火烧不变色；熔点1062 C1062 C。颜色条痕硬度区别黄铁矿黄铜矿现在学习的是第15页，共28页分分为为具具铜铜型型结结构构的的自自然然铂铂和和锇锇型型结结构构的的自自然然锇锇两两个个亚亚族族。前前者者包包括括自自然然铂铂、自自

12、然然钯钯、自自然然铱铱和和自自然然铑铑，为为等等轴轴晶系晶系，可见八面体或立方体晶形。，可见八面体或立方体晶形。后后者者包包括括自自然然锇锇、自自然然钌钌等等，为为六六方方晶晶系系，呈呈六六方方板板状晶形，硬度（约为状晶形，硬度（约为6 6）明显高于前者（约为）明显高于前者（约为4 4）。）。本本族族矿矿物物一一般般为为银银白白色色和和钢钢灰灰色色，硬硬度度比比自自然然金金族族高高，也具有与自然金族类似的其他也具有与自然金族类似的其他金属特性金属特性。2.2.自然铂族自然铂族 Platinum Group Platinum Group现在学习的是第16页，共28页铂矿自然铂（含金）【物理性质】

13、锡白色，【物理性质】锡白色，含铁高时呈钢灰色；含铁高时呈钢灰色；条痕钢灰色；金属光条痕钢灰色；金属光泽；不透明。无解理；泽；不透明。无解理；断口锯齿状。硬度断口锯齿状。硬度4 44.54.5。相对密度。相对密度21.521.5(纯铂纯铂)。熔点。熔点1774C1774C。强延展性。微具磁性。强延展性。微具磁性。电和热的良导体。电和热的良导体。现在学习的是第17页，共28页（1 1）主要有自然砷、自然锑、自然铋等。主要有自然砷、自然锑、自然铋等。（2 2）均具砷型结构：即可视为由均具砷型结构：即可视为由NaClNaCl型型结构沿结构沿L3L3发生畸变而呈略显层状的菱面体格发生畸变而呈略显层状的菱

14、面体格子结构。子结构。（3 3）具具00010001完全解理。完全解理。（4 4）粒状或片状集合体。粒状或片状集合体。（5 5）新鲜断面呈锡白色或银白色，金属新鲜断面呈锡白色或银白色，金属光泽，具抗磁性。随元素的金属性渐强矿物光泽，具抗磁性。随元素的金属性渐强矿物则更多地显现金属矿物的性质。则更多地显现金属矿物的性质。三三 半金属元素矿物类半金属元素矿物类 Native Semimetals Native Semimetals 现在学习的是第18页，共28页1 1、自然硫族、自然硫族自然硫自然硫(Sulphur)S(Sulphur)S四四 非金属元素矿物类非金属元素矿物类 Native Non

15、metals Native Nonmetals现在学习的是第19页，共28页8个硫原子以共价键联系个硫原子以共价键联系,上下两个四方环交错排列，上下两个四方环交错排列，构成环状分子构成环状分子。硫的八原子环硫的八原子环型分子型分子：现在学习的是第20页，共28页自然硫自然硫【物理性质】不同色调的黄色；晶面金刚光泽【物理性质】不同色调的黄色；晶面金刚光泽,断面断面油脂光泽。不完全解理；贝壳状断口。硬度油脂光泽。不完全解理；贝壳状断口。硬度12。相对。相对密度密度2.052.08。性脆。不导电，摩擦带负电。性脆。不导电，摩擦带负电。【鉴定特征【鉴定特征】黄色、油】黄色、油脂光泽、低脂光泽、低硬度、

16、性脆、硬度、性脆、硫臭味、易硫臭味、易熔。熔。现在学习的是第21页，共28页金刚石金刚石金刚石金刚石(Diamond)(Diamond)(Diamond)(Diamond)C C C C【化学组成化学组成】成分中可含有成分中可含有N N、B B、SiSi、AlAl、NaNa、BaBa、FeFe、CrCr、TiTi、CaCa、MgMg、MnMn等等元素。其中元素。其中N N、B B最为重要。最为重要。【形态形态】大多数呈单晶产出大多数呈单晶产出大多数呈单晶产出大多数呈单晶产出，常见圆粒状或碎粒。由于熔蚀作用常见晶体呈浑，常见圆粒状或碎粒。由于熔蚀作用常见晶体呈浑圆状，并出现蚀像，不同的单形有不同

17、的蚀像，如八面体晶面出现三角形，立方体晶圆状，并出现蚀像，不同的单形有不同的蚀像，如八面体晶面出现三角形，立方体晶面出现四边形熔蚀坑。面出现四边形熔蚀坑。【成因及产状成因及产状】仅仅形成于形成于形成于形成于高温高压高温高压高温高压高温高压的条件下的条件下的条件下的条件下，为岩浆作用的产物，目前仅见产，为岩浆作用的产物，目前仅见产于于超基性岩的金伯利岩超基性岩的金伯利岩(角砾云母橄榄岩角砾云母橄榄岩)、钾镁煌斑岩及高级变质岩榴辉岩中。当含金刚石的、钾镁煌斑岩及高级变质岩榴辉岩中。当含金刚石的岩石遭受风化后，可以形成金刚石砂矿。世界上著名金刚石产地在非洲。我国山东、辽宁、贵州岩石遭受风化后，可以形

18、成金刚石砂矿。世界上著名金刚石产地在非洲。我国山东、辽宁、贵州等地相继发现金刚石的原生矿床。等地相继发现金刚石的原生矿床。【鉴定特征鉴定特征】极高的硬度，标准金刚光泽，晶形轮廓常呈浑圆状。极高的硬度，标准金刚光泽，晶形轮廓常呈浑圆状。【主要用途主要用途】根据用途不同可分为宝石金刚石和工业金刚石。前者主要利用其光彩诱人根据用途不同可分为宝石金刚石和工业金刚石。前者主要利用其光彩诱人色泽和极高的硬度作色泽和极高的硬度作装饰装饰装饰装饰。后者主要用于。后者主要用于高硬度制作仪表轴承、玻璃刀、表镶钻头等高硬度制作仪表轴承、玻璃刀、表镶钻头等高硬度制作仪表轴承、玻璃刀、表镶钻头等高硬度制作仪表轴承、玻璃

19、刀、表镶钻头等。2 2、金刚石族、金刚石族现在学习的是第22页，共28页金刚石型结构：金刚石型结构：碳原子分布于立方晶胞的碳原子分布于立方晶胞的8 8个角顶、个角顶、6 6个面心和晶胞所分个面心和晶胞所分8 8个小立方体的个小立方体的4 4个相间的小立方体个相间的小立方体中心。碳原子以共价键与周围的另外中心。碳原子以共价键与周围的另外4 4个碳原子相连个碳原子相连,键键角角10928161092816，形成四面体配位。，形成四面体配位。平行平行111111面网密度面网密度大，间距也大大，间距也大。现在学习的是第23页，共28页金刚石沿金刚石沿111成解理成解理现在学习的是第24页，共28页金刚

20、石金刚石【物理性质】【物理性质】无色透明无色透明，常因含微，常因含微量元素而呈不同色调：含量元素而呈不同色调：含Cr呈天蓝呈天蓝色，含色，含Al呈黄色，还可有褐、灰、呈黄色，还可有褐、灰、白、绿、红、紫等色调，含石墨包白、绿、红、紫等色调，含石墨包体者呈黑色；晶面体者呈黑色；晶面金刚光泽金刚光泽，断口，断口油脂光泽；油脂光泽；经日光曝晒后置暗室发淡经日光曝晒后置暗室发淡青蓝色磷光青蓝色磷光。解理解理111中等中等、110不不完全。完全。硬度硬度10（显微硬度比石英高（显微硬度比石英高1000倍，比刚玉高倍，比刚玉高150倍），八面倍），八面体晶面的硬度体晶面的硬度菱形十二面体晶面的菱形十二面体

21、晶面的硬度硬度立方体晶面的硬度。立方体晶面的硬度。相对密度相对密度3.52。性脆，抗磨性强。性脆，抗磨性强。不导电。导不导电。导热性好热性好，室温下其导热率是铜的，室温下其导热率是铜的5倍。熔点高达倍。熔点高达4000，空气中燃烧温，空气中燃烧温度度8501000。疏水而亲油。疏水而亲油。现在学习的是第25页，共28页石墨石墨石墨石墨(Graphite)(Graphite)(Graphite)(Graphite)C C C C 成分纯净者极少，往往含各种杂质如粘土、沥青及成分纯净者极少，往往含各种杂质如粘土、沥青及成分纯净者极少，往往含各种杂质如粘土、沥青及成分纯净者极少，往往含各种杂质如粘土

22、、沥青及SiO2SiO2SiO2SiO2、Al2O3Al2O3Al2O3Al2O3、FeOFeOFeOFeO等各类氧化物混入物。等各类氧化物混入物。等各类氧化物混入物。等各类氧化物混入物。【形态形态形态形态】单晶体呈片状或板状单晶体呈片状或板状单晶体呈片状或板状单晶体呈片状或板状,但完整的却极少见。通常为鳞片但完整的却极少见。通常为鳞片但完整的却极少见。通常为鳞片但完整的却极少见。通常为鳞片状状状状,块状或土状集合体。块状或土状集合体。块状或土状集合体。块状或土状集合体。【成因及产状成因及产状成因及产状成因及产状】石墨是高温变质作用的产物。我国石墨产地石墨是高温变质作用的产物。我国石墨产地石墨

23、是高温变质作用的产物。我国石墨产地石墨是高温变质作用的产物。我国石墨产地很多，其中以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。很多，其中以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。很多，其中以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。很多，其中以黑龙江鸡西市柳毛为最大的产地。【鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征】黑色，硬度低，相对密度小，有滑感黑色，硬度低，相对密度小，有滑感黑色，硬度低，相对密度小，有滑感黑色，硬度低，相对密度小，有滑感如果将硫酸铜如果将硫酸铜如果将硫酸铜如果将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在石墨上，则可析出金属铜的斑点。溶液润湿的锌粒放在石墨上，则可析出金属铜的斑点。溶液润湿的锌粒放在石墨上，则可析出金属铜的斑点。溶液

24、润湿的锌粒放在石墨上，则可析出金属铜的斑点。【主要用途主要用途主要用途主要用途】石墨由于其熔点高，抗腐蚀，不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温石墨由于其熔点高，抗腐蚀，不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温石墨由于其熔点高，抗腐蚀，不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温石墨由于其熔点高，抗腐蚀，不溶于酸等特性，用于制作冶炼用的高温坩埚坩埚坩埚坩埚;具滑感，作为机械工业的润滑剂；导电性良好，又可制作电具滑感，作为机械工业的润滑剂；导电性良好，又可制作电具滑感，作为机械工业的润滑剂；导电性良好，又可制作电具滑感，作为机械工业的润滑剂；导电性良好，又可制作电极等。极等。极等。极等。3R3R3R3R型石墨

25、用于人工合成金刚石的原料型石墨用于人工合成金刚石的原料型石墨用于人工合成金刚石的原料型石墨用于人工合成金刚石的原料,因它容易转化为金刚石。因它容易转化为金刚石。因它容易转化为金刚石。因它容易转化为金刚石。3 3、石墨族、石墨族现在学习的是第26页，共28页碳原子成层排列，每个碳原子与同一层相邻的三个碳原子以等距碳原子成层排列，每个碳原子与同一层相邻的三个碳原子以等距相连，每层碳原子构成一个六方环网，上下相邻层的碳原子间距相连，每层碳原子构成一个六方环网，上下相邻层的碳原子间距比同一层内的碳原子间距大得多比同一层内的碳原子间距大得多(层内层内0.142nm0.142nm，层间，层间0.340nm)0.340nm)。石墨层内为共价键和部分金属键，而层间则为分子键。石墨层内为共价键和部分金属键，而层间则为分子键。石石墨墨的的层层状状结结构：构：现在学习的是第27页，共28页石墨石墨【物理性质】【物理性质】颜色和条痕均为颜色和条痕均为黑色黑色；半；半金属光泽；隐晶质的则暗淡。金属光泽；隐晶质的则暗淡。平行平行00010001解理极完全解理极完全。硬度硬度1 12 2。相对密相对密度度2.212.212.262.26。解理片具挠性。解理片具挠性。有滑有滑感感，易污手。具导电性。，易污手。具导电性。现在学习的是第28页，共28页