自然元素礦物大類-礦物學(xué)

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1、Chap.8自然元素礦物大類自然元素礦物：在自然界以單質(zhì)形式存在的礦物。已知的自然元素礦物種＞50，約占地殼總重量的1‰，分布極不均勻。其中有些可顯著富集，甚至形成礦床?！?概述一、化學(xué)組成化學(xué)組成1．金屬元素：主要包括：（1）部分銅族元素：Cu、Ag、Au（2）鉑族元素：Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Pt2．半金屬元素：As、Sb、Bi3．非金屬元素：C、S二、晶體化學(xué)特點、形態(tài)及物理性質(zhì)據(jù)鍵性，大致分3種晶格類型：1．金屬晶格典型金屬鍵大多數(shù)礦物的原子呈最緊密堆積，結(jié)構(gòu)型較簡單，對稱性較高。（1）多數(shù)呈立方最緊密堆積，具立方面心格子的銅型結(jié)構(gòu)，如自然

2、銅、自然金、自然鉑、自然鈀……（2）少數(shù)呈六方最緊密堆積，具六方格子，如自然鋨等。形態(tài)：晶體呈等軸粒狀或六方板狀，集合體為樹枝狀、片狀、塊狀等。物理性質(zhì)：具典型的金屬特性：金屬色，金屬光澤，不透明。硬度低（Os、Ir例外），解理不發(fā)育，強延展性。比重大。電和熱的良導(dǎo)體。2．原子晶格晶格中質(zhì)點以共價鍵聯(lián)結(jié)，如金剛石金剛石（C）。物理性質(zhì)：硬度高，光澤強，具脆性，不導(dǎo)電。3．分子晶格1）如石墨石墨（C）：層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)具共價鍵—金屬鍵，層間為分子鍵，表現(xiàn)在物理性質(zhì)上具明顯的異向性，具{0001}極完全解理，硬度低，金屬光澤，電的良導(dǎo)體。2）如自然硫自然硫（?

3、-S）：8個S原子以共價鍵聯(lián)結(jié)成S8環(huán)狀分子，環(huán)分子間為分子鍵，故其硬度低，熔點低，導(dǎo)電導(dǎo)熱性差。三、成因不同的礦物各有其特點：1）ΣPt：產(chǎn)于與超基性巖、基性巖有關(guān)的巖漿礦床中。2）Au：多為熱液成因。3）Cu、Ag：除熱液成因外，更多見于硫化物礦床的氧化帶中。4）金剛石：巖漿作用的產(chǎn)物，與超基性巖有關(guān)。5）石墨、自然硫：成因類型多樣。四、分類據(jù)元素的類別，主要礦物分：1）自然金屬類：主要是銅族：自然金鉑族2）自然非金屬類：3）自然半金屬類：很少見。一、自然銅族包括自然銅、自然銀、自然金等礦物。§2主要礦物自然金：Au化學(xué)組成：純金極少見，常有一定數(shù)量

4、的類質(zhì)同像混入物Ag。自然金—自然銀完全類質(zhì)同像系列Ag含量（%）0~55~1515~5050~8585~9595~100礦物名稱自然金含銀自然金銀金礦金銀礦含金自然銀自然銀此外，尚可含少量Cu、Pd、Bi、Pt、Te、Ir等。含Cu20%者稱銅金礦；含Pd5～11%者稱鈀金礦；含Bi4%者稱鉍金礦。自然金的純度以成色來表示，用千分?jǐn)?shù)示之。內(nèi)生成因自然金的成色標(biāo)型晶體結(jié)構(gòu)：等軸晶系，F(xiàn)m3m。Au原子呈立方最緊密堆積，具立方面心格子的銅型結(jié)構(gòu)。形態(tài)：一般呈分散粒狀、不規(guī)則粒狀或樹枝狀等集合體。成色＞850850～750750～660形成深度深中等淺鑒定特

5、征鑒定特征：金黃色顏色及條痕，強金屬光澤。硬度低(2～3)，無解理，強延展性。比重大(15.6～19.3)。熔點高(1062℃)?；瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不氧化，只溶于王水。成因產(chǎn)狀：主要產(chǎn)于高、中溫?zé)嵋盒秃鹗⒚}中；蝕變巖中；火山巖系與火山熱液作用有關(guān)的中、低溫?zé)嵋旱V床中；砂礦床中。二、碳族金剛石：C化學(xué)組成：帶色和不透明者常含Si、Al、Ca、Mg、B、N、Fe、Ti等雜質(zhì)及石墨、橄欖石、磁鐵礦、金紅石等包裹體。雜質(zhì)N和B的含量和存在形式，直接影響著金剛石的光、電、熱等物理性能，成為金剛石分類的基本依據(jù)。金剛石分類類型雜質(zhì)元素物理性能備注NBI型Ia

6、型含量＞0.1%，以聚集體形式，呈極細(xì)小片狀導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較差機械強度高在天然金剛石中占98%Ib型含量較低，主要以分散的順磁性N形式導(dǎo)熱性較差在天然金剛石中約占1%；絕大多數(shù)合成金剛石為Ib型Ⅱ型Ⅱa型不含N或含N＜0.001%不含B良好的導(dǎo)熱性在金剛石礦床中的含量一般＜2～3%Ⅱb型含B天藍(lán)色，具半導(dǎo)體性能罕見混合型在同一顆粒中N的分布不均勻晶體結(jié)構(gòu)：等軸晶系，對稱型m3m，具立方面心格子。C原子位于立方晶胞的8個角頂和6個面中心，以及相間地分布于半數(shù)的1/8小立方晶胞的中心。CN=4。形態(tài)形態(tài)：多呈{111}、{110}，常呈渾圓粒狀。鑒定特征鑒定特

7、征：渾圓粒狀。金剛光澤。極高的硬度（H=10），解理{111}中等。日光曝曬后，在暗處發(fā)淡青藍(lán)色磷光。用途：名貴寶石、切削工具、研磨材料、精密儀器的零件、鉆頭、尖端技術(shù)材料等。成因產(chǎn)狀：產(chǎn)于金伯利巖、橄欖巖、鉀鎂煌斑巖和榴輝巖中。主要產(chǎn)地有澳大利亞、南非、俄羅斯、扎伊爾、巴西、美國及我國山東、遼寧、貴州、江蘇、湖南等。石墨：C石墨：C鑒定特征：鱗片狀、致密塊狀、土狀。鐵黑色—鋼灰色，條痕亮黑色，半金屬光澤。{0001}極完全解理，硬度小(1-2)。比重小，性軟，有滑感，易污手，可書寫。用途：冶金工業(yè)：作高溫坩堝鑄件機械工業(yè)：潤滑劑電池工業(yè)：電極原子能工業(yè)

8、：中子減速劑用于制造鉛筆芯、涂料、染料等。石墨-3R可作合成金剛石的原料。本章結(jié)