实验一 : 矿物的组成、分类和识别

海南大学环境与植物保护学院唐文浩

实验一 : 矿物的组成、分类和识别


一、什么是矿物？矿物是组成矿石和岩石的基本单位。矿物具备以下条件：1 ）矿物是各种地质作用形成的天然化合物或单质，比如火山作用。它们可以是固态 (如石英、金刚石 )、液态 (如自然汞 )、气态（如火山喷气中的水蒸气）或胶态 (如蛋白石 )。2）矿物具有一定的化学成分。如金刚石成分为单质碳 (C) ，石英为二氧化硅 (SiO2) ，但天然矿物成分并不是完全纯的，常含有少量杂质。3）矿物还具有一定的晶体结构，它们的原子呈规律的排列。如石英的晶体排列是硅离子的四个角顶各连着一个氧离子形成四面体，这些四面体彼此以角顶相连在三维空间形成架状结构。如果有充分的生长空间，固态矿物都有一定的形态。如金刚石形成八面体状，石英常形成柱状，柱面上常有横纹。当没有生长空间时，它们的固有形态就不能表现出来。4）矿物具有较为稳定的物理性质。如方铅矿呈钢灰色，很亮的金属光泽，不透明，它的粉末（条痕）为黑色，较软（可被小刀划动），可裂成互为直角的三组平滑的解理面(完全解理 )，很重 (比重为 7.4-7.6) 。


矿物组成自然界的矿物很多，约有三千种，最常见的只有五六十种，至于构成岩石主要成分的矿物不过二三十种。组成岩石矿物主要成分的矿物，常称造岩矿物，它们共占地壳重量的 99% 。最常见的造岩矿物有以下几种：长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石。原生矿物：由地壳深处岩浆冷凝而形成的矿物。次生矿物：由原生矿物风化演变而形成的新矿物。又称次生粘土矿物。


矿物的物理性质 --颜色颜色：矿物的颜色是其重要的特征之一。一般地说，颜色是光的反射现象。矿物的颜色，根据其发生的物质基础不同，可以有自色、他色和假色。自色—矿物本身所含的化学成分中，具有的色素表现出来的颜色，如石英的白色。他色—矿物因为含有外来的带色素的杂质而产生的颜色，如无色透明的石英 (水晶 )因锰的混入被染成紫色。假色—矿物表面、解理面及裂缝因氧化而产生氧化膜产生光的干涉效应而呈现出的颜色。


矿物的物理性质 --条痕条痕：矿物粉末的颜色。将矿物在无釉瓷板上擦划，（注意矿物硬度小于瓷板）所留在瓷板上的颜色即为条痕。条痕对有色矿物具有鉴定意义。它可以消除假色，减弱他色，保存自色。比颜色更具有意义。赤铁矿颜色可能有赤红、黑灰等色，但其条痕为樱红色；黄金和黄铁矿，颜色大体相同，但黄金条痕为金黄色，黄铁矿为黑色或黑绿色。


矿物的物理性质 --光泽矿物表面对入射光线的反射能力称光泽，按其表现可分为：金属光泽—如黄铁矿。半金属光泽—如赤铁矿。非金属光泽—玻璃光泽：如石英晶面。油脂光泽：如石英断口面。丝绢光泽：如石棉。珍珠光泽：如白云母。土状光泽：如高岭石。


矿物的物理性质 --硬度矿物抵抗摩擦或刻划的能力。决定硬度时，常常用二个矿物相对刻划的方法即得出其相对硬度。表示硬度的大小，以摩氏硬度计的十种矿物作标准。指甲的硬度为 2.5、小刀的硬度为 5.5。因而它把矿物的硬度粗劣的划分为小于指甲 (<2.5) 、指甲与小刀之间 (2.5-5.5) 和大于小刀 (>5.5) 三个级别。


矿物的物理性质 --解理矿物受击后沿一定方向裂开成光滑平面的性质称为解理，矿物破裂时呈现有规则的平面称为解理面。按其裂开的难易、解理片之厚薄、大小及平整光滑程度，可分级为：极完全解理—解理面极平滑，可以裂开成薄片状，如云母。完全解理—解理面平滑不易发生断口，住往沿解理面裂开成小块，其外形仍与原来的晶形相似，如方解石。中等解理—在矿物碎块上，既可看到解理面，又可看到断口。如长石、角闪石。不完全解理—在矿物的碎块上，很难看到明显的解理面，大部分为断口，如磷石。无解理一矿物碎块中除晶面外，找不到其他光滑的面，如石英。


矿物的物理性质 --断口矿物受击后，产生不规则的破裂面，称为断口。在解理不发达以及非结晶矿物受击后，容易发生断口。形状有：贝壳状 (石英的断口 ) 。参差状 (自然铜 ) ，平坦状 (磁铁矿 )等。同一矿物，解理与断口表现出互为消长的关系，如极完全解理的云母，则不易见到断口。


二、矿物的分类自然元素矿物卤化物硫化物及其类似化合物氧化物和氢氧化物


（一）含氧盐1．橄榄石 (Peridot或 Olivine) 橄榄石是一种岛状结构硅酸盐矿物，化学分子式为 (Mg， Fe)2[SiO4]。属斜方晶系。晶体形态常呈短柱状，集合体多为不规则粒状。玻璃光泽，透明。折光率 1.654-1.690，双折射率 0.035-0.038。多色性不明显，色散 0.020。硬度 6.5-7.0，密度 3.27-3.48 克 /立方厘米。解理中等或不完全，常具贝壳状断口，具脆性，韧性较差，极易出现裂纹。橄榄石是组成上地幔的主要矿物，也是陨石和月岩的主要矿物成分。它作为主要造岩矿物常见于基性和超基性火成岩中。镁橄榄石还可产于镁夕卡岩中。橄榄石受热液作用蚀变变成蛇纹石。透明色美的橄榄石可作宝石。


1．橄榄石


2．方解石化学成分为 Ca[CO3]，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。晶体常为复三方偏三角面体或菱面体与六面体的聚形，集合体多呈粒状、块状、钟乳状、鲕状、纤维状及晶簇状等。通常为无色、乳白色，含杂质则染成各种颜色，有时具晕色，其中无色透明的晶体称冰洲石，玻璃光泽。摩氏硬度3 ，比重 2.6-2.9 ，三组完全菱面体解理，故名方解石，性脆。遇冷稀盐酸剧烈起泡，放出 CO2。


2．方解石方解石是分布最广的矿物之一，是组成石灰岩和大理岩的主要成分。在石灰岩地区，溶解在溶液中的重碳酸钙在适宜的条件下沉淀出方解石，形成千姿百态的钟乳石、石笋、石幔、石柱等自然景观。


3．白云石化学成分为 CaMg[CO3]2，晶体属三方晶系的碳酸盐矿物。白云石的晶体结构与方解石类似，晶形为菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片双晶常见，多呈块状、粒状集合体。纯白云石为白色，因含其他元素和杂质有时呈灰绿、灰黄、粉红等色，玻璃光泽。三组菱面体解理完全，性脆。摩氏硬度 3.5-4 ，比重 2.8-2.9 。矿物粉末在冷稀盐酸中反应缓慢。


3．白云石鉴定特征：以硬度稍大，在冷稀盐酸中反应缓慢等特征，可与相似的方解石相区别。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用作冶金熔剂、耐火材料、建筑材料和玻璃、陶瓷的配料。


4．孔雀石孔雀石的化学组成 Cu2[CO3](OH)2，晶体属单斜晶系的碳酸盐矿物。因颜色类似蓝孔雀羽毛的颜色而得名。晶体为柱状、针状或纤维状，通常呈钟乳状、肾状、被膜状或土状集合体。呈绿色，玻璃光泽，半透明。摩氏硬度 3.5-4 ，比重 4-4.5。遇盐酸起泡。


4．孔雀石产于铜矿床氧化带中，是含铜硫化物氧化的次生产物，常与蓝铜矿、赤铜矿、褐铁矿等共生，可用作寻找原生铜矿的标志。孔雀石可用于炼铜，质纯色美者可做为装饰品及工艺品原料，其粉末可做绿色颜料（称石绿）。俄罗斯乌拉尔、中国海南岛石碌等地盛产孔雀石。


5 ．蓝铜矿蓝铜矿的化学组成 Cu2[CO3]2(OH)2，晶体属单斜晶系的碳酸盐矿物。中国古代称为石青。晶体为柱状或厚板状，通常多呈粒状、钟乳状、皮壳状或土状集合体。深蓝色，条痕为天蓝色玻璃光泽，土状块体为浅蓝色。贝壳状断口。摩氏硬度 3.5-4 ，比重 3.7-3.9 。常与孔雀石共生。


5 ．蓝铜矿产于铜矿床氧化带中，是含铜硫化物氧化的次生产物，可用作寻找原生铜矿的标志。孔雀石可用于炼铜，质纯色美者可做为装饰品及工艺品原料，其粉末可作天蓝色颜料。


6．重晶石化学组成为 Ba[SO4]，晶体属正交（斜方）晶系的硫酸盐矿物。常呈厚板状或柱状晶体，多为致密块状或板状、粒状集合体。质纯时无色透明，含杂质时被染成各种颜色，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明。三组解理完全，夹角等于或近于 90°。摩氏硬度 3-3.5，比重 4.3-4.6 。


6．重晶石重晶石主要形成于中低温热液条件下，中国湖南、广西、青海、新疆等地有巨大的重晶石矿脉。重晶石是提取钡的原料，磨成细粉可作钻探用的泥浆加重剂，又可做各种白色颜料、涂料以及橡胶业、造纸业的填充剂和化学药品等。


7．石膏化学组成为 Ca[SO4]·2H2O ，晶体属单斜晶系的含水硫酸盐矿物。晶体常呈近似菱形的板状，燕尾双晶常见，多为纤维状、粒状、致密块状集合体。玻璃光泽，纤维状者呈丝绢光泽。一组极完全解理，薄片具挠性。摩氏硬度 2 ，比重 2.3 。石膏有多种形态产出：质纯无色透明的晶体称为透石膏；雪白色、不透明的细粒块状称为雪花石膏；纤维状集合体并具丝绢光泽的称为纤维石膏。石膏加热放出水分后，变为熟石膏。


7．石膏石膏主要由化学沉积作用形成。泻湖盆地中沉积的石膏层，规模巨大，常与硬石膏、石盐、钾石盐等共生。中国的石膏矿储量在世界名列前茅，以湖北应城最为著名。石膏主要用于制作模型、雕塑、粉笔、涂料、水泥、农肥等。


8 ．白钨矿白钨矿的化学成分为 Ca[WO4]，晶体属四方晶系的钨酸盐矿物。晶体为近于八面体的四方双锥，集合体多为粒状、致密块状。常呈无色或白色，有时带灰白、浅黄、褐、绿等颜色，条痕白色，玻璃光泽到金刚光泽，断口油脂光泽，解理中等，性脆。摩氏硬度 4.5-5，比重大，达 6.1 。


8 ．白钨矿白钨矿主要产于花岗岩与石灰岩接触带的夕卡岩中。中国湖南瑶岗仙是世界著名的白钨矿产地。世界著名产地还有朝鲜南部的山塘、德国萨克森、英国康沃尔、澳大利亚新南威尔士、玻利维亚北部和美国内华达州等。白钨矿是炼钨的重要原料。


9．磷灰石化学通式为 X5[ZO4] 3(F,Cl,OH) ，晶体属六方晶系的磷酸盐矿物的总称。矿物族名，式中 X 代表 Ca、 Sr、 Ba、 Pb、 Na、 Ce、 Y等，Z主要为 P，还可为 As、 V、 Si等。晶体一般为带锥面的六方柱，集合体呈粒状、块状或结核状等。颜色多样，有白、灰、黄绿、褐、紫等色，玻璃光泽，解理沿底面不完全，性脆，断口不平坦，油脂光泽，透明至不透明。摩氏硬度 5，比重 3.18-3.21 。加热后可发磷光。将钼酸铵粉末置于磷灰石上，加硝酸，可生成黄色的磷钼酸铵，用以快速试磷。


9．磷灰石磷灰石以副矿物见于各种火成岩中，在碱性岩中可以形成有工业价值的矿床。规模巨大的磷灰石矿床主要为浅海沉积成因，以胶磷矿为主，中国湖北襄阳、云南昆阳、贵州开阳磷矿就是这种成因。磷灰石是制磷和磷肥的最主要原料。


10 ．绿柱石绿柱石的化学组成为 Be3Al2[Si6O18]，晶体属六方晶系的环状结构硅酸盐矿物。晶体常呈六方柱，柱面上有纵纹，集合体有时呈晶簇或针状，有时可形成伟晶，长可达 5米，重达 18吨。多为浅绿色，成分中富含铯时，呈粉红色，称为玫瑰绿柱石；含铬时，呈鲜艳的翠绿色，称为祖母；含二价铁时，呈淡蓝色，称为海蓝宝石；含三价铁时，呈黄色，称为黄绿宝石。玻璃光泽，解理不完全。摩氏硬度 7.5-8，比重 2.6-2.9 。


10 ．绿柱石绿柱石主要产于花岗伟晶岩中，云英岩及高温热液脉中也有产出。绿柱石是炼铍的主要矿物原料，色泽美丽者是珍贵的宝石，如祖母绿、海蓝宝石。


11．电气石化学通式为 NaR3Al6[Si6O18][BO3]3(OH,F)4 ，晶体属三方晶系的一族环状结构硅酸盐矿物的总称。式中 R 代表金属阳离子，当 R为 Mg2+、 Fe

2+或（ Li++Al3+）时，分别构成镁电气石、黑电气石和锂电气石三个端员矿物种。电气石晶体呈近三角形的柱状，两端晶形不同，柱面具纵纹，常呈柱状、针状、放射状和块状集合体。颜色多变，富铁者为黑色，富锂、锰、铯者为玫瑰色或深蓝色，富镁者呈褐色或黄色，富铬者为深绿色。玻璃光泽，断口松脂光泽，半透明至透明。无解理。摩氏硬度 7-7.5，比重 2.98-3.20。有压电性。


11．电气石电气石多与气成作用有关，一般产于花岗伟晶岩中，也可产于交代作用形成的变质岩中。具压电性的晶体可用于无线电工业，色泽鲜艳者可作宝石，在中国称为碧玺。


12．绿泥石化学通式为 Y3[Z4O10](OH)2·Y3(OH)6，晶体属单斜、三斜或正交（斜

方）晶系，是一族层状结构的硅酸盐矿物的总称。化学式中 Y主要代表 Mg2+、 Fe2+、 Al3+和 Fe3+等阳离子， Z主要是 Si和 Al，少量的 Fe3+和 B3+。通常所称的绿泥石是富含镁铁质的绿泥石。晶体呈假六方片状或板状，薄片具挠性。集合体呈鳞片状、土状。浅绿至深绿色。玻璃光泽或珍珠光泽，透明至不透明。一向最完全解理。摩氏硬度 2-2.5，比重 2.6-3.3 。


12．绿泥石绿泥石与云母极相似，但前者具有特征的绿色，有挠性而无弹性。绿泥石是一些变质岩的造岩矿物。火成岩中的镁铁矿物如黑云母、角闪石、辉石等在低温热水作用下易形成绿泥石。


13．蛇纹石蛇纹石的化学组成是 Mg6[Si4O10](OH)2，是一族层状结构的硅酸盐矿

物的总称。单体少见，多呈致密块状、层状或纤维状集合体。具有各种色调的绿色、浅黄色，常呈似蛇皮的绿黑相间的花纹，故称蛇纹石。条痕白色，块状蛇纹石呈油脂光泽或蜡状光泽，纤维状石膏具丝绢光泽。摩氏硬度 2.5-3.5，比重 2.5-2.65。稍具滑感。

蛇纹石的纤维状变种称温石棉，为石棉的一种，具典型的丝绢光泽，富挠性。


13．蛇纹石蛇纹石主要是超基性岩或镁质碳酸岩中的富镁的矿物经热液交代变质而成。蛇纹石可作为耐火材料和生产钙镁磷肥的原料。绿色不透明者称岫玉，因辽宁岫岩县出产而得名，是著名的玉石。


14．石棉能劈分成细长而柔韧的纤维并可资利用的纤维状硅酸盐矿物的统称。石棉可分为蛇纹石石棉（温石棉）和闪石石棉两类。狭义的石棉是指透闪石石棉和阳起石石棉。蛇纹石石棉和闪石石棉的区分：把石棉放在研钵中研磨，蛇纹石石棉成混乱的毡团，纤维不易分开，闪石石棉研磨后易分成许多细小的纤维。不含铁的石棉呈白色，含铁的石棉呈不同色调的蓝色。纤维状集合体丝绢光泽蛇纹石石棉分布很广，占石棉产量的 95% 以上，它主要形成于侵入岩与白云岩或白云质灰岩的接触带和超基性岩经变质作用形成的蛇纹岩的网状裂隙中。闪石石棉多在动力变质条件下，由热液提供钠和镁交代含铁硅质岩而成。


14．石棉石棉常用于耐热、绝缘、耐酸、耐碱的材料。中国四川石棉县及青海省芒崖是石棉的著名产地。


15 ．黄玉黄玉的化学组成为 Al2[SiO4][F， OH]2，晶体属正交（斜方）晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体通常呈短柱状，柱面有纵纹，多呈粒状或块状集合体。无色或黄、蓝、红等色，玻璃光泽，透明至不透明。一组与柱面垂直的完全解理。摩氏硬度 8，比重 3.4-3.6 。

黄玉是典型的气成热液矿物，产于花岗伟晶岩、酸性火山岩的晶洞、云英岩和高温热液钨锡石英脉中。


15 ．黄玉世界著名产地有巴西、俄罗斯的乌拉尔和巴基斯坦的卡特朗。黄玉可作轴承及研磨材料，质佳者可作贵重宝石。中国内蒙古和江西等地出产黄玉。


16．高岭石高岭石，其化学组成为 Al4[Si4O10]·(OH)2，晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。多呈隐晶质、分散粉末状、疏松块状集合体。白或浅灰、浅绿、浅黄、浅红等颜色，条痕白色，土状光泽。摩氏硬度 2-2.5，比重 2.6-2.63 。吸水性强，和水具有可塑性，粘舌，干土块具粗糙感。高岭石是组成高岭土的主要矿物，常见于岩浆岩和变质岩的风化壳中。高岭石、长石、赤铁矿、褐铁矿、蛀石以及蒙脱石等这些颗粒都很细小的矿物，在 0.002mm以下，有的更小就成为纳米级的矿物。它们笼统称之为粘土矿物。


16．高岭石中国高岭石的著名产地有江西景德镇、江苏苏州、河北唐山、湖南醴陵等。世界其它著名产地有英国的康沃尔和德文、法国的伊里埃、美国的佐治亚等。高岭石是陶瓷的主要原料，在其它工业中也有广泛使用。


17．正长石正长石的化学组成是 KAlSi3O8，晶体属单斜晶系的架状结构硅酸盐矿物。正长石是钾长石的亚稳相变体，钾长石和钠长石不完全类质同象系列。短柱状或厚板状晶体，常见卡斯巴双晶、巴温诺双晶和曼尼巴双晶，集合体为致密块状。肉红或浅黄、浅黄白色，玻璃光泽，解理面珍珠光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成 90°，由此得正长石之名。摩氏硬度 6 ，比重 2.56-2.58。 900℃以上生成的无色透明长石称透长石。


17．正长石正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中，在钾长片麻岩和花岗混合岩以及长石砂岩和硬砂岩中也有分布。正长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，也可用于制取钾肥。


18 ．斜长石斜长石属于 NaAlSi3O8（ Ab） -CaAl2Si2O8（ An）类质同象系列的长石矿物的总称，共分为 6个矿物种：钠长石、奥长石、中长石、拉长石、倍长石和钙长石。岩石学中将前二者统称为酸性斜长石，而将后三者统称为基性斜长石。晶体属三斜晶系的架状结构硅酸盐矿物，多为柱状或板状，常见聚片双晶，在晶面或解理面上可见细而平行的双晶纹。白至灰白色，有些呈微浅蓝或浅绿色，玻璃光泽，半透明。两组解理（一组完全、一组中等）相交成 86°24′，故得名斜长石。摩氏硬度 6-6.5，比重 2.6-2.76 。


18 ．斜长石斜长石广泛分布于岩浆岩、变质岩和沉积碎屑岩中。斜长石是陶瓷业和玻璃业的主要原料，色泽美丽者可作宝玉石材料，如日光石。


19．普通辉石普通辉石的化学成分为 (Ca， Na)(Mg， Fe， Al， Ti)[(Si ， Al)2O6]，晶体属单斜晶系的单链状结构硅酸盐矿物。短柱状，横断面近八边体，集合体常为粒状、放射状或块状。绿黑至黑色，条痕无色至浅灰绿色，玻璃光泽（风化面光泽暗淡），近乎不透明。两组柱面中等解理，相交近直角（ 87°或 93°）。摩氏硬度 5-6 ，比重 3.23-3.52 。


19．普通辉石普通辉石是火成岩、尤其是基性岩、超基性岩中很常见的一种造岩矿物，在月岩中也很丰富，变质岩中偶有出现。


20 ．普通角闪石普通角闪石的化学成分为 (Ca， Na)2-3(Mg2+， Fe2+， Fe3+，Al3+)5[(Al， Si)4o11] (oH)2，晶体属单斜晶系的双链状结构硅酸盐矿物。晶体呈长柱状，横断面为近菱形的六边体，集合体常呈粒状、针状或纤维状。绿黑至黑色，条痕浅灰绿色，玻璃光泽，近乎不透明。两组柱面解理完全，交角为 124°或 56°。摩氏硬度 5-6 ，比重 3.1-3.4 。鉴定特征：晶体长柱状，横断面菱形，绿黑色，二组解理，交角 124°。


20 ．普通角闪石普通角闪石是火成岩和变质岩的主要造岩矿物。普通角闪石可做铸石原料中的配料。


21．云母云母的化学组成是 XY2-3[Z4O10](OH)2，晶体属单斜晶系的一族层状结构的硅酸盐矿物的总称。 X 代表 2:1型结构单元层层间的阳离子，主要为 K+，也可为 Na+。 Y 代表层内八面体片中的阳离子，主要是 Al3+、Mg2+、 Fe2+、 Fe3+或 Li+。 Z 代表四面体片中的阳离子，基本上是 Si4+以及 Al3+， Si:Al为 3:1 。云母族矿物，按照成分和颜色，可分为白云母、金云母、黑云母等。云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。颜色多样，玻璃光泽，解理面上珍珠光泽，透明或半透明。具一组极完全的平行底面解理，薄片富弹性。摩氏硬度 2-3 ，比重 2.7-3.1 。具高度的不导电性和耐火性。


21．云母白云母为无色及浅灰、浅黄、浅绿等色。呈细小鳞片状、具丝绢光泽的异种称绢云母。金云母是含镁的云母，黄褐色或金黄色，解理面上常具有半金属光泽。黑云母是含镁、铁的云母，黑、绿黑或褐黑色。　　白云母和金云母可作为绝缘材料，广泛用于电器、电子等工业生产。


22．滑石化学组成为 Mg3[Si4O10](OH)2，晶体属三斜晶系的层状结构硅酸盐矿物。假六方片状单晶少见，一般为致密块状、叶片状、纤维状或放射状集合体。白色或各种浅色，条痕常为白色，脂肪光泽（块状）或珍珠光泽（片状集合体），半透明。摩氏硬度 1 ，比重 2.6-2.8。一组极完全解理，薄片具挠性。有滑感，绝热及绝缘性强。　　鉴定特征：根据浅色，低硬度（指甲可刻划），具滑感，一组极完全解理等特征，可与叶腊石、块状蛇纹石等外表相似的矿物相区别。


22．滑石滑石是热液蚀变矿物。富镁矿物经热液蚀变常变为滑石，故滑石常呈橄榄石、顽火辉石、角闪石、透闪石等矿物假象。滑石广泛用于造纸、陶瓷、橡胶、油漆、耐火器材、纺织、染料、铸造及制药等工业。质软、滑腻、光泽柔和的块状滑石用于雕刻工艺品材料。


23．石榴子石石榴子石化学通式为 A3B2[SiO4]3，晶体属等轴晶系的一族岛状结构硅酸盐矿物的总称。化学式中 A 代表二价阳离子，主要有镁、铁、锰和钙等； B 代表三价阳离子，主要有铝、铁、铬、钛等。石榴子石按成分特征，通常分为铝系和钙系两个系列。铝系矿物成员有：紫红色、玫瑰红色镁铝榴石；红褐色、橙红色铁铝榴石；深红色锰铝榴石。钙系矿物成员有：黄褐色、黄绿色钙铝榴石；棕、黄绿色钙铁榴石；鲜绿色钙铬榴石。石榴子石晶形好，常呈菱形十二面体、四角三八面体或两者的聚形体，集合体呈致密块状或粒状。颜色变化大（深红、红褐、棕绿、黑等），无解理，断口参差状，玻璃光泽至金刚光泽，断口为油脂光泽，半透明。摩氏硬度 6.5-7.5，比重 3.32-4.19 。性脆。


23．石榴子石石榴子石在自然界分布广泛。镁铝榴石主要产于基性岩和超基性岩中。铁铝榴石常见于片岩和片麻岩中。钙铝榴石和钙铁榴石是夕卡岩的主要矿物。钙铬榴石产于超基性岩中。石榴子石主要作研磨材料，色彩鲜艳透明者可做宝石，俗称子牙乌。


23．石榴子石中国地质博物馆中，藏有一颗橙红色的锰铝榴石大晶体，重达 1397克拉，产于新疆。美国国家自然历史博物馆中珍藏着世界上最好的一颗褐黄色透明的肉桂石（铁钙铝榴石），是一个雕刻精巧的基督头像，重 61.5 克拉，堪称无价之宝。紫牙乌的原生矿床有多种，主要产在许多岩浆岩或变质岩类中，多数宝石级石榴石发现在冲积砂矿中。世界上石榴石的主要产地有斯里兰卡、印度、马达加斯加、美国、中国等国。我国的十多个省区均发现有宝石级石榴石矿物。


24．锆石锆石化学组成为 Zr[SiO4]，除主要含锆外，还常含铪、稀土元素、铌、钽、钍等。锆石属四方晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体形态呈四方柱和四方双锥组成的短柱状晶形，集合体呈粒状。质纯者无色，含杂质者颜色为红、黄、蓝、紫、褐色等，最佳的颜色是无色透明的红色和蓝色。具金刚光泽，透明至半透明，条痕白色。依据锆石中放射性元素影响折光率、硬度、密度的程度将它分为“高型”、“中间型”、“低型”三种。折光率“高型” 1.925-1.984 ，“低型” 1.780-1.815。双折射率“高型” 0.059 ，“低型” 0.005。“高型”色散较强，为 0.04 。硬度“高型” 7-7.5，“低型” 6 。密度“高型” 4.6-4.8 克 /立方厘米，“低型“ 3.9-4.1克 /立方厘米。具较强的脆性。紫外线照射下，“高型”锆石呈红色荧光。


24．锆石锆石在各种火成岩中作为副矿物产出。在碱性岩和碱性伟晶岩中可富集成矿，锆石也常富集于砂矿中 ,中国东部的碱性玄武岩中也有宝石级的锆石。世界上重要的宝石级的锆石产于老挝、柬埔寨、缅甸、泰国等地。锆石是提取锆和铪的最重要的矿物原料，也用于国防和航天工业。


25 ．白榴石白榴石的化学组成为 K[AlSi2O6]，晶体属四方晶系的架状结构硅酸盐矿物。属似长石类。通常呈等轴晶系变体外形，呈四角三八面体，也常呈立方体和菱形十二面体的聚形。白色或黄白色，光泽暗淡。贝壳状断口。摩氏硬度 5.5-6 ，比重 2.47-2.5。一般出现于富钾贫硅的喷出岩及浅成岩中。白榴石可用于提取钾和铝及工业明矾。含白榴石的岩石风化所形成的土壤常较肥沃。


25 ．白榴石意大利的维苏威火山和美国的白榴石山为著名产地。中国江苏铜井娘娘山的白榴石响岩中有大量白榴石。白榴石可用于提取钾和铝及工业明矾。


26．天青石天青石的化学组成为 Sr[SO4]，晶体属正交（斜方）晶系的硫酸盐矿物。与重晶石形成完全类质同象系列，富含钡的称为钡天青石。常呈厚板状或柱状晶体，多为致密块状或板状、粒状集合体。质纯时无色透明，有些带浅蓝或蓝灰色调，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明。三组解理完全，夹角等于或近于 90°。摩氏硬度 3-3.5，比重 3.9-4.0。灼烧天青石碎片时火焰为深紫红色。


26．天青石沉积形成的天青石与碳酸盐和石膏伴生，热液成因的天青石常以矿脉产出。中国江苏溧阳爱景山天青石脉状矿床是亚洲最大的锶矿产地。天青石主要用于制造碳酸锶以及生产电视机显像管玻璃等。


27．十字石十字石化学组成为 Fe2Al9[SiO4]4，晶体属单斜晶系的岛状结构硅酸盐矿物。晶体通常粗大，呈短柱状，十字形贯穿双晶常见，并因此而得名。棕红、红褐、淡黄褐或黑色，玻璃光泽。摩氏硬度 7.5，比重 3.74-3.84 。十字石常产于富铁、铝质的泥质岩石的区域变质岩中，如云母片岩、千枚岩、片麻岩等。透明的十字石可作为宝石。


28．红柱石

化学成分为 Al2[SiO2]O ，晶体属正交（斜方）晶系的岛状结构硅酸盐矿物。通常晶体呈柱状，横断面接近四方形。集合体呈放射状或粒状，呈放射状的，俗称菊花石。粉红色、红褐色或灰白色，玻璃光泽，柱面解理中等。摩氏硬度 6.5-7.5，比重 3.15-3.16 。红柱石在生长过程中俘获部分碳质和粘土矿物，在晶体内部定向排列，在横断面上呈十字形，俗称空晶石。


28．红柱石红柱石常见于泥质岩和侵入岩的接触变质带中。世界著名产地有西班牙的安达卢西亚、奥地利的蒂罗尔州、巴西的米纳斯吉拉斯等。中国北京西山盛产放射状的红柱石。红柱石是高级的耐火材料，菊花石是美丽的观赏石。


29．霞石化学成分为 KNa3[AlSiO4]4，晶体属六方晶系的架状结构硅酸盐矿物，是最主要的似长石矿物。通常晶体呈六方短柱状、厚板状，集合体呈粒状或致密块状。无色或灰白色，因含杂质而呈浅黄、浅绿或浅红等色，玻璃光泽。贝壳状断口，断口呈典型的油脂光泽。摩氏硬度 5.5-6 ，比重 2.55-2.66 。


29．霞石霞石主要产于富钠贫硅的碱性火成岩和伟晶岩中。世界著名产地有挪威、瑞典、俄罗斯的科拉半岛和伊尔门山、肯尼亚和罗马尼亚等地。霞石主要用于玻璃和陶瓷工业。


30 ．蛭石化学组成为 Mg0-5(OH)4{Mg3[AlSi3O10](OH)2}，晶体属单斜晶系层状结

构硅酸盐矿物。因加热时能迅速膨胀，弯曲呈水蛭状而得名。集合体呈片状、土状或粉末状。一般呈褐色、褐黄色或暗绿色，带油脂的玻璃光泽。底面解理完全，解理片具挠性。摩氏硬度 1.5-2.8，比重 2.1-2.7 。蛭石通常由云母经低温热液蚀变或风化而成。蛭石可用作建筑材料、油的吸附剂、消音材料等。


30 ．蛭石当加热蛭石时，含在层状结构之间的水分子变为蒸汽，所产生的压力使层片被迅速撑开，所以出现了膨胀，膨胀后的矿物相对密度变小，由原来的2.4-2.7 变成 0.6-0.9 ，所以可浮游于水上（水的相对密度为 1）。膨胀后的蛭石有很优良的绝热性、隔音性、绝缘性、阻燃性、阳离子交换性能等。因此蛭石被广泛应用于许多部门。


（二）自然元素矿物1．金刚石钻石的化学成分是碳，这在宝石中是唯一由单一元素组成的。属等轴晶系。晶体形态多呈八面体、菱形十二面体、四面体及它们的聚形。纯净的钻石无色透明，由于微量元素的混入而呈现不同颜色。强金刚光泽。折光率 2.417 ，色散中等，为 0.044 。均质体。热导率为 0.35 卡 /厘米·秒·度。用热导仪测试，反应最为灵敏。硬度为 10，是目前已知最硬的矿物，绝对硬度是石英的 1000倍，刚玉的 150倍，怕重击，重击后会顺其解理破碎。一组解理完全。密度 3.52克 /立方厘米。钻石具有发光性，日光照射后，夜晚能发出淡青色磷光。 X射线照射，发出天蓝色荧光。钻石的化学性质很稳定，在常温下不容易溶于酸和碱，酸碱不会对其产生作用。具半导体性能。


1．金刚石原生金刚石主要产于金伯利岩或钾镁煌斑岩的岩筒或岩脉中，砂金刚石产于冲积的砂矿中。金刚石加热到 1000℃时，可缓慢变为石墨。常林钻石重 158.768克拉，长 17.3毫米，颜色，质地纯洁，透明如水，晶莹剔透。晶体形态为八面体和菱形十二面体的聚形，比重 3.52。常林钻石是由山东省临沭县岌山镇常林村农民魏振芳于 1977年 12月 21日在田间松散的沙土中翻地时发现的。


2．石墨化学成分为 C，晶体属六方或三方晶系的自然元素矿物。与金刚石成同质多象。石墨晶体结构中，碳原子按六方环状成层排列。石墨晶体呈六方片状，集合体常呈鳞片状、土状、块状。铁黑色或钢灰色，条痕为黑色，半金属光泽，不透明。摩氏硬度 1-2 ，一组极完全底面解理。比重 2.21-2.26 。易污手，手摸具滑感。良导体，耐高温，不溶于酸。鉴定特征：钢灰色或铁黑色，染手染纸，具滑腻感。


2．石墨石墨最常见于变质岩中，是有机碳物质变质形成的，煤层经热变质也可形成石墨。有些火成岩中也可出现少量石墨。石墨可用于制造电极、润滑剂、铅笔芯、原子反应堆中的中子减速剂等，以及用来合成金刚石。


3．自然金化学成分为 Au，晶体属等轴晶系的一种自然元素矿物。良好晶体极少见。自然金通常呈树枝状、粒状或鳞片状，较少呈不规则的大块状，俗称“狗头金”。颜色、条痕均为金黄至浅黄色，随含银量增加而变淡，金属光泽，不透明。摩氏硬度 2.5-3 ，无解理。比重 15.6-19.3 。是热和电的良导体，不氧化，不溶于酸，但可溶于王水。有强的延展性， 1克自然金可拉成约 2公里长的细丝。鉴定特征：金黄色，金属光泽，密度大，硬度低，富延展性。


3．自然金产于原生矿床中的自然金俗称山金，它主要产于含金石英脉或蚀变岩脉中，故又称为脉金；产于砂矿中的金俗称砂金。


（三）卤化物 1．萤石萤石又称为氟石，化学成分为 CaF2，晶体属等轴晶系的卤化物矿物。在紫外线、阴极射线照射下或加热时发出蓝色或紫色萤光，并因此而得名。晶体常呈立方体、八面体或立方体的穿插双晶，集合体呈粒状或块状。浅绿、浅紫或无色透明，有时为玫瑰红色，条痕白色，玻璃光泽，透明至不透明。八面体解理完全。摩氏硬度 4 ，比重 3.18。萤石主要产于热液矿脉中。无色透明的萤石晶体产于花岗伟晶岩或萤石脉的晶洞中。


1．萤石萤石在冶金工业上可用作助熔剂，在化学工业上是制造氢氟酸的原料。


2．石盐 /钾石盐石盐又称岩盐，化学成分为 NaCl，晶体都属等轴晶系的卤化物。单晶体呈立方体，在立方体晶面上常有阶梯状凹陷，集合体常呈粒状或块状。纯净的石盐无色透明，含杂质时呈浅灰、黄、红、黑等色，玻璃光泽。三组立方体解理完全。摩氏硬度 2.5，比重 2.17 。易溶于水。味咸。钾石盐的化学成分为 KCl，晶体属等轴晶系的卤化物。单晶体呈六面体，集合体常呈粒状或块状。纯净的钾石盐无色透明，含杂质时呈浅灰、浅蓝、红色等，玻璃光泽。三组立方体解理完全。摩氏硬度 2 ，比重 1.99 。易溶于水。鉴定特征：钾石盐和石盐性质极相似，但钾盐味苦咸且涩，火焰为紫色，而石盐味咸，火焰为黄色。


2．石盐 /钾石盐石盐是典型的化学沉积成因的矿物。在盐湖或泻湖中与钾石盐和石膏共生。石盐可作为食品调料和防腐剂，是重要的化工原料。钾石盐常与石膏等一起产于含盐的沉积岩层和现代沉积盆地中。钾石盐绝大部分用于制造钾肥，部分用于提取钾和制造钾的化合物。


（四）硫化物及其类似化合物1．方铅矿方铅矿是硫化物中很著名的矿物，它由金属元素铅和非金属元素硫组成，分子式是 PbS ，组成中常含有 Ag、 Bi 、 Sb、 As、 Cu、 Zn、Se 等元素。晶体外形常呈立方体，有时为立方体和八面体的聚形，集合体常呈粒状和致密块状。方铅矿颜色呈铅灰色，在白色瓷板上的条痕呈灰黑色，金属光泽。摩氏硬度 2.5，比重 7.4-7.6 ，是它重要的鉴定特征之一。方铅矿还有一个重要特征是发育三组相互垂直的完全解理，故它很容易裂成立方体小块。


1．方铅矿方铅矿是自然界分布最广的含铅矿物，经常在热液矿脉及接触交代矿床中产出，伴生矿物有闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、方解石、石英、重晶石、萤石等。它是炼铅的最重要的矿物原料，而含银的方铅矿又是炼银的重要原料。


2．闪锌矿化学成分是 ZnS ，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。闪锌矿的晶体结构中经常含有铁（ Fe）、镉（ Cd）、铟（ In）、镓（ Ga）等有价值的元素。闪锌矿近乎无色，随含铁量的增加，闪锌矿的颜色从浅黄、黄褐变到铁黑色，透明度也由透明到半透明，甚至不透明。闪锌矿的条痕颜色较矿物颜色浅，呈浅黄或浅褐色。无色晶体新鲜解理面呈金刚光泽，浅色闪锌矿稍有松脂光泽，深色闪锌矿呈半金属光泽。闪锌矿完好晶形呈四面体或菱形十二面体，但少见，常呈粒状集合体。它有完全的菱形十二面体解理，但在实际观察中很少能看到六个方向有解理的情况。摩氏硬度 3.5-4 ，比重 3.9-4.2 。


2．闪锌矿闪锌矿是最重要的锌矿石，几乎总与方铅矿共生，是提炼锌的主要矿物原料，其成分中所含的镉、铟、镓等稀有元素也可以综合利用。


3．辰砂辰砂化学成分是 HgS ，晶体属三方晶系的硫化物矿物。矿物和条痕都呈朱红色。辰砂晶体主要是菱面体和厚板形，少数为短柱形，贯穿双晶常见。常见的是粒状，块状以及被膜状集合体。三组完全解理。肉眼识别辰砂的主要依据是：红色及红色条痕，比重大，达 8.0，摩氏硬度低，为 2-2.5，金刚光泽。辰砂是典型的低温热液矿物。辰砂几乎是提炼汞的唯一矿物原料。辰砂的单晶体可以做激光调制晶体，是当前激光技术的关键材料。辰砂还是中药材之一。


3．辰砂中国湖南辰州（今沅陵）盛产此矿物，故称辰砂，古时又称丹砂或朱砂。 1980年在贵州岩屋坪矿山发现一块“辰砂王”，晶体长 65.4毫米，宽 35毫米，高 37毫米，净重 237克，质纯无暇，是辰砂晶体中的罕见珍品。


4．黄铜矿黄铜矿的化学成分是 CuFeS2，晶体属四方晶系的硫化物矿物。单个晶体很少见，集合体常为不规则的粒状或致密块状。黄铜色，表面常有斑驳的蓝、紫、褐色的锖色膜，条痕绿黑色，金属光泽。断口参差状或贝壳状，无解理。摩氏硬度 3～ 4 ，小刀可以刻破，性脆，比重 4.1～ 4.3 。黄铜矿易被误认为黄铁矿和自然金，但以其更黄的颜色和较低的硬度与黄铁矿相区别，以其绿黑色的条痕、性脆及溶于硝酸与自然金相区别。


4．黄铜矿黄铜矿是提炼铜的主要矿物之一，是仅次于黄铁矿的最常见的硫化物之一，也是最常见的铜矿物。在地表风化作用下，黄铜矿常变为绿色的孔雀石和蓝色的蓝铜矿。

孔雀石孔雀石


5 ．黄铁矿黄铁矿化学成分是 FeS2 ，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有 NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。立方体晶面上有与晶棱平行的条纹，各晶面上的条纹相互垂直。集合体呈致密块状、粒状或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕绿黑色，强金属光泽，不透明，无解理，参差状断口。摩氏硬度较大，达 6-6.5，小刀刻不动。比重 4.9-5.2 。在地表条件下易风化为褐铁矿。


5 ．黄铁矿黄铁矿因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。黄铁矿是分布最广泛的硫化物矿物，在各类岩石中都可出现。黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料。


6．辉锑矿辉锑矿化学成分是 Sb2S3 ，晶体属正交（斜交）晶系的硫化物矿物。晶体常见，形态特征鲜明，单晶具有锥面的长柱状或针状，柱面具明显的纵纹，一般呈柱状、针状、放射状或块状集合体。辉锑矿物理性质主要有：铅灰色，条痕黑灰色，强金属光泽，不透明，沿柱面发育有一组完全板面解理，性脆。摩氏硬度 2-2.5。比重 4.52-4.62 。蜡烛加热可以熔化。


6．辉锑矿辉锑矿是提炼锑的最重要的矿物原料。辉锑矿常与黄铁矿、雌黄、雄黄、辰砂、方解石、石英等共生于低温热液矿床，是分布最广的锑矿石。中国是著名的产锑国家，储量居世界第一，尤以湖南新化锡矿山的锑矿储量大质量高。


7．雌黄 /雄黄雌黄的化学成分是 As2S3，晶体属单斜晶系的硫化物矿物。单晶体呈板状或短柱状，集合体呈片状、肾状、土状等。板状解理极完全。摩氏硬度低，为 1.5-2 ，比重 3.49 。柠檬黄色，条痕鲜黄色，油脂光泽至金刚光泽。与自然硫相似，但自然硫不具完全解理。雄黄的化学成分是 AsS ，晶体属单斜晶系的硫化物矿物，又名鸡冠石。单晶体通常细小，呈短柱状，少见，一般以粒状或块状集合体产出。长期暴露于日光下会变为粉末状。板状解理良好。雄黄常呈橘红色，条痕呈淡橘红色，与辰砂相似，但辰砂的条痕颜色鲜红，呈油脂光泽。摩氏硬度低，为 1.5-2 ，比重 3.48。


7．雌黄 /雄黄雄黄与雌黄、辰砂和辉锑矿紧密共生于低温热液矿床中。雄黄与雌黄是提取砷及制造砷化物的主要矿物原料。雄黄是中国传统中药材，具杀菌、解毒功效。雄黄与雌黄又称鸳鸯矿。

雄黄雌黄


8 ．辉钼矿辉钼矿化学成分为 MoS2，晶体有不同类型，分属六方和三方晶系的硫化物矿物。呈铅灰色，表面上看像铅，条痕为亮铅灰色，强金属光泽。通常呈叶片状、鳞片状集合体。一组极完全底面解理。摩氏硬度约为 1-1.5，比重大，达5。薄片具挠性。在光薄片下，不透明，有白色到灰白色的强烈多色性和非均质性。与石墨相似，但以其密度较大、光泽较强、颜色及条痕较淡与石墨相区别。


8 ．辉钼矿辉钼矿常产于花岗岩与石灰岩的接触带及和伟晶气成矿床中。辉钼矿是提炼钼的最重要的矿物原料。世界著名产地是美国科罗拉多州的克来马克斯和尤拉德 -亨德森。中国的辉钼矿储量名列世界前茅，辽宁的杨家杖子是主要产地。


9．毒砂毒砂的化学成分为 FeAsS ，晶体属单斜或三斜晶系的硫化物矿物，中国古代称为白砒石。单晶体常呈柱状，集合体往往为粒状或致密块状。其主要物理性质是：锡白色，条痕灰黑色，金属光泽，摩氏硬度 5.5-6.0，比重 6.2 。锤击它，发出蒜臭味。　　毒砂是分布最广的一种硫砷化物，常含类质同象混入物钴，所以毒砂除可以作为提取砷及制造砷化物的原料外，还可以用来提取钴。


9．毒砂毒砂常产于高温热液矿床、伟晶岩及交代矿床中，在钨锡矿脉中与黑钨矿、锡石共生。世界著名产地有德国的弗赖贝尔格、英国的康沃尔、加拿大的科博尔等地。中国的毒砂多分布于湖南、江西、云南等地。


（五）氧化物和氢氧化物1．刚玉刚玉的化学成分为 Al2O3，可含微量的 Fe、 Ti 或 Cr 等元素，晶体属三方晶系的氧化物矿物。晶体一般为蓝灰、黄灰、红和绿色，含少量的铬呈红色，含少量的铁和钛呈蓝色，红宝石和蓝宝石是透明的红色和蓝色宝石级刚玉的别称。单晶多呈桶状双锥形，或双锥与底板面的聚形，较少为厚板状，晶面上常有斜纹或横纹。集合体呈粒状或致密块状。玻璃光泽，无解理，裂理发育，摩氏硬度 9 ，比重 3.98。　　刚玉常产于穿插于超基性岩内的伟晶岩中以及高铝低硅的变质岩中，并常见于冲积砂矿中。


1．刚玉刚玉可作为研磨材料及制造精密仪器的轴承，颜色鲜艳透明者可作贵重宝石，如红宝石、蓝宝石等。


2．赤铁矿赤铁矿的化学成分为 Fe2O3，晶体属三方晶系的氧化物矿物。与等轴晶系的磁铁矿成同质多象。单晶体常呈菱面体和板状，集合体形态多样，有片状、鳞片状（显晶质）、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。显晶质呈铁黑至钢灰色，隐晶质呈暗红色，条痕樱红色，金属光泽至半金属光泽，摩氏硬度为 5.5-6.5，无解理，比重 5.0-5.3 。呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿；呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿；呈红褐色、光泽暗淡的称为赭石；呈鲕状或肾状的赤铁矿称为鲕状或肾状赤铁矿。


2．赤铁矿赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，是重要的炼铁原料，也可用作红色颜料。多数重要的赤铁矿矿床是变质成因的，也有一些是热液形成的，或大型水盆地中风化和胶体沉淀形成的。


3．磁铁矿磁铁矿的化学成分为 Fe3O4，晶体属等轴晶系的氧化物矿物。因为它具有磁性，中国古代又称为慈石、磁石、玄石。完好单晶形呈八面体或菱形十二面体，呈菱形十二面体时，菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。集合体为致密块状或粒状。颜色为铁黑色，条痕呈黑色，半金属光泽，不透明，无解理，摩氏硬度 5.5-6 ，比重 4.8-5.3 。具强磁性，是矿物中磁性最强的，能被永久磁铁吸引，中国古代的指南针“司南”就是利用这一特性制成的。


3．磁铁矿磁铁矿分布广，有多种成因。岩浆成因矿床以瑞典基鲁纳为典型；火山作用有关的矿浆直接形成的以智利拉克铁矿为典型；接触变质形成的铁矿以中国大冶铁矿为典型；含铁沉积岩层经区域变质作用形成的铁矿，品位低规模大。磁铁矿是炼铁的主要矿物原料，也是传统的中药材。


4．锡石锡石的化学成分为 SnO2，晶体属四方晶系的氧化物矿物。常含铁和铌、钽等氧化物的细分散包裹体。单晶体常呈双锥短柱状，也有呈细长柱状或双锥状的，膝状双晶普遍，集合体多呈粒状。纯净锡石近乎无色，一般呈黄棕色至深褐色，金刚光泽，断口油脂光泽，半透明至不透明，摩氏硬度 6.0-7.0，比重 6.8-7.1 。锡石主要产于花岗岩类侵入体内部或近岩体围岩的热液脉中，在伟晶岩和花岗岩中也常有分布。


4．锡石锡石是最常见的锡矿物，大部分采自砂矿，是炼锡的最主要矿物原料。


5 ．石英石英的化学成分为 SiO2，晶体属三方晶系的氧化物矿物，即低温石英（ a- 石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（ b- 石英）。低温石英常呈带尖顶的六方柱状晶体产出，柱面有横纹，类似于六方双锥状的尖顶实际上是由两个菱面体单形所形成的。石英集合体通常呈粒状、块状或晶簇、晶腺等。纯净的石英无色透明，玻璃光泽，贝壳状断口上具油脂光泽，无解理，摩氏硬度 7 ，比重 2.65。受压或受热能产生电效应。


5 ．石英石英是最重要的造岩矿物之一，在火成岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种。无色透明的石英称为水晶，紫色水晶俗称紫晶，烟黄色、烟褐色至近黑色的俗称茶晶、烟晶或墨晶，玫瑰红色的俗称芙蓉石；呈肾状、钟乳状的隐晶质石英称石髓，具不同颜色同心条带构造的晶腺叫玛瑙，玛瑙晶腺内部有明显可见的液态包裹体的俗称玛瑙水胆，细粒微晶组成的灰色至黑色隐晶质石英称燧石，俗称火石。


5 ．石英石英的用途很广。无裂隙、无缺陷的水晶单晶用作压电材料，来制造石英谐振器和滤波器。一般石英可以作为玻璃原料，紫色、粉色的石英和玛瑙还可作雕刻工艺美术的原料。


5 ．石英珍珠岩类是因火山喷发后吸酸的（ SiO2含量高）熔浆逐渐冷凝而成的岩石，由于在冷凝过程中因收缩而使其内部形成圆弧形裂纹而称“珍珠岩”。珍珠岩往往成层状、透镜状产出，都可以露天开采。珍珠岩外表看呈各种颜色，岩质硬而脆，有较强的玻璃光泽，碎块呈片状，边缘可以很锋利、尖锐，断面上常可见到贝壳状条纹。珍珠岩有很高的耐火度（ 1200-1330℃），导热系数低 0.06-0.07W/MK。将细粒级（ 0.4mm左右）珍珠岩在一定温度下进行瞬时焙烧，所含的水汽化使小颗粒膨胀如同一粒粒白色颗粒“爆米花”。它内部有很多孔洞，这种就叫膨胀珍珠岩。


6．软锰矿软锰矿化学成分为 MnO2，晶体属四方晶系金红石型结构的氧化物矿物。通常呈肾状、结核状、块状或粉末状集合体，其中呈树枝状似化石的形态长于裂隙面的，俗称假化石。通常铁黑色，条痕黑色，半金属光泽，摩氏硬度 1-2 ，摸之污手，比重 4.5-5。软锰矿是最普通的锰矿物，也是提炼锰的重要的矿石矿物。是在强烈氧化条件下形成的。除呈矿巢或矿层产于残留粘土中外，主要在沼泽中以及湖底、海底和洋底形成沉积矿床。


6．软锰矿世界著名产地有俄罗斯、加蓬、巴西、澳大利亚。中国湖南、广西、辽宁、四川等地有产出。


7．金红石金红石的化学成分为 TiO2，晶体属四方晶系的氧化物矿物。它有两个同质多相变体，即板钛矿和锐钛矿。金红石通常呈带双锥的柱状或针状晶体，柱面常有纵纹。膝状双晶常见。金红石显微针状晶体常被包裹于石英、金云母、刚玉等晶体中，尤其在刚玉中呈六射星形分布形成星光红宝石和星光蓝宝石。金红石通常呈红褐色到几乎黑色，条痕浅褐色，金刚光泽到半金属光泽，柱面解理清楚。摩氏硬度 6.5，比重 4.2-5.6 。


7．金红石金红石作为副矿物产于花岗岩、伟晶岩、片麻岩、云母片岩和榴辉岩等岩石中，也以碎屑或砂矿形式分布于沉积岩或沉积物中。金红石主要用于提取钛和制造白色颜料。


8 ．尖晶石尖晶石的化学成分是 MgAl2O4，晶体属等轴晶系的氧化物矿物。尖晶石化学成分中类质同象替代很普遍，常可含铁、锌、铬、锰等。单晶体常呈八面体晶形，无色者少见，通常呈红色（含 Cr）、绿色（含 Fe3+）、褐黑色（含 Fe3+和 Fe2+）。颜色透明、色泽鲜美者可作为宝石，1660年一粒被称作“黑色王子红宝石”的红色尖晶石，镶在了英帝国国王的皇冠中心最显眼的地方。玻璃光泽，摩氏硬度 8，无解理，比重 3.55。尖晶石可由接触变质作用形成，也可由基性、超基性岩浆结晶或从上地幔捕虏形成。尖晶石在自然界中形成于熔融的岩浆侵入到不纯的灰岩或白云岩中经接触变质作用形成的。有些出现在富铝的基性岩浆岩中。


8 ．尖晶石宝石级尖晶石则主要是指镁铝尖晶石，化学分子式为 MgAl2O4，是一种镁铝氧化物。尖晶石的品种是依据颜色而划分的，有红、橘红、蓝紫、蓝色尖晶石等。玻璃光泽，透明。折光率 1.715-1.830。均质体。硬度为 8，密度 3.58-4.62克 /立方厘米。贝壳状断口。淡红色和红色尖晶石在长、短波紫外光下发红色荧光。


9．黑钨矿黑钨矿的化学成分为（ Fe， Mn） WO4，晶体属单斜晶系的氧化物矿物。矿物和条痕颜色均随铁、锰含量而变化，含铁愈多，颜色愈深，一般为褐红色至黑色，条痕黄褐色至黑褐色，金属光泽至半金属光泽，有一组完全的板面解理，比重 7.2-7.5，摩氏硬度 4-4.5，一般具有弱磁场。晶体形态呈板状或柱状。黑钨矿产于高温热液石英脉中。黑钨矿是炼钨的最主要的矿物原料。


10．褐铁矿含铁矿物的风化产物成分不纯，（ Fe2O3·nH2O ），水的含量变化也很大。通常呈黄褐至褐黑色，条痕为黄褐色，半金属光泽，块状、钟乳状、葡萄状、疏松多孔状或粉末状，也常呈结核状或黄铁矿晶形的假象出现。硬度随矿物形态而异，无磁性。褐铁矿是氧化条件下极为普遍的次生物质，在硫化矿床氧化带中常构成红色的“铁帽”，可作为找矿的标志。褐铁矿的含铁量虽低于磁铁矿和赤铁矿，但因它较疏松，易于冶炼，所以也是重要的铁矿石。


思考题一、名词解释原生矿物；次生矿物；造岩矿物；矿物的条痕；矿物的硬度；矿物的解理；矿物的断口。二、简答题摩氏硬度计包括哪几种矿物。简述石英、正长石、白云母、黑云母、辉石、角闪石的鉴别特征及其对土壤肥力的影响。原生矿物中哪些属于浅色矿物？哪些属于深色矿物？主要的次生矿物有哪些？简述方解石、白云石的主要鉴别特征和一般特征。简述赤铁矿的主要鉴别特征。

实验一 : 矿物的组成、分类和识别

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