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《自然元素和鹵化物礦物大類》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、自然元素礦物大類目前已知的自然元素礦物約有40余種本類礦物約占地殼質(zhì)量的0.1%且分布極不均勻部分可富集成具有工業(yè)意義的礦床,如自然銅、自然金、自然鉑、金剛石、石墨、自然硫等本大類礦物可分為自然金屬元素礦物自然半金屬元素礦物自然非金屬元素礦物自然金屬元素化學(xué)組成:主要為第八副族的鉑族元素(Ru,Rh,Pd,Os,Ir,Pt)和第一副族的銅族元素(Cu,Ag,Au),由于這些元素的類型相同而半徑有不同程度的差別,所以它們之間有的可呈連續(xù)的類質(zhì)同象(如Au-Ag),有的則呈不連續(xù)的類質(zhì)同象(如Au-Cu,Ag-Cu)。晶體化學(xué)特點:符合等大質(zhì)點最緊密堆積,因
2、而一般來說,金屬元素礦物的對稱程度都是較高的,它們的晶體多屬于等軸晶系或六方晶系。物理性質(zhì):不透明,金屬色(如金黃、銅紅、銀白、錫白、鐵黑、鋼灰),強的金屬光澤,自形差,解理不發(fā)育,硬度低,有延展性,是熱和電的良好導(dǎo)體。它們的相對密度大?;瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,因此,在原生礦床經(jīng)風(fēng)化后,常富集成砂礦。典型結(jié)構(gòu):銅型結(jié)構(gòu)(等大球體的立方最緊密堆積)常見礦物化學(xué)組成:自然界中純金很少,常有Ag類質(zhì)同像代替。自然金-銀可形成完全類質(zhì)同像系列。自然金的含金量用成色來表示。成色是指自然金的化學(xué)成分中金所占的比例,用千分數(shù)表示Au成色=Au?1000/(Au+Ag+其它金屬組
3、分)作首飾的金純度用K(Karat)表示,純金為24K(含金量=100%),18K相當(dāng)于24K中金占18份,其它金屬占6份。照此類推晶體結(jié)構(gòu):具有銅型結(jié)構(gòu)即:Au原子呈立方最緊密堆積,按立方面心格子分布自然金gold(Au)形態(tài):常見單形為立方體,菱形十二面體,八面體以及四六面體、四角三八面體。但完好晶體少見。一般多呈不規(guī)則粒狀物性:金黃色,金屬光澤,硬度低,比重大,無解理,高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能及極好的延展性和穩(wěn)定性用途:金主要用于裝飾、貨幣和工業(yè)技術(shù)。用黃金制成首飾和裝飾品,色澤奪目在國際金融市場上,黃金起著非常重要的調(diào)節(jié)作用。黃金是國際貿(mào)易結(jié)算手段和國家
4、貨幣的信用基礎(chǔ),稱為“硬通貨”、儲備多少,是國家經(jīng)濟實力的標(biāo)志之一。(黃金在國際上計量單位用盎司(Ounce)表示,1盎司(oz)=31.103g)。由于金具有高導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能及極好的延展性和穩(wěn)定性,在工業(yè)上,特別是在電子工業(yè)上用途愈來愈廣。隨著宇航技術(shù)的發(fā)展,要求穩(wěn)定性很高的無線電、電子元件,而黃金正具有這種穩(wěn)定性能,如用于高級真空管的涂料;特種精密電子儀器中的拉絲導(dǎo)線;在計算機、電視機、收錄機中作涂金集成電路;黃金還用于核反應(yīng)堆的襯料。在航天、航空工業(yè)中,金用于噴氣發(fā)動機和火箭發(fā)動機的涂金防熱罩或熱遮護板等。成因產(chǎn)狀:熱液作用(高、中、低溫?zé)嵋海?、?/p>
5、生作用(砂金)自然銅Copper(Cu)等軸晶系、銅型結(jié)構(gòu)銅紅色,金屬光澤,硬度2.5-3,比重大,延展性好,電和熱的良導(dǎo)體單晶體少見,通常呈樹枝狀、片狀或致密塊狀集合體形成于多種地質(zhì)過程中的還原條件下自然銀Silver(Ag)等軸晶系,銅型結(jié)構(gòu)單晶體少見,集合體呈樹枝狀、不規(guī)則片狀、粒狀或塊狀銀白色,金屬光澤,硬度2.5,具有延展性,無解理,比重大,電和熱的最良導(dǎo)體中低溫?zé)嵋鹤饔?、硫化物礦床氧化帶自然非金屬元素礦物組成固體非金屬元素礦物的有S,Se,Te和C等元素。常具同質(zhì)多象變體。元素間以共價鍵或分子鍵相連結(jié)晶體結(jié)構(gòu):自然硫為分子結(jié)構(gòu),硫分子由八個硫
6、原子以共價鍵結(jié)合而成(S8),每個原子和它相鄰的二原子都有一部分彼此切割,且原子相互交錯排列在現(xiàn)兩平面上呈環(huán)狀。單位晶胞是由16個中性硫分子(環(huán))組成,彼此間以很弱的分子鍵相連結(jié)物理性質(zhì):硫黃色。晶面呈金剛光澤,斷口油脂光澤,透明至半透明自然硫(sulfur)S形態(tài)和物性晶形常呈雙錐狀或厚板狀,由菱方雙錐、菱方柱、板面組成不同色調(diào)的黃色,晶面金剛光澤,斷面油脂光澤,硬度1-2,性脆,解理不完全,比重小火山噴發(fā)型:由硫蒸氣直接凝華或地下的硫化物礦床與高溫水蒸汽作用生成H2S經(jīng)不完全的氧化或和SO2反應(yīng)而成自然硫:2H2S+O2?2S+2H2O2H2S+SO
7、2?3S+2H2O沉積型:與生物化學(xué)作用關(guān)系密切,一般是硫酸鹽類物質(zhì)在封閉條件下經(jīng)菌解作用生成自然硫?;蛘吡蛩猁}的水溶液在煤系地層中經(jīng)還原作用生成大量的H2S,H2S在弱氧化條件下,經(jīng)物理化學(xué)作用而沉積自然硫。這類礦床常產(chǎn)于石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖、粉砂巖和砂巖等與大量有機物質(zhì)成互層的巖石中。風(fēng)化型:金屬硫化物(主要是黃鐵礦)或硫酸鹽氧化分解而成,其過程是黃鐵礦經(jīng)氧化形成Fe2(SO4)3之后,這種硫酸鹽又作用于黃鐵礦而形成自然硫成因產(chǎn)狀石墨和金剛石結(jié)構(gòu)及物性對比金剛石石墨晶系等軸晶系六方晶系配位數(shù)43原子間距0.154nm層內(nèi)0.142nm,層間0.34
8、0nm鍵性共價鍵層內(nèi)共價鍵,層間分子鍵形態(tài)八面體六方片狀顏色無色或淺色黑色透明度