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1、第三章 地球的物质组成Chapter 3 Material composition of the Earth,第一节 地壳的化学成分第二节 矿物的概念第三节 矿物的形态第四节 矿物的物理性质第五节 矿物的用途,第一节 地壳的化学成分,地壳：固体地球的最外圈，由岩石组成，而岩石则由矿物组成，矿物由元素组成。岩石：矿物的集合体认识岩石之前必须认识矿物！,矿物：组成岩石的基本物质单元，机械方法无法再分解。元素：组成矿物的基本物质单元，化学方法不能再分解，截止2007年，已知118种，其中仅有94种存在于自然界中。,矿物：地质作用中形成的天然单质或无机化合物，具有一定的化学成分和内部结构，一定的形态、
2、物理性质，在一定的地质和物理化学条件下稳定，是组成岩石和矿石的基本单位，自然界发现的矿物多达3300种。,第二节 矿物的概念,化合物：由两种或两种以上的元素组成的矿物，如石盐、方解石、石英等。单 质：由一种元素组成的矿物，如金、铜、金刚石。,人造水晶、金刚石，水和气体，煤、石油、天然气都不属于矿物,1.晶体：内部质点（原子、分子、离子）在三维空间上呈周期性平移重复排列的固体。内部质点有序排列的格式，称为晶体结构或格子状构造。,金刚石（架状）,石墨（层状）,2.非晶体：内部质点（原子、分子、离子）在三维空间上不呈周期性平移重复排列的固体，如火山玻璃。,松香,火山玻璃,第三节 矿物的形态,晶体习性
3、,矿物晶体在一定条件下，常常趋向于形成某一习惯形态。,一向延伸：晶体呈柱状、针状或纤维状，如石英、辉锑矿。二向延展：晶体呈板状或片状，如云母、长石。三向等长：晶体呈粒状，如黄铁矿、石榴子石、磁铁矿。,石英,磷灰石,黄玉,蓝晶石,一向延伸,海蓝宝石,绿柱石,辉锑矿,锂电气石,雄黄,雌黄,石膏,黑云母,二向延展,黄铁矿,石榴子石,三向等长,萤石,石盐,云母,片状集合体,柱状集合体,绿柱石,针状集合体,绿铜锌矿,石棉,纤维状集合体,透闪石,放射状集合体,石英晶簇,簇状集合体,辉锑矿晶簇,致密块状（萤石）,疏松土状（褐铁矿）,豆状,葡萄状集合体（钟乳石）,第四节 矿物的物理性质,一、光学性质,矿物对自
4、然光的反射、折射和吸收等所表现出来的各种性质，包括：颜色、条痕、光泽和透明度。,颜色 矿物对不同波长的可见光波的效应，是矿物鉴定的重要依据。如矿物对可见光均匀吸收时，随吸收程度不同而呈现无色、白色、灰色、黑色；如对不同波长可见光选择性吸收，则呈各种较鲜艳颜色。,矿物的颜色,自色：矿物固有的颜色，与矿物的化学成分及晶体结构有关，对鉴定具有重要的意义，比如孔雀石的翠绿色、蓝铜矿的蓝色等。,孔雀石,蓝铜矿,他色：由于外来杂质的机械混入或气泡而呈现的颜色，如紫水晶的紫色，蔷薇水晶的玫瑰色，烟水晶的烟灰色等。,紫水晶,蔷薇水晶,假色：自身的化学成分及内部结构无关，如矿物表面氧化膜所引起的的锖色；一系列解
5、理裂缝导致光线的折射、反射甚至干涉所呈现的虹彩的晕色。,锖色,晕色,斑铜矿,方解石,条痕 矿物粉末的颜色。,光泽 矿物表面对可见光的反射能力。,金属光泽：矿物反射光线的能力如同金属磨光面那样光亮耀眼，如方铅矿、黄铁矿、自然金等。,半金属光泽：矿物反射光线的能力较弱，似未经磨光的铁器表面，如磁铁矿、硬锰矿等。,磁铁矿,硬锰矿,金刚光泽：矿物反射光线的能力弱于半金属光泽，如金刚石、锡石、雌黄等。,金刚石,锡石,玻璃光泽：矿物反射光线的能力很弱，似玻璃表面的光泽，如石英、长石、方解石等。,石英,方解石,油脂光泽,丝绢光泽,土状光泽,透明度 根据所见物体的清晰程度，可将矿物的透明度透明、半透明和不透明
6、三级。,透明：矿物能允许绝大部分的透射光透过，隔着这个矿物的薄片可以清晰地看到位于其另一侧的物体轮廓细节，如石英、长石、方解石等。,辰砂,雄黄,半透明：矿物可允许部分光透过，隔着这种矿物的薄片能够看到另一侧有物体存在，但分辨不清轮廓，如辰砂、雄黄等。,不透明：矿物基本上不允许可见光透过，如磁铁矿、方铅矿、石墨等。,石墨,方铅矿,思考：光泽与透明的关系？,二、力学性质,矿物在外力作用下表现出来的各种物理性质，包括：硬度、解理、断口等。,硬度（Hardness）矿物抵抗某种外来机械作用力（如刻划、压入或研磨）侵入的能力。1822年德国矿物学家摩斯用10种矿物制定了相对硬度系列，称为摩氏硬度计。,滑
7、石,石膏,方解石,萤石,磷灰石,长石,石英,黄玉,刚玉,金刚石,野外工作中我们常用指甲（22.5）和小刀（5 5.5）来判断矿物的硬度，并将其分为三级：软矿物（硬度2.5，指甲能刻划）；中等硬度矿物（硬度2.5-5.5，介于指甲与小刀之间）；硬矿物（硬度5.5，小刀不能刻划）。,节理矿物受外力击打时沿一定方向破裂成一系列互相平行且平坦光滑的破裂面的性质，破裂面就称为节理面。,断口 矿物受力后不沿一定方向裂开，而沿任意方向裂开成凸凹不平的断面。断口和节理是此消彼长的，解理愈不发育，则断口愈显著，反之亦然。常见的断口形态：贝壳状、参差状、锯齿状及土状。,贝壳状断口（黑曜岩）,参差状断口（石膏）,锯
8、齿状断口（自然铜）,土状断口（高岭石）,三、其他性质,相对密度：矿物在空气中的重量与同体积的水（4）重量之比，据相对密度又可分三类：轻矿物（小于2.5，如石墨、石膏）；中等矿物（2.5-4之间，如石英、萤石）；重矿物（大于4，如重晶石、磁铁矿、方铅矿等）。,磁性：矿物可被磁场吸引，甚至本身就能吸引铁屑的性质，如磁铁矿、磁黄铁矿等。导电性：矿物对电流的传导能力。发光性：矿物在接受外界能量的照射下，能发射可见光的性质，包括荧光（白钨矿、萤石）、磷光（磷灰石）。放射性：含放射性元素矿物自发地放出粒子或射线，同时释放能量的性质，如晶质铀矿等。,冰洲石（双折射）,第五节 矿物的用途,1.,贵重的：金刚石C，鸡血石HgS，金Au，银Ag,2.,工艺品：玛瑙SiO2.nH2O，红宝石，蓝宝石，刚玉（Al2O3）,3.,工业原料：赤铁矿Fe2O3，磁铁矿Fe3O4，黄铜矿CuFeS2,4.,药用：辰砂HgS，雄黄As4S4，石盐NaCl，磁石（磁铁矿）,5.,环境气候示踪矿物,干旱炎热：石膏、石盐等,山东省常林县农民发现的天然金刚石159克拉,祖母绿（Be3Al2Si6O18）（赞比亚）,翡翠白菜 台北故宫,大小：40-30-15cm,世界最大白钨矿（CaWO4），现藏于山东平邑县地质博物馆,世界最大菱锰矿（MnCO3），现藏于山东平邑县地质博物馆,红宝石戒指,蓝宝石吊坠,
