中国矿业大学出版社：《矿物学》课程规划教材PDF电子书（第一篇 结晶学基础，共六章）

高等教育（矿业）“十二五”规划教材矿物学主编：王宇林副主编：高玉娟杨仁超曲国娜中国矿业大学出版社China University of Mining and Technology Press

高等教育(矿业)“十二五”规划教材 矿 物 学 主 编：王宇林 副主编：高玉娟 杨仁超 曲国娜 中国矿业大学出版社 China University of Mining and Technology Press

前言本教材是2010年12月由高等教育（矿业）“十二五”规划教材编审委员会在徐州召开的第一次会议确定编写，并由中国煤炭教育协会[2011]2号文件批准的高等教育（矿业）“干二五”规划教材。本教材适于50一80学时，可用于资源勘查工程、地质工程、勘查技术与工程、矿物加工工程等专业的矿物学教材，也可作为矿物材料及无机非金属材料等专业本、专科学生的教材和相关专业地质技术人员的学习参考书。本教材编写的指导思想是在重视基本理论、基本知识、基本技能的基础上，注意吸纳矿物学领域的新理论、最新科研成果，以保证教材既具有知识的系统性，又体现科学的前沿性。在教材内容上，适当留有可供选择和扩展的余地，不同专业可根据各自的教学学时讲授全部或部分内容；共分为结晶学基础、矿物学通论和矿物学各论3部分，并附实验指导书。本教材的主要特色是：尽可能利用图表使抽象的问题直观化；除重点阐述结晶学和晶体化学的基础知识、矿物的化学成分、形态、物理性质等内容外，强化了矿物的成因、矿物的鉴定和研究方法、矿物的主要用途等方面的内容；各章列有复习要点和思考题，便于学生学习。在本教材编写中，除吸纳了编者在教学和科研工作积累的一些实际资料外，参阅、引用了已出版的许多结晶学与矿物学教材及相关文献的内容。引用的图、表一般都注明了出处，未标注出处的图、表则多是被公认的基础知识，参阅和引用的教材和专著列于参考文献中。在此，向有关论著的作者表示感谢。本教材由辽宁工程技术大学、山东科技大学共同编写而成。王宇林担任主编，高玉娟、杨仁超、曲国娜为副主编。其中，绪论、第四章、第六章、第七章、第十二章、第十五章由王宇林执笔：第一章、第二章、第三章、第五章由杨仁超执笔：第八章、第九章、第十章、第十三章由曲国娜执笔；第十一章、第十四章、第十六章、第十七章、第十八章和实验指导书由高玉娟执笔。赵承佑、赵博承担了图件的绘制工作。全书经王宇林修改定稿。本教材是在中国矿业大学出版社、原煤炭高等院校有关领导和同行的支持、帮助下完成的，吉林大学地球科学学院李殿超教授提供了部分教学资料，在此谨向以上单位和个人致以衷心的感谢！由于编者水平有限，教材难免有不当之处，敬请读者指正。编者2013年3月1

1 前 言 本教材是 2010 年 12 月由高等教育(矿业)“十二五”规划教材编审委员会在徐州召开 的第一次会议确定编写，并由中国煤炭教育协会[2011]2 号文件批准的高等教育(矿业)“十 二五”规划教材。本教材适于 50－80 学时，可用于资源勘查工程、地质工程、勘查技术与 工程、矿物加工工程等专业的矿物学教材，也可作为矿物材料及无机非金属材料等专业本、 专科学生的教材和相关专业地质技术人员的学习参考书。 本教材编写的指导思想是在重视基本理论、基本知识、基本技能的基础上，注意吸纳 矿物学领域的新理论、最新科研成果，以保证教材既具有知识的系统性，又体现科学的前 沿性。在教材内容上，适当留有可供选择和扩展的余地，不同专业可根据各自的教学学时 讲授全部或部分内容；共分为结晶学基础、矿物学通论和矿物学各论 3 部分，并附实验指 导书。 本教材的主要特色是：尽可能利用图表使抽象的问题直观化；除重点阐述结晶学和晶 体化学的基础知识、矿物的化学成分、形态、物理性质等内容外，强化了矿物的成因、矿 物的鉴定和研究方法、矿物的主要用途等方面的内容；各章列有复习要点和思考题，便于 学生学习。 在本教材编写中，除吸纳了编者在教学和科研工作积累的一些实际资料外，参阅、引 用了已出版的许多结晶学与矿物学教材及相关文献的内容。引用的图、表一般都注明了出 处，未标注出处的图、表则多是被公认的基础知识，参阅和引用的教材和专著列于参考文 献中。在此，向有关论著的作者表示感谢。 本教材由辽宁工程技术大学、山东科技大学共同编写而成。王宇林担任主编，高玉娟、 杨仁超、曲国娜为副主编。其中，绪论、第四章、第六章、第七章、第十二章、第十五章 由王宇林执笔；第一章、第二章、第三章、第五章由杨仁超执笔；第八章、第九章、第十 章、第十三章由曲国娜执笔；第十一章、第十四章、第十六章、第十七章、第十八章和实 验指导书由高玉娟执笔。赵承佑、赵博承担了图件的绘制工作。全书经王宇林修改定稿。 本教材是在中国矿业大学出版社、原煤炭高等院校有关领导和同行的支持、帮助下完 成的，吉林大学地球科学学院李殿超教授提供了部分教学资料，在此谨向以上单位和个人 致以衷心的感谢！ 由于编者水平有限，教材难免有不当之处，敬请读者指正。 编 者 2013 年 3 月

目录绪论第一篇结晶学基础第一章晶体与晶体的基本性质5第一节晶体和非晶体的概念5第二节空间格子...8第三节14种布拉维空间格子10第四节.14晶体发育的一般规律第五节晶体的基本性质.20第二章晶体的对称..23第一节对称的概念与晶体对称的特点.23第二节..24晶体形态的对称要素与对称操作第三节对称要素的组合定理..28第四节对称型、..29第五节晶体的对称分类33第三章单形与聚形...35单形第一节.35第二节聚形.47第四章晶体定向和结晶符号.49第一节晶体定向.49第二节.51整数定律和晶面符号第三节单形符号.55第四节晶带与晶带符号.0.第五节对称型的国际符号..60第五章 晶体的规则连生..6第一节平行连生..66第二节双晶.67第三节浮生与交生..75第二篇矿物学通论诊..77第六章晶体化学基础知识第一节...77质点间键型与晶格类型第二节..79球体的紧密堆积第三节类质同象...83第四节同质多象与多型..85第五节有序结构、无序结构及有序度.87错误！未定义书签。第七章矿物的化学成分-1-

‐ 1 ‐ 目 录 绪 论 . 1 第一篇 结晶学基础 第一章 晶体与晶体的基本性质 . 5 第一节 晶体和非晶体的概念 . 5 第二节 空间格子 . 8 第三节 14 种布拉维空间格子 . 10 第四节 晶体发育的一般规律 . 14 第五节 晶体的基本性质 . 20 第二章 晶体的对称 . 23 第一节 对称的概念与晶体对称的特点 . 23 第二节 晶体形态的对称要素与对称操作 . 24 第三节 对称要素的组合定理 . 28 第四节 对称型 . 29 第五节 晶体的对称分类 . 33 第三章 单形与聚形 . 35 第一节 单 形 . 35 第二节 聚 形 . 47 第四章 晶体定向和结晶符号 . 49 第一节 晶体定向 . 49 第二节 整数定律和晶面符号 . 51 第三节 单形符号 . 55 第四节 晶带与晶带符号 . 60 第五节 对称型的国际符号 . 60 第五章 晶体的规则连生 . 66 第一节 平行连生 . 66 第二节 双 晶 . 67 第三节 浮生与交生 . 75 第二篇 矿物学通论 第六章 晶体化学基础知识 . 77 第一节 质点间键型与晶格类型 . 77 第二节 球体的紧密堆积 . 79 第三节 类质同象 . 83 第四节 同质多象与多型 . 85 第五节 有序结构、无序结构及有序度 . 87 第七章 矿物的化学成分 .错误!未定义书签

第一节元素的丰度、离子类型与矿物的化学成分错误！未定义书签。第二节胶体矿物及其特征错误！未定义书签。第三节矿物中水的赋存形式错误！未定义书签。第四节矿物的化学式错误！未定义书签。第八章矿物的形态…错误！未定义书签。第一节矿物的单体形态错误！未定义书签。第二节矿物集合体的形态错误！未定义书签。第九章矿物的物理性质错误！未定义书签。第一节矿物的光学性质错误！未定义书签。第二节矿物的力学性质错误！未定义书签。第三节矿物的其他物理性质错误！未定义书签。错误！未定义书签。第十章矿物的形成、变化及其成因标型第一节矿物的共生组合与形成矿物的地质作用错误！未定义书签。第二节矿物的变化..错误！未定义书签。第三节矿物的形成顺序及其判别依据错误！未定义书签。第四节错误！未定义书签。矿物的成因标志错误！未定义书签。第十一章矿物鉴定和研究的主要方法第一节矿物样品的采集与分选错误！未定义书签。第二节矿物的肉眼鉴定错误！未定义书签。第三节显微镜下的矿物观察和鉴定，错误！未定义书签。第四节矿物成分分析方法错误！未定义书签。第五节矿物物相及结构分析方法错误！未定义书签。第十二章矿物的命名和分类错误！未定义书签。第一节矿物种及其命名错误！未定义书签。第二节矿物的分类错误！未定义书签。第三篇矿物学各论第十三章自然元素矿物错误！未定义书签。第一节概述错误！未定义书签。第二节自然金属元素错误！未定义书签。自然铜族错误！未定义书签。二、自然铂族.错误！未定义书签。第三节自然非金属元素错误！未定义书签。.错误！未定义书签。一、自然硫族...二、金刚石一石墨族错误！未定义书签。错误！未定义书签。第十四章硫化物及其类似化合物矿物述，第一节概错误！未定义书签。错误！未定义书签。第二节单硫化物一、辉铜矿族.错误！未定义书签。-2-

‐ 2 ‐  第一节 元素的丰度、离子类型与矿物的化学成分 .错误!未定义书签。 第二节 胶体矿物及其特征 .错误!未定义书签。 第三节 矿物中水的赋存形式 .错误!未定义书签。 第四节 矿物的化学式 .错误!未定义书签。 第八章 矿物的形态 .错误!未定义书签。 第一节 矿物的单体形态 .错误!未定义书签。 第二节 矿物集合体的形态 .错误!未定义书签。 第九章 矿物的物理性质 .错误!未定义书签。 第一节 矿物的光学性质 .错误!未定义书签。 第二节 矿物的力学性质 .错误!未定义书签。 第三节 矿物的其他物理性质 .错误!未定义书签。 第十章 矿物的形成、变化及其成因标型 .错误!未定义书签。 第一节 矿物的共生组合与形成矿物的地质作用.错误!未定义书签。 第二节 矿物的变化 .错误!未定义书签。 第三节 矿物的形成顺序及其判别依据 .错误!未定义书签。 第四节 矿物的成因标志 .错误!未定义书签。 第十一章 矿物鉴定和研究的主要方法 .错误!未定义书签。 第一节 矿物样品的采集与分选 .错误!未定义书签。 第二节 矿物的肉眼鉴定 .错误!未定义书签。 第三节 显微镜下的矿物观察和鉴定 .错误!未定义书签。 第四节 矿物成分分析方法 .错误!未定义书签。 第五节 矿物物相及结构分析方法 .错误!未定义书签。 第十二章 矿物的命名和分类 .错误!未定义书签。 第一节 矿物种及其命名 .错误!未定义书签。 第二节 矿物的分类 .错误!未定义书签。 第三篇 矿物学各论 第十三章 自然元素矿物 .错误!未定义书签。 第一节 概 述 .错误!未定义书签。 第二节 自然金属元素 .错误!未定义书签。 一、自然铜族 .错误!未定义书签。 二、自然铂族 .错误!未定义书签。 第三节 自然非金属元素 .错误!未定义书签。 一、自然硫族 .错误!未定义书签。 二、金刚石—石墨族 .错误!未定义书签。 第十四章 硫化物及其类似化合物矿物 .错误!未定义书签。 第一节 概 述 .错误!未定义书签。 第二节 单硫化物 .错误!未定义书签。 一、辉铜矿族 .错误!未定义书签

二、斑铜矿族错误！未定义书签。三、方铅矿族错误！未定义书签。四、闪锌矿族错误！未定义书签。五、黄铜矿族错误！未定义书签。六、磁黄铁矿族错误！未定义书签。七、辰砂族错误！未定义书签。八、雄黄族错误！未定义书签。九、雌黄族错误！未定义书签。十、辉锑矿族错误！未定义书签。十一、辉钼矿族错误！未定义书签。第三节对硫化物错误！未定义书签。一、黄铁矿一白铁矿族错误！未定义书签。二、辉砷钴矿一毒砂族错误！未定义书签。第四节硫盐类..错误！未定义书签。默铜矿族错误！未定义书签。错误！未定义书签。第十五章氧化物和氢氧化物矿物错误！未定义书签。第一节概述第二节氧化物类错误！未定义书签。第一亚类简单氧化物错误！未定义书签。一、赤铜矿族错误！未定义书签。二、刚玉族.错误！未定义书签。三、金红石族错误！未定义书签。四、晶质铀矿族错误！未定义书签。五、石英族错误！未定义书签。第二亚类复杂氧化物错误！未定义书签。一、钛铁矿族错误！未定义书签。金二、钙钛矿族错误！未定义书签。三、尖晶石族、错误！未定义书签。四、黑钨矿族错误！未定义书签。五、锯钼铁矿族错误！未定义书签。第三节氢氧化物及含水氧化物错误！未定义书签。一、水镁石族，错误！未定义书签。二、三水铝石族错误！未定义书签。三、硬水铝石族错误！未定义书签。四、针铁矿族错误！未定义书签。五、硬锰矿族错误！未定义书签。第十六章硅酸盐矿物错误！未定义书签。第一节概述错误！未定义书签。第二节错误！未定义书签。岛状硅酸盐亚类-3-

‐ 3 ‐ 二、斑铜矿族 .错误!未定义书签。 三、方铅矿族 .错误!未定义书签。 四、闪锌矿族 .错误!未定义书签。 五、黄铜矿族 .错误!未定义书签。 六、磁黄铁矿族 .错误!未定义书签。 七、辰砂族 .错误!未定义书签。 八、雄黄族 .错误!未定义书签。 九、雌黄族 .错误!未定义书签。 十、辉锑矿族 .错误!未定义书签。 十一、辉钼矿族 .错误!未定义书签。 第三节 对硫化物 .错误!未定义书签。 一、黄铁矿—白铁矿族 .错误!未定义书签。 二、辉砷钴矿—毒砂族 .错误!未定义书签。 第四节 硫盐类 .错误!未定义书签。 黝铜矿族 .错误!未定义书签。 第十五章 氧化物和氢氧化物矿物 .错误!未定义书签。 第一节 概 述 .错误!未定义书签。 第二节 氧化物类 .错误!未定义书签。 第一亚类 简单氧化物 .错误!未定义书签。 一、赤铜矿族 .错误!未定义书签。 二、刚玉族 .错误!未定义书签。 三、金红石族 .错误!未定义书签。 四、晶质铀矿族 .错误!未定义书签。 五、石英族 .错误!未定义书签。 第二亚类 复杂氧化物 .错误!未定义书签。 一、钛铁矿族 .错误!未定义书签。 二、钙钛矿族 .错误!未定义书签。 三、尖晶石族 .错误!未定义书签。 四、黑钨矿族 .错误!未定义书签。 五、铌钽铁矿族 .错误!未定义书签。 第三节 氢氧化物及含水氧化物 .错误!未定义书签。 一、水镁石族 .错误!未定义书签。 二、三水铝石族 .错误!未定义书签。 三、硬水铝石族 .错误!未定义书签。 四、针铁矿族 .错误!未定义书签。 五、硬锰矿族 .错误!未定义书签。 第十六章 硅酸盐矿物 .错误!未定义书签。 第一节 概 述 .错误!未定义书签。 第二节 岛状硅酸盐亚类 .错误!未定义书签

一、锆石族错误！未定义书签。二、橄榄石族错误！未定义书签。三、石榴子石族错误！未定义书签。四、蓝晶石族错误！未定义书签。五、十字石族错误！未定义书签。六、石族.错误！未定义书签。七、绿帘石族错误！未定义书签。八、符山石族错误！未定义书签。第三节环状硅酸盐亚类错误！未定义书签。一、绿柱石族错误！未定义书签。二、堇青石族错误！未定义书签。三、电气石族错误！未定义书签。第四节链状硅酸盐亚类错误！未定义书签。、辉石族错误！未定义书签。二、角闪石族..错误！未定义书签。三、硅灰石族..错误！未定义书签。第五节错误！未定义书签。层状硅酸盐亚类一、滑石一叶蜡石族错误！未定义书签。二、云母族错误！未定义书签。三、伊利石族错误！未定义书签。四、蒙脱石一皂石族错误！未定义书签。五、绿泥石族错误！未定义书签。六、蛇纹石一高岭石族错误！未定义书签。七、埃洛石族错误！未定义书签。八、坡缕石(凹凸棒石)一海泡石族错误！未定义书签。第六节架状硅酸盐亚类错误！未定义书签。、长石族错误！未定义书签。二、霞石族和白榴石族错误！未定义书签。三、沸石族错误！未定义书签。第十七章其他含氧盐矿物错误！未定义书签。第一节硼酸盐类错误！未定义书签。一、硼镁铁矿族.错误！未定义书签。二、硼镁石族错误！未定义书签。三、硼砂族错误！未定义书签。第二节磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐类错误！未定义书签。一、独居石族错误！未定义书签。二、磷灰石族错误！未定义书签。三、铀云母族错误！未定义书签。错误！未定义书签。第三节钨酸盐、钼酸盐和铬酸盐类-4-

‐ 4 ‐  一、锆石族 .错误!未定义书签。 二、橄榄石族 .错误!未定义书签。 三、石榴子石族 .错误!未定义书签。 四、蓝晶石族 .错误!未定义书签。 五、十字石族 .错误!未定义书签。 六、榍石族 .错误!未定义书签。 七、绿帘石族 .错误!未定义书签。 八、符山石族 .错误!未定义书签。 第三节 环状硅酸盐亚类 .错误!未定义书签。 一、绿柱石族 .错误!未定义书签。 二、堇青石族 .错误!未定义书签。 三、电气石族 .错误!未定义书签。 第四节 链状硅酸盐亚类 .错误!未定义书签。 一、辉石族 .错误!未定义书签。 二、角闪石族 .错误!未定义书签。 三、硅灰石族 .错误!未定义书签。 第五节 层状硅酸盐亚类 .错误!未定义书签。 一、滑石—叶蜡石族 .错误!未定义书签。 二、云母族 .错误!未定义书签。 三、伊利石族 .错误!未定义书签。 四、蒙脱石—皂石族 .错误!未定义书签。 五、绿泥石族 .错误!未定义书签。 六、蛇纹石—高岭石族 .错误!未定义书签。 七、埃洛石族 .错误!未定义书签。 八、坡缕石(凹凸棒石)—海泡石族 .错误!未定义书签。 第六节 架状硅酸盐亚类 .错误!未定义书签。 一、长石族 .错误!未定义书签。 二、霞石族和白榴石族 .错误!未定义书签。 三、沸石族 .错误!未定义书签。 第十七章 其他含氧盐矿物 .错误!未定义书签。 第一节 硼酸盐类 .错误!未定义书签。 一、硼镁铁矿族 .错误!未定义书签。 二、硼镁石族 .错误!未定义书签。 三、硼砂族 .错误!未定义书签。 第二节 磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐类 .错误!未定义书签。 一、独居石族 .错误!未定义书签。 二、磷灰石族 .错误!未定义书签。 三、铀云母族 .错误!未定义书签。 第三节 钨酸盐、钼酸盐和铬酸盐类 .错误!未定义书签

一、白钨矿族错误！未定义书签。二、铬铅矿族错误！未定义书签。第四节硫酸盐类错误！未定义书签。一、重晶石族错误！未定义书签。二、硬石膏族错误！未定义书签。错误！未定义书签。三、石膏族四、胆矾族错误！未定义书签。五、明矾石族错误！未定义书签。六、芒硝族错误！未定义书签。第五节碳酸盐类错误！未定义书签。一、方解石族错误！未定义书签。二、白云石族错误！未定义书签。三、文石族错误！未定义书签。四、孔雀石族错误！未定义书签。五、自然碱族错误！未定义书签。第六节硝酸盐类错误！未定义书签。硝石族错误！未定义书签。第十八章卤化物矿物错误！未定义书签。述..第一节概错误！未定义书签。第二节氟化物类错误！未定义书签。萤石族..错误！未定义书签。第三节氯化物及溴化物、碘化物类错误！未定义书签。石盐族，错误！未定义书签。附录：实验指导书、错误！未定义书签。实验一晶体的对称错误！未定义书签。实验二认识单形错误！未定义书签。实验三聚形分析错误！未定义书签。实验四四方、等轴晶系晶体定向与单形符号错误！未定义书签。实验五低级晶族的晶体定向与单形符号错误！未定义书签。实验六三方、六方晶系晶体定向和单形符号错误！未定义书签。实验七晶体的规则连生及双晶操作错误！未定义书签。实验八认识和描述矿物的形态错误！未定义书签。实验九矿物的光学性质错误！未定义书签。实验十错误！未定义书签。矿物的力学性质和其他性质实验十一错误！未定义书签。自然元素大类、硫化物及类似化合物大类实验十二氧化物与氢氧化物大类错误！未定义书签。实验十三硅酸盐类（一）错误！未定义书签。实验十四错误！未定义书签。硅酸盐类（二）实验十五硅酸盐类（三)错误！未定义书签。-5-

‐ 5 ‐ 一、白钨矿族 .错误!未定义书签。 二、铬铅矿族 .错误!未定义书签。 第四节 硫酸盐类 .错误!未定义书签。 一、重晶石族 .错误!未定义书签。 二、硬石膏族 .错误!未定义书签。 三、石膏族 .错误!未定义书签。 四、胆矾族 .错误!未定义书签。 五、明矾石族 .错误!未定义书签。 六、芒硝族 .错误!未定义书签。 第五节 碳酸盐类 .错误!未定义书签。 一、方解石族 .错误!未定义书签。 二、白云石族 .错误!未定义书签。 三、文石族 .错误!未定义书签。 四、孔雀石族 .错误!未定义书签。 五、自然碱族 .错误!未定义书签。 第六节 硝酸盐类 .错误!未定义书签。 硝石族 .错误!未定义书签。 第十八章 卤化物矿物 .错误!未定义书签。 第一节 概 述 .错误!未定义书签。 第二节 氟化物类 .错误!未定义书签。 萤石族 .错误!未定义书签。 第三节 氯化物及溴化物、碘化物类 .错误!未定义书签。 石盐族 .错误!未定义书签。 附录：实验指导书 .错误!未定义书签。 实验一 晶体的对称 .错误!未定义书签。 实验二 认识单形 .错误!未定义书签。 实验三 聚形分析 .错误!未定义书签。 实验四 四方、等轴晶系晶体定向与单形符号 .错误!未定义书签。 实验五 低级晶族的晶体定向与单形符号 .错误!未定义书签。 实验六 三方、六方晶系晶体定向和单形符号 .错误!未定义书签。 实验七 晶体的规则连生及双晶操作 .错误!未定义书签。 实验八 认识和描述矿物的形态 .错误!未定义书签。 实验九 矿物的光学性质 .错误!未定义书签。 实验十 矿物的力学性质和其他性质 .错误!未定义书签。 实验十一 自然元素大类、硫化物及类似化合物大类 .错误!未定义书签。 实验十二 氧化物与氢氧化物大类 .错误!未定义书签。 实验十三 硅酸盐类（一） .错误!未定义书签。 实验十四 硅酸盐类（二） .错误!未定义书签。 实验十五 硅酸盐类（三） .错误!未定义书签

实验十六硅酸盐类（四）错误！未定义书签。实验十七硼酸盐类、磷酸盐类、钨酸盐类、硫酸盐类.错误！未定义书签。实验十八碳酸盐类及卤化物大类.错误！未定义书签。参考文献错误！未定义书签。-6-

‐ 6 ‐  实验十六 硅酸盐类（四） .错误!未定义书签。 实验十七 硼酸盐类、磷酸盐类、钨酸盐类、硫酸盐类 .错误!未定义书签。 实验十八 碳酸盐类及卤化物大类 .错误!未定义书签。 参考文献 .错误!未定义书签

绪 论一、矿物的概念在传统的矿物学中，矿物被认为是地质作用形成的自然物体，是组成岩石和矿石的基本单位；它们具有相对固定的化学组成物理性质和化学性质，晶质矿物还具有确定的内部结构。随者地质科学研究领域的不断扩展，自前，一般认为，矿物是由自然作用形成的、具有相对固定的化学成分、内部结构的天然单质或化合物，它们具有相对固定的化学性质及物理性质，在一定的物理化学条件范围内稳定。现代矿物学的概念与传统的矿物学概念相比较，有以下几点不同：首先强调矿物是自然作用的产物，而不仅是地质作用（形成和改变地球的物质组成、外部形态和内部构造的各种自然作用）的产物，还包括地外天体的自然产物。其中，产自地外天体的矿物称宇宙矿物，包括月岩矿物、陨石矿物等。其次，现代矿物学中，强调矿物具有一定的内部结构，即矿物是天然产出的晶体。那些自然形成的具有相对固定化学成分的天然固态非晶质体则被排除在矿物之外，称之为准矿物，如蛋白石SiO2·nHO、水铝英石AlzSiO·nH2O等。在此指出，非晶质的火山玻璃因无一定的化学成分，连准矿物的条件也不具备，因而不属于准矿物之列。依据上述矿物的概念，水、石油、天然气等天然产出的液态或气态物质不属于矿物。但以冰的形式存在的固态水则属于矿物；在海底和冻土中以固体形式存在、并具有一定内部结构的烃气水合物（可燃冰）也属于矿物。矿物具有相对固定的化学成分、结构和物理、化学性质，并非强调它们具有严格确定的化学成分、结构特征和物理、化学性质。如闪锌矿(ZnS)常因含有一些Fe+，其化学式写为(Zn,Fe)S：Fe2+含量不同的闪锌矿在颜色、光泽、晶格常数（ao)等方面都会有小的差异。矿物在一定物理、化学条件范围内相对稳定，但当物理、化学条件超过了一定范围，矿物就会发生变化，如在温度增高的条件下，可发生如下变化：CaCO+SiO2→CaSiO+ CO（方解石）（石英）（硅灰石）矿物主要是无机成因的，但也有少量是有机成因的，如某些生物贝壳或骨骼就是由文石组成的，一些赤铁矿、黄铁矿的形成与菌藻类生物有关。此外，草酸钙石Ca[C2O.]·2H2O、草酸铁石Fe[C.O,]·2H2O、晶蜡石C2oH34、鳞石蜡C2Hso等天然有机晶体也属于有机矿物；而琥珀、沥青、煤等天然形成的有机非晶态固体属于有机准矿物。与天然矿物具有相同成分、结构、性质的人造物体不属于矿物的范畴，习惯上称之为“人造矿物”或“合成矿物”，如人造金刚石、人造水晶等。矿物通常是岩石和矿石组成的基本单位，如花岗岩主要是由石英、碱性长石、斜长石组成的。但有少量岩石和矿石中的一部分或几乎全部是由非矿物组成的，例如，沉积岩中.1:

·1· 绪 论 一、矿物的概念 在传统的矿物学中，矿物被认为是地质作用形成的自然物体，是组成岩石和矿石的基 本单位；它们具有相对固定的化学组成物理性质和化学性质，晶质矿物还具有确定的内部 结构。 随着地质科学研究领域的不断扩展，目前，一般认为，矿物是由自然作用形成的、具 有相对固定的化学成分、内部结构的天然单质或化合物，它们具有相对固定的化学性质及 物理性质，在一定的物理化学条件范围内稳定。 现代矿物学的概念与传统的矿物学概念相比较，有以下几点不同：首先强调矿物是自 然作用的产物，而不仅是地质作用(形成和改变地球的物质组成、外部形态和内部构造的各 种自然作用)的产物，还包括地外天体的自然产物。其中，产自地外天体的矿物称宇宙矿物， 包括月岩矿物、陨石矿物等。其次，现代矿物学中，强调矿物具有一定的内部结构，即矿 物是天然产出的晶体。那些自然形成的具有相对固定化学成分的天然固态非晶质体则被排 除在矿物之外，称之为准矿物，如蛋白石 SiO2·nH2O、水铝英石 Al2SiO5·nH2O 等。在此 指出，非晶质的火山玻璃因无一定的化学成分，连准矿物的条件也不具备，因而不属于准 矿物之列。 依据上述矿物的概念，水、石油、天然气等天然产出的液态或气态物质不属于矿物。 但以冰的形式存在的固态水则属于矿物；在海底和冻土中以固体形式存在、并具有一定内 部结构的烃气水合物(可燃冰)也属于矿物。 矿物具有相对固定的化学成分、结构和物理、化学性质，并非强调它们具有严格确定 的化学成分、结构特征和物理、化学性质。如闪锌矿(ZnS)常因含有一些 Fe2＋，其化学式 写为(Zn,Fe)S；Fe2＋含量不同的闪锌矿在颜色、光泽、晶格常数(a0)等方面都会有小的差 异。 矿物在一定物理、化学条件范围内相对稳定，但当物理、化学条件超过了一定范围， 矿物就会发生变化，如在温度增高的条件下，可发生如下变化： CaCO3 ＋SiO2 → CaSiO3 ＋ CO2 (方解石) (石英) (硅灰石) 矿物主要是无机成因的，但也有少量是有机成因的，如某些生物贝壳或骨骼就是由文 石组成的，一些赤铁矿、黄铁矿的形成与菌藻类生物有关。此外，草酸钙石 Ca[C2O4]·2H2O、 草酸铁石 Fe[C2O4]·2H2O、晶蜡石 C20H34、鳞石蜡 C24H50等天然有机晶体也属于有机矿物； 而琥珀、沥青、煤等天然形成的有机非晶态固体属于有机准矿物。 与天然矿物具有相同成分、结构、性质的人造物体不属于矿物的范畴，习惯上称之为 “人造矿物”或“合成矿物”，如人造金刚石、人造水晶等。 矿物通常是岩石和矿石组成的基本单位，如花岗岩主要是由石英、碱性长石、斜长石 组成的。但有少量岩石和矿石中的一部分或几乎全部是由非矿物组成的，例如，沉积岩中

的硅质岩常含有相当数量的蛋白石；火山岩中的珍珠岩主要是由火山玻璃组成。二、矿物学及其主要研究内容矿物学以矿物及准矿物为研究对象，是研究它们的化学成分、内部结构、外表形态、物理和化学性质及其相互关系，并阐明它们的成因、变化、产状、时空分布及应用的一门科学。它是研究地球及其他天体的物质组成及演化规律、并为其他地质学分支科学及材料学等应用科学提供理论和应用基础的地质学的分支科学。目前，矿物学一般以无机矿物为主要研究对象。传统矿物学主要由结晶学、晶体化学、成因矿物学、描述矿物学构成：现代矿物学可分为矿物晶体化学、矿物物理学、成因矿物学、应用矿物学等几个大的分支；此外，随着矿物学研究和应用领域的不断外延，产生了许多与其他科学的交叉科学，如天体矿物学、环境矿物学、土壤矿物学、生命矿物学等。三、矿物资源在国民经济建设中的作用矿物资源在国民经济建设中起着十分重要的作用，目前，大约70%工业生产原料来自矿物，如治金工业、机械制造业、化学工业、陶瓷工业、建材工业以及国防工业、航天工业等领域的大多数生产原料都来自矿物。农业种植离不开土壤，而土壤是由矿物质、有机质和活的有机体及水分、空气等组成的混合体，其中，土壤中的矿物质（包括矿物及准矿物）通常占固相部分的90%以上。土境的肥力、因地宜植及土壤改良都与矿物质有关，可以说，人类的衣、食、住、行和社会的发展都与矿物密切相关。对矿物中有用组分和有益组分的提取及性能的开发利用、有害组分的无害化处理等是当前矿物资源利用的主要领域。四、矿物学的发展简史矿物学是一门很古老的科学，它的产生和发展是人类长期生产实践的结果。早在我国史前的旧石器时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来制作生产工具（石器）和装饰品。世界上描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末战国初的《山海经》（公元前约475年）、北宋的沈括（1031～1095年)所著《梦溪笔谈》、明代李时珍（1518～1593年）的《本草纲目》都对许多种矿物的成分、形态、性质、鉴定特征、产状、产地及医疗效用等进行过比较详细的记述。德国人阿格里科拉（GeorgiusAgricola)在著作《论矿物的起源》（1556年）中首先引入“矿物”这个名词。自19世纪中叶以来，随着科学技术的突飞猛进，矿物学得到迅速发展，曾经历了几次重大的变革。首先是1857年偏光显微镜的问世以及化学分析及晶体测角等方法的应用，开始对矿物的化学成分，几何形态、物理和化学性质、产状等进行系统研究，极大地推动了矿物学的发展，形成独立的学科，导致了近代矿物学的第一次变革。1912年劳埃(MaxVonLaue)将X射线成功地应用于矿物晶体结构分析，认识到矿物的化学成分、晶体结构、物理性质之间的相互关系，开辟了现代矿物学的晶体化学方向，使矿物学发生了第二次变革，为矿物的晶体化学分类奠定了基础。20世纪30年代以来，高温高压实验技术和热力学理论开始被引入矿物学领域，用以探讨矿物的形成、稳定和变化的条件，促进了矿物成因的研究，实现了从描述矿物学阶段·2·

·2· 的硅质岩常含有相当数量的蛋白石；火山岩中的珍珠岩主要是由火山玻璃组成。 二、矿物学及其主要研究内容 矿物学以矿物及准矿物为研究对象，是研究它们的化学成分、内部结构、外表形态、 物理和化学性质及其相互关系，并阐明它们的成因、变化、产状、时空分布及应用的一门 科学。它是研究地球及其他天体的物质组成及演化规律、并为其他地质学分支科学及材料 学等应用科学提供理论和应用基础的地质学的分支科学。 目前，矿物学一般以无机矿物为主要研究对象。传统矿物学主要由结晶学、晶体化学、 成因矿物学、描述矿物学构成；现代矿物学可分为矿物晶体化学、矿物物理学、成因矿物 学、应用矿物学等几个大的分支；此外，随着矿物学研究和应用领域的不断外延，产生了 许多与其他科学的交叉科学，如天体矿物学、环境矿物学、土壤矿物学、生命矿物学等。 三、矿物资源在国民经济建设中的作用 矿物资源在国民经济建设中起着十分重要的作用，目前，大约 70％工业生产原料来自 矿物，如冶金工业、机械制造业、化学工业、陶瓷工业、建材工业以及国防工业、航天工 业等领域的大多数生产原料都来自矿物。 农业种植离不开土壤，而土壤是由矿物质、有机质和活的有机体及水分、空气等组成 的混合体，其中，土壤中的矿物质(包括矿物及准矿物)通常占固相部分的 90％以上。土壤 的肥力、因地宜植及土壤改良都与矿物质有关。 可以说，人类的衣、食、住、行和社会的发展都与矿物密切相关。对矿物中有用组分 和有益组分的提取及性能的开发利用、有害组分的无害化处理等是当前矿物资源利用的主 要领域。 四、矿物学的发展简史 矿物学是一门很古老的科学，它的产生和发展是人类长期生产实践的结果。早在我国 史前的旧石器时代，人们即开始认识了矿物和岩石，并用来制作生产工具(石器)和装饰品。 世界上描述矿物原料的最早著作应首推我国春秋末战国初的《山海经》(公元前约 475 年)、北宋的沈括(1031～1095 年)所著《梦溪笔谈》、明代李时珍(1518～1593 年)的《本草 纲目》都对许多种矿物的成分、形态、性质、鉴定特征、产状、产地及医疗效用等进行过 比较详细的记述。 德国人阿格里科拉(Georgius Agricola)在著作《论矿物的起源》(1556 年)中首先引入“矿 物”这个名词。自 19 世纪中叶以来，随着科学技术的突飞猛进，矿物学得到迅速发展，曾 经历了几次重大的变革。 首先是 1857 年偏光显微镜的问世以及化学分析及晶体测角等方法的应用，开始对矿物 的化学成分，几何形态、物理和化学性质、产状等进行系统研究，极大地推动了矿物学的 发展，形成独立的学科，导致了近代矿物学的第一次变革。 1912 年劳埃(Max Von Laue)将 X 射线成功地应用于矿物晶体结构分析，认识到矿物的 化学成分、晶体结构、物理性质之间的相互关系，开辟了现代矿物学的晶体化学方向，使 矿物学发生了第二次变革，为矿物的晶体化学分类奠定了基础。 20 世纪 30 年代以来，高温高压实验技术和热力学理论开始被引入矿物学领域，用以 探讨矿物的形成、稳定和变化的条件，促进了矿物成因的研究，实现了从描述矿物学阶段