氧化物、氢氧化物矿物.ppt
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1、mineralogy第三节 矿物学各论 矿物的晶体化学分类简介 自然元素矿物硫化物 氧化物和氢氧化物矿物 硅酸盐矿物 其它含氧盐矿物(碳酸盐、硫酸盐等)矿物的形成与变化 卤化物矿物1可编辑版 一一、氧化物矿物氧化物矿物 刚玉刚玉:Al2O3 化学组成化学组成:一般含微量微量Cr3+、Fe2+、Ti4+、Mn2+、V5+、Ga3+等,常见赤铁矿赤铁矿、钛铁矿钛铁矿、金红石金红石、尖晶石尖晶石、石榴子石石榴子石等包裹体包裹体。2可编辑版 晶体结构晶体结构:三方晶系三方晶系,对称型对称型m刚刚玉玉型型结结构构刚刚玉玉型型结结构构:O2-呈六六方方最最紧紧密密堆堆积积构成氧氧离离子子层层,Al3+在两
2、两层层 O2-之之间间,充填2/3的八面体空隙八面体空隙。=4,=6。3可编辑版鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征:晶体晶体常呈完好完好的腰鼓状腰鼓状、桶状桶状或 短柱状短柱状。常依()呈聚片双晶聚片双晶。晶面晶面上常见相交相交的几组几组条纹条纹。4可编辑版通常呈 蓝灰蓝灰、黄灰色黄灰色,含杂质杂质可呈各种颜色:红宝石红宝石:含Cr,红色红色;蓝宝石蓝宝石:含Ti和Fe2+,蓝色蓝色;黑星石黑星石:含Fe2+、Fe3+,黑色黑色、透明透明;白宝石白宝石:纯净纯净无色透明无色透明的晶体;含Co、V、Ni呈绿色绿色;含Ni呈黄色黄色;含Fe3+、Mn2+呈玫瑰红色玫瑰红色。5可编辑版 玻璃玻璃光泽光
3、泽金刚光泽金刚光泽。透明透明半透明半透明。在某些红红(蓝蓝)宝石宝石的0001面上可见因含有定向分布定向分布的针状金红石针状金红石 包裹体包裹体而呈现的六射星光六射星光,称为 星光红星光红(蓝蓝)宝石宝石星光红星光红(蓝蓝)宝石宝石。H 9。无无解理解理;常因聚片双晶聚片双晶或微细微细 包裹体包裹体而产生0001或的裂开裂开。6可编辑版 成因产状成因产状:各种成因。多形成于高温高温、富富Al贫贫Si的条件下。有岩浆岩浆结晶作用结晶作用形成;产于碱性碱性 伟晶岩伟晶岩中;形成于岩浆岩岩浆岩与石灰岩石灰岩的接触带接触带;可产于粘土质岩粘土质岩经区域变质区域变质 而成的结晶片岩结晶片岩中;也见于砂岩
4、砂岩中。7可编辑版 用途用途:作研磨材料研磨材料及精密仪器精密仪器、仪表仪表和钟表钟表的轴承轴承;色泽美丽透明色泽美丽透明的晶体晶体可作宝石宝石;合成红宝石合成红宝石单晶单晶可作激光材料激光材料。8可编辑版 赤铁矿赤铁矿:Fe2O3 化学组成化学组成:常含Ti、Al、Mn、Fe2+、Mg、Ca和少少量量的的Ga、Co等类类质质同同像像混混入入物物,以及金红石金红石、钛铁矿钛铁矿等显微显微包裹体包裹体。致密块体致密块体常含SiO2、Al2O3、粘土粘土等 机械混入物机械混入物。晶体结构晶体结构:三方晶系三方晶系,对称型对称型m 刚玉型结构刚玉型结构刚玉型结构刚玉型结构。9可编辑版 鉴定特征鉴定特
5、征:常成各种集合体形态集合体形态:镜铁矿镜铁矿镜铁矿镜铁矿:具金属光泽金属光泽的片状集合体片状集合体;云云母母赤赤铁铁矿矿云云母母赤赤铁铁矿矿:具金金属属光光泽泽的细细小小鳞鳞片状片状集合体集合体;铁赭石铁赭石:红色土状红色土状(粉末状粉末状)集合体集合体;鲕鲕状状、豆豆状状、肾肾状状赤赤铁铁矿矿鲕鲕状状、豆豆状状、肾肾状状赤赤铁铁矿矿:鲕状鲕状、豆状豆状、肾状肾状的集合体集合体。尚有致密块状集合体致密块状集合体。10可编辑版 显晶质显晶质者呈钢灰钢灰铁黑铁黑色色;隐晶质隐晶质及 胶态胶态者呈暗红色暗红色、红褐色红褐色。条痕条痕樱红色樱红色 或红棕色红棕色,金属金属半金属半金属光泽光泽,或土状
6、光泽土状光泽。H 5.56,土状者显著降低土状者显著降低。无解理无解理。无磁性无磁性,性脆性脆。注意注意:镜铁矿镜铁矿常因含磁铁矿含磁铁矿微细包裹体微细包裹体而具较强较强的磁性磁性。11可编辑版成因产状成因产状:形成于各种地质作用各种地质作用。主要有热液成因热液成因、沉积成因沉积成因(著名产地著名产地有河北宣化河北宣化、湖南宁乡湖南宁乡等)和沉积变质成因沉积变质成因(著名产地著名产地如辽宁辽宁 鞍山鞍山等)。12可编辑版赤赤铁铁矿矿(Fe2O3)和 磁磁铁铁矿矿(FeFe2O4)易相互转变相互转变:在自然条件下,当氧的浓度增大,磁铁矿磁铁矿可氧化氧化成赤铁矿赤铁矿,并保留保留其晶形晶形,称假像
7、赤铁矿假像赤铁矿;当氧浓度减小,赤铁矿赤铁矿可还原还原为磁铁矿磁铁矿,若原晶形不变晶形不变,称穆磁铁矿穆磁铁矿。13可编辑版 用途用途:提炼提炼铁铁的矿物原料矿物原料之一;纯净纯净的粉末状赤铁矿粉末状赤铁矿是天然的 矿物颜料矿物颜料;可综合利用综合利用成分中的Ti、Ga、Co等。14可编辑版 金红石金红石:TiO2 化学组成化学组成:常含Fe2+、Fe3+、Nb5+、Ta5+、Cr3+、Sn4+等类质同像类质同像混入物混入物。15可编辑版 晶体结构晶体结构晶体结构晶体结构:四方晶系四方晶系,对称型对称型 4/mmm。金红石型结构金红石型结构:O2-近似成六方最紧密六方最紧密 堆积堆积,Ti4+
8、位于变形八面体空隙变形八面体空隙中,=6。O2-位于以Ti4+为角顶所组成的平面三角形之中心,=3。16可编辑版鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征:晶体晶体呈短柱状短柱状、长柱状长柱状或针状针状,柱面柱面有纵纹纵纹。双晶依(101)成膝状双晶膝状双晶、三连晶三连晶或环状双晶环状双晶。致密块状集合体致密块状集合体。通常为褐红褐红、暗红暗红或褐色褐色,富Fe者黑色黑色;条痕浅褐色条痕浅褐色黄褐色黄褐色;金刚光泽金刚光泽;微透明。110完全解理完全解理;H66.5。G4.24.3。试试Ti反应反应:粉末溶于热热H3PO4,冷却,稀释后,加H2O2或Na2O2,溶液呈黄褐色黄褐色。17可编辑版 成因产状
9、成因产状:高温高温成因。主要产于伟晶岩伟晶岩和区域变质岩系区域变质岩系的含金红石石英脉含金红石石英脉中以及砂矿床砂矿床中。18可编辑版 用途用途:提炼提炼Ti的主要原料:Ti具密度小密度小、强度高强度高、耐腐蚀耐腐蚀、抗高温抗高温等优良性能;钛合金钛合金广泛应用于化工化工、军事军事和空间空间 技术技术中(用于喷气发动机、飞机机体、导弹火箭等及碱工业等用的反应塔、蒸馏塔、热交换器、阀门等设备和部件上)。19可编辑版 钛钛白白粉粉可作高高级级白白色色油油漆漆、涂涂料料、人人造造丝丝的减减光光剂剂、白白色色橡橡胶胶和高高级级纸纸张张的填料填料。金红石金红石可作半导体检波器半导体检波器。人造金红石人造
10、金红石可制作优质电焊条优质电焊条。20可编辑版石英族石英族包括SiO2的一系列同质多像变体同质多像变体,常见的有:常压常压下,21可编辑版1)尤以-石英最常见石英最常见。2)石英石英应为-石英石英和-石英石英之总称,但一般指低温石英低温石英(即-石英石英)。3)将含水含水的SiO2矿物矿物蛋白石蛋白石,也列入本族内。22可编辑版 -石英石英-石英石英(低温石英低温石英,-quartz):晶体结构晶体结构:三方晶系三方晶系,对称型对称型32结构中SiO4四面体四面体以角顶相连角顶相连,c轴轴呈螺旋状排列螺旋状排列,有左左、右旋右旋之分。23可编辑版鉴定特征鉴定特征鉴定特征鉴定特征:常呈柱状晶体柱
11、状晶体,六方柱面六方柱面上具横纹横纹,为100和101之聚形纹聚形纹。常见 道芬双晶道芬双晶和巴西双晶巴西双晶。集合体呈粒状粒状、致密块状致密块状或晶簇状晶簇状。通常为无色、乳白色、灰白色,因含 杂质色心杂质色心或细分散包裹体细分散包裹体而呈各种颜色;玻璃玻璃光泽,贝壳状贝壳状断口油脂油脂光泽;透明透明半半透明。无无解理;H7。G2.65。具 压电性。24可编辑版 异种异种:主要有:1)显晶质显晶质异种异种:水晶簇水晶簇水晶簇水晶簇:纯净者无色透明无色透明。紫水晶紫水晶紫水晶紫水晶:微量Fe3+Si4+产生色心色心而致紫色紫色。加热退色。25可编辑版烟水晶烟水晶烟水晶烟水晶:Al3+H+或Na
12、+Si4+,在 x射线射线或 射线射线作用下,AlO键电子对键电子对中的一个电子离位电子离位产生空穴色心空穴色心而成烟黄烟黄 暗褐色暗褐色、黑色黑色。加热至225开始缓慢褪色褪色,至400烟色渐消失。注注:黑色透明黑色透明者称墨晶墨晶;茶褐色茶褐色者称茶晶茶晶。26可编辑版 黄水晶黄水晶:黄色透明黄色透明者,可能为Fe2+所致。蔷薇石英蔷薇石英蔷薇石英蔷薇石英(芙蓉石芙蓉石):蔷薇红色蔷薇红色或粉红色粉红色,可能由Ti、Mn造成。通常呈致密块状致密块状。加热至575褪色褪色;日光下长期暴晒颜色变浅。27可编辑版 乳石英乳石英:乳白色半透明乳白色半透明的块体块体,含大量细分散细分散的气气、液包裹
13、体液包裹体及微裂隙微裂隙。蓝石英蓝石英:蓝色蓝色。含Ti较高,次有Al、Mn。加热至300400,褪色褪色或变为紫色紫色。发晶发晶发晶发晶:细小针状金红石细小针状金红石、电气石电气石或 角闪石角闪石等包裹体包裹体呈发状发状、纤维状纤维状。28可编辑版 猫眼石猫眼石、虎睛石虎睛石、鹰眼石鹰眼石:由于石英石英 交代交代并胶结石棉纤维胶结石棉纤维而具丝绢光泽丝绢光泽的黄褐黄褐、棕黄棕黄、棕红棕红、深蓝深蓝或蓝灰色蓝灰色的致密块体致密块体。砂金石砂金石(东陵石东陵石):含鳞片状鳞片状金金云母云母、赤铁矿赤铁矿等包裹体包裹体且分布均匀分布均匀的次生石英岩石英岩或水晶晶体水晶晶体,琢磨后呈闪烁闪烁的金黄色
14、金黄色、褐黄色褐黄色、粉红色粉红色或绿色绿色。29可编辑版2)隐晶质隐晶质异种异种:玉髓玉髓(石髓石髓):呈钟乳状钟乳状、肾状肾状、葡萄状葡萄状、皮壳状皮壳状等外貌外貌,具蜡状光泽蜡状光泽 半透明半透明的纤维状异种纤维状异种,常呈乳白乳白、黄黄、褐褐、深蓝深蓝等色,尚有红褐色红褐色(光玉髓光玉髓)、苹果绿苹果绿(绿玉髓绿玉髓)、绿色绿色中夹有红色红色 碧玉小斑点碧玉小斑点(血玉髓血玉髓,血滴石血滴石,鸡血石鸡血石)。30可编辑版 玛瑙玛瑙:不同颜色不同颜色的玉髓条带玉髓条带或 同心环状相间分布同心环状相间分布。有缠丝玛瑙缠丝玛瑙、苔纹玛瑙苔纹玛瑙、缟玛瑙缟玛瑙、截子玛瑙截子玛瑙等。苏格兰自然博
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