地学基础重点(川农11级环规3班).doc

出品人:四川农业大学 11 级环规 3 班 hhl 第二章矿物风化作用土壤母质第一节矿物的概念成土作用 1. 矿物(Mineral) 土壤地壳及上地幔中的化学元素的原子或离子经过各种地质作用形成的并在一定的物理化学条件下相对稳定的自然单质或化合物,具有一定的几何形态和物理化学性质?矿物是自然界各种地质作用形成的天然产物。人造金刚石,人造水晶,洗衣粉?具有一定的化学成分的单质或化合物。煤?大多数矿物为结晶质固态,极少数为非晶质、非固态。自然***、天然气、琥珀。?矿物具有一定的物理性质,结晶矿物还具有一定的形态。自形、他形?矿物稳定于一定的物理化学条件。黄铁矿( FeS2 ) 2. 矿物分类按形成矿物的地质作用目前已发现的矿物有 3000 种左右,常见的约 200 种。( 1 )内生作用:由于岩浆冷却、分异,其中的物质通过各种物理化学反应形成的作用。由内生作用形成的矿物叫原生矿物或岩浆矿物。岩浆矿物( Magmatic mineral ):又可称为原生矿物。橄榄石( Olivine )辉石( Pyroxene) 角闪石( Hornblende )长石(Feldspar ) 石英( Quartz )云母( Mica )等。( 2 )外生作用:在地表或近地表处,与太阳能、大气和水等有关的作用,称为外生作用。表生矿物(Hypergene mineral) : 也叫次生矿物, 包括粘土矿物、石膏、碳酸盐矿物、 Fe/Al 氧化物或水化物等( 3 )变质作用:已形成的矿物受到构造运动或岩浆活动的高温、高压以及新成分加入而受到改变的作用。变质矿物:如岩盐(Halite) 、石榴石() 、红柱石(Apyre) 、蛇纹石(Sperpentine) 等第二节矿物的化学成分一、矿物化学成分是组成矿物的物质基础, 是决定矿物各种性质的最岩石矿物化学元素地质作用地质作用??????????本质的因子。?矿物的化学组成决定其晶格; ?矿物的晶格受制于外界条件;金刚石、石墨。?矿物的化学成分也决定其外部性状(形态、物理性质)。根据化学组成进行的分类单质金刚石、自然铜、金、银矿物组成固定的化合物方铅矿化合物组成可变的化合物孔雀石、闪锌矿二、引起矿物化学成分变化的主要因素 1. 类质同像( 同晶置换)–对于晶体矿物矿物晶体在形成过程中,晶体结构本应由某种质点所占的晶位被晶体化学性质相似的其他质点所置换,只引起晶格参数及理化性质的规律性变化,而晶体结构不发生质变的现象。菱镁矿 MgCO3 和菱铁矿 FeCO3 中的 Mg2+ ? Fe2+ 闪锌矿 ZnS 中的 Zn2+ → Fe2+ 同晶置换的条件①互相替换的离子,其半径大小要相近; ②互相替换的离子对周围其他离子的作用(主要是极化性质和化学键的性质)必须相近; ③互相替换的离子,其电价总和必须相等; ④环境条件晶体所处的温度(主要),压力和介质的化学组成等条件。高温有利于置换 2. 同质异像(Allomorph) 组成相同的物质,在不同的环境下(主要是生成时的温度、压力和 pH 等) 形成内部构造和物理性质完全不同的晶体的现象。如金刚石和石墨,其化学成分均为碳。 3. 胶体吸附作用蛋白石-石英;褐铁矿-赤铁矿或针铁矿 4. 机械混入第三节矿物的形态及物理性质一、矿物的形态 1. 矿物单体的形态(几何外形) 结晶****性在相同生长条件下, 一定成分的同种矿物, 常有生成某一形态的****性。按发育情况及出现方式, 矿物的形态可分为单体形态、双晶及集合体形态。单体形态: 根据晶体在三维空间发育的程度不同, 矿物的结晶****性分为 3 类: ①一向延长型晶体沿一个方向延伸呈柱状(角闪石、电气石) ,针状(石膏); ②二向延长型晶体沿二个方向延伸呈板状(石膏) ,片状(云母); ③三向延长型晶体在三维空间发育均等,呈粒状(石榴子石、黄铁矿); 2. 双晶同种物质的晶体呈有规则地连生称为双晶, 它可以两个或两个以上晶体的连生。正长石(卡氏双晶) 、斜长石(聚片双晶)。晶体极少以单个出现。晶体无规律地生长在同一基底上称为晶簇 3. 集合体形态显晶集合体: ?纤维状集合体(石膏)、放射状集合体(阳起石) ?片状(云母)、板状、鳞片状集合体?粒状集合体:方解石、橄榄石?晶簇水晶晶簇?树枝状集合体?致密状集合体:石英隐晶及胶状集合体: ?分泌体:具有同心层构造,如玛瑙。?结核体:钙质结核?鲕状及豆状体:赤铁矿?钟乳状体:石钟乳?土状集合体: 褐铁矿二、矿物的物理性质(一)矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物在可见光作用下所表现的性质, 或指因矿物对光波的透射、吸收、折射和反射等引起的各种性质。包括颜色、条痕、光泽和透光度等(1) 自色因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色,如: Ti、 V、 Fe、 Co 、 Ni、 Mn 、