第一章礦物學第一章礦物學1一、礦物的概念

礦物（mineral）：

是由地質作用

或宇宙作用所形成的、具有一定的

化學成分和內部結構、在一定的

物理化學條件下相對穩定的天然結晶態的單質或化合物，它們是

巖石和礦石的基本組成單位。

§1礦物和礦物學的概念一、礦物的概念§1礦物和礦物學的概念2自然金自然金3自然銀自然銀4自然銅自然銅5黃鐵礦集合體黃鐵礦集合體6斑銅礦集合體斑銅礦集合體7輝鉬礦集合體輝鉬礦集合體8赤鐵礦集合體赤鐵礦集合體9鉻鐵礦集合體鉻鐵礦集合體10薔薇石英薔薇石英11冰洲石冰洲石12白云石集合體白云石集合體13冰長石冰長石14正長石晶體正長石晶體15卡斯巴雙晶卡斯巴雙晶16文象結構文象結構17斜長石晶體斜長石晶體18方解石集合體方解石集合體19文石集合體文石集合體20石膏晶體石膏晶體21硬石膏晶體硬石膏晶體22螢石解理塊螢石解理塊23

說明：1）礦物系地球、月球及其他天體中

天然形成的產物。

人造礦物或合成礦物：在實驗室或工廠里用人工方法

制造出來的、與相應的天然礦物具有相同或相似的成分、結構及

性質的產物。

第一章-礦物及礦物學課件242）礦物具有一定的成分、結構、形態和性質，藉此可鑒別礦物種。

但是，由于形成環境的復雜性，礦物的

這些特征可在一定范圍內變化，故這些特征常可作為反映礦物成因的

標志。

第一章-礦物及礦物學課件253）

任何一種礦物均只是在一定的物理化學條件下相對穩定，得以保存。

當外界條件改變至超出礦物的穩定范圍時，礦物即會變成在新的條件下穩定的其他礦物。3）任何一種礦物均只是在一定的物理化學條件下相對264）礦物的集合體即組成巖石或礦石。

第一章-礦物及礦物學課件27花崗巖手標本花崗巖手標本28陽起石放射狀集合體陽起石放射狀集合體29

注意：1）當前，礦物學通常以天然結晶質無機物為主要研究對象，液體和氣體均不在現代礦物之列。2）準礦物（mineraloid）：極少數天然形成的、具有一定的化學成分的非晶態的單質或化合物，如蛋白石和水鋯石等。3）

經過漫長的地質時代，準礦物有自發地向結晶態的礦物轉變的必然趨勢。第一章-礦物及礦物學課件30蛋白石蛋白石31第一章-礦物及礦物學課件32二、礦物學的概念

礦物學(mineralogy)：是一門研究地球

及其他天體的物質組成及演化規律的地質基礎學科。是研究礦物(包括準礦物)的

成分、結構、形態、性質、成因、產狀、

用途及其相互間的內在聯系，以及礦物

的時空分布規律及其形成和變化的歷史的科學。它為地質學的其他分支學科及材料科學等應用科學在理論上和應用上提供了必要的基礎和依據。二、礦物學的概念331．十九世紀以前，礦物學始終處于對礦物的記載和表面特征的描述。§2礦物學發展簡況

§2礦物學發展簡況342．自十九世紀中葉以來，礦物學飛速發展，經歷了四次重大的變革。1）1857年偏光顯微鏡創制成功，并應用于對礦物的研究和鑒定。2）1912年勞埃將x射線成功地應用于礦物晶體結構分析。3）1930s以來，物理化學理論和熱學相平衡理論被引入礦物學。

4）1960s以來，由于一系列現代測試技術、高溫超高壓實驗技術、量熱實驗手段及電子計算機的應用。

2．自十九世紀中葉以來，礦物學飛速發展，經歷了四次重大的變革35§3礦物學與其他學科的關系§3礦物學與其他學科的關系36一、礦物的應用1．礦物應用的歷史1）最早可追溯到舊石器時代，當時即已利用脈石英、水晶和燧石等制作各種石器。2）至中石器時代，已知用粘土礦物

燒制陶器。§4礦物和礦物學的應用

一、礦物的應用§4礦物和礦物學的應用37

3）青銅時代，已能從某些礦物中

提取金屬。4）礦物材料的廣泛應用及許多

礦物性能的開發和利用，主要興起于

二十世紀中葉，并日顯其重要地位，

新興邊緣學科

——礦物材料科學。

第一章-礦物及礦物學課件382．礦物的用途

礦物的用途：①作為提取其中有用成分（特別是冶煉金屬）的原料；②作為制造其他產品的原料；③利用礦物的某種特殊性能而作為材料直接應用。

第一章-礦物及礦物學課件39

注：

以提取有用成分為目的礦物主要

是金屬礦物；而作為材料直接應用

或用作制造其他產品的原料的礦物，

則以非金屬礦物為主。

第一章-礦物及礦物學課件40金剛石晶體金剛石晶體41塊狀石墨塊狀石墨42自然硫晶體自然硫晶體43雌黃集合體雌黃集合體44雄黃集合體雄黃集合體453．礦物的應用領域

礦物作為材料或原料，廣泛應用于冶金、陶瓷、玻璃、建材、

機械、化工、輕工、造紙、電子、

農業、食品、醫藥、環保、寶石、

航天及國防等諸多領域。第一章-礦物及礦物學課件46對非金屬礦物的性能要求：

高強、高速、高溫、輕質、絕緣和耐腐蝕等。

非金屬礦產的開發勢必成為衡量一個國家工業化成熟程度的標志。

可以預言，二十一世紀將是非金屬時代，是人類更高級的石器時代。

第一章-礦物及礦物學課件47

二、礦物學的應用

礦物學的應用主要包括兩大方面：①應用于地質找礦；②研究作為礦產資源的礦物本身

的開發和應用。第一章-礦物及礦物學課件48

現代礦物學的發展，不斷與相關

科學相互滲透，從而產生了一些

新興的邊緣學科和新分支。第一章-礦物及礦物學課件49

成因礦物學（geneticmineralogy）和

找礦礦物學（prospectingmineralogy），

揭示巖石和礦床的成因及地質構造變動條件，指導找礦勘探、礦床的

工業評價和礦石的加工利用等，不斷深化礦物結晶化學理論。第一章-礦物及礦物學課件50

礦物物理學（mineralphysics）和

量子礦物學（quantummineralogy），

揭示礦物的物理性質及表面態、

化學吸附等本質，了解和控制各種

礦物性能的變化，擴大礦物的應用范圍，綜合利用礦物資源，促進礦物材料的研究。第一章-礦物及礦物學課件51

實驗礦物學(experimentalmineralogy)，

是研究礦物的合成以及在各種條件下

模擬和探索礦物的形成和演變過程

的一門礦物學的分支學科，不僅為

成礦理論提供了基礎資料，也為高新技術領域功能材料的合成奠定了基礎。

第一章-礦物及礦物學課件52

應用礦物學（appliedmineralogy），是礦物學向材料科學方向延伸而產生的

礦物學新分支，是礦物材料研究及許多

相關應用科學的重要基礎，在礦物材料合成（包括寶石的人工合成及天然寶石

的優化處理等）、尖端科技材料（如

光學材料、超導材料、磁性材料等）等方面的研究應用十分重要，其研究是

工業、農業及材料工業等發展的動力。應用礦物學（appliedmineralog53當前，對礦物材料或原料的應用

日益提出更高的要求，而自然界礦物資源有限且日漸枯竭，礦產資源危機

已成為當今世界令人矚目的問題。

故當務之急：不斷挖掘資源潛力，

開拓礦物應用新領域，開發礦物應用

新品種，加速提高采、選、冶工藝技術

及礦物的人工合成和改性技術等。第一章-礦物及礦物學課件54返回蛋白石返回蛋白石55下一頁螢石集合體下一頁螢石集合體56下一頁螢石集合體下一頁螢石集合體57下一頁螢石集合體下一頁螢石集合體58返回橄欖石晶體返回橄欖石晶體59下一頁金剛石晶體下一頁金剛石晶體60下一頁金剛