什么是矿物

明远矿业

　　矿物是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分，是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体,也有的是液体(如自然汞、石油)或气体(如CO2、H2S等)。
　　矿物学家把所有矿物分为有机矿物和无机矿物两种：前者种类比较少,主要是碳氢化合物，如:日常烧饭用的煤炭,妇女用的妆饰品琥珀等。有机化合物矿物还有石油和地沥青等，这些矿物原来都是有生命的动植物,由于长期地质作用的结果，使它们失去原形，变成了无生活机能的产物，所以被称为有机矿物。后者在地球上数量众多，由于每年都有几十至几百种新矿物被发现，据统计，目前已有三、四千种。许多种矿物是我们日常生活离不开的，例如：中小学生几乎天天都用的铅笔，制造笔芯的石墨就是矿物的一种。我们每餐都用的食盐也是天然石盐矿物的一种，可以说人类时时刻刻都离不开矿物。
　　有机矿物的化学成分是碳氢化合物，无机矿物的化学成分比较复杂，门捷列夫周期表中的一百多个化学元素，都可以组成无机矿物。既可以是一个元素独立存在，也可以是多个元素的组合。一个元素独立存在的矿物较普遍，如：Fe元素可以形成自然铁矿物，Ag元素可以形成自然银矿物，Au元素可以形成自然金矿物等。两个以上的元素组合可以形成几千种矿物，最简单的如两个元素Si和O，可以组成SiO2，由这两个元素组成的矿物可以是石英、柯石英和鳞石英等。Fe和O两个元素可以组成赤磁铁矿、赤铁矿以及磁铁矿等，赤铁矿和磁铁矿都是炼铁的主要原料。三个元素组成的矿物就更多了，例如：Cu5FeS4 是斑铜矿、CuFeS2是黄铜矿、CoAsS是辉砷钴矿等。我们每天都用的陶瓷器皿,其原材料是我们日常所说的粘土,它的化学成分比上述矿物的成分更为复杂,是由Al2Si2O5(OH)4组成。这种化学成分是四个矿物的名字(高岭石、迪开石、埃洛石和珍珠石)，但它们的物理性质不同，所以是四个独立的矿物。


矿物是如何形成的

　　矿物的形成必须具备以下几个条件：有矿物的物质来源，有一定的空间，有一定的时间。有的矿物的形成还需要具备一定的温度和压力，例如水晶晶簇，首先有二氧化硅的溶液，并在岩石中占有一定的空间，在一定的时间内，二氧化硅溶液的浓度逐渐变浓，由于在岩石空洞中具备一定的温度和压力，晶萤剔透的水晶晶簇就这样形成了。

　　矿物通常分为原生的、次生的和表生的三类。原生矿物，是指与内生条件下的造岩作用和成矿作用过程中，同时形成的矿物。如岩浆结晶过程中所形成的橄榄岩中的橄榄石，花岗岩中的石英、长石，热液成矿过程中所形成的方铅矿等。次生矿物是指在岩石和矿石形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新矿物。如橄榄石经热液蚀变而形成蛇纹石，正长石经风化分解而形成的高岭石，方铅矿与含碳酸的水溶液反应而形成的白铅矿等。次生矿物与原生矿生在化学成分上有一定的继承关系。表生矿物是在地表和地表附近范围内，由于水、大气和生物的作用而形成的矿物。主要包括湖泊海洋中的沉积矿物，如石盐、硅藻土等，以及原生矿物在地表条件下遭受破坏而转变形成的部分次生矿物，如江西离子型稀土矿床中的高岭石、多水高岭石，铁矿床中的褐铁矿、针铁矿，铅锌矿床中的铅矾等矿物。

　　此外，还有一类独特的矿物——重砂矿物，当岩石和矿石遭受风化、破坏形成了大量的碎屑物质后，这些物质以及那些经搬运、分选沉积下的松散机械沉积砂粒当中比重较大（一般在2.9以上），机械性质和化学性质比较稳定的矿物即为重砂矿物。重砂矿物大都具有经济价值。如自然金中的砂金，因为它是一种重砂矿物，所以在采集时可以用水淘出。自然铂、金刚石等都可以重砂矿物的形式出现。我国山东常林钻石的发现特别偶然，它裹携在经风化、破碎、搬运、分选而沉积的松散砂粒中，被一位女青年在农田中拾到了。

　　铁矿石重砂有磁铁石、钛铁矿、络铁矿。宝石级的重砂矿物有尖晶石、刚玉、锆石等。工业重砂矿物有金红石、锡石、白钨矿、黑钨矿。稀土重砂矿有盛产于台湾的独居石等。重砂矿物组合与原生岩石的种类有关。如自然铂、铬铁矿、橄榄石、磁铁矿的组合与超基性岩有关。反过来可以用其中某一种矿物的存在寻找其他重砂矿物

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   矿物是如何形成的　

　　矿物的形成必须具备以下几个条件：有矿物的物质来源，有一定的空间，有一定的时间。有的矿物的形成还需要具备一定的温度和压力，例如水晶晶簇，首先有二氧化硅的溶液，并在岩石中占有一定的空间，在一定的时间内，二氧化硅溶液的浓度逐渐变浓，由于在岩石空洞中具备一定的温度和压力，晶萤剔透的水晶晶簇就这样形成了。

　　矿物通常分为原生的、次生的和表生的三类。原生矿物，是指与内生条件下的造岩作用和成矿作用过程中，同时形成的矿物。如岩浆结晶过程中所形成的橄榄岩中的橄榄石，花岗岩中的石英、长石，热液成矿过程中所形成的方铅矿等。次生矿物是指在岩石和矿石形成之后，其中的矿物遭受化学变化而改造成的新矿物。如橄榄石经热液蚀变而形成蛇纹石，正长石经风化分解而形成的高岭石，方铅矿与含碳酸的水溶液反应而形成的白铅矿等。次生矿物与原生矿生在化学成分上有一定的继承关系。表生矿物是在地表和地表附近范围内，由于水、大气和生物的作用而形成的矿物。主要包括湖泊海洋中的沉积矿物，如石盐、硅藻土等，以及原生矿物在地表条件下遭受破坏而转变形成的部分次生矿物，如江西离子型稀土矿床中的高岭石、多水高岭石，铁矿床中的褐铁矿、针铁矿，铅锌矿床中的铅矾等矿物。
　　此外，还有一类独特的矿物——重砂矿物，当岩石和矿石遭受风化、破坏形成了大量的碎屑物质后，这些物质以及那些经搬运、分选沉积下的松散机械沉积)砂粒当中比重较大（一般在2.9以上），机械性质和化学性质比较稳定的矿物即为重砂矿物。重砂矿物大都具有经济价值。如自然金中的砂金，因为它是一种重砂矿物，所以在采集时可以用水淘出。自然铂、金刚石等都可以重砂矿物的形式出现。我国山东常林钻石的发现特别偶然，它裹携在经风化、破碎、搬运、分选而沉积的松散砂粒中，被一位女青年在农田中拾到了。

　　铁矿石重砂有磁铁石、钛铁矿、络铁矿。宝石级的重砂矿物有尖晶石、刚玉、锆石等。工业重砂矿物有金红石、锡石、白钨矿、黑钨矿。稀土重砂矿有盛产于台湾的独居石等。重砂矿物组合与原生岩石的种类有关。如自然铂、铬铁矿、橄榄石、磁铁矿的组合与超基性岩有关。反过来可以用其中某一种矿物的存在寻找其他重砂矿物。

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怎样去识别矿物

　　地球上的矿物有近4000种，而地球每年还得到陨落下的无数陨石，它们又带来了地球上没有的矿物。怎样去识别这几千种矿物呢？
　　我们可以从宏观层面到微观层面，一步一步的通过矿物的物理性质和化学性质来识别它们。
　　首先从外表观察识别矿物，通过矿物的光泽可以分出它们是金属矿物，还是非金属矿物。如果它们是金属矿物，再看它的颜色，是黄色、黑色、褐色还是红色。观察完颜色后再用于掂掂它的重量，试试它的硬度，最终确认它是什么矿物。以黄铁矿为例，因为黄铁矿容易与其它矿物伴生，人们很容易看到它。但它具有金灿烂的光泽，常常被人们误认为是黄金。我们通过宏观上的观察看到，黄铁矿虽然是黄铜色，但表面常因氧化而呈金黄或红黄色，硬度为3－4，比重4.1－4.3。断口呈参差状。性脆也无延展性，根据这些特性很容易把它与黄金区别开了。如果是非金属矿物。首先也要观察它的颜色，比重，断口、光泽等，来鉴别矿物的特征，这样能够初步确定它是属于那一大类。以石英（水晶）为例，它一般为无色或白色，具有玻璃光泽，硬度为7，比重为2.65，性脆，断口一般呈贝壳状，根据这些特征就很容易把那些鱼目混珠的假石英（水晶）剔除出来。其次可根据微化反应方法来识别矿物。有一些矿物的外观相似，特别容易混淆，我们除了考虑它们的物理性质之外，还要依据它们的化学成分等特点来识别。化学成分构成的获得可以通过简易的微化反应试验，如碳酸盐类矿物的白云石和方解石，有时不好区分它们，我们可以用稀盐酸滴到矿物表面，表面出现浓密的气泡是方解石，出现很少气泡或根本不起气泡的是白云石。
　　微观识别矿物的方法很多，偏光显微镜下可观察矿物的光学性质，如干涉色，多色性、折光率大小，是那个晶系等光学特征。电子扫描显微镜是附有能谱的仪器，除了观看矿物表面特征的同时，还能知道它的化学成分，因此可以初步确定矿物种类和名称。使用电子探针能准确地确定矿物的化学成分。此外，通过X射线衍射仪也能准确测定矿物的结构特征。

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地球矿物知多少

　　截止到1998年底，全世界已发现且命名的矿物有三千八百多种（不包括亚种），其中绝大多数是无机物。随着矿产的开采和研究的深入，矿物种类将会继续增加。目前人们所能直接观察到的矿物基本上都产自地球的岩石圈中。近来矿物学的研究由低壳扩大到地幔，推测将会发现一些地幔矿物。对陨石和月岩中矿物的研究，发现陨石、月岩中的矿物种类基本和地壳中的矿物一致。
　　1． 从矿物的分类及矿物成分来看，矿物分成单质和化合物两种。单质是由一种元素组成的矿物，如金刚石成分是碳，自然金成分是Au。化合物则是由阴阳离子组成的，根据阴离子成分不同分为若干类：


以上各类化合物加上单质矿物共十八类。这些矿物中硅酸盐矿物种数最多，占整个矿物种类的24%，占地壳总重量75%，硫卤化物最少，只有一种。
　　2．矿物的命名。矿物命名有以下几种方式：
　　以化学成分命名 自然金、硼砂。
　　以物理性质命名 电气石以其具有焦电性而得名，雄黄以其颜色呈橘黄色而得名。
　　以形态命名 石榴子石以其形态似石榴子的颗粒而得名。
　　结合两种特点命名 闪锌矿以其光泽闪闪发亮，而成分以锌为主而得名。
　　以地名命名 包头矿，是1960年在内蒙古包头发现的一种硅酸盐矿物。
　　以人名命名 章氏硼镁石是为纪念我国地质学家章鸿钊先生而命名。

永恒奇石苑