第五章矿物化学组成及性第五章矿物化学组成及性质质11矿物的化学组成矿物的化学组成1.1化学组成基本固定的矿物—金刚石、石盐、白云石1.2化学组成不固定的矿物—固溶体、胶体、含层间水矿物1.3不符合化合比的矿物—方铁矿(Fe1-xO) 缺陷存在22同位素及放射性矿物同位素及放射性矿物2.1同位素:原子核内质子数相同而中子数不同的化学元素例92U2382.2同位素分类:稳定同位素—放射性同位素2.3放射性矿物:主要由放射性元素组成的矿物33矿物成分中的“水”矿物成分中的“水”根据水在矿物中的存在形式和它与晶体结构的关系,将矿物中的水分为:吸附水、结晶水、结构水三种基本类型,和性质介于吸附水与结晶水之间的层间水和沸石水两种过渡类型。3.1吸附水由表面能吸附存在于矿物表面或裂隙中的普通水,它不参与晶体的结构。不计入化学成分,但对风化起重要作用。其含量是不定的,在常压下,加热到100-110oC时可全部逃逸出来。表示方法:H2O-(负水)3.2结晶水以中性水分子存在于矿物的晶格之中,其数量与其他组分之间成简单的比例关系。结晶水受到晶格的束缚,结合较牢固,其脱失的温度较高,可达200-250oC失水后,其结晶结构要发生相应的变化,成为新的矿物。可利用脱水温度鉴定矿物。3.3结构水也称化合水,以(OH)-、(H2O)+离子的形式存在于晶格之中,结构水在晶格中占据严格的位置并有确定的含量比,与其他离子的联系相当牢固。脱水温度为600-1000oC可利用此值鉴定矿物。3.4层间水以中性水分子形式存在于矿物中,它分布于层与层之间,并参与矿物晶格的构成,但数量可变。其脱水温度在100-250oC脱水后,使层间距离减小,比重和折射率增高。层间水在一定程度上,可被有机溶液置换。3.5沸石水以中性水分子存在于沸石族矿物晶格之中,其性质与层间水类似,水分子存在于晶格的通道之中,水的含量在一定的范围内变化,失水温度80-400oC失水后,晶格不发生变化,只是一些物理性质发生变化,但失水后沸石能重新吸水,恢复原来的物理性质。含有层间水、沸石水的矿物,大多具有吸附阳离子,这类矿物即具有阳离子交换性。4矿物的化学式矿物的化学式4.1实验式只表示矿物中各组分数量比的化学式。形式简单,书写方便。但不能反映组分间的组合关系,易引起误解。4.2结构式(晶体化学式)既能表示矿物中各组分的种类和数量比,又能表面它们在晶体结构中的相互关系及存在形式的化学式。书写规则:(1)阳离子写在最前边。两种以上阳离子,按碱性由强到弱的顺序排列;(2)阴离子或络阴离子写在阳离子之后,络阴离子用方括号括起来;(3)附加阴离子写在主要阴离子的后面;(4)互为类质同象的离子用圆括号括起来,按含量由多到少的顺序排列;(5)水按不同情况书写:①结构水写在最后;②结晶水用圆括号括起来写在与之相联的阳离子后面;③沸石水写在化学式的最后,用圆点隔开;④层间水也用圆括号括起来,写在可交换的阳离子后面⑤吸附水不属于矿物本身的化学组成,在化学式中不表示。但胶体水属于胶体矿物特有的,应予以表示。55矿物的化学性质矿物的化学性质5.1矿物的可溶性固体矿物与某种溶液相互作用时,矿物表面的质点,由于本身的振动和受溶剂分子的吸引,离开矿物的表面进入或扩散到溶液中去,此过程称矿物的溶解。5.2矿物的可氧化性内因:矿物的化学成分外因:大气中的氧和溶解有氧及二氧化碳的水。5.3矿物与酸碱的反应矿物在一定的条件下可与酸碱反应,测定化学成分是鉴定和研究矿物的重要方法。—肉眼鉴定—详细鉴定—提取有用组分66矿物的形态矿物的形态矿物的形态包括:单体、集合体形态。6.1矿物单体的形态每一种晶体在外形的表现上,有两种表现:①不可能超越理想几何形态的范畴(石盐);②每个晶体都有自己的特殊性(方解石)。6.1.1结晶习性在相同的生长条件下,一定成分的同种矿物,总是有它自己的习见形态。矿物晶体的这种性质,称为矿物的结晶习性。描述时,先说明基本类型;再叙述总体形状。一向延长:晶体沿一个方向特别发育,柱状、针状等二向延展:晶体沿两个方向特别发育,板状、片状等三向等长:晶体沿三个方向大致相等发育,等轴状、粒状等钙沸石钙沸石绿...