礦石筆記(4)

金紅石 (rutile) TiO2


[化學(xué)組成]常含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等類質(zhì)同像混入物。當(dāng)其中富含Fe時稱為鐵金紅石,Fe2+和Nb5+(Ta5+)可與Ti4+成異價類質(zhì)同像置換。當(dāng)Nb含量大于Ta時,稱鈮鐵金紅石;當(dāng)Ta含量大于Nb時,稱鉭鐵金紅石。金紅石的成分可以作為標(biāo)型特征:堿性巖中金紅石富含Nb;基性巖和巖漿碳酸鹽中金紅石含V;偉晶巖中金紅石含Sn;而月巖中的金紅石則富含Nb和Cr。
[晶體結(jié)構(gòu)]四方晶系;a0=0.459nm,c0=0.296 nm;Z=2。金紅石的晶體結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為O2-近似呈六方緊密堆積,而Ti4+位于變形八面體空隙中,構(gòu)成Ti一O6八面體配位。Ti配位數(shù)為6,O2-配位數(shù)為3。在金紅石的晶體結(jié)構(gòu)中Ti—O6配位八面體沿c軸共棱呈鏈狀排列。鏈間由配位八面體共角頂相連。金紅石沿c軸延伸的柱狀晶形和平行延伸方向的解理,反映鏈狀結(jié)構(gòu)的特征。
[形態(tài)]常見完好的四方短柱狀、長柱狀或針狀,這與其形成條件有關(guān)。當(dāng)有Nb、Ta、Fe、Sn等混入物存在時,常呈雙錐狀、短柱狀晶形,如偉晶巖中所見;而當(dāng)結(jié)晶速度較快,則出現(xiàn)長柱狀、針狀晶形,如含金紅石石英脈中所見。雙晶依(011)成膝狀雙晶和三連晶以及環(huán)狀六連晶;依(301)成心狀雙晶者少見。集合體呈致密塊狀。
[物理性質(zhì)]常見褐紅、暗紅色,含Fe者星黑色;條痕淺褐色;金剛光澤;微透明。解理平行{110}中等。硬度6-6.5。相對密度4.2~4.3。性脆。鐵金紅石和鈮鐵金紅石均為黑色,不透明。鐵金紅石相對密度4.4,而鈮鐵金紅石可達(dá)5.6。
[成因及產(chǎn)狀]金紅石形成于高溫條件,主要產(chǎn)于變質(zhì)巖系的含金紅石石英脈中和偉晶巖脈中。此外,在火成巖中作為副礦物出現(xiàn),亦常呈粒狀見于片麻巖中。金紅石由于其化學(xué)穩(wěn)定性大,在巖石風(fēng)化后常轉(zhuǎn)人砂礦。
[鑒定特征]以四方柱形、膝狀雙晶、帶紅的褐色、柱面解理完全為特征。溶于磷酸冷卻稀釋后,加人Na2O可使溶液變成黃褐色(鈦的反應(yīng))。與相似礦物錫石和鋯石的區(qū)別是:錫石具較大相對密度(6.8 ~7.0),而鋯石具較大的硬度(7.5)。
[主要用途]為煉鈦的礦物原料。鈦合金廣泛應(yīng)用于化工、軍工和空間技術(shù),如用于噴氣發(fā)動機(jī)、飛機(jī)機(jī)體和導(dǎo)彈火箭等;也用于堿工業(yè)等用的反應(yīng)塔、蒸餾塔、熱交換器、閥門等多種設(shè)備和部件上。人造金紅石可制造優(yōu)質(zhì)電焊條;鈦白粉可制高級白色油漆、涂料、人造絲的臧光劑、白色橡膠和高級紙張的填料。
錫石 (cassiterite)SnO2


[化學(xué)組成]常含Fe、Ti、Nb.Ta等元素。錫石成分中微量元素含量具標(biāo)型意義:偉晶巖中的錫石,高含Nb和Ta,且在較多的情況下是Ta含量大于Nb;氣化-高溫?zé)嵋旱V床中的錫石,Nb和Ta含量減少,不超過1%,并且是Nb含量大于Ta;錫石硫化物礦床中的錫石,其成分中Nb和Ta含量很低,但富含稀有元素In。
[晶體結(jié)構(gòu)]四方晶系;;a0=0.474 nm,c0=0.319nm;Z=2。晶體結(jié)構(gòu)屬金紅石型。
[形態(tài)]常呈由四方雙錐、四方柱所組成的雙錐柱狀聚形,柱面上有細(xì)的縱紋;以(011)為雙晶面形成的膝狀雙晶為常見。錫石的形態(tài)隨形成溫度、結(jié)晶速度、所含雜質(zhì)的不同而異。偉晶巖中產(chǎn)出的錫石呈雙錐狀;氣化-高溫?zé)嵋旱V床中產(chǎn)出的錫石呈雙錐柱狀;錫石硫化物礦床中產(chǎn)出的錫石往往呈長柱狀或針狀,集合體常呈不規(guī)則粒狀,也有致密塊狀。
[物理性質(zhì)]常見黃棕色至深褐色,富含Nb和Ta者為瀝青黑色;條痕白色至淡黃色;金剛光澤。解理不完全;貝殼狀斷口,斷口油脂光澤。硬度6~7。相對密度6.8-7.0。
[成因及產(chǎn)狀]錫石礦床在成因上與酸性火成巖,尤其與花崗巖有密切的關(guān)系,其中以氣化-高溫?zé)嵋撼梢虻腻a石石英脈和熱液錫石硫化物礦床最有價值。當(dāng)原生錫礦床經(jīng)風(fēng)化破壞后,錫石便轉(zhuǎn)人砂礦中。
我國盛產(chǎn)錫石,主要產(chǎn)地在云南及南嶺一帶。如云南個舊錫礦,素有“錫都”之稱。
[鑒定特征]錫石的晶形和顏色與金紅石很相似,但可據(jù)其解理、相對密度和化學(xué)反應(yīng)區(qū)別開:可將礦物細(xì)小穎粒放置于鋅片上,加HCl 1滴,經(jīng)數(shù)分鐘后,如果是錫石,則在表面形成一層淡灰色金屬錫膜,而金紅石和鋯石均無此反應(yīng)。
[主要用途]為錫的最重要礦物原料。
軟錳礦 (pyolusite) MnO2
[化學(xué)組成]細(xì)粒和隱晶塊體中常含 Fe2O3、SiO2等機(jī)械混入物,并含H2O。
[晶體結(jié)構(gòu)]四方晶系;;a0=0.439nm,c0=0.286nm;Z=2。晶體結(jié)構(gòu)屬金紅石型。
[形態(tài)]完整晶體少見,有時呈針狀、放射狀集合體。常呈腎狀、結(jié)核狀、塊狀或粉末狀集合體。結(jié)晶完好的長柱狀晶體稱黝錳礦(polianite)。
[物理性質(zhì)]黑色,表面常帶淺藍(lán)的錆色;條痕黑色;半金屬光澤至土狀光澤。解理平行{110}完全。硬度視結(jié)晶粗細(xì)程度而異,顯晶質(zhì)者可達(dá)6,而隱晶質(zhì)的塊體則降至2。晶體的相對密度為4.7~5,塊狀的降至4.5。性脆。
[成因及產(chǎn)狀]主要形成于風(fēng)化作用和沉積作用中。是沉積成因錳礦床中主要錳礦物之一。我國湖南廣西、遼寧、四川等地沉積錳礦床中均有大量軟錳礦產(chǎn)出。形成大片黑色污染,稱之為錳帽。
[鑒定特征]以其黑色,條痕黑色,性脆,成晶體者有完全的柱面解理,成隱晶質(zhì)者硬度低而易污手為特征。此外,滴H2O2劇烈起泡。
[主要用途]為錳的主要礦石礦物。
晶質(zhì)鈾礦(uraninite) (Th,U)O2+x
[化學(xué)組成]除UO2外,成分中常含UO3,因放射性蛻變而含PbO(有時高達(dá)10%~20%),并且也常有Th(可達(dá)2.8%)以及稀土元素(可達(dá)12%)。
[晶體結(jié)構(gòu)]等軸 晶系;;a0=0.546nm;Z=4。晶體結(jié)構(gòu)屬螢石型(CaF2)(參見鹵化物大類中描述)。
[形態(tài)]常出現(xiàn)立方體{100}、八面體{111}、菱形十二面體{110}等單形。集合體通常呈分散細(xì)粒狀。外形呈腎狀、鐘乳狀、葡萄狀或致密塊狀者稱瀝青鈾礦,而非晶質(zhì)的土狀和粉末狀者則稱為鈾黑。
[物理性質(zhì)]黑色;條痕褐 黑色;晶質(zhì)鈾礦呈半金屬光澤至樹脂光澤,瀝青鈾礦主要呈瀝青光澤,而鈾黑則光澤暗淡。無解理;貝殼狀斷口或參差狀斷口。晶質(zhì)鈾礦的硬度為5~6,瀝青鈾礦為3~5,而鈾黑為1~4。晶質(zhì)鈾礦的相對密度一般為10左右,當(dāng)U被Th、稀土等元素置換量增加或放射性蛻變程度增大時,相對密度趨于降低。瀝青鈾礦的相對密度為6.5 ~8.5。具強(qiáng)放射性。
[成因及產(chǎn)狀]晶質(zhì)鈾礦少量產(chǎn)于花崗偉晶巖中,與含稀土及Th、Nb、Ta的礦物共生。瀝青鈾礦往往見于中低溫?zé)嵋撼梢虻拟?、鎳砷化物及鉍銀硫化物的脈中。鈾黑則系原生鈾礦床中的鈾礦物經(jīng)部分氧化而成,或由氧化帶滲濾下來的UO3再經(jīng)部分還原而成。前者產(chǎn)于氧化帶中,稱殘余鈾黑;后者見于氧化帶下的膠結(jié)帶中,稱再生鈾黑。三者在地表都容易分解為顏色鮮艷的銅鈾云母、鈣鈾云母等次生礦物可作為找礦標(biāo)志。
[鑒定特征]以其黑色、瀝青光澤、相對密度大、強(qiáng)放射性為鑒定特征。
[主要用途]是原子能工業(yè)的原料,并可提取鐳和稀土元素。
石英 (quartz)α-SiO2



在SiO2常見的兩種同質(zhì)多像變體中,β-石英(高溫石英)在573 ~870℃范圍內(nèi)穩(wěn)定,低于573℃將轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>α-石英(低溫石英),二者之間的轉(zhuǎn)變是可逆的。因此,自然界所見的石英往往是α-石英,通常未加特別說明的“石英”,即指α-石英。
[化學(xué)組成]化學(xué)成分較純,但石英中常含不同數(shù)量的氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)的機(jī)械混人物。
[晶體結(jié)構(gòu)] 三方晶系,;a0=0.491 nm,c0=0.541nm;Z=3。
[SiO4]四面體以角頂相連平行于c軸呈線狀分布。并有左、右旋之分,即c軸為3,或32。結(jié)構(gòu)上的左、右旋與形態(tài)上的左、右形沿用習(xí)慣相反(圖20-9),即右形晶體在結(jié)構(gòu).上是左旋的,而左形晶體在結(jié)構(gòu)上則是右旋的。
α-石英和β-石英的晶體結(jié)構(gòu)中都存在著平行于c軸的螺旋軸。硅氧四面體繞螺旋軸呈螺線狀分布。高低溫變體之間的區(qū)別在于,β-石英中螺旋軸為62或64,圍繞它們的硅在(0001)面上的投影連接成正六邊形;α-石英的結(jié)構(gòu)則相當(dāng)于由β-石英結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)有規(guī)律地發(fā)生位移,使Si-O-Si鍵角由150°變?yōu)?/span>137°,結(jié)果使六次螺旋軸蛻變?yōu)?/span>32或3,,并使[SiO4]四面體在(0001)面,上投影連接成三方形而不再是正六邊形。
[形態(tài)]常見完好晶形,呈六方柱和菱面體、等單形所成之聚形。柱面上常具橫紋。有時還出現(xiàn)三方雙錐和三方偏方面體(右形)、(左形)。
α-石英的左形晶和右形晶的識別是根據(jù)三方偏方面體所在的位置來決定,三方偏方面體位于柱面的右上角,單形符號為者,視為右形晶,位于柱面的左上角,單形符號為,視為左形晶。
α-石英常出現(xiàn)雙晶,正確鑒別它具有實(shí)用意義,因?yàn)殡p晶的存在直接影響到石英的用途。最常見的雙晶有道芬雙晶和巴西雙晶。這兩種雙晶,從外形上看,與單晶體極為類似。道芬雙晶是以c軸為雙晶軸,由兩個右形晶或兩個左形晶組成的貫穿雙晶;巴西雙晶是以為雙晶面,由一個左形晶和一個右形晶組成的貫穿雙晶,這些雙晶可依據(jù)x面(三方偏方面體)的分布來確定。因?yàn)閱尉系?/span>x面是繞c軸每隔120°出現(xiàn)-次的,如果每隔60°就出現(xiàn)一次,則一定是道芬雙晶。此時構(gòu)成雙晶的兩個單晶均為左形晶的話,則為左旋道芬雙晶;均為右形晶時,則為右旋道芬雙晶。在理想情況下若兩個x面成左右反映關(guān)系對稱分布,則說明它是由一個左形晶與--個右形晶貫穿而成,應(yīng)為巴西雙晶。另外,雙晶的縫合線,在道芬雙晶上一般是曲線,而在巴西雙晶上一般是折線,如果將石英晶體垂直它的c軸切開,把斷面磨光,并用氫氟酸腐蝕,擦干后觀察斷面,上反光,如有雙晶存在,即可看到蝕像的雙晶花紋。道芬雙晶的蝕像花紋--般呈彎曲的島嶼狀,而巴西雙晶則為復(fù)雜的折線圖案。另外,也可直接用晶面蝕像花紋來區(qū)別:在縫合線兩邊的同一柱面上的蝕像坑方位不一樣,如果兩邊蝕像坑之間存在二次軸,則為道芬雙晶(見上篇“結(jié)晶學(xué)"部分的圖9-18) ,如果兩邊蝕坑之間存在對稱面,則為巴西雙晶。
此外,偶爾還見以(1122)為雙晶面,二單體沿c軸成8433 '彼此斜交的日本雙晶(圖20-12)。
[物理性質(zhì)]顏色多種多樣,常為無色、乳白色、灰色。因含各種雜質(zhì),顏色各異。玻璃光澤,斷口油脂光澤。硬度7;無解理;貝殼狀斷口。相對密度2.65。單晶體具有壓電性。石英的主要異種按顯晶質(zhì)和隱晶質(zhì)分述如下:
1.顯晶質(zhì)石英可分為各種顏色異種:純凈的a-石英無色透明且晶體粗大者,稱水晶(rockerystal)。因含微量色素離子或細(xì)分散包裹體,或因存在色心而呈各種顏色,并使透明度降低,如紫色者稱紫水晶(amethyst);煙黃色者稱煙水晶(smokyquartz);黃色者稱黃水晶(citrine);暗棕色者稱茶晶(tea-colouredcit-rine);黑色者稱墨晶(blackquartz);粉紅色者稱薔薇石英或芙蓉石(rosequartz) ;乳白色、半透明者稱乳石英(milky quartz);含針狀金紅石、電氣石或輝銻礦等包裹體者稱發(fā)晶(silk);交代青石棉而具絲絹光澤并呈石棉假象者稱木變石或虎睛石(黃褐色)、鷹眼石(藍(lán)色)。
2.隱晶質(zhì)異種:一般隱晶質(zhì)的石英集合體稱石髓(玉髓,chalcedony);具不同顏色條帶或花紋相間分布的石髓稱瑪瑙(Agate);暗色、堅(jiān)韌、極致密的塊狀或結(jié)核狀隱晶質(zhì)石英集合體稱燧石(chert);具紅、黃、綠、褐等色的塊狀隱晶質(zhì)石英集合體稱碧玉(jasper)。
[成因及產(chǎn)狀]α-石英在自然界分布極廣,是許多火成巖、沉積巖和變質(zhì)巖的主要造巖礦物。α-石英又是花崗偉晶巖脈和大多數(shù)熱液脈的主要礦物成分。在偉晶脈晶洞和變質(zhì)巖系中的石英脈內(nèi),α-石英則是天然壓電水晶的重要來源。有些石英的亞種往往有著一定的形成條件或特定的產(chǎn)狀。如煙水晶只能在較高的溫度下形成;紫水晶形成于相當(dāng)?shù)偷臏囟群蛪毫l件下;薔薇石英總是呈塊狀產(chǎn)于偉晶巖脈的核心部位;瑪瑙為低溫?zé)嵋旱哪z體成因產(chǎn)物,主要產(chǎn)于噴出巖的孔洞中。
[鑒定特征]α-石英以其晶形、無解理、貝殼狀斷口、硬度為特征。
[主要用途]用途很廣。晶體中沒有任何包裹體、無雙晶或裂縫的部分(不小于6mm×6mm×6mm)用作壓電材料,用于制作石英諧振器(如石英手表)。此外,水晶還是重要的光學(xué)材料,它對光譜的紅外和紫外部分也有良好的透明性,用以制作光譜棱鏡、透鏡及其他光學(xué)材料裝置?,旇?、紫水晶、薔薇石英等可作寶玉石材料。色澤差的瑪瑙和石髓用于制作研磨器具。較純凈的一般石英則大量用作玻璃原料、研磨材料、硅質(zhì)耐火材料及瓷器配料。
β-石英 (quartz)β-SiO2
β-石英在常壓下573~870℃穩(wěn)定,溫度再高時變?yōu)轺[石英,溫度小于573℃時將位移轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>α-石英。現(xiàn)在看到的β-石英大多已轉(zhuǎn)變成α-石英,但仍保留著β-石英的六方雙錐形態(tài)(稱副像)。
[晶體結(jié)構(gòu)]六方晶系,;a0=0.502nm, c0=0.548nm,Z=3。其結(jié)構(gòu)是由a-石英結(jié)構(gòu)中[SiO4]四面體位移后使結(jié)構(gòu)中的三次螺旋軸變?yōu)榱温菪S而得。
[形態(tài)]發(fā)育六方雙錐,有時可見很小的六方柱。
[物理性質(zhì)] β-石英通常呈灰白色 、乳白色;玻璃光澤,斷口油脂光澤。無解理。硬度6.5~7。相對密度2.53。在常溫常壓下均轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>α-石英,此時相對密度增大至2.65。
[成因及產(chǎn)狀]酸性噴出巖中呈斑晶產(chǎn)出,或見于晶洞中,為直接結(jié)晶產(chǎn)物,多已轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>α-石英,但依β-石英成副像。
尖晶石 (spinel)MgAl2O4






[化學(xué)組成] 常含FeO、ZnO、MnO、Fe2O3、Cr2O3等組分。尖晶石與鐵尖晶石FeAl2O4,之間存在著完全類質(zhì)同像的關(guān)系。
[晶體結(jié)構(gòu)] 等軸晶系;;a0=0.8081 ~0.8086 nm;Z=8。晶體結(jié)構(gòu)大多數(shù)為正尖晶石型(即MgIV[Al23+]VIO4,羅馬數(shù)字代表配位數(shù),下同),少數(shù)屬于混合型。
[形態(tài)] 單晶常呈八面體形{111},有時八面體{111}與菱形十二面體{110}組成聚形。雙晶依尖晶石律(111)成接觸雙晶。
[物理性質(zhì)]通常呈紅色(含Cr)、綠色(含Fe3+)或褐黑色(含Fe2+和Fe3+);玻璃光澤。無解理;偶有平行(111)裂開。硬度8。相對密度3.55。
[成因 及產(chǎn)狀]尖晶石常產(chǎn)于侵入巖與白云巖或鎂質(zhì)灰?guī)r的接觸交代帶中,與鎂橄欖石、透輝石等共生。在富鋁貧硅的泥質(zhì)巖的熱變質(zhì)帶亦可產(chǎn)生尖晶石。作為副礦物,見于基性、超基性火成巖中。此外,亦常見于砂礦中。
[鑒定特征]八面體晶形,尖晶石律雙晶和高硬度。
[主要用途]透明色美者作為寶石。
磁鐵礦 (mAgnetite)FeFe2O4




[化學(xué)組成]常含Mg、Mn、Ti、V、Cr等元素,其中Mg2+、Mn2+類質(zhì)同像置換磁鐵礦成分中的Fe2+。磁鐵礦中Ti的含量能比較靈敏地反映磁鐵礦的成因:巖漿成因的磁鐵礦,Ti含量最高,常形成鈦磁鐵礦,其成分中TiO2可達(dá)12%~16%;接觸交代成因和熱液成因的磁鐵礦,其成分中Ti的含量顯著降低;沉積變質(zhì)成因的磁鐵礦,Ti的含量最低。V3+類質(zhì)同像置換磁鐵礦中Fe3+而形成釩磁鐵礦Fe2+(Fe3+,V3+)2O4,其成分中V2O3含量可達(dá)8.8%。在磁鐵礦一鉻鐵礦類質(zhì)同像系列中,鉻鐵礦成分中的Cr2O3可達(dá)12% .
[晶體結(jié)構(gòu)]等軸晶系;;a0=0.8396nm;Z=8。晶體結(jié)構(gòu)為反尖晶石型(即FeIV[Fe2+Fe3+]VIO4)。
[形態(tài)] 單晶呈八面體{111},較少呈菱形十二面體{110}。在菱形十二面體面上長對角線方向常現(xiàn)條紋。雙晶依尖晶石律(111)成接觸雙晶。集合體常呈致密塊狀和粒狀。
[物理性質(zhì)]鐵黑色;條痕黑色;半金屬光澤;不透明。無解理;有時具{111}裂開。硬度6。相對密度5.20。性脆。具強(qiáng)磁性。
[成因及產(chǎn)狀]主要形成于內(nèi)生作用和變質(zhì)作用中。常作為巖漿巖的副礦物出現(xiàn),此外,它是巖漿成因鐵礦床、接觸交代鐵礦床、氣化-高溫含稀土鐵礦床、沉積變質(zhì)鐵礦床以及一系列與火山作用有關(guān)的鐵礦床中的主要鐵礦物。因其穩(wěn)定性好,亦常見于砂礦中。
我國磁鐵礦的著名產(chǎn)地有:四川攀枝花(巖漿成因鐵礦床)、遼寧鞍山(沉積變質(zhì)鐵礦床)、湖北大冶(接觸交代鐵礦床)等。
[鑒定特征]以其晶形、黑色條痕和強(qiáng)磁性可與其相似的礦物如赤鐵礦、鉻鐵礦等相區(qū)別。
[主要用途]為最重要的煉鐵礦物原料之一。所含的V、Ti、Cr等元素??删C合利用。
鉻鐵礦 (chromite)FeCr2O4
[化學(xué)組成]鉻鐵礦的成分比較復(fù)雜,廣泛存在Cr2O3、Al2O3,、Fe2O3,、FeO、MgO 5種基本組分間的類質(zhì)同像置換。
[晶體結(jié)構(gòu)]等軸 晶系;;ap=0.8393nm。Z=8。晶體結(jié)構(gòu)為正尖晶石型(即FeIV [Cr23+]VIO2)。
[形態(tài)] 通常呈粒狀或塊狀集合體。單晶呈八面體{111},但極少見。
[物理性質(zhì)]暗褐色至鐵黑色;條痕褐色;半金屬光澤;不透明。無解理。硬度5.5~6.5;相對密度4.3~4.8。性脆。具弱磁性,含鐵量高者磁性較強(qiáng)。
[成因及產(chǎn)狀]為巖漿作用的產(chǎn)物,常產(chǎn)于超基性巖中,與橄欖石共生,可作為指示超基性環(huán)境的標(biāo)型礦物。也見于砂礦中。我國鉻鐵礦的主要產(chǎn)地分布在西藏和新疆。
[鑒定特征]以其暗棕色或黑色、條痕褐色、弱磁性、硬度大和產(chǎn)于超基性巖中為鑒定特征。
[主要用途]提煉鉻的唯一礦物原料。富含鐵的劣質(zhì)礦石可供制高級耐火材料。
黑鎢礦 (wolframite)(Mn,Fe)WO4
[化學(xué)組成]黑鎢礦實(shí)際上是鎢錳礦和鎢鐵礦的完全類質(zhì)同像系列中的中間成員。常含Mg、Ca、Nb、Ta、Sn、Zn等。
[晶體結(jié)構(gòu)]單斜晶系;;a0=0.479 nm;b0=0.574nm,c0=0.499nm, β=90°26'。Z=2。晶體結(jié)構(gòu)中,由[Mn(Fe)O6]配位八面體共棱聯(lián)結(jié)成平行c軸方向的折線狀鏈;[WO6]配位八面體亦平行c軸成鏈狀,并位于[Mn(Fe)O6]配位八面體所成的鏈體之間,以其4個角頂與上下鏈體相連接。因而晶體結(jié)構(gòu)可視為鏈狀結(jié)構(gòu),亦可看成平行{100}呈似層狀結(jié)構(gòu)。
[形態(tài)]單晶體常呈沿c軸延伸的{100}板狀或短柱狀,[001]晶帶中的晶面上常具平行于c軸的條紋。雙晶常依(100)或(023)成接觸雙晶。集合體為刃片狀或粗粒狀。
[物理性質(zhì)]紅褐色(鎢錳礦)至黑色(鎢鐵礦);條痕黃褐色(鎢錳礦)至褐黑色(鎢鐵礦);光澤由樹脂光澤(鎢錳礦)至半金屬光澤(黑鎢礦、鎢鐵礦)。解理平行{010}完全。硬度4~4.5。相對密度7.12(鎢錳礦)~7.51(鎢鐵礦)。性脆。鎢鐵礦具弱磁性。
[成因及產(chǎn)狀]主要產(chǎn)于高溫?zé)嵋菏⒚}旁云英巖化花崗巖中。它常與錫石、輝鉬礦、毒砂、螢石、電氣石、綠柱石等共生。黑鎢礦也能形成砂礦。我國是世界.上最大的產(chǎn)鎢國,礦床類型之豐富,規(guī)模之大為世界鎢礦床所罕見。僅在南嶺地區(qū)就已發(fā)現(xiàn)大型、超大型礦床20多處。最具代表性的鎢礦產(chǎn)地如廣東(鋸板坑石英脈型礦床)、湖南(柿竹園層控夕卡巖型礦床)、福建(洛坑花崗巖細(xì)脈浸型鎢礦床)、廣西(大明山似層狀鎢礦床)等等。
[鑒定特征]黑鎢礦 以其板狀形態(tài)、褐黑色、{010}完全解理和相對密度大為鑒定特征。
[主要用途]為鎢最主要的礦石礦物。鎢的特種合金鋼被用于制造高速切削工具、炮膛、槍管、火箭發(fā)動機(jī)、火箭噴嘴、坦克裝甲等。鎢還用于制造燈絲及X射線發(fā)生器的陰極材料。合成材料碳化鎢硬度很高,僅次于金剛石,可用作鉆頭、車刀等。
水鎂石 (brucite)Mg(OH)2
[化學(xué)組成]成分中可有Fe、Mn、Zn類質(zhì)同像替換Mg,有時含FeO可達(dá)10%,MnO可達(dá)20%,ZnO可達(dá)4%
[晶體結(jié)構(gòu)]三方晶系;;a0=0.313nm,c0=0.474 nm;Z=1。水鎂石型結(jié)構(gòu)為典型的層狀結(jié)構(gòu)之一:兩層OH-呈六方最緊密堆積,Mg2+充填于全部八面體空隙,構(gòu)成配位八面體的結(jié)構(gòu)層;結(jié)構(gòu)層與結(jié)構(gòu)層之間相接觸的兩層OH-也呈近似六方最緊密堆積,但所形成的八面體空隙未充填陽離子(圖20-17(b))。結(jié)構(gòu)層內(nèi)為離子鍵,結(jié)構(gòu)層間以氫鍵相連。水鎂石的層狀結(jié)構(gòu)決定了它主要以板片狀形態(tài)出現(xiàn)并發(fā)育極完全的{0001}解理。
[形態(tài)]晶體常呈板狀、鱗片狀、葉片狀、不規(guī)則粒狀集合體,有時呈纖維狀集合體,稱纖水鎂石。
[物理性質(zhì)]白色、灰白色,含有錳或鐵者呈紅褐色;斷口呈玻璃光澤,透明。解理平行{0001}極完全,解理面為珍珠光澤。解理薄片具撓性。硬度2.5。相對密度2.3~2.6。
[成因及產(chǎn)狀]水鎂石是蛇紋巖或白云巖中的典型低溫?zé)嵋何g變礦物。
[鑒定特征]以其形態(tài)、低硬度和{0001}極完全解理為鑒定特征。根據(jù)易溶于酸與滑石、葉蠟石相區(qū)別。
[主要用途] 大量產(chǎn)出時可作煉鎂的礦物原料。纖維水鎂礦是重要的非金屬礦物材料,是溫石棉的理想代用品。
含氧鹽礦物-碳酸鹽
簡介
碳酸鹽類礦物主要為方解石族和文石族礦物。由于這兩族礦物之間存在一個型變現(xiàn)象,所以放在一起討論。
在方解石族和文石族的一.系列礦物種中,這種型變現(xiàn)象表現(xiàn)得十分明顯。隨著陽離子從Co2+,Zn2+,Mg2+,Ba2+,半徑依次增大,結(jié)構(gòu)也發(fā)生相應(yīng)變化。這種變化分兩個階段,第一階段是在方解石型結(jié)構(gòu)內(nèi)部的變化,即菱面體面角逐增(由晶胞參數(shù)變化引起),第二階段是在文石型結(jié)構(gòu)內(nèi)部變化,即斜方柱面角逐減。兩個階段的接合點(diǎn)(即陽離子為Ca2+處)發(fā)生一個突變,即從方解石型變?yōu)槲氖?,這種成分變化引起結(jié)構(gòu)從漸變到突變的全過程就稱為一個完整的型變系列型變也可視為類質(zhì)同像與同質(zhì)多像的統(tǒng)一,上述結(jié)構(gòu)變化的第一、第二階段內(nèi)部屬類質(zhì)同像,而兩個階段的接合點(diǎn)處為同質(zhì)多像。
方解石型和文石型結(jié)構(gòu)分別為:
方解石型結(jié)構(gòu):可以視為NaCl型結(jié)構(gòu)的衍生結(jié)構(gòu)。即將NaCl結(jié)構(gòu)中的Na+和Cl-分別用Ca2+和[CO3]2-取代之,并將[CO3]2-平面三角形垂直某三次軸成層排列,導(dǎo)致其原立方面心晶胞沿三次軸方向壓扁而呈鈍角菱面體狀.就變成了方解石的結(jié)構(gòu)(圖22-1(a)中的鈍角菱面體)。每一[CO3]2-層均與其相鄰層中的[CO3]2-三角形的方向相反。Ca2+被6個[CO3]2-包圍,且與Ca2+成鍵配位的O也為6個,即配位數(shù)為6。由于NaCl結(jié)構(gòu)中的{100}方向?yàn)殡娦灾泻兔?,從而產(chǎn)生該方向的完全解理。與此相似,也就決定了方解石具有的完全解理;其解理塊的形狀正好與由NaCl晶胞衍生而來的呈鈍角菱面體狀的方解石的“晶胞”一致。但這樣選取的“晶胞"(鈍角菱面體狀)并非為真正的方解石的單位晶胞,因?yàn)檫@種菱面體高度并不是結(jié)構(gòu)中的重復(fù)周期,方解石真正的單位晶胞應(yīng)是一銳角菱面體狀(圖22-1(a)中的銳角菱面體)。在結(jié)晶學(xué)中,三方菱面體格子和六方格子常進(jìn)行轉(zhuǎn)換,方解石的銳角菱面體單位晶胞也可轉(zhuǎn)換成具雙重體心的六方晶胞,見圖22-1(a)。
文石型結(jié)構(gòu):與方解石晶體結(jié)構(gòu)不同,在于結(jié)構(gòu)中的Ca2+和[CO3]2-按六方最緊密堆積的重復(fù)規(guī)律排列,每個Ca2+周圍雖然圍繞著6個[CO3]2-,但與其相接觸的O不是6個,而是9個;即Ca2+的配位數(shù)為9。每個O與3個Ca、1個C聯(lián)結(jié)(圖22-1(b))。
這兩種結(jié)構(gòu)型的共同特點(diǎn)是:Ca2+和[CO3]2-都按最緊密堆積的規(guī)律排列,且[CO3]2-三角形都平行地成層排列。
由于在[CO3]2-平面內(nèi)的振動光的折射率遠(yuǎn)大于垂直此平面振動光的折射率,所以這些碳酸鹽礦物的光學(xué)異向性非常強(qiáng),表現(xiàn)為高雙折率。
主要礦物描述
方解石( calcite) Ca[CO3]






[化學(xué)組成]常含 Mn、Fe、Zn、Mg、Pb、Sr、Ba、Co、TR等類質(zhì)同像替代物;當(dāng)它們達(dá)一定的量時,可形成錳方解石、鐵方解石鋅方解石.鎂方解石等變種。此外,晶體中還常見水鎂石、白云石、鐵的氫氧化物及氧化物硫化物、石英等機(jī)械混入物。
[晶體結(jié)構(gòu)]三方晶系;;菱面體晶胞;a0 =0.637 nm ,α= 46°07' ;z=2;如果轉(zhuǎn)換成六方(雙重體心)格子,則:a0=0.499 nm.c0=1. 706 nm;Z=6。方解石型結(jié)構(gòu)見前敘。
[形態(tài)]常見完好晶體。形態(tài)多種多樣,不同聚形達(dá)600種以上。主要呈平行[0001]發(fā)育的柱狀及平行{0001}發(fā)育的板狀和各種狀態(tài)的菱面體或復(fù)三方偏三角面體(圖22-2)。方解石常依(0001)形成接觸雙晶,更常依(0118)形成聚片雙晶,這一聚片雙晶紋在解理面上的方位與白云石不同(圖22-3),在自然界,這種聚片雙晶的出現(xiàn),可用以說明方解石形成后,曾遭受地質(zhì)應(yīng)力的作用。近來研究表明,在一些低溫低壓構(gòu)造變質(zhì)帶中,方解石聚片雙晶的聚片寬度可反映溫度:較細(xì)窄的反映低溫(低于170℃),較粗寬的反映高溫(Ferill等,2004)。

方解石的晶體和雙晶
方解石的集合體形態(tài)也是多種多樣的。由片狀(板狀)或纖維狀的方解石,呈平行或近似平行的連生體,分別稱為層解石和纖維方解石。還有致密塊狀(石灰?guī)r)、粒狀(大理巖)、土狀(白堊)、多孔狀(石灰華)、鐘乳狀(石鐘乳)和鮞狀、豆?fàn)?、結(jié)核狀、葡萄狀被膜狀及晶簇狀等。
方解石的晶體形態(tài)與形成條件有關(guān)。隨著形成時溫度的降低,其晶形有從板狀、鈍角菱面體為主的晶形向復(fù)三方偏三角面體、六方柱為主及銳角菱面體晶形演化的趨勢。
[物理性質(zhì)]無色或白色,有時被 Fe、Mn、Cu等元素染成淺黃、淺紅、紫、褐黑色。無色透明的方解石稱為冰洲石(icespar)。解理完全(在以前的教材中都將方解石的解理符號定為,是由于誤將圖22-1(a)中鈍角菱面體定為晶胞導(dǎo)致的錯誤);在應(yīng)力影響下,沿聚片雙晶方向滑移成裂開。硬度3。相對密度2.6-2.9。某些方解石具發(fā)光性。

方解石和白云石的聚片雙晶在菱面體解理面上的表現(xiàn)對比(潘兆櫓等,1993)

方解石形態(tài)隨溫度的變化(潘兆櫓等,1993)
[成因及產(chǎn)狀]方解石是分布最廣的礦物之一,具有各種不同的成因類型。主要為:①沉積型,海水中的CaCO3達(dá)到過飽和時,可沉積形成大量的石灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r等;②熱液型,常見于中、低溫?zé)嵋旱V床中,呈脈狀或見于空洞里,具良好的晶形;③巖漿型,方解石為巖漿成因的碳酸巖和碳酸鹽熔巖中的主要造巖礦物,常與白云巖、金云母等共生;④風(fēng)化型,石灰?guī)r.大理巖在風(fēng)化過程中地下水溶解易形成重碳酸鈣Ca(HCO3)2進(jìn)人溶液,當(dāng)壓力減小或蒸發(fā)時,使大量CO2的逸出,碳酸鈣可再沉淀下來,形成鐘乳石、石筍、石柱等。其反應(yīng)式:
Ca(HCO3)2=CaCO3+H2O+CO2
[鑒定特征]晶形,聚片雙晶,3組完全解理,硬度中等,相對密度較小。加HCl急劇起泡。灼熱后的方解石碎塊置于石蕊試紙上呈堿性反應(yīng)。有鈣的焰色反應(yīng)(橘黃色)。
[主要用途]由方解石組成的石灰?guī)r、大理巖、白堊等巖石,廣泛地應(yīng)用于化工、冶金、建筑等工業(yè)部門,例如用于燒石灰、制水泥等。美麗的大理巖可作建筑裝飾材料。純度高的石灰?guī)r是塑料、尼龍的重要原料。
由于冰洲石具有極強(qiáng)的雙折射率和偏光性能,被廣泛地應(yīng)用于光學(xué)領(lǐng)域里,如偏光顯微鏡的棱鏡、偏光儀、光度計等。
菱鎂礦(mAgnesite)一菱鐵礦( siderite) Mg[CO3]-Fe[CO3]


[化學(xué)組成]Mg[CO3]與Fe[CO3]之間可形成完全類質(zhì)同像,有時具有Mn、Ca、Ni.Si等混人物。
[晶體結(jié)構(gòu)]三方晶系;。菱鎂礦的菱面體晶胞arh=0.566nm,α=48°10',Z=2;六方晶胞ah=0.462nm,ch=1.499nm;Z=6。菱鐵礦的菱面體晶胞arh=0.576nm,α=47°54' ,Z=2;六方晶胞ah=0.468nm,ch=1.526nm,Z=6。與方解石同結(jié)構(gòu)。
[形態(tài)]晶體呈菱面體狀、短柱狀或復(fù)三方偏三角面體狀。通常呈粒狀、土狀、致密塊狀集合體。
[物理性質(zhì)]富Mg端員白色或淺黃白色灰白色,有時帶淡紅色調(diào),富Fe者呈黃至褐色棕色;玻璃光澤。解理{1014}完全。硬度3.5~4.5。相對密度2.9~4.0,富Fe者相對密度和折射率均增大。
[成因及產(chǎn)狀]菱鎂礦主要由含Mg熱液交代白云石及超基性巖而成,此外也有沉積型。菱鐵礦也具有沉積型和熱液型兩種。
[鑒定特征]與方解石相似,區(qū)別在于粉末加冷HCI
起泡或作用極慢,加熱HCl則劇烈起泡。
[主要用途]菱鎂礦可用于制耐火磚(可耐3000℃高溫)、含鎂水泥,并可提取金屬鎂;菱鐵礦可作為鐵礦石開采。
白云石( dolomite) CaMg[CO3]2





[化學(xué)組成] 成分中的Mg2+可被Fe2+、Mn2+、Co2+、Zn2+替代。其中CaMg[CO3]2-CaFe[CO3]2]可呈完全類質(zhì)同像系列;當(dāng)Fe2+多于Mg2+時稱鐵白云石。Fe2+與Mn2+的替代則有限,其Mn2+的端元CaMn[CO3]2稱為錳白云石。還可形成鉛白云石、鈷白云石、鋅白云石等變種。
[晶體結(jié)構(gòu)]三方晶系;;菱面體晶胞arh=0.601nm,α=47°36',z=1;六方晶胞ah,=0.481nm,ch=1.601nm,Z=3。晶體結(jié)構(gòu)與方解石相似。不同之處在于方解石晶體結(jié)構(gòu)中Ca2+所占據(jù)的結(jié)構(gòu)位置,其中1/2在白云石中被Mg2+所占據(jù);Ca2+和Mg2+在垂直三次軸的方向上分別呈層作有規(guī)律的交替排列,因此導(dǎo)致白云石的晶體結(jié)構(gòu)的對稱程度低于方解石。白云石中的Fe2+、Mn2+代替Mg2+后,可導(dǎo)致晶胞增大。
[形態(tài)]晶體常呈菱面體狀,不如方解石形態(tài)多樣,晶面常彎曲成馬鞍狀,經(jīng)切薄片在鏡下觀察可見這種馬鞍狀形態(tài)具有晶畸鑲嵌狀結(jié)構(gòu)和波狀消光現(xiàn)象(圖22-5(c))。經(jīng)常依(0001)、、、及形成雙晶,后者雙晶紋平行于白云石解理面長、短對角線與方解石不同。有些白云石出現(xiàn)裂開,為雙晶造成。集合體常呈粒狀、致密塊狀,有時呈多孔狀、腎狀。
[物理性質(zhì)]純者多為白色,含鐵者灰色-暗褐色,含鐵白云石風(fēng)化后,表面變?yōu)楹稚?;玻璃光澤。解理完全,解理面常彎曲。硬?/span>3.5 -4。相對密度2.85,隨成分中Fe、Mn.、Pb、Zn含量的增多而增大。有些白云石在陰極射線作用下發(fā)鮮明的橘紅光。
[成因及產(chǎn)狀]白云石是自然界中廣泛分布的一種礦物,主要有沉積和熱液兩種成因。它是組成白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r的主要礦物。白云石也是巖漿成因的碳酸巖的主要組成礦物之一。含鎂質(zhì)或白云質(zhì)的灰?guī)r在區(qū)域變質(zhì)或接觸變質(zhì)作用中可形成白云石大理巖。在變質(zhì)作用的較高階段,白云石可被分解成方鎂石和水鎂石。
[鑒定特征]晶面常呈彎曲的馬鞍狀。與方解石的區(qū)別是遇冷鹽酸不劇烈起泡,加熱后方劇烈起泡,另外雙晶紋的方向亦與方解石不同。此外,可用染色法區(qū)分二者:用0.2mol·L-1的HCI加茜素紅硫溶液,白云石不染色,方解石則被染成紅紫色。
[主要用途] 用作耐火材料及高爐煉鐵生產(chǎn)中的熔劑;部分白云石可作提取鎂的原料,白云石大理巖加工后可作為較好的建筑石材。
文石( arAgonite) Ca[CO3]



又稱霰石,與方解石呈同質(zhì)二像。
[化學(xué)組成]Ca常被Sr、Pb、Zn、TR所替代。此外還有Mg、Fe、Al等,但含量一般均較低。已知的變種有鉛文石、鋅文石、鍶文石、稀土文石等。
[晶體結(jié)構(gòu)]斜方晶系;;a0=0.495nm,b0=0.796nm,c0=0.573nm;Z=4。文石型結(jié)構(gòu)見前述。
[形態(tài)]晶體常為柱狀、矛狀,但較少見。常依(110)成雙晶或三連晶,三連晶常出現(xiàn)假六方對稱。集合體常呈纖維狀、柱狀、晶簇狀、皮殼狀、鐘乳狀、珊瑚狀、鮞狀、豆?fàn)詈颓驙畹?。多?shù)軟體動物的貝殼內(nèi)壁珍珠質(zhì)部分是由極細(xì)的片狀文石沿著貝殼面平行排列而成。

文石的晶體和雙晶
[物理性質(zhì)]通常為白色、黃白色,有時呈淺綠色、灰色等;透明;玻璃光澤,斷口為油脂光澤。無解理,或有時見{010};不完全至中等解理;貝殼狀斷口。硬度3.5~4.5。相對密度2.9~3.3,成分中含Sr、Ba者相對密度增大。
[成因及產(chǎn)狀]文石通常在低溫?zé)嵋汉屯馍饔脳l件下形成,它是低溫礦物之一。在熱液礦床.現(xiàn)代溫泉、間歇噴泉里晶出。當(dāng)溶液中存在Sr和Mg鹽類雜質(zhì),有利于文石的形成。文石不穩(wěn)定,常轉(zhuǎn)變?yōu)榉浇馐?/span>(呈文石副像)。根據(jù)合成礦物資料,文石的形成壓力高于方解石。
[鑒定特征]文石與方解石相似,加HCl劇烈起泡。但文石不具菱面體解理,晶形呈柱狀、矛狀;相對密度和硬度稍大于方解石。在硝酸鈷溶液中煮沸,方解石粉末只微帶青色,文石則呈濃紅色、紫色。
[主要用途]分布少,幾乎無工業(yè)價值。.
孔雀石( malachite ) Cu2[CO3](OH)2
[化學(xué)組成]Zn可能以類質(zhì)同像形式代替Cu(可達(dá)12%),吸附或機(jī)械混入的雜質(zhì)有Ca、Fe、Si、Ti、Na、Pb、Ba、Mn、V等。孔雀石的含Zn變種稱為鋅孔雀石。
[晶體結(jié)構(gòu)]單斜晶系;;a0=0.948nm,b0=1.203 nm,c0=0.321nm;β=98°;Z=4。晶體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為:[Cu(O,OH)。]八面體共棱連接,平行c軸延伸為雙鏈,鏈間以[CO3]相連。
[形態(tài)]晶體少見,通常沿c軸呈柱狀、針狀或纖維狀。容易依(100)成燕尾雙晶,并且雙晶比單晶更常見。集合體呈晶簇狀、腎狀、葡萄狀、皮殼狀、充填脈狀、粉末狀、土狀等。在腎狀集合體內(nèi)部具有同心層狀或放射纖維狀的特征,由深淺不同的綠色至白色組成環(huán)帶。土狀孔雀石稱為銅綠(或稱石綠)。|
[物理性質(zhì)]一般為綠色、但色調(diào)變化較大,從暗綠、鮮綠到白色;淺綠色條痕;玻璃至金剛光澤,纖維狀者呈絲絹光澤。解理{201}、{010}完全。硬度3.5-4。相對密度4.0~4.5。
[成因及產(chǎn)狀]孔雀石產(chǎn)于銅礦床氧化帶,其反應(yīng)式:
CuFeS2+4O2=CuSO4+FeSO4。
2CuSO4+2CaCO3+H2O=Cu2(CO3)(OH)2?+2CaSO4+CO2
孔雀石常依藍(lán)銅礦、赤銅礦、自然銅、方解石、黃銅礦等成假像。我國廣東陽春石綠銅礦是一大型的孔雀石、藍(lán)銅礦銅礦床。
[鑒定特征]特征的孔雀綠色,形態(tài)常呈腎狀、葡萄狀,其內(nèi)部具放射纖維狀及同心層狀。
[主要用途]大量產(chǎn)出時可煉銅。質(zhì)純形美的孔雀石可作裝飾品及藝術(shù)品。粉末可作綠色顏料。孔雀石可作為銅礦的找礦標(biāo)志。
藍(lán)銅礦( azruite) Cu3[CO3]2(OH)2
又稱石青。

[化學(xué)組成]成分相當(dāng)穩(wěn)定。
[晶體結(jié)構(gòu)]單斜晶系;;a0=0.500nm,b0=0.585nm,c0=1.035nm;β=92°20';Z=2。
[形態(tài)]晶體常呈短柱狀、柱狀或厚板狀,集合體為致密塊狀、晶簇狀、放射狀、土狀或皮殼狀,薄膜狀等。
[物理性質(zhì)]深藍(lán)色,土狀塊體呈淺藍(lán)色;淺藍(lán)色條痕;晶體呈玻璃光澤,土狀塊體呈土狀光澤;透明至半透明。解理{011}、{100}完全或中等;貝殼狀斷口。硬度3.5~4。相對密度3.7 -3.9。性脆。
[成因及產(chǎn)狀]產(chǎn)于銅礦床氧化帶、鐵帽及近礦圍巖的裂院中,是一種次生礦物,常與孔雀石共生或伴生,其形成一般稍晚于孔雀石,但有時也被孔雀石所交代。藍(lán)銅礦因風(fēng)化作用,使CO2減少,含水量增加易轉(zhuǎn)變?yōu)榭兹甘?,以至孔雀石依藍(lán)銅礦呈假像,故藍(lán)銅礦的分布沒有孔雀石廣泛。
[鑒定特征]藍(lán)色。常與孔雀石等銅的氧化物共生。遇HCl起泡。有Cu2+的焰色反應(yīng)。
[主要用途]同孔雀石。
含氧鹽礦物-鎢酸鹽
簡介
鎢酸鹽礦物是金屬陽離子與鎢酸根[WO4]2-相化合的含氧鹽礦物。目前已知的鎢酸鹽礦物種數(shù)僅為18種,但其中的白鎢礦卻常富集形成鎢礦床。
化學(xué)組成 與[WO4]2-相化合的陽離子主要是Ca2+和Pb2+,它們形成無水化合物;半徑較小的Cu2+、Al3+等,則在它們的鎢酸鹽中同時存在附加陰離子(OH)-或水分子,如銅鎢華Cu2[WO4](OH)2、水物鋁礦Al[WO4](OH)·H2O。
晶體化學(xué)特征 [WO4]2-絡(luò)陰離子的配位四面體的幾何性質(zhì)不同于[SO4]2-,[SO4]2-的配位四面體為正四面體,而[WO4]2-則是配位四方四面體,并且其體積要大于[SO4]2-的配位四面體。
物理性質(zhì) 密度較大是鎢酸鹽的特征,如白鎢礦的密度為6.1g/cm3,鎢鉛礦Pb[WO4]密度高達(dá)8.13g/cm3。但硬度一般不高,不超過4.5;含水者則很低,如水鎢鋁礦的硬度只有1。本類礦物的顏色,除鎢鉛礦為深色外,其余多為淡色。
在成因上,無水鎢酸鹽礦物均由內(nèi)生作用形成,主要見于接觸交代和熱液礦床中。
主要礦物描述
白鎢礦 (scheelite)Ca [WO4]



又稱鎢酸鈣礦。
[化學(xué)組成]由于W6+和Mo6+的離子半徑幾乎相等,因此,白鎢礦中W與Mo為完全類質(zhì)同像,成為白鎢礦一鉬鎢礦系列。高溫時,Mo含量高;與輝鉬礦共生的白鎢礦中,Mo含量也高。部分的Ca可被Cu和TR代替。
[晶體結(jié)構(gòu)]四方晶系;,a0=0.525nm,c0=1.140nm;Z=4。白鎢礦晶體結(jié)構(gòu)簡單,是由稍扁平的[WO4]四面體和Ca2+沿e軸相間排列而成。
[形態(tài)] 晶體常呈四方雙錐,也有的沿{001}呈板狀。依(110)成雙晶普遍。集合體多呈不規(guī)則粒狀,較少呈致密塊狀。
[物理性質(zhì)]白色、黃白、淺紫等,油脂光澤或金剛光澤;透明至半透明。解理{111}中等;斷口參差狀。硬度4.5 ~5。相對密度5.8 ~6.2(相對密度隨Mo的增加而降低)。性脆。具發(fā)光性,在紫外光照射下發(fā)淺藍(lán)色至黃色(依Mo的含量而定,Mo增加,熒光變淺黃至白)的熒光。
[成因及產(chǎn)狀]主要產(chǎn)于接觸交代礦床。也可見于高-中溫?zé)嵋旱V床。
[主要用途]重要鎢礦石礦物。
含氧鹽礦物-磷酸鹽
磷酸鹽礦物是金屬陽離子與磷酸根相化合而成的含氧鹽礦物。本類礦物的種數(shù)較多,有763種,但它們中除少數(shù)礦物(如磷灰石等)在自然界中有廣泛分布并可形成有工業(yè)價值的礦床外,大多數(shù)都為量極少。
化學(xué)組成
本類礦物中,與磷酸根化合的陽離子主要是Ca2+、Al3+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、Cu2+、Pb2+、TR等。此外,還常存在鈾酰[UO2]2+絡(luò)陽離子。陰離子部分除[PO4]3-外,常存在附加陰離子(OH)-、F-、Cl-、O2-等。同時,有半數(shù)左右的礦物含H2O分子。
晶體化學(xué)特征
在磷酸鹽礦物中,絡(luò)陰離子[PO4]3-與半徑較大的三價陽離子如TR3+結(jié)合成無水化合物,如磷釔礦Y[PO4];二價陽離子也以半徑較大的Ca2+、Pb2+等所組成的化合物為最穩(wěn)定,礦物的種別也較多,但往往帶有附加陰離子,如磷灰石Ca5[PO4]3(F,Cl,OH);半徑較小的二價陽離子如Fe2+、Mn2+、Cu2+等與之結(jié)合時,則往往形成含水化合物,如藍(lán)鐵礦Fe3[PO4]2·8H2O;一價陽離子如Na+、Li+等一般與Al3+一起參與組成礦物,如磷鋰鋁石LiAl[PO4](F,OH)。此外,存在[UO2]2+的礦物,均是含水化合物,如銅鈾云母Cu[UO2]2[PO4]2·12H2O。常見Ca2+?+Th4 +→2TR3+,Na+?+Y3+→2Ca2+等類質(zhì)同像置換。
物理性質(zhì)
本類礦物由于成分比較復(fù)雜,種類也較多,在物理性質(zhì)方面的變化范圍也較大。大多數(shù)礦物具有低的或中等的硬度,只有無水磷酸鹽礦物可有較高的硬度,但最高亦沒有大于6.5。密度的變化范圍很大,如水磷鈹石Be2[PO4](OH)·4H2O只有1.81g/cm3,而磷氯鉛礦則高達(dá)7.14g/cm3。含鐵、錳、銅、鈾等的礦物,均出現(xiàn)較為鮮艷的顏色。
在地殼中,磷幾乎都形成了磷酸鹽礦物。外生成因的磷酸鹽礦物種數(shù)比內(nèi)生成因的多。內(nèi)生成因主要為巖漿作用和偉晶作用,也有接觸交代和熱液作用;外生成因的是由復(fù)雜的生物化學(xué)作用所形成,或者是由內(nèi)生成因的磷酸鹽礦物經(jīng)變化后所形成的次生礦物。
主要礦物描述
磷灰石( apatite) Ca5[PO4]3(F,OH)




[化學(xué)組成] 成分中的Ca可被稀土元素(主要是Ce)和微量元素Sr作不完全類質(zhì)同像替代。稀土含量一般不超于5%。按照附加陰離子的不同,磷灰石可分以下亞種:
氟磷灰石 (fluorapatite) Ca5[PO4]3F
氯磷灰石 (chlorapatite) Ca5[PO4]3Cl
羥磷灰石 (hydroxylapatite) Ca5[PO4]3(OH)
碳磷灰石 (carbonate-apatite) Ca5[PO4,CO3(OH)]3(F,OH)
其中氟磷灰石最常見,它就是一般所指的磷灰石。碳磷灰石由于有[CO3]2-代替[PO4]3- ,出現(xiàn)了剩余的負(fù)電荷,為此,[CO3]2-與OH-或F-結(jié)合在一起,以離子團(tuán)形式進(jìn)入晶格,然而當(dāng)1個[CO3]2-代替1個[PO4]3-時,只有0.4個[CO3]2-與OH-或F-結(jié)合,故Ca2+可被K+、Na+等代替,以達(dá)到電價平衡。
[晶體結(jié)構(gòu)] 六方晶系;;a0=0.938~0.943nm,c0=0.686~0.688nm;Z=2。
[形態(tài)]常呈柱狀、 短柱狀、厚板狀或板狀晶形。集合體呈粒狀、致密塊狀。
[物理性質(zhì)]無雜 質(zhì)者為無色透明,但常呈淺綠色、黃綠色、褐紅色、淺紫色,沉積巖中形成的磷灰石因含有機(jī)質(zhì)染成深灰至黑色;玻璃光澤,斷口呈油脂光澤。解理{001}不發(fā)育;斷口不平坦。硬度5。相對密度3.18 -3.21。加熱后??沙霈F(xiàn)磷光。性脆。
[成因及產(chǎn)狀]在沉積巖、沉積變質(zhì)巖及堿性巖中可形成巨大的有工業(yè)價值的礦床。在各種巖漿巖及花崗偉晶巖中呈副礦物。
生物化學(xué)作用形成的磷礦,主要由鳥糞或動物骨骼堆積形成,它主要由羥磷灰石組成,如我國西沙群島,鳥糞堆積形成的磷礦可厚達(dá)2m。
此外,人體膽結(jié)石和尿路結(jié)石可含有少量的碳磷灰石和羥磷灰石。
[鑒定特征] 當(dāng)晶體較大時,晶形、顏色、光澤、硬度均可作為鑒定特征。若為細(xì)分散狀態(tài)則需依靠化學(xué)鑒定:以鉬酸銨粉末置于礦物上,加一滴硝酸,則生成黃色磷鉬酸銨沉淀,此為試磷的有效方法(注意:當(dāng)有碳酸鹽和有機(jī)質(zhì)在時常出現(xiàn)藍(lán)色沉淀)。
[主要用途]提取磷的原料。含稀土元素時可綜合利用。

菲力蒲星珊瑚
塊狀復(fù)體雙帶型珊瑚,個體間外壁全部或局部消失。長隔壁在鱗板帶較薄,但在橫板帶與鱗板帶交界處顯著加厚,?;ハ噙B接,構(gòu)成內(nèi)壁。短隔壁止于內(nèi)壁。隔壁上常具脊板。橫板帶窄,橫板平列,完整或不完整。鱗板多,半球狀,在鱗板帶內(nèi)緣處有一列馬蹄形鱗板。

溝通蟲
個體為長橢圓形。頭部半圓形,背溝微顯,向前擴(kuò)展,在接近邊緣處轉(zhuǎn)向后伸,與后邊緣溝在頰部相連。頸溝兩側(cè)呈深坑狀。胸部11個胸節(jié),尾部半圓形,尾軸錐形,在前部分節(jié)微顯,后部不顯。體長2.5~4.5cm,最長可達(dá)5.5cm。溝通蟲以水中微生物和泥沙中的有機(jī)物為食。

貴州珊瑚
隔壁多,少數(shù)長隔壁伸達(dá)中心且扭結(jié),短隔壁很長,為珊瑚體半徑的三分之一至二分之一。隔壁在橫板帶內(nèi)常加厚,少數(shù)在中心匯集。二級隔壁也長,為珊瑚個體半徑的1/3-1/2。對隔壁常較主部為多。主內(nèi)溝顯著。鱗板帶寬,鱗板半球狀,成規(guī)則同心環(huán)狀排列,組成寬約相當(dāng)于短隔壁長度的鱗板帶。橫板短小,橫板呈泡沫狀,略向軸部上升。

海扇
貝殼小型到大型,由扇形或類圓形的盤子和耳狀部構(gòu)成,
等殼。殼色變異大,一般左殼顏色較深。足絲灣和櫛齒在幼貝時存在。許多種類在成長后行自由生活。外韌帶在整個背緣。彈帶完全內(nèi)在,位于殼嘴下方。殼表一般有發(fā)達(dá)的放射肋。幼貝外表偶爾會有2種微細(xì)雕刻(網(wǎng)目狀雕刻和條紋)。雙殼外層大部分由葉狀的方解石組成,內(nèi)層由交叉薄片的霰石組成。然而冷水域許多種類在殼最內(nèi)部再顯示有葉狀方解石構(gòu)造。殼皮很薄。單肌,游泳的種類橫紋肌發(fā)達(dá)。絲鰓型。外套膜緣有許多觸手和眼。心臟被直腸貫穿。某些種類雌雄同體。

萊得利基蟲
頭蓋呈亞方形。頭鞍錐形,凸起,有三對頭鞍溝。眼葉呈新月形,后端距頭鞍甚遠(yuǎn)。眼脊清楚,向后斜伸。內(nèi)眼頰平緩?fù)蛊?,約為頭鞍寬度的1/3。內(nèi)邊緣凸起,與外邊緣寬度近相等,具一較寬的中脊。前邊緣溝無任何凹坑構(gòu)造。后側(cè)翼大而寬,后側(cè)溝寬深。面線前支向外分散,與中軸成30一40°交角,后支向外向后延伸。胸部15節(jié),第9節(jié)有一較長而粗的軸刺。尾部小而凸起,具有一對凹坑。

狼鰭魚
頭大,椎體筒狀,中部略收縮, 椎體為脊索所洞穿。胸鰭大,背鰭與臀鰭的起點(diǎn)相對,背 鰭小于臀鰭或者近等。叉型尾,最末尾椎骨上揚(yáng)。體長一般在10厘米左右,身體呈紡錘形或長紡錘形。背鰭位置靠后,與臀鰭相對,其前有上神經(jīng)棘。頭部膜質(zhì)骨具有薄間光質(zhì)層,尾正型,圓鱗。牙齒尖錐形。

狼鰭魚
頭大,椎體筒狀,中部略收縮, 椎體為脊索所洞穿。胸鰭大,背鰭與臀鰭的起點(diǎn)相對,背 鰭小于臀鰭或者近等。叉型尾,最末尾椎骨上揚(yáng)。體長一般在10厘米左右,身體呈紡錘形或長紡錘形。背鰭位置靠后,與臀鰭相對,其前有上神經(jīng)棘。頭部膜質(zhì)骨具有薄間光質(zhì)層,尾正型,圓鱗。牙齒尖錐形。

三尾擬蜉蝣
屬較大型的昆蟲,頭顯大,三對族細(xì)長,具一對膜質(zhì)翅,蟲體腹節(jié)具有游泳用的鰓。尾部具有3個細(xì)長的尾須,十分顯著。三尾擬蜉蝣為水生昆蟲的典型代表,生活在較清澈的水中,游泳能力不強(qiáng),捕食其它中小型水生昆蟲。一生大部分時間為幼蟲狀態(tài),成蟲陸生,飛行能力差。成蟲一經(jīng)孵化,很快死亡。所以該類化石所見大部分都是幼蟲狀態(tài)。

索克蟲
頭鞍較狹,頭鞍前葉較長,凸度較低,前邊緣與背溝交界處缺失一排較大的疣點(diǎn),前邊緣較寬,傾斜度較小。

無洞貝
殼近圓形或長卵形。鉸合線直而短,主端圓。背雙凸式或兩殼凸度相等。鉸合面無或只微弱發(fā)育。殼面飾以顯著的殼線或殼褶,并有顯著的同心線。無齒板。腕螺旋卷約18周左右。

星輪葉
葉輪較大,每輪通常有葉 20~40枚,一般 22 枚。葉大小近等,一般長 2.5~3 cm,放射狀排列,倒披針形,頂端尖至亞尖,基部稍連合,最寬處常位于自基部至頂端的 2/3處。中脈較粗,幾為葉寬的 1/3。

異羽葉
羽葉線形至披針形,長 10~20 cm,寬 1.5~4 cm,羽軸寬 1~3 mm,上有橫縱紋。羽葉 分裂為多不相等的裂片,互生或半對生,長方形或長三角形,頂端鈍圓,長 8~25 mm,寬 3~10 mm,多垂直于羽軸,羽葉基部和下半部的裂片?;ハ嗦?lián)合。羽葉頂部的裂片微彎,成鐮 刀狀。葉脈平行,常在接近基部處分叉 1 至 2 次,裂片頂端每毫米約有脈 4 條。
錫石白鎢礦海藍(lán)寶與云母共生晶體

白鎢礦八面體晶體
晶體參數(shù):四方晶系;對稱型4/m。空間群I41/a: a0=0. 525nm,c0=1. 140nm: Z=4。
成分與結(jié)構(gòu):CaO 19. 47%,WO3 ?80. 53%。白鎢礦Ca[ WO4]與鉬酸鈣礦Ca[ MoO4]成有限的類質(zhì)同像置換。白鎢礦成分中MoO3含量為24%,稱鉬白鎢礦( seyrigite)Ca[(Mo,W)O4]。 白鎢礦的晶體結(jié)構(gòu)如圖11 - 23。沿c軸方向,Ca2+和[ WO4]2-相間分布。[ WO4]2-配位四方四面體的短軸與c軸平行。Ca2+與相鄰的4個[ WO4]2-中的8個)O2-相結(jié)合,其配位數(shù)為8。
形態(tài):晶體呈四方雙錐形, 以{101}或{103}、 {112}最為發(fā)育(圖11 -24)。雙晶依(110)常見。通常為粒狀或塊狀集合體。
物理性質(zhì):白色微帶淺黃或淺綠:油脂光澤或金剛光澤。硬度4.5:解理依{101}中等: 參差狀斷口。密度6. 1g/cm3,在紫外線照射下發(fā)淺藍(lán)色熒光。
鑒定特征:以色淺、油脂光澤、密度大及在紫外線照射下發(fā)特有的淺藍(lán)色熒光為特征。其發(fā)光性還可用于找礦上。
成因與產(chǎn)狀:主要產(chǎn)于矽卡巖中, ?與之共生的礦物有石榴子石、透輝石、符山石、螢石、輝鉬礦等:或產(chǎn)于高溫?zé)嵋好}中,與黑鎢礦共生。我國的主要產(chǎn)地為江西大庚、湖南大順窿、 ?云南文山等地。我國白鎢礦礦床雖然儲量大,但白鎢礦礦床品位一般偏低, 大多呈砂礦,可用重砂淘洗法得到白鎢礦。
主要用途:提煉鎢的重要礦物原料。鎢可制作電燈絲及倫琴線管的陰極等。鎢在鋼鐵工業(yè)中是重要的合金元素,能提高鋼的強(qiáng)度、硬度和耐蝕性。含鎢的硬質(zhì)合金(碳化鎢),硬度大、 耐磨、耐蝕和耐熱,用于制造鉆頭、刀具和耐高溫的零件等。含鎢60% ~ 90%的鎢銅(或鎢銀)合金是優(yōu)良的接觸材料,可用作電鍵、刀形開關(guān)、斷路器及點(diǎn)焊電極等。鎢鎳銅合金可作α和γ射線的防護(hù)屏。在火箭發(fā)動機(jī)中,由鎢和鎢滲銅(銀)制成的不冷卻噴管能耐31279C的高溫和承受高壓、高熱應(yīng)力。
錫石:Cassiterite

錫石晶體(復(fù)四方雙錐和四方柱組成的雙錐柱狀聚形)
晶體參數(shù):四方?晶系:對稱型4/mmm??臻g群P42/mnm:?a0?=0.472nm,?c0?=0.317nm:Z=2。
成分與結(jié)構(gòu):Sn?78.8%,O 21.2%。含有Fe、Nb、Ta等元素。錫石中微量元素的含量可作為標(biāo)型特征,偉晶巖中的錫石,富含Nb、Ta,一般Ta大于Nb:氣化高溫?zé)嵋旱V床中的錫石,Nb、Ta含量較少,不超過1%,并且Nb大于Ta:硫化物礦床中的錫石,其成分中Nb、Ta含量很低,但富含稀散元素In。其晶體結(jié)構(gòu)屬金紅石型。
形態(tài):晶形常呈由四方雙錐、復(fù)四方雙錐和四方柱組成的雙錐柱狀聚形,以?(?101)為雙晶面的膝狀雙晶常見。錫石的形態(tài)隨形成溫度、結(jié)晶速度、雜質(zhì)種類而異。偉晶巖中的錫石呈雙錐狀:氣化一高溫?zé)嵋旱V床中的錫石呈雙錐柱狀,并具膝狀雙晶:硫化物礦床中的錫石呈長柱狀或針狀,而且晶體細(xì)小,除膝狀雙晶外,還出現(xiàn)三連晶、四連晶和六連晶,這可能與形成時的溫度和壓力下降較快有關(guān),從而促使了這類雙晶的形成。集合體呈不規(guī)則粒狀。
物理性質(zhì):一般為黃棕色至深褐色: 條痕白色至淡黃色:金剛光澤,斷口油脂光澤。透明度隨顏色的深淺而異,大多為半透明至不透明。硬度6~7:解理平行{110}不完全:貝殼狀斷口。密度6. 8~7.0g/cm3。
鑒定特征:錫石與金紅石和鋯石很相似,以其密度遠(yuǎn)大于后兩者而區(qū)別之。
成因與產(chǎn)狀:錫石主要產(chǎn)于與花崗巖有關(guān)的氣化-高溫?zé)嵋哄a石石英脈和熱液錫石硫化物 礦床中,并常富集于砂礦中。我國是世界上產(chǎn)錫的主要國家之一。 以廣西南丹大廠錫礦規(guī)模最大,因云南個舊的錫礦開采歷史悠久,而享有中國“錫都”之稱。
主要用途:是提煉錫的最主要的礦石礦物。
海藍(lán)寶石:Aquamarine

海藍(lán)寶石六方柱狀晶體
晶體參數(shù):六方晶系: 對稱型6/mmm??臻g群P6/mcc: a0=0.921nm, c0=0.917nm: Z=2。
成分與結(jié)構(gòu):BeO 14.1%, Al2O3?19.0%,SiO2?66.9%。成分中經(jīng)常含有堿金屬,自Li至Cs均可存在,不過含Rb者罕見。有時還含H2O。少量的Fe3+和Mg2+可分別置換Al3+和Be2+。此外,還可存在微量的Na、Sn、Cr、U等元素。綠柱石的晶體結(jié)構(gòu)如圖13-32所示。硅氧四面體組成六聯(lián)環(huán),環(huán)與環(huán)之間借Be2+、Al3+相聯(lián)。Be2+作四次配位,形成扭曲了的鈹氧配位四面體: Al3+作六次配位,形成鋁氧配位八面體。繞c軸方向,上下疊置的六聯(lián)環(huán)錯開一定角度。上下疊置的環(huán)內(nèi),形成了一個巨大的通道,大陽離子如K+、Cs+以及H20分子即可賦存其中。綠柱石的結(jié)構(gòu)特征說明了它的六方柱狀形態(tài)和解理性質(zhì)。
形態(tài):晶體呈柱狀, 通常發(fā)育完整(圖13-33、13-34),柱面上有細(xì)縱紋:低溫下形成者呈板狀。集合體呈柱狀或晶簇狀。
物理性質(zhì):一般呈不同色調(diào)的綠色,但也有白色或無色透明者,含Cr的亞種祖母綠 (emerald)呈翠綠色,含Cs者為銫綠柱石( morganite)呈玫瑰紅色,透明而呈蔚藍(lán)色者稱為海藍(lán)寶石( aquamarine):玻璃光澤:透明至半透明。硬度7.5~8: {0001} 和{1010}解理不完全,密 度2.66 ~2.83g/cm3。
鑒定特征:以其六方柱狀和柱面上具縱紋為特征。與磷灰石的區(qū)別是硬度較大:與天河石的區(qū)別是無完好解理:與黃玉的區(qū)別可依據(jù)晶形及解理。
成因與產(chǎn)狀:通常產(chǎn)于花崗巖和富Be的花崗偉晶巖中。在偉晶巖中的個體有的非常巨大,如我國新疆阿爾泰地區(qū)即有巨大的綠柱石晶體產(chǎn)出,重達(dá)60t:有一顆海藍(lán)寶石晶體,重達(dá) 14.64kg。 綠柱石也見于云母片巖中。此外,還產(chǎn)在云英巖或高溫?zé)嵋好}中。我國華南地區(qū)的許多鎢、錫、鈮、鉭礦床中常伴生有綠柱石。
主要用途:提煉鈹?shù)淖钪匾牡V物原料。祖母綠、海藍(lán)寶石等亞種則是價值昂貴的寶石。


黃鐵礦立方體(左)及五角十二面體(右)晶體
晶體參數(shù):等軸品系,對稱型m3.空間Pa3,a0=0.5417nm; Z=4。
成分與結(jié)構(gòu):Fe46.55%, 553.45%。含有Co、N類質(zhì)同像混入物和As、Sb、Cu、 Au、 Ag等機(jī)械混入物。晶體結(jié)構(gòu)相似于方鉛礦,即啞鈴狀對硫離子代替了方鉛礦結(jié)構(gòu)中簡單硫離子的位置,鐵離子代替了鉛離子的位置。但由于啞鈴狀對硫離子的伸長方向在結(jié)構(gòu)中交錯配置,使各方向鍵力相近,因而黃鐵礦解理極不完全,而且硬度顯著增大。
形態(tài):晶形常量立方體、 五角十二面體,較少呈八面體)。 在立方體晶面上常能見到晶面條紋,這種條紋的方向在兩相鄰晶面上相互垂直,和所屬對稱型相吻合。雙晶主要是依(110)和(111)為雙晶面的貫穿雙晶,分別為鐵十字律雙晶和尖晶石律雙晶。集合體常呈致密塊狀、散染粒狀以及結(jié)核狀等。
物理性質(zhì):淺黃銅色,表面帶有黃褐的錆色;條痕綠黑色;金屬光澤。硬度6-6.5;斷口參差狀。密度5g/cm3。
鑒定特征:以其晶形、 晶面條紋、顏色、硬度等特征與相似的黃銅礦、磁黃鐵礦相區(qū)別。 次生變化氧化帶中,黃鐵礦易于分解而形成黃鉀鐵礬、針鐵礦。針鐵礦是構(gòu)成褐鐵礦的主要礦物成分。褐鐵礦有時具有黃鐵礦晶形的假象。
成因與產(chǎn)狀:是地殼中分布最廣的硫化物,形成于多種不同地質(zhì)條件下。見于銅鎳硫化物巖漿礦床、接觸交代礦床、多金屬熱液礦床中。黃鐵礦含量最高的礦床是產(chǎn)于火山巖系中的含銅黃鐵礦層,由火山沉積和火山熱液作用所形成。外生成因的黃鐵礦見于沉積巖、沉積礦床和煤層中,往往成結(jié)核狀和團(tuán)塊狀。黃鐵礦中常含有以顯微雜質(zhì)存在的微量Au和Cu。
主要用途:制取硫酸的主要原料,也用于提煉硫黃。含Au、Co、 Ni的黃鐵礦可綜合利用。


黃銅礦及其晶形
晶體參數(shù):四方晶系; 對稱型??臻g群;a0?=0.343nm,c0=0. 569nm; Z=2。
成分與結(jié)構(gòu):Cu 34. 56%,F(xiàn)e 30.52%,S 34. 92%。當(dāng)形成溫度高于200℃時,其成分與理想化學(xué)式比較,S不足,即(Cu+Fe):S>1。 含有Mn、As、Sb、Ag、Zn、In和Bi等混人物。晶體結(jié)構(gòu)視為兩個閃鋅礦晶胞疊加,即構(gòu)成黃銅礦的單位晶胞。每一金屬離子(Cu和Fe)的位置均相當(dāng)于閃鋅礦中鋅離子的位置,被四個硫離子包圍形成四面體配位。而每個硫離子亦被四個金屬離子(2Cu + 2Fe)所包圍,因此陰陽離子的配位數(shù)均為4。所有配位四面體的方位都是相同的。反映在形態(tài)上呈四方四面體晶形。
形態(tài):晶形呈四方四面體,但不常見。{112}}晶面上常出現(xiàn)生長條紋,但在晶面上卻很少出現(xiàn),且二者光澤也不同。通常為致密塊狀或粒狀。
物理性質(zhì):黃銅色, 但往往帶有暗黃或斑狀銷色:條痕綠黑色;金屬光澤。硬度3~4;密度4.1-4.3g/cm3。具有導(dǎo)電性。
鑒定特征:黃銅礦以更黃的顏色、 較低的硬度區(qū)別于黃鐵礦;與自然金的區(qū)別在于綠黑色的條痕、性脆及溶于硝酸。
次生變化:氧化帶中, ? 黃銅礦易于氧化分解,轉(zhuǎn)變?yōu)橐兹苡谒牧蛩徙~,然后與含碳酸的水溶液作用形成孔雀石、藍(lán)銅礦。如果與含硅酸的水溶液作用則形成硅孔雀石。在氣候干燥條件下的氧化帶中能保留各種含銅硫酸鹽礦物。在含銅硫化物礦床的次生富集帶中,黃銅礦被次生斑銅礦、輝銅礦和銅藍(lán)所交代。
成因與產(chǎn)狀:黃銅礦形成于多種地質(zhì)條件下。在銅鎳硫化物巖漿礦床中,與磁黃鐵礦、鎳黃鐵礦共生。斑巖銅礦中,與斑銅礦、輝鉬礦等共生。還產(chǎn)于各種熱液成因銅礦床中,以及某些沉積成因(包括火山沉積成因)的層狀銅礦床中。
我國黃銅礦的主要產(chǎn)地集中在長江中下游地區(qū)、川滇地區(qū)、山西南部的中條山地區(qū)、甘肅的河西走廊及西藏等。
主要用途:提煉銅的主要礦物原料。
方鉛礦


立方體方鉛礦及其晶體結(jié)構(gòu)
晶體參數(shù):等軸晶系; 對稱型m3m??臻g群Fm3m; a0?=0. 593nm; Z=4。
成分與結(jié)構(gòu):成分中Pb86.6%, S13.4%。常含有Ag、Bi、Sb、Se等。在350℃以上時硫鉍銀礦( matildite)AgBiS具有與方鉛礦相似的晶體結(jié)構(gòu),兩者可形成固溶體但隨著溫度的降低,當(dāng)?shù)陀?10℃時,硫鉍銀礦便轉(zhuǎn)變?yōu)檎痪底凅w,從方鉛礦中離溶出來。在含銀而不含鉍的情況下,Ag 通常以自然銀、輝銀礦以及銀的銻硫鹽礦物,如濃紅銀礦、銀黝銅礦的顯微包裹體形式賦存于方鉛礦中。Se以類質(zhì)同像置換S,存在著PbS- PbSe 完全類質(zhì)同像系列。晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl結(jié)構(gòu)。表現(xiàn)為硫離子呈立方最緊密堆積,鉛離子充填于所有八面體空隙中,陰陽離子的配位數(shù)均為6。
形態(tài):常呈立方體晶形, 有時為八面體與立方體聚形。通常呈粒狀、致密塊狀。
物理性質(zhì):鉛灰色; 條痕灰黑色;金屬光澤。硬度2~3;解理平行{100}完全;密度7.4~7. 6g/cm3
鑒定特征:鉛灰色, 金屬光澤,立方體完全解理,密度大。
次生變化:方鉛礦 在氧化條件下轉(zhuǎn)變?yōu)殂U礬( PbSO4?)和白鉛礦(PbCO3)。
成因與產(chǎn)狀:方鉛礦是自然界分布最廣的含鉛礦物。形成于不同溫度的熱液過程,其中以中溫?zé)嵋哼^程為最主要,經(jīng)常與閃鋅礦-起形 成鉛鋅硫化物礦床。礦床中與其共存的常見礦物有黃鐵礦、白鐵礦、黃銅礦、鉛礬、白鉛礦、白云石、方解石、石英、重晶石和螢石等。此外,方鉛礦也見于接觸變質(zhì)礦床、偉晶巖,以及呈散染狀分布于沉積巖中。
我國方鉛礦產(chǎn)地很多,其中以云南金頂、廣東凡口、甘肅廠壩、青海錫鐵山以及湖南水口山等地最著名。這些產(chǎn)地的方鉛礦均與閃鋅礦緊密共生。由于方鉛礦中經(jīng)常含Ag,我國自古沿用下來的銀山、銀坑、銀嶺、銀硐等地名,均是含銀的鉛鋅礦產(chǎn)地。
主要用途:方鉛礦是提取鉛的最重要的礦物原料,并是提取銀的重要礦石礦物。鉛的主要用途是蓄電池和金屬產(chǎn)品。鉛還可用來制造玻璃和陶瓷的釉料。鉛是幾種合金的重要金屬成分,如焊錫(鉛和錫),鉛字合金(鉛和銻)和低熔化合金(鉛、鉍和錫)。鉛對放射性具有屏蔽效應(yīng)。


輝鉬礦及2H型輝鉬礦的結(jié)構(gòu)
晶體參數(shù):六方晶系,對稱型6/mmm,空間群為P63/mmc,a0=0.316nm,c0=1.232nm,z=2;
成分與結(jié)構(gòu):Mo59.94%,S40.06%。Re是其重要的類質(zhì)同像替代元素,其含量為0.n~1.88%;S少量被Se替代。其晶體結(jié)構(gòu)屬層狀。鉬離子與硫離子均成層分布。每一層鉬離子面夾在上下硫離子面之間,Mo為六次配位,其配位多面體為三方柱。配位三方柱以共棱連接構(gòu)成MoS2結(jié)構(gòu)層。層內(nèi)離子連接緊密,而層與層之間的引力卻很微弱,因而決定了輝鉬礦有平行{0001}極完全節(jié)理,呈片狀、板狀。
形態(tài):?晶形呈六方板狀,但往往不完整。底面常有條紋。通常呈鱗片狀集合體。
物理性質(zhì):?鉛灰色,條痕為亮鉛灰色,在上釉瓷板上為帶微綠的灰黑色,金屬光澤。硬度1,解理平行{0001}極完全,薄片具撓性,有滑膩感。密度5.0g/cm3.
鑒定特征:淺灰色,金屬光澤,硬度低,底面解理極完全。以期密度較大、光澤強(qiáng)、顏色及條痕較淡可與相似的石墨相區(qū)別。
成因及產(chǎn)狀:?輝鉬礦是分布最廣的鉬礦物。主要為與酸性巖有關(guān)的高、中溫?zé)嵋撼梢颉W钪匾你f礦床為斑巖鉬礦(或稱細(xì)脈侵染鉬礦)、接觸交代鉬礦。前者輝鉬礦呈散染狀和網(wǎng)脈狀與黃銅礦等共生;后者輝鉬礦與石英、白鎢礦、黃銅礦、黃鐵礦等共生。此外,在許多錫石-黑鎢礦石英脈礦床中,輝鉬礦是常見礦物。
次生變化:氧化帶中輝鉬礦常變?yōu)辄S色粉末狀的鉬華(MoO3)或具有輝鉬礦假象的鉬鈣礦(CaMoO4)。
主要用途:為提取鉬和錸的最重要的礦物原料。

輝銻礦晶體

輝銻礦晶體結(jié)構(gòu)
A-(001)投影,原子的高度以c軸的單位標(biāo)記,虛線范圍表示Z字形鏈平行于c軸;鏈內(nèi)原子間距為2.5~3.1?; 鏈間距離為3.4~3.6?; B-沿著c軸延伸的一個Z字形鏈
晶體參數(shù):正交晶系,對稱型mmm,空間群Pbnm,a0=1.120nm, b0= 1. 128nm,c0= 0. 383nm; Z=4。
成分與結(jié)構(gòu):Sb 71.4%,S 28.6%。結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為由硫離子和銻離子鍵聯(lián), 可含微量的Au、Ag、Fe、Pb和Cu的機(jī)械混入物。晶體組成平行于c軸排列的鏈。鏈內(nèi)硫與銻離子的距離僅為0. 25 -0. 31nm;而鏈間硫與銻離子的距離則為0.3 -0. 36mm,鍵力相對較弱,因而沿{010}方向表現(xiàn)出解理。同時晶體的形態(tài)亦是沿結(jié)構(gòu)中鏈的方向延伸,而呈平行c軸的柱狀。
形態(tài):單晶體呈柱狀或針狀,柱面具有明顯的縱紋,有時晶體呈現(xiàn)彎曲狀集合體常呈柱狀、放射狀或粒狀。
物理性質(zhì):鉛灰色; 條痕黑色;晶面常呈暗藍(lán)銷色;金屬光澤。硬度2;性脆;解理平行{010}|完全,解理面上常有橫的聚片雙晶紋,密度4.6g/cm3。
鑒定特征:鉛灰色, 柱狀晶形,解理面上有橫紋。易熔。對致密塊狀,滴KOH于其上,立刻呈現(xiàn)黃色,隨后變?yōu)殚偌t色,以此區(qū)別于輝鉍礦。
次生變化:氧化帶中輝銻礦轉(zhuǎn)變?yōu)殇R華、 銻赭石等銻的氧化物。
成因與產(chǎn)狀:輝銻礦為分布最廣的銻礦物,見于中低溫?zé)嵋旱V床中。主要富集于含輝銻礦的石英脈或碳酸鹽礦層中。此外,見于低溫礦化較復(fù)雜的低溫?zé)嵋旱V脈內(nèi),與辰砂、雄黃等共生。少量見于熱泉沉積物和火山凝華物中。
我國湖南新化錫礦山是世界上最著名最大的輝銻礦產(chǎn)地。
主要用途:提煉銻的重要礦物原料。


閃鋅礦晶體(左)及其晶體結(jié)構(gòu)(右)
晶體參數(shù):等軸晶系;對稱型??臻g群; a0=0. 5398nm; Z=4。
成分與結(jié)構(gòu):Zn67.1%, S 32.9%。通常含有各種類質(zhì)同像混入物,其中In、Tl、Ag、 Ga、Ge以Me+?+Me3+→2Zn2+形式置換。閃鋅礦的成分與其形成條件之間的關(guān)系是復(fù)雜的。一般而言,較高溫度下形成的閃鋅礦,其成分中Fe和Mn的含量增高。壓力增高則使Fe的含量下降(因Fe2+在閃鋅礦中的配位數(shù)為4,在磁黃鐵礦中的配位數(shù)為6,壓力的增高擴(kuò)大了后者的穩(wěn)定范圍)。隨濃度的增高同樣降低Fe在閃鋅礦中的含量,反應(yīng)式為:5(Zn0.8Fe0.2)S+S→4ZnS+FeS2。介質(zhì)pH值的增高可使閃鋅礦中Fe的含量降低。閃鋅礦高含鐵(Fe>8% )的亞種, 稱為鐵閃鋅礦( marmatite)。閃鋅礦的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為硫離子呈立方最緊密堆積,鋅離子充填于半數(shù)的四面體空歌中,每個鋅離子被4個硫離子包圍形成四面體配位。陰陽離子的配位數(shù)均為4。各個四面體共角頂相連并均具同方位。 反映在形態(tài)上,閃鋅礦常呈四面體晶形。
形態(tài):晶形常呈四面體,正形和負(fù)形在光澤和蝕像上有所不同。有時呈菱形十二面體(通常為低溫下形成)。以(111)為接合面呈雙晶,雙晶軸平行[111]。常見粒狀,偶見呈隱晶質(zhì)的腎狀形態(tài)。
物理性質(zhì):當(dāng)含鐵量增多時, 顏色由淺變深,從淺黃、棕褐至黑色(鐵閃鋅礦);條痕由白色至褐色:光澤由金剛光澤至半金屬光澤;從透明至半透明。硬度3.5-4;解理平行{110}完全。密度3.9~4.1g/cm3,隨Fe含量的增加而降低。
鑒定特征:菱形十二面體完全解理、 光澤,以及常與方鉛礦共生。
次生變化:氧化帶中閃鋅礦轉(zhuǎn)變成菱鋅礦ZnCO3等礦物。變質(zhì)作用下,閃鋅礦不穩(wěn)定,轉(zhuǎn)變?yōu)榧t鋅礦ZnO、鋅鐵尖晶石ZnFe2O4等礦物。
成因與產(chǎn)狀:閃鋅礦常見于各種熱液成因礦床中, 是分布最廣的鋅礦物。在高溫?zé)嵋旱V床中的閃鋅礦,通常富含F(xiàn)e、In、 Se和Sn,并且鐵閃鋅礦與毒砂、磁黃鐵礦,有時與黃銅礦、 方黃銅礦等共生。在中低溫?zé)嵋旱V床中的閃鋅礦則含Cd、Ga、 Ge 和Tl。閃鋅礦往往與方鉛礦共生,有時還出現(xiàn)各種硫鹽礦物,如硫銻鉛礦等。此外,閃鋅礦還產(chǎn)于火成巖巖脈、接觸變質(zhì)礦床,以及沉積巖中。我國閃鋅礦的產(chǎn)地與方鉛礦相同。
主要用途:提煉鋅的最重要的礦物原料。閃鋅礦也是鎘、銦、鎵、鍺等元素最重要的來源。閃鋅礦單晶用作紫外半導(dǎo)體激光材料。鋅可作電池、顏料之用,也可制造黃銅(一種銅和鋅的合金);氯化鋅用于木材防腐劑;硫酸鋅可用來染色。

菱鐵礦(菱面體狀)
晶體參數(shù):三三方晶系; 對稱型??臻g群; ?a0?=0.469nm, c0?=1.537nm; Z=6。
成分與結(jié)構(gòu):FeO 62.01%, CO2?37. 99%。Mg[CO3]與Fe[CO3]之間為完全類質(zhì)同像系列。Ca2+與Fe2+的半徑存在較大差異,因此,替代有限。其結(jié)構(gòu)為方解石型。
形態(tài):呈菱面體形態(tài), 晶面常彎曲。集合體呈粗粒至細(xì)粒狀,亦有呈結(jié)核狀、葡萄狀、土狀。 物理性質(zhì)灰黃至淺褐色, 部分因氧化而呈深褐色;玻璃光澤。硬度3.5~4.5。解理平行完全。密度3.96g/cm3。燒灼后的殘?jiān)叽判浴?/p>
鑒定特征:菱面體完全解理, 遇冷稀HCl緩慢起泡。與本亞族其他礦物的區(qū)別在于燃灼后的殘?jiān)叽判浴?/p>
成因與產(chǎn)狀:熱液成因的菱鐵礦見于金屬礦脈中;外生成因的菱鐵礦見于頁巖、黏土或煤層中,規(guī)模大者,可作為鐵礦開采。所謂泥鐵礦便是這種成因的,系在缺氧的環(huán)境下,由生物作用或化學(xué)沉積作用形成,它的形態(tài)常星致密塊狀或具放射狀構(gòu)造的結(jié)核狀。在氧化條件下,易轉(zhuǎn)變?yōu)獒樿F礦和纖鐵礦。
主要用途:提煉鐵的礦物原料。


重晶石晶體(厚板狀)
晶體參數(shù):正交晶系; 對稱型mmm.空間群Pnma; a0=0. 8878nm,,b0=0. 5450nm, c0?= 0.7152nm; Z=4。
成分與結(jié)構(gòu):BaO 65.70%,SO3?34.30%。 常含Sr和Ca。在晶體結(jié)構(gòu)中Ba2+處于7個[SO4]2-之間,其Ba2+的配位數(shù)為12。O2-與1個S6+和3個Ba2+相鄰, 故其配位數(shù)為4。形態(tài)常以良好的單晶體出現(xiàn), 一般為平行于{001}的板狀或厚板狀,有時沿a軸或b軸延長呈短柱狀。板狀晶體常聚成晶簇,也常見塊狀、 粒狀、結(jié)核狀集合體。
物理性質(zhì):無色或白色;玻璃光澤,解理面顯珍珠光澤。硬度3-3.5;解理平行{001}和 {210}完全,平行{010}中等。 密度4. 5g/cm3左右。
鑒定特征:以其晶形、解理和密度較大為特征。
成因與產(chǎn)狀:熱液成因的重晶石見于中、低溫?zé)嵋航饘俚V脈中,或以單一的重晶石脈出現(xiàn)。沉積成因的重晶石呈透鏡體狀和結(jié)核狀見于沉積錳礦、鐵礦和淺海相沉積中。我國重晶石產(chǎn)地很多,其中尤以湖南、廣西、山東等省最為重要,重晶石呈巨大的單礦物脈產(chǎn)出。
主要用途:作為鉆井泥漿的加重劑;在醫(yī)藥工業(yè)中作為消化道造影劑;利用重晶石具有吸收X射線的性能,作為X射線防護(hù)劑,可制成防射線水泥、砂漿及混凝土,來建造防X射線的建筑物。在油漆工業(yè)中,重晶石粉填料可以增加漆膜厚度、強(qiáng)度及耐久性。造紙、橡膠和塑料等也用重晶石作為填料,可增強(qiáng)紙張的光滑程度,提高橡膠和塑料的硬度、耐磨性及耐老化性。此外,重晶石是提取Ba的礦物原料,還可作為電視和其他真空管的黏結(jié)劑等。

白云母片狀晶體
晶體參數(shù):單斜晶系: 對稱型2/m.空間群C2/c; a0=0.519nm, b0=0.900nm,c0=2.000nm, β=95°42'; Z=4。
形態(tài):晶體呈假六方柱狀、板狀或片狀。集合體呈片狀、鱗片狀;極細(xì)的鱗片狀集合體并呈絲絹光澤者,稱為絹云母( sercite)。
物理性質(zhì):薄片無色透明, 含雜質(zhì)者則微具淺黃、淺綠等色;解理面顯珍珠光澤。硬度2.5 ~3;{001}|解理極完全。密度2.77 -2. 88g/cm3; 薄片具顯著的彈性。絕緣性和隔熱性特強(qiáng)。
鑒定特征:以其片狀, 淺色,{001}極完全解理,薄片具彈性加以鑒別。
成因與產(chǎn)狀:是分布很廣的造巖礦物之一,在三大巖類中均有存在。酸性巖漿結(jié)晶晚期以及偉晶作用階段,均有大量產(chǎn)出。尤其是花崗偉晶巖中的白云母晶體可以極大。已知加拿大安大略省曾產(chǎn)有片徑10. 06m×4.27m的大晶體,重300kg以上。它也是圍巖發(fā)生云英巖化和絹云母化的產(chǎn)物。泥質(zhì)巖石在低、中級區(qū)域變質(zhì)過程中可形成絹云母、白云母。風(fēng)化破碎成極細(xì)鱗片的白云母, ?既可以成為碎屑沉積物中的碎屑,也可以是泥質(zhì)巖的黏土礦物成分之一。 ?白云母經(jīng)強(qiáng)烈化學(xué)風(fēng)化,可形成伊利石,后者是分布很廣的一種黏土礦物。它與白云母的區(qū)別在于成分中Si:Al>3:1,而層間的K+則相應(yīng)減少。
主要用途:是電氣、 電子、無線電、電視、航空等工業(yè)部門的重要礦物材料。邊角廢料以及細(xì)小的鱗片可用于建筑、耐火及橡膠等工業(yè)中。


柱狀電氣石
晶體參數(shù):三方晶系;?對稱型3m??臻g群R3m;?a0=1.?584nm,c0?=0.710nm (鋰電氣石);?a0=1.?603nm,?c0=0.715nm(黑電氣石);?a0=1.?594nm,c0?=0.?722nm(鎂電氣石);?Z=3。
成分與結(jié)構(gòu):本族礦物含硼(B)。?陽離子類質(zhì)同像置換普遍。主要有Mg2+→Fe2+、?2Fe2+-→Li+?+Al3+、2Mg2+→Li+?Al3+、Fe2+?→Mn2+、Fe3+→Al3+、Na*+?Al3+→Ca2+?Mg2+等。此外,尚可含少量的Cr3+、V3+、Ti4+和K+等。附加陰離子一般以(OH)-為主,可含有F-,尤其是鋰電氣石中含F(xiàn)較高。硅氧四面體組成六聯(lián)環(huán)?[Si6O18]12-,六聯(lián)環(huán)頂點(diǎn)的氧都指向c軸的負(fù)端,c?軸表現(xiàn)為極性軸,因此它具有壓電性和熱電性的性質(zhì)。Mg2+與O2-?+(OH)-組成層狀的水鐵石層結(jié)構(gòu),三個Mg -O4(OH)2,配位八面體與六聯(lián)環(huán)相接,共用硅氧四面體角頂上的一個O2-。此三個Mg -O4(OH)2配位八面體的交點(diǎn)位于六聯(lián)環(huán)的中軸線上,被(OH)-所占據(jù)。在此(OH)-對角處,也是(OH)-所在。 [BO3]3-三角形與配位人面體層共用一個O2-。這樣復(fù)雜的絡(luò)陰離子,彼此間憑借Al3+相連。Al3+作六次配位,形成Al-O5(OH)配位八而體,它與上述配位八而體層上的Mg—O4(OH)2,配位八面體共用一棱。整個結(jié)構(gòu)沿c軸方向排布??梢奵軸方向是一個三次螺旋軸,配位數(shù)為9的Na+位于呈復(fù)三方形的六聯(lián)環(huán)中。但對鋰電氣石,六聯(lián)環(huán)是正六邊形。說明Mg2+與 Li+、Al3+不同,對晶格產(chǎn)生的影響不同,因此存在此差別。而一般的黑電氣石,其組分介于二者之間,那么它的結(jié)構(gòu)可能存在以上的兩種情況。
形態(tài):晶體呈短柱狀、長柱狀甚至針狀。常見的單形是三方柱和六方柱, 同時柱面上常有縱紋,并因而使晶體的橫切面呈弧線三角形。集合體呈放射狀或纖維狀,少數(shù)情況下呈塊狀或粒狀。
物理性質(zhì):黑電氣石般呈綠黑色至深黑色; 鋰電氣石常呈玫瑰色、藍(lán)色或綠色,也有呈無色;鎂電氣石的顏色變化于無色到暗褐色之間。此外在同一個晶體橫切面上,還會出現(xiàn)不同 顏色所組成的環(huán)帶,或沿c軸的兩端呈現(xiàn)不同的顏色。玻璃光澤,硬度7; 無解理;參差狀斷口。密度3.03~3.25g/cm3。
鑒定特征:以柱狀形態(tài)、 柱面上有縱紋、橫切面呈弧線三角形、無解理和高硬度為特征。 成因與產(chǎn)狀形成于低溫低壓至高溫高壓條件下。 以副礦物產(chǎn)于大多數(shù)火成巖和變質(zhì)巖中,也存在于沉積巖中。常見于花崗偉晶巖、氣化-高溫?zé)嵋旱V脈和云英巖中。這時的電氣石屬黑電氣石一鋰電氣石系列。在變質(zhì)巖中,由交代作用形成的電氣石則屬黑電氣石鎂電氣石系列,見于大理巖和片巖中。
主要用途:電氣石具有壓電性, 壓電性在工業(yè)上廣泛地用來控制電子電路中的無線電頻率。為測量瞬間的爆炸壓力,電氣石可用來做壓力測量計。透明色美者為寶石,稱為碧璽。


黑云母假六方柱狀晶體
晶體參數(shù):單斜晶系: 對稱型2/m。空間群C2/m; a0?=0.53nm, b0?=0.92nm, c0= 1. 02nm, β100°;Z=2。
成分與結(jié)構(gòu):成分相似于金云母, 但有較多的Fe2+置換Mg2+。也有Fe3+、Ti和Al替代Mg;以及Al替代Si。另外,Na、Ca、Rb、Ca、Ba替代K。金云母與黑云母之間為完金的固溶體系列。常見1M多型,也可出現(xiàn)2M,和3T多型。
形態(tài):晶體呈假六方柱狀、板狀。集合體呈鱗片狀或片狀。
物理性質(zhì):褐黑色、 綠黑色乃至黑色:玻璃光澤,解理而顯珍珠光澤。{001}解理極完全。薄片具彈性。硬度2-3。密度3.02-3.12g/cm3,因含鐵量高,絕緣性差。
鑒定特征:依片狀形態(tài),較深的顏色以及彈性等加以鑒別。與蛭石的區(qū)別是受熱后不會膨脹。粘土級的云母需要利用儀器鑒定。
成因與產(chǎn)狀:是主要造巖礦物之 一。廣泛分布于巖漿巖,特別是酸性或偏堿性的巖石中。在花崗偉晶巖中,??梢姷酱执蟮木w。常由泥質(zhì)巖石遭曼熱變質(zhì)或區(qū)城變質(zhì)作用時形成。

金云母片狀集合體
晶體參數(shù):單斜晶系; 對稱型2/m。 空間群C2/m; a0=0. 531nm,b0=0.920nm,c0=1.031nm, β=99°54'; Z=2。
成分與結(jié)構(gòu):少量的Na 和更少的Rb、Cs、Ba可置換K; Fe2+置換 Mg, F置換部分OH。結(jié)構(gòu)層為2:1層,層之間由K+連接,與自云母結(jié)構(gòu)非常相似,但金云母為三八面體型。常見1M多型,偶見2M1和3T多型。
形態(tài):晶體呈假六方柱狀, 短柱狀。集合體呈片狀或鱗片狀。
物理性質(zhì):無色、 淺棕色、紅棕色、淺綠色:玻璃光澤,解理而顯珍珠光洋。{001}解理 極完全。薄片具彈性。硬度2-3。 密度2. 76-2.90g/cm3.絕緣性良好。
鑒定特征:以片狀形態(tài), 顏色較淺及彈性等為特征。
成因與產(chǎn)狀:主要產(chǎn)于超基性巖, 如金伯利巖中,以及白云質(zhì)大理巖的接觸變質(zhì)帶中。不純的快質(zhì)石灰?guī)r遭曼區(qū)城變質(zhì)作用過程中,也能形成。
主要用途:金云母粗大者可作為絕緣材料。

鋰云母片狀集合體
晶體參數(shù):單斜晶系: 對稱型2/m。空間群C2/m; a0≈0. 520nm, b0≈0.900m, c0≈1. 006nm β=100°,Z=2。
成分與結(jié)構(gòu):鉀云母 成分的變化取決于Al和Li在八面體中的含量。另外,Na、Rb、Cs可以替代K。出現(xiàn)的多型為IM、2M2和3T。其結(jié)構(gòu)與云母族的其他礦物無多大區(qū)別,值得注意的是Li往往優(yōu)先占捌對稱面所通過的八面體晶位。
形態(tài):晶體呈假六方板狀, 集合體量片狀,鱗片狀。
物理性質(zhì):淺褐色至深褐色,有時灰色或暗綠色:玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤。{001} 解理極完全。薄片具彈性。硬度2-3。密度2. 80 ~2.9g/cm3
鑒定特征:以淡紫色、 細(xì)磷片狀集合體為特征。與本族其他礦物的區(qū)別需利用儀器測定。
成因與產(chǎn)狀:常見于與花崗巖有關(guān)的高溫氣成熱液礦脈中,如我國華南南嶺地區(qū)鴿倡礦脈。