宝石的矿物学基础

《宝石的矿物学基础》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宝石的矿物学基础（124页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、宝石的矿物学基础宝石的矿物学基础 一、矿物学基础一、矿物学基础 1 1矿物：矿物是指地质作用形成的天然单质或化合物，它们具有相对固定的化学组成，固态者还具有确定的内部构造；它们在一定的物理化学条件内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。金刚石（Diamond）1.5厘米 产地:山东蒙阴 自然金（Gold）13厘米产地：青海 自然铜(Copper)8厘米产地：美国 方铅矿(Galena)7厘米 产地：美国 自然银(Silver)2.5厘米 产地:河南 闪锌矿(Sphalerite)1厘米 产地:美国 自然硫(Sulfur)6厘米产地:俄罗斯 辰砂(Cinnabar)2厘米 产地：贵州铜仁 辉锑矿（S

2、tibnite）9厘米 产地：湖南新化黄铁矿(Pyrite)10厘米产地：法国 雌黄(Orpiment)15厘米产地:湖南石门 雄黄(Realgar)6厘米产地:湖南石门 金刚石蓝宝石海蓝宝石海蓝宝石 说明说明：1 1）矿物系地球、月球及其他天体中）矿物系地球、月球及其他天体中天然形成天然形成的的产物。产物。2 2）矿物具有一定的成分、结构、形态和性质，矿物具有一定的成分、结构、形态和性质，藉此可鉴别矿物种。藉此可鉴别矿物种。但是，由于形成环境的复杂性，矿物的这但是，由于形成环境的复杂性，矿物的这些特征可在一定范围内变化，故这些特征常可作些特征可在一定范围内变化，故这些特征常可作为反映矿物成因

3、的标志。为反映矿物成因的标志。3 3）任何一种矿物均只是在一定的物理化学条件下相任何一种矿物均只是在一定的物理化学条件下相对稳定，得以保存。对稳定，得以保存。当外界条件改变至超出矿物的稳定范围时，矿物当外界条件改变至超出矿物的稳定范围时，矿物即会变成在新的条件下稳定的其他矿物。即会变成在新的条件下稳定的其他矿物。4 4）矿物的集合体，即可组成岩石或）矿物的集合体，即可组成岩石或矿石矿石。2 2矿物的分类：矿物的分类：矿物的分类方法很多，其中矿物的分类方法很多，其中晶体化学分类晶体化学分类是目前是目前被广泛采用的一种分类方法。被广泛采用的一种分类方法。矿物的晶体化学分类是以矿物的化学组成和晶体矿

4、物的晶体化学分类是以矿物的化学组成和晶体结构作为分类的依据（既考虑化学成分又考虑晶结构作为分类的依据（既考虑化学成分又考虑晶体结构的分类），因为成分和晶体结构决定了矿体结构的分类），因为成分和晶体结构决定了矿物的性质，并与一定的生成条件相关联，在一定物的性质，并与一定的生成条件相关联，在一定程度上也反映了自然界化学元素结合的规律，该程度上也反映了自然界化学元素结合的规律，该分类比较合理，目前被广泛采用。分类比较合理，目前被广泛采用。矿物的晶体化学分类：矿物的晶体化学分类：(1)(1)自然元素大类自然元素大类：金刚石：金刚石C C，自然金，自然金AuAu等等金刚石金刚石自然金自然金(2)(2)硫

5、化物及类似化合物大类硫化物及类似化合物大类：辰砂：辰砂HgSHgS，黄铁矿，黄铁矿FeSFeS2 2等等辰砂辰砂辰砂辰砂辰砂辰砂黄铁矿黄铁矿(3)(3)氧化物和氢氧化合物大类氧化物和氢氧化合物大类：氧化物类：氧化物类：红、蓝宝石红、蓝宝石 AlAl2 2O O3 3 石英族石英族 SiOSiO2 2 赤铁矿赤铁矿 FeFe2 2O O3 3 锡石锡石 SnOSnO2 2 尖晶石尖晶石 MgAlMgAl2 2O O4 4 金绿宝石金绿宝石 BeAlBeAl2 2O O4 4 金红石金红石 TiOTiO2 2石英簇石英簇赤铁矿赤铁矿刚玉晶体刚玉晶体乌钢石乌钢石/赤铁矿赤铁矿尖晶石尖晶石锡石锡石金红

6、石金红石金绿宝石金绿宝石(4)(4)卤化物大类卤化物大类：萤石萤石CaFCaF2 2萤石晶体萤石晶体(5)(5)含氧盐大类含氧盐大类：硅酸盐类：锆石、橄榄硅酸盐类：锆石、橄榄石石约占宝石的约占宝石的50%50%锆石晶体锆石晶体各种颜色品种锆石各种颜色品种锆石橄榄石橄榄石橄榄石晶体橄榄石晶体 碳酸盐类：孔雀石、碳酸盐类：孔雀石、菱锰矿、冰洲石菱锰矿、冰洲石冰洲石冰洲石孔雀石孔雀石菱锰矿菱锰矿 磷酸盐类：磷灰石、绿松石、磷铝锂石等磷酸盐类：磷灰石、绿松石、磷铝锂石等磷灰石磷灰石磷灰石磷灰石磷铝锂石磷铝锂石绿松石绿松石 硫酸盐类：重晶石、天青石硫酸盐类：重晶石、天青石柱状天青石晶体柱状天青石晶体 硼

7、酸盐类：硼砂等硼酸盐类：硼砂等硼砂硼砂3 3矿物的化学成分矿物的化学成分 目前已知的矿物约有目前已知的矿物约有30003000种左右，绝大种左右，绝大多数是固态无机物。液态的（如自然汞）、多数是固态无机物。液态的（如自然汞）、气态的（如氮）以及有机物（如琥珀），仅气态的（如氮）以及有机物（如琥珀），仅占数十种。占数十种。在固态矿物中，绝大部分都属于晶质在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数（如水铝英石、蛋白石）矿物，只有极少数（如水铝英石、蛋白石）属于非晶质矿物。属于非晶质矿物。(1)(1)矿物的化学成分矿物的化学成分 a.a.化学组成基本固定化学组成基本固定 这类矿物的化学成分基本

8、上是固定不变的，这类矿物的化学成分基本上是固定不变的，或者说其成分上变异范围非常小，以致在通常情况或者说其成分上变异范围非常小，以致在通常情况下可以忽略不计，它们遵守化学上的定比定律或倍下可以忽略不计，它们遵守化学上的定比定律或倍比定律。比定律。如：金刚石如：金刚石C C 红宝石红宝石AlAl2 2O O3 3等等 b.b.化学组成不固定化学组成不固定 如固溶体，含沸石水和层间水的矿物、胶体等如固溶体，含沸石水和层间水的矿物、胶体等 SiOSiO2 2nHnH2 2O O欧泊欧泊火欧泊火欧泊“晶质晶质”欧泊欧泊黑欧泊黑欧泊白欧泊白欧泊 c.c.不符合化学比不符合化学比 如方铁矿如方铁矿FeFe

9、1-x1-x 0 0是由于晶体结构中存在某种缺是由于晶体结构中存在某种缺陷所造成的。陷所造成的。水钙铝榴石水钙铝榴石CaCa3 3AlAl2 2SiOSiO4 4 3 3 x(OH)x(OH)4x4x 主要成分：主要成分：1-100%1-100%次要成分：次要成分：1%-1/1%-1/万万 微量成分：微量成分：1/10(1010 10 cmcm)为非导体为非导体 b型蓝钻为半导体可导电，辐照蓝钻不导电,无色钻石不具导电性，合成SiC导电，可用导电仪鉴别 介电性：介电性：介电性指非导体或半导体在电场作用下被极化的性能，以介电常数（）表示 压电性：压电性：某些电介质晶体，当受到定向压力或张力作用时

10、，能激起晶体表面荷电的性质 正压电效应：正压电效应：应力作用下晶体表面荷电的效应 反压电效应（电致伸缩）：反压电效应（电致伸缩）：即电场作用而引起晶体发生机械伸缩的效应 如压电石英（具压电性的晶体中没有对称中心）热电性：热电性：某些电介质晶体，当受热或冷却时，能激起晶体表面，荷电的性质 如电气石：加热时两端出现数量相等而符号相反的电荷，可吸引灰尘、纸屑。电气石具有热电性，同时具有压电性。静电性：静电性：指一些非导电性材料因摩擦而表面产生电荷的性质，如琥珀，塑料等。磁学性质：磁学性质：磁性：磁性：在外磁场作用下，物体被磁化时表现出能被外磁场吸引、排斥或对外界产生磁场的性质。一般将磁性分为三级：一

11、般将磁性分为三级：铁磁性铁磁性：可被一般磁铁吸引的物质，如自然铁、磁铁矿、磁黄铁矿。既可被永久磁铁所吸引，本身又能吸引铁质物体。顺磁性顺磁性：可被磁力很强的电磁铁吸引的物质，如赤铁矿、自然铂、黑云母、黑钨矿等。在外磁场中磁化微弱，只能被磁场强度大的电磁铁吸引。抗磁性抗磁性：不能被强磁性的电磁铁吸引的物质，如方解石、萤石、自然银等。磁化方向与外磁场方向相反，微现被排斥的性质。一般只在分选宝石时才应用到一般只在分选宝石时才应用到 一般肉眼鉴定时一般肉眼鉴定时，以马蹄形磁铁或磁化小刀以马蹄形磁铁或磁化小刀来测试矿物的磁性来测试矿物的磁性，粗略分为三级：粗略分为三级：强磁性：矿物块体或较大的颗粒能被吸

12、引强磁性：矿物块体或较大的颗粒能被吸引。如磁铁矿如磁铁矿。弱磁性：矿物粉末能被吸引弱磁性：矿物粉末能被吸引。如铬铁矿如铬铁矿。无磁性：无磁性：矿物粉末也不能被吸引矿物粉末也不能被吸引。如黄如黄铁矿铁矿。热敏性：热敏性：即宝石的热膨胀性质和研磨易失水或氧化的性质 热膨胀率热膨胀率是指矿物在温度升高绝对温度每度，矿物长度增加L与长度L之比 橄榄石热膨胀性不均匀，研磨时可引起碎裂 欧泊研磨迅速失水，炸裂 孔雀石研磨可失水氧化变黑 熔点：熔点：金刚石金刚石 约约40004000 空气中燃烧温度8501000（蓝色火焰，变成CO2）绝氧条件下20003000缓慢成石墨（此转变从1500甚至1000时即已开始）刚玉刚玉 2000203020002030 干研磨900即局部熔化，产生同质多象亮膜 立方氧化锆立方氧化锆CZ 25002750 CZ 25002750 熔化