《矿物的化学组成》PPT课件

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1、第1节矿物的概念第2节矿物的形态第3节矿物的物理性质第4节矿物的化学性质第5节矿物的形成与共生第6节矿物的分类与鉴定第4节矿物的化学性质1矿物的化学成分2同质多象3类质同象4胶体矿物的形成和变化5矿物中的水6矿物的化学式元素克拉克值克拉克值（clarke）：各种化学元素在地壳中的平均含量(即元素在地壳中的丰度(abundance))之百分数。1矿物的化学成分复习矿物的化学成分是由化学元素按照一定规律互相结合而成。表示：①质量百分数（weightpercent）——质量克拉克值②原子百分数（at

2、ompercent）——原子克拉克值地壳中化学元素的分布特征1）元素分布的极不均匀性丰度最大者：O——46.6%丰度最小者：Rn——7×10-16%2）地壳的主要化学组成为O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti等十种。前8种元素丰度最高，占地壳总重量的99%以上，是地壳中各类岩石的基本成分。含氧盐和氧化物矿物分布最广，其中硅酸盐矿物占矿物总种数的24%，占地壳总重量的3/4；氧化物矿物占矿物种总数的14%，占地壳总重量的17%。3）聚集元素和分散元素矿物的形成，取决于：①元素的丰度；②

3、元素的地球化学性质聚集元素(aggregatedelement)：丰度很低，但趋于集中，形成独立的矿物种，甚至富集成矿床。如Sb、Bi、Hg、Ag、Au等。分散元素(dispersedelement)：丰度远比聚集元素为高，但趋于分散，很少能形成独立的矿物种，而常常作为微量的类质同像混入物赋存于主要由其他元素所组成的矿物中。如Rb、Cs、Ga、In、Sc等。分为单质和化合物。单质：由同种元素自相结合组成的矿物。自然硫（S），自然金（Au），自然铜（Cu）化合物：由两种或两种以上的化学元素化合而成的矿

4、物。分为：1）简单化合物：由一种阳离子和一种阴离子结合而成的化合物，如石盐（NaCl）、萤石（CaF）；2）络合物：含有络离子的化合物，如正长石（K[AlSi3O8）；方解石（Ca[CO3]）3）复化合物：由两种或两种以上的的阳离子与同一种阴离子或络阴离子所组成的化合物，如白云石（CaMg[CO3]2）。矿物的化学成分和晶体结构，是决定矿物一切性质的两个最基本的因素。但可以在一定的小范围内有变异。根据他们的变异是否明显，矿物分成如下几种类型：1）化学组成基本固定的矿物，如：金刚石C、石盐NaCl、黄

5、铜矿CuFeS2、赤铁矿Fe2O3、重晶石Ba[SO4]、白云石CaMg(CO3)2等2）化学组成不固定的矿物。如：橄榄石(Mg，Fe)[SiO4]2同质多象相同化学成分在不同物理化学条件下形成不同构造的晶体的现象叫做同质多象（同质异象）金刚石-石墨影响因素：温度，压力，介质成分等同质多象分类：可逆（双向）α-石英β-石英不可逆（单向）斜方变体文石三方变体方解石研究意义：1）推测矿物形成时的温度2）人造金刚石3类质同象定义分类：按照替换程度分为：完全类质同象：铁橄榄石非完全类质同象：闪锌矿按照替换质

6、点的电价是否相等，分为：等价类质同象：镁橄榄石-铁橄榄石系列，闪锌矿-铁闪锌矿系列异价类质同象：钠长石-钙长石系列Ca2+替换Na+，Al3+替换Si4+。总电价相等影响类质同象的因素：A内因：1）相互替换的离子或原子半径近似2）相互替换的离子，其电价总合应相等3）相互替换离子的化学键应相似4）晶格能量5）结构单位堆积紧密程度B外因：温度、压力、组分浓度的影响钠长石和钾长石类质同象的意义：1）确定矿物化学式2）理解矿物性质变化的原因3）判断晶体的形成条件4）综合利用矿物中的微量元素一、胶体矿物的概念

7、1．胶体一种或多种物质的微粒（粒径一般1～100nm）分散在另一种物质之中而形成的不均匀的细分散系。前者称分散相(分散质)，后者称分散媒(分散剂)。4胶体矿物的形成和变化注意：1）胶体系两相或多相物质的混合物。2）分散相和分散媒均可是固体、液体或气体。3）胶体：①胶溶体：分散媒远多于分散相②胶凝体：分散媒远少于分散相胶体微粒的性质：①分散相与分散媒的量比不固定；②具极大的比表面积和很高的表面能；③表面的电荷未达到饱和，故具极强的吸附性。（能吸附与其电荷相反的其他离子）2．胶体矿物由以水为分散媒、以固

8、相为分散相的水胶凝体而形成的非晶质或超显微的隐晶质矿物。严格地说，它只是含吸附水的准矿物。如蛋白石（SiO2·nH2O）、大多数粘土矿物。胶体矿物的形成与特点：①多形成于表生作用中，少数为热液或火山成因。②主要形成Fe、Mn、Al、Si、P质等矿物。③为隐晶质或非晶质体，故呈现鲕状、肾状、钟乳状和葡萄状等特殊形态。④由于形成时胶体的吸附作用，故成分变化大。⑤胶体矿物的化学成分具有不固定性和复杂性。二、胶体的老化胶体矿物不稳定，具有吸附其他物质和自发地转变为结晶质的趋势