文档介绍：南京大学地球科学系舒良树第二章第二章矿物矿物 Mineral Mineral 普通地质学普通地质学 ( ( General Geology) General Geology) Chapter 2 Mineral Section 1 Some basic conceptions ;岩石由矿物组成;矿物由元素组成. ,由同种原子所组成. 元素(element): 周期表共有 112 种,自然界有 92种 同位素:是中子数不同(原子量不同)的同种元素的变种. 同种元素的同位素, 300 余种. 可分放射性和稳定两种同位素( radio & stable isotope). 放射性同位素:主要有 U 238,U 235,U 234,Th 232,Rb 87,K 40等稳定同位素:主要有 O 16,O 17,O 18,C 12,C 13,S 32,S 33,S 36,H 1 半衰期( half-life) :放射性元素蜕变到其原来数量的一半所需时间. 半衰期: Rb 87 -Sr 87 : 500 亿年, Th 232 -Pb 208 : 139 亿年, U 238 -Pb 20645亿年, K 40 -Ar 40 :15 亿年, U 235 -Pb 207 : 亿年, C 14 -N 14 : 5692 年放射性同位素主要用来测定火成岩石的绝对年龄; ,地幔,水圈,大气圈,生物圈,月球,陨石等。 同位素研究是当代倍受重视的国际前沿,地化专业主攻。 Clark value :中上地壳中 50种元素的平均含量. 美国科学家克拉克采集了世界各地的样品 5159 个;用取得的化学分析数据,求出了 16公里厚的地壳内 50种元素的平均百分重量,后人称克拉克值,又称丰度 Abundance 。国际通用。单位 ppm =10 -6,即克/吨。目前还用 ppb=10 -9。克拉克值克拉克值≠≠克拉值; 克拉值; 5 5克拉克拉= =1 1克。克。 地壳中各元素的含量差别很大其中, O,Si,Al,Fe,Ca,Na,K,Mg,Ti,H 10 元素占 %; 而O, Si , Al, Fe, Ca 5 元素占了 % 。 4. 晶体( Crystal )定义:内部原子或离子在三维空间呈周期性平移重复排列的固体。或晶体是具有晶格构造的固体。这种固态物质称结晶质(晶质****惯上,将具有几何多面体外形的物体称为晶体(即,晶体是原子有规律排列的外观表象)。相应地,将不具几何多面体外形的晶体称为晶粒 Crystal grain 。存在二种晶体: 天然晶体(绝大多数)和人造晶体(少数)如人造石英、金刚石等。非晶质体 Non-crystal :,超冷液体。自然界极少。在一定条件下,非晶质体可向晶质体转化。如火山玻璃→玉髓。准晶体 quasicrystal 定义: 其内部结构由多级呈相似的配位多面体在三维空间作长程定向有序分布的固体。 quasicrystal 为一种新的凝聚态固体, 但其内部原子既不像非晶质体那样成完全无序的分布,又不具有像晶体那样的三维周期性排列有序。目前尚未发现天然产出的准晶体。 5 矿物 Mineral 定义:由天然产出且具有特定的(但一般并非固定的)化学成分和内部结构构造的均匀固体。自然界广泛。准矿物 Mineraloid : 在产出状态、成因和化学组成等方面均具有与矿物相同的特征,但不具有标准结晶构造的均匀固体。主要有 A型蛋白石、水铝英石。自然界极少。 6 矿物的 6项基本特征 Six basic features of mineral 特征 1最基本特征是天然产出、有序结构、固体。特征 2 自然界的所有晶体都是矿物;绝大多数矿物都是晶体。现已发现矿物 3300 余种,绝大部分 (99%) 分布于地壳中。蛋白石、水铝英石是准矿物。特征 3矿物的化学成分基本稳定,但可有杂质。特征 4矿物可分为三大类①自然元素矿物:Au,Cu,S,C( 金钢石,石墨).自然界很少. ②分子化合物(分硫化物,卤(***与***)化物,氧化物三种) : 如SiO 2-石英,NaCl -石盐,FeS 2-. ③复杂分子团矿物:,含量高,分布广,占地壳总重量 75%. 如K(Mg,Fe) 3[SiO 3AlO 10](OH,F) 2 ,黑云母水水, ,石油石油, ,天然气不是矿物天然气不是矿物( (非固体非固体) );