[物理性质] 颜色有黑色、褐色、浅褐色、棕红色及浅棕色等。条痕黄色至深褐色。光泽暗淡,新鲜断口为沥青光泽或树脂光泽。硬度5.5-6.5。断口贝壳状。比重4.89-5.82。
[成因及产状] 主要产于黑云母花岗岩及其伟晶岩中,与钛铁矿、钍石、锆石、磷钇矿,黑稀金矿、铌铁矿等共生。褐钇铌矿的风化表面常有一层黄白色的次生膜。
[鉴定特征] 褐钇铌矿具有特殊的晶形, 表面常有次生膜,晶面有纵沟纹等易与其它矿物区别。褐钇铌矿的粉末溶于硝酸、盐酸。硫酸分解出白色沉淀(Nb,Ta)2O5,溶液与锡共煮后变成蓝色(Nb的反应)
钙钛矿 CaTiO3
[化学组成] CaO 41.24%, TiO2 58.7% 。常含Fe、Nb及稀土元素。
[形态] 等轴晶系。实际为斜方晶系。晶形呈假立方体或八面体,立方体晶面上有与立方体平行的条纹。
[物理性质] 灰黑、红褐、橙黄、淡黄色。条痕白色或灰黄色。金刚光泽。硬度5.5 。立方体解理完全。比重3.97-4.04。
[成因及产状] 钙钛矿作为副矿物产于超基性和基性碱性岩中。此外,也产于绿泥石片岩和滑石片岩中。
[鉴定特征] 以晶形和晶面条纹为特征。
(三)氢氧化物类
硬锰矿 mMnO·MnO2·nH2O
[化学组成] 为多中氢氧化锰矿物的细分散混合物的统称。化学成分不稳定,主要成分可表示为mMnO·MnO2·nH2O ,其中MnO2和MnO含量变化很大,MnO2通常介于60-80%之间,MnO不高于8-25%。此外,常含BaO、K2O、CaO、NiO、SiO2、MgO、ZnO、Fe2O3及Al2O3等混入物。
[形态] 通常呈隐晶质和胶体,常见为钟乳状、肾状、葡萄状、致密块状、土状(称锰土),亦有呈树枝状的。
[物理性质] 颜色和条痕都是黑色。半金属光泽。土状者无光泽。硬度4-6(致密块体)性脆。比重4.4-4.7。 [成因及产状] 为表生作用产物。
(1)风化型:由原生锰矿物或含锰矿物经风化而成,大量聚集可形成锰矿床,与软锰矿、褐铁矿等共生。
(2)沉积型:由海湖沉积形成。硬锰矿不稳定,经氧化和脱水后变为软锰矿。 [鉴定特征] 以胶状形态,黑色条痕、硬度较大为特征。此外,滴H2O2起泡。
水锰矿 MnO2·Mn[OH]2
[化学组成] MnO 40.4%, MnO2 49.4%,平均Mn 50-62%,H2O10.2%;含SiO2、Fe2O3等混入物。
[形态] 单斜晶系。常见完好的柱状晶体,沿C轴伸长,柱面有纵纹。在热液矿床空洞中可见到柱状晶族。在沉积矿床中多呈鲕状、钟乳状隐晶质集合体。
26
[物理性质] 黑色。条痕棕褐色。半金属光泽。硬度3-4。解理平行{010}极完全。比重4.2-4.33。
[成因及产状] 产于氧气不足的还原条件下,主要为沉积型。呈致密块状或鲕状,少量为热液型,呈晶族出现,与重晶石、方解石共生。氧化带中不稳定,易氧化形成软锰矿。
[鉴定特征] 以柱状晶形、柱面纵纹和条痕为特征。用浓磷酸加热溶解,稍冷稀释后,溶液呈紫色,示有Mn4+。
针铁矿 HFeO2
[化学组成] Fe2O3 89.9%, H2O 10.1%,有时含少量Mn。
[形态] 斜方晶系。晶体很小,常呈柱状、针状。通常呈葡萄状、肾状、纤维状、针状集合体。
[物理性质] 红棕或黑棕色。条痕棕黄色。丝绢、油脂或金刚光泽。不透明。硬度4.5-5.5。断口参差状。解理平行{010}完全。比重4-4.4。
[成因及产状] 针铁矿是分布广泛的铁的氧化物。外生成因的针铁矿是褐铁矿的主要成分。针铁矿主要形成外生过程,是由含铁的矿物如黄铁矿、菱铁矿、磁铁矿、含铁硅酸盐等,经氧化和分解而形成的盐类再经水解作用的产物。常与赤铁矿,锰的氧化物,方解石,粘土质等伴生。 [鉴定特征] 以其胶体形态和褐色条痕为特征。
水铝石(一水硬铝石) HAlO2
[化学组成] 含Al2O3 85%, H2O 15%。常含Fe、Mn等。
[形态] 斜方晶系。晶形呈板状。但很少见。通常呈细鳞片状集合体。
[物理性质] 颜色为无色或白色,以及呈黄褐、淡紫等色。玻璃光泽。解理面上珍珠光泽。硬度6-7。性脆。解理平行{010}中等。比重3.3-3.5。
[成因及产状] 主要形成外生作用,是构成铝土矿的主要矿物成分。此外,偶见于某些接触交代矿床,热液矿床和结晶片岩中。 [鉴定特征] 以片状集合体和较大硬度为特征。
一水软铝石 AlOOH
[化学组成] Al2O3 85%, H2O 15%,常含Fe和Ga。一水软铝石与一水硬铝石均是HAlO2的同质多象变体。
[形态] 斜方晶系。晶体呈细小片状和扁豆状极少见。常呈隐晶质块体或胶态。 [物理性质] 白色或微带黄色。玻璃光泽。硬度3.5-4。性脆。解理平行{010}完全。比重3.01-3.06。
[成因及产状] 主要形成外生作用,是构成铝土矿的主要矿物成分。此外,也偶见有热液成因的。
[鉴定特征] 以硬度较低为特征。
水铝氧石(三水铝石) Al[OH]3
[化学组成] Al2O3 65.4%, H2O 34.6% 。常含Fe和Ga。
27
[形态] 单斜晶系。晶体呈六方板状,但极少见。通常呈细鳞片状集合体。有时呈结核状,豆状或隐晶质块状。
[物理性质] 白色,有时带灰绿、浅红色。玻璃光泽。解理面上呈珍珠光泽。硬度2.5-3.5。解理平行{001}极完全。比重2.34。
[成因及产状] 主要是含铝硅酸盐分解和水解的产物,大量出现在风化型或称红土型铝土矿矿床中,在沉积型铝土矿矿床中较少分布。是铝土矿的主要矿物成分。 [鉴定特征] 以解理极完全、硬度低、比重小、玻璃光泽为特征。
铝土矿 Al2O3·nH2O
[化学组成] 铝土矿实际上是以各种铝的氢氧化物(一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石)为主,还包括含水氧化硅等组成的混合体,统称铝土矿。其中常含分散元素镓。铝土矿根据其中矿物成分的不同,可分为“一水型铝土矿”、“三水型铝土矿”
[形态] 大多数呈胶态,常呈豆状、鲕状、也有呈致密块状的。
[物理性质] 颜色变化很大,一般为深灰色至青灰色,但由含杂质不同亦可呈灰褐至灰黑色,有时因含铁质有红褐色斑点。土状光泽。硬度不一,以三水铝石为主时硬度较低,以一水硬铝石为主时硬度较大,一般为3-4。断口贝壳状或平坦状。比重2.5-3.5 。有粘土味。
[成因及产状] 铝土矿属于外生作用的产物。
(1)风化型 :由富含铝质的酸性和碱性火成岩或基性喷出岩风化而成,属“三水型铝土矿”。
(2)沉积型:可分为: 海相沉积:产于古海岸边缘带的底部石灰岩中,多为“一水铝土矿”矿床规模大。 陆相沉积:由古代湖泊,河流沉积而成,属“三水型”,一般规模不大。
[鉴定特征] 常具豆状构造。致密块状者与石灰岩,页岩相似,与页岩区别是铝土矿硬度较大,页理不明显,和石灰岩区别是石灰岩遇HCl起泡。
褐铁矿 Fe2O3·nH2O
[化学组成] 褐铁矿是各种含水氧化铁聚集体的总称,属细分散多矿物集合体。其中包括针铁矿、水针铁矿、纤铁矿和水纤铁矿,并常含胶状氧化硅、分粘土等杂质。化学成分变化大,含水量变化也大,一般含全铁30-63%。
[形态] 通常呈钟乳状、葡萄状、蜂窝状、叠瓦状、土状、致密块状和结核状等胶体形态产出。有时呈黄铁矿的假像。
[物理性质] 黄褐、暗褐至褐黑色,条痕黄褐色。光泽一般暗淡。不透明。硬度4-1。比重3.3-4。
[成因及产状] 它是表声作用的产物,分布十分广泛。 (1)风化型:由含铁的硫化物(黄铁矿、黄铜矿等)、氧化物(赤铁矿、磁铁矿)、碳酸盐(菱铁矿等)、硅酸盐(海绿石、黑云母等)的矿物经风化作用转变成褐铁矿。尤其是金属硫化物矿床的氧化带常形成相当数量的褐铁矿称为铁帽,可作为硫化物矿床的找矿标志。
(2)沉积型:在海盆地或湖盆地由氢氧化铁胶体溶液凝聚而成。
[鉴定特征] 以形态、颜色、条痕为特征,并可与赤铁矿、磁铁矿区别。
28
卤 化 物
一、概述
卤化物为金属元素阳离子与卤族元素(氟、氯、溴、碘)阴离子相化合的化合物。卤化物的种数120种左右,其中主要是氟化物和氯化物,而溴化物和碘化物极为少见。组成卤化物的阳离子部分,主要是惰性气体型离子的钾、钠、钙、镁等元素,此外也有部分铜型离子,如银、铜等所组成的卤化物(例如角银矿AgCl),但在自然界为量极少。
在卤化物中,由于氟离子的半径1.33 A )最小,它主要与半径较小的阳离子Ca2+、Mg2+等组成的稳定化合物,并且大多不溶于水;而氯、溴、碘的离子半径(分别为1.8A、1.96A、2.20A)较大,它们总是与半径较大的阳离子如Na+、K+等形成化合物,并且易溶于水。卤化物大多为典型的离子晶体(如NaCl),因而它们在物理性质上表现为无色透明、比中小、玻璃光泽折射率低。导电性差、其中绝大多数氯化物易溶于水等。
卤化物主要形成于热液和外生过程中,在热液过程中往往形成大量的萤石,在火山喷气活动产物中,有氯化物和氟化物存在。在外生过程中氯有很好的迁移能力,它往往与钠、钾、镁组成溶于水的化合物,再干涸的含盐盆地中,形成相应化合物的沉淀和聚积。
二、主要矿物描述
萤石(氟石) CaF2
[化学组成] Ca 51.33%, F 48.67%。成分中有时含稀土元素,主要是Y(钇)和Ce(铈),以类质同象置换Ca。
[形态] 等轴晶系。晶体呈立方体,其次为八面体,少数为菱形十二面体。立方体晶面上常有与棱平行的嵌木地板状的花纹。常以{111}为双晶面形成穿插双晶集合体呈致密粒状,块状。
[物理性质] 无色透明者少见,常被染成绿、紫、蓝、黄等色。玻璃光泽、硬度4。性脆。八面体{111}解理完全。比重3.18。阴极射线照射发紫色萤光。有些变种具热光性。太阳照射后发磷光。
[成以及产状] 大部分形成热液过程中,此外,还有沉寂形成的萤石,成层状产于某些沉积岩中。常与中低温金属硫化物及硫酸盐类共生。
[鉴定特征] 以立方体的晶形、八面体完全解理。玻璃光泽易于识别。与方解释区别,萤石加HCl不起泡,与长石、石英区别是萤石的硬度小于小刀。
石盐(盐岩) NaCl
[化学组成] Na 39.4%, Cl 60.6%。常含有卤水、气泡、泥质和有机质包裹物。有时也包裹石膏、KCl、MgCl2等。
[形态] 等轴晶系。常呈立方体、晶面上常见有漏斗状的阶梯凹陷,集合体呈致密块状,散粒状、板状等。
[物理性质] 无色透明或白色,但常因含杂质而呈灰色,(含泥质细点),黄(含
29
氢氧化铁),红(含无水或少水的氧化铁),褐黑色(含有机质)等。蓝色的石盐是因为构造内存在自由钠离子。玻璃光泽,风化后呈油脂光泽。硬度2-2.5。性脆。立方体解理完全。比重2.1-2.2。易溶于水。有咸味。烧之火焰呈黄色(Na的反应)。
[成以及产状] 石盐主要形成与外生矿床,其产状有下列四种: (1)滨海泻湖沉积——海盐。
(2)内陆湖泊沉积——池盐或湖盐。 (3)溶解下渗成卤水——井盐。 (4)古代大陆性气候形成的岩盐。
[鉴定特征] 以硬度小,易溶解,有咸味,立方体解理完全为特征。烧时火焰呈黄色。
钾盐 KCl
[化学组成] K 52.5%, Cl 47.5%。常含气态和液态包裹物(N2、CO2、CH4等),RbCl、KBr、CsCl等类质同象混入物,同时有NaCl、Fe2O3等杂质。
[形态] 等轴晶系。晶形呈立方体和立方体与八面体的聚形。集合体通常为致密粒状块体。
[物理性质] 无色透明,因含杂质而呈乳白色(含有细微气泡)、红色(含微细赤铁矿)等。玻璃光泽。硬度1.5-2。立方体{100}解理完全。比重1.97-1。99。味苦咸且涩。易溶于水。烧之火焰呈紫色(钾反应)。
[成因及产状] 钾盐的成因与石盐相似,但其矿床规模和产地远不如石盐之大之多。它产于干涸的盐湖中,位于岩层之上部,其下为岩盐、石膏、硬石膏等。有时火山口附近也可见到。
[鉴定特征] 以味苦涩,火焰呈紫色可与岩盐区别。
角银矿 AgCl
[化学组成] Ag 75.3%, Cl 24.7%。有时含Hg、Br杂质。
[形态] 等轴晶系。晶体呈立方体,但极少见。通常呈皮壳、被膜、钟乳状。 [物理性质] 新鲜者无色或微带浅黄、浅蓝、浅绿、浅褐色、经暴露于日光下,则颜色逐渐变暗淡,由紫灰变成黑色。晶体呈金刚光泽,隐晶致密块状呈蜡状光泽。硬度1.5-2。具延展性。无解理。比重5.5。不溶于水。
[成因及产状] 产于银铅矿床氧化带,为含银矿物的氧化物与下渗的含氯地表水反应形成。
[鉴定特征] 硬度小,有延展性、比重较大,不溶于水。
含 氧 盐
本大类包括含氧酸根(络阴离子)[SO4]4-[BO3]3-[AsO4]3-[PO4]3-[SO4]2-[CO3]2-[CrO4]2-?? 与金属阳离子所组成的盐类矿物,它们占已知矿物总数的三分之二左右,是地壳中分布最广和最常见的矿物,其中有些是工农业上重要的矿物原料,如磷灰石、石棉、云母、冰洲石、黑钨矿??;有些是各类岩石的造岩矿物,在含氧岩中以硅酸盐类最多,其次是碳酸盐,硫酸盐和磷酸盐等。
在含氧岩的结晶构造中,络阴离子是一个独立的构造单位,络阴离子内部以
30