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1、结晶学与矿物学5自然元素矿物概述自然铜族矿物自然硫族矿物金刚石-石墨族矿物自然元素矿物概述自然元素矿物超过50种，占地壳总重量~0.1%，不均匀分布。部分可富集成具有工业意义的矿床化学成分金属元素：Pt、Au、Cu、Ag(VIIIB的铂族和IB的铜族)半金属元素：As、Sb、Bi非金属元素：S、C晶体化学结构类型金属元素：铜型(A1型密堆积),如Pt、Cu、Au、Ag;锇型(A3型密堆积，CN=12),如Os;a-Fe型(A2型密堆积，CN=8),如Fe;半金属元素：砷型(在形式上可视为由立方面心格子沿三次轴发生畸变而略呈现层状的菱面体格
2、子);非金属元素：金刚石型、自然硫型、石墨型自然元素矿物概述键性金属元素：为典型的金属键半金属元素：由金属键逐步向多键性转变非金属元素：视不同矿物而异:金刚石具典型共价键；自然硫具分子键；石墨具层状结构，层内为共价键，层间为分子键物理性质金属元素矿物：金属色、反射力强而不透明、金属光泽、强延展性、导电性和导热性、硬度低、无解理、比重大;半金属元素矿物：金属性较强者，其物理性质趋向于接近金属自然元素矿物。自然铋、自然锑、自然砷三矿物非金属性依次增加，硬度趋向于加大，胞性趋向于增高，金属光泽则趋向于减弱，比重趋向于降低;非金属元素矿物：自然硫
3、具分子键，表现为硬度低、比重小、性胞、熔点低并易升华。金刚石和石墨差异较大。自然铜族矿物包括自然铜,自然金和自然银。自然金自然银自然铜主元素AuAgCu微元素Au,AgAu,CuAu,CuAu和Ag的原子半径相似(为1.79和1.75A),很容易类质同象代替,但不是完全类质同象系列;Cu的半径较小,约为1.57A,只能在高温时才与Au形成固溶体。【化学组成】自然铜族矿物均为铜型结构,等轴晶系,点群m3m,空间群Pm3m,CN=12自然金自然银自然铜晶胞参数(a)4.0704.0773.089单胞分子数444什么是铜型结构?【结构和参数】自
4、然铜族矿物单晶体均少见,多呈树枝状,致密块状或片状集合体。自然金:八面体{111},菱形十二面体{110}自然银:立方体{100},八面体{111},或两者聚形自然铜:立方体{100}【晶体形态】自然铜族矿物均为金属光泽,硬度2.5左右,电和热的良导体,延展性高。自然金自然银自然铜颜色金黄色银白色铜红色条痕金黄色银白色铜红色比重19.310.58.95熔点1062960.51083oC【物理性质】自然铜族矿物自然金：热液作用（高、中、低温热液）、外生作用(砂金)自然银：中低温热液作用、硫化物矿床氧化带自然铜：形成于多种地质过程中的还原条件
5、下【成因产状】关于Au的一些知识成色：指自然金的化学成分中金所占的比例，用千分数表示Au成色＝Au1000/(Au+Ag+其它金属组分）首饰用Au的纯度：用K表示。纯金为24K(含金量100%)，18K相当于24K中金占18份，其它金属占6份国际计量单位：盎司(Ounce)表示，1盎司(oz)=31.103g)。自然硫族矿物自然硫具有三个同质多象变体，即a-,b-和g-硫。在自然条件下只有a-硫才是稳定的。如果温度高于95.6℃,a-硫转变为单斜晶系的b-硫，当温度降低时仍回复为a-硫。g-硫在常温常压下不稳定，而转变为a-硫。【化学组
6、成】S,火山作用成因的自然硫往往含有少量Se、As、Te;由生物化学作用沉积的自然硫则夹杂有泥质、有机质等混入物。【结构和参数】斜方晶系,点群mmm,空间群Fddd；单胞参数为:a0=10.437,b0=12.845A,C0=24.369;Z=16。自然硫的结构中,硫分子由八个原子组成，原子上下交替排列，构成硫八环。【[形态】常呈双锥状或厚板状，由菱方双锥、菱方柱、板面等组成。自然硫族矿物【物理性质】不同色调的黄色；晶面呈金刚光泽，而断面显油脂光泽。贝壳状断口；硬度1~2；性脆；解理不完全;燃点低;比重2.05~2.08。【成因和产状】见
7、于地壳的最上部分和其表部,其形成有着不同的途径。生物化学作用形成的沉积硫矿床在硫化物矿床氧化带下部，由金属硫化物氧化分解而成,如FeS2+Fe2(SO4)3→3FeSO4+2S石膏分解，由硫细菌作用而分解，形成自然硫。【鉴定特征】自然硫以其颜色、光泽、低硬度、性脆和易熔为特征。金刚石-石墨族矿物包括C的四个同质多象变体：金刚石、六方刚石(Lonsdaleite)、石墨和亮石墨(chaoite)。六方金刚石和亮石墨在自然界很罕见。金刚石石墨晶系等轴晶系六方晶系配位数43原子间距0.154nm层内0.142nm,层间0.340nm键性共价键层
8、内共价键，层间分子键形态八面体六方片状颜色无色或浅色黑色透明度透明不透明光泽金刚光泽金属光泽解理{111}中等{0001}完全硬度101相对密度3.552.23导电性不良导体良导体金刚石-石墨
