Mineralogy
矿物学
Chap.1 绪 论
? 一, 矿物的概念 (图片 1) 图片 (2)
? 矿物 （ mineral）, 是由 地质作用
或 宇宙作用 所形成的, 具有 一 定 的
化学成分 和 内部结构, 在一定的
物理化学条件 下 相对稳定 的 天然
结晶态 的 单质 或 化合物, 它们是
岩石 和 矿石 的 基本组成单位 。
§ 1 矿物和矿物学的概念
? 说明,
? 1） 矿物 系 地球, 月球 及 其他 天体 中
天然 形成的 产物 。
? 人造矿物 或 合成矿物,
? 在 实验室 或 工厂 里用 人工方法
制造 出来的, 与相应的 天然矿物
具有 相同 或 相似 的 成分, 结构 及
性质 的产物 。
? 2） 矿物 具有 一定 的 成分、结构、
形态 和 性质, 藉此可 鉴别 矿物种 。
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
这些特征常可作为 反映矿物成因 的
标志 。
3） 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 。
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 。
? 4） 矿物 的 集合体 即组成 岩石 或 矿
石 。
? 注意,
? 1）当前, 矿物学 通常以 天然结晶质
无机物 为 主要研究对象, 液体 和 气体
均不在现代矿物之列 。
? 2） 准矿物 （ mineraloid）,极少数 天
然形成 的, 具有 一定 的 化学成分 的 非晶
态 的 单质 或 化合物, 如 蛋白石 和 水锆石 等 。
? 3） 经过漫长的地质时代, 准矿物 有 自
发 地 向结晶态 的 矿物 转变 的必然趋势 。
二, 矿物学的概念
矿物学 (mineralogy)：是一门研究 地球
及其他天体 的 物质组成 及 演化规律 的地质
基础学科 。 是研究 矿物 (包括 准矿物 )的
成分, 结构, 形态, 性质, 成因, 产状,
用途 及其 相互间 的 内在联系,以及 矿物
的 时空分布规律 及其 形成 和 变化 的 历史 的
科学。它为 地质学 的其他 分支学科 及 材料
科学 等 应用科学 在 理论上 和 应用上 提供了
必要的 基础 和 依据 。
? 1,十九世纪 以前, 矿物学 始终处于
对 矿物 的 记载 和 表面特征 的 描述 。
§ 2 矿物 学发展简况
2．自 十九世纪 中叶 以来,矿物学 飞速发
展，经历了 四次重大 的 变革 。
? 1） 1857年 偏光显微镜 创制成功,并应
用于对 矿物 的 研究 和 鉴定 。
? 2） 1912年劳埃 将 x射线 成功地应用于 矿
物晶体结构分析 。
? 3） 1930s以来, 物理化学理论 和 热学
相平衡理论 被引入 矿物学 。
? 4） 1960s以来,由于一系列 现代测试技
术, 高温超高压实验技术, 量热实验 手
段 及 电子计算机 的应用 。
§ 3 矿物学与其他学科的关系
一, 矿物的应用
? 1,矿物应用的历史
? 1）最早可追溯到 旧石器时代,当时
即已利用 脉石英, 水晶 和 燧石 等 制作
各种石器 。
2）至 中石器时代,已知用 粘土矿物
烧制陶器 。
§ 4 矿物和矿物学的应用
? 3） 青铜时代, 已能从某些矿物中
提取金属 。
? 4） 矿物材料 的 广泛应用 及许多
矿物性能 的 开发 和 利用, 主要兴起于
二十世纪中叶, 并日显其重要地位,
新兴边缘学科 —— 矿物材料科学 。
? 2,矿物的用途
? 矿物 的 用途,
? ① 作为 提取 其中 有用成分
? （ 特别是 冶炼金属 ）的 原料 ；
? ② 作为 制造其他产品 的 原料 ；
? ③ 利用 矿物 的某种 特殊性能
而 作为材料直接应用 。
? 注,
? 以 提取 有用成分 为目的矿物主要
是 金属矿物 ； 而 作为 材料 直接应用
或 用作 制造其他产品 的 原料 的矿物,
则以 非金属矿物 为主 。
? 3,矿物的应用领域
? 矿物 作为 材料 或 原料, 广泛
应用于 冶金, 陶瓷, 玻璃, 建材,
机械, 化工, 轻工, 造纸, 电子,
农业, 食品, 医药, 环保, 宝石,
航天 及 国防 等 诸多领域 。
? 对 非金属矿物 的 性能要求,
高强, 高速, 高温, 轻质, 绝缘
和 耐腐蚀 等 。
? 非金属矿产 的 开发 势必成为 衡量
一个 国家 工业化 成熟程度 的标志 。
? 可以预言, 二十一世纪 将是 非金属
时代, 是人类更高级的 石器时代 。
? 二, 矿物学的应用
? 矿物学 的 应用 主要包括两大方面,
? ① 应用于 地质找矿 ；
? ② 研究 作为矿产资源 的 矿物 本身
的 开发 和 应用 。
? 现代矿物学 的发展, 不断 与 相关
科学相互渗透, 从而产生了一些
新兴 的 边缘学科 和 新分支 。
? 成因矿物学 （ genetic mineralogy）和
找矿矿物学 （ prospecting mineralogy），
揭示 岩石 和 矿床 的 成因 及 地质构造
变动条件, 指导 找矿勘探, 矿床 的
工业评价 和 矿石 的 加工利用 等,
不断 深化 矿物结晶化学理论 。
? 矿物物理学 （ mineral physics） 和
量子矿物学 （ quantum mineralogy）,
揭示 矿物 的 物理性质 及 表面态,
化学吸附 等本质, 了解 和 控制 各种
矿物性能 的 变化, 扩大 矿物 的 应用
范围, 综合利用 矿物资源, 促进 矿物
材料 的 研究 。
? 实验矿物学 (experimental mineralogy)，
是研究 矿物 的 合成 以及在各种条件下
模拟 和 探索 矿物 的 形成 和 演变过程
的一门 矿物学 的 分支学科, 不仅为
成矿理论 提供了 基础资料, 也为 高新
技术领域 功能材料 的 合成 奠定了 基础 。
应用矿物学 （ applied mineralogy）,
是 矿物学 向 材料科学 方向延伸而产生的
矿物学 新分支, 是 矿物材料研究 及许多
相关应用科学 的 重要基础, 在 矿物材料
合成 （包括 宝石 的 人工合成 及 天然宝石
的 优化处理 等）, 尖端科技材料 （如
光学材料, 超导材料, 磁性材料 等）
等方面的研究应用十分重要, 其研究是
工业, 农业 及 材料工业 等 发展 的 动力 。
? 当前, 对 矿物材料 或 原料 的 应用
日益提出更高的要求, 而自然界 矿物
资源 有限 且 日渐枯竭, 矿产资源危机
已成为当今世界令人瞩目的问题 。
故 当务之急, 不断 挖掘 资源 潜力,
开拓 矿物应用 新领域, 开发 矿物应用
新品种, 加速 提高 采、选、冶 工艺技术
及 矿物 的 人工合成 和 改性技术 等 。
课程安排和要求
? 通论 14学时,各论 26学时，共 40
学时。讲课 18学时，实习 22学时。
?作业要求,按时 完成,独立 完成，
准备两个作业本。
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花
岗
岩
手
标
本
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阳
起
石
放
射
状
集
合
体
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蛋
白
石
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自
然
金
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自
然
银
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自
然
铜
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黄
铁
矿
集
合
体
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斑
铜
矿
集
合
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辉
钼
矿
集
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矿
集
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金
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黄
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黄
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薇
石
英
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蛋
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石
集
合
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冰
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石
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白
云
石
集
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冰
长
石
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正
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石
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卡
斯
巴
双
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文
象
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斜
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方
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石
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文
石
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石
膏
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硬
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石
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石
集
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萤
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橄
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石
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金
刚
石
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金
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石
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紫
水
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祖
母
绿
戒
面
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石榴子石戒面
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紫
水
晶
晶
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柱
石
晶
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绿
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石
榴
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石
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玛
瑙
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天
河
石
晶
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硬
玉
返回
刚
玉
晶
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矿物学
Chap.1 绪 论
? 一, 矿物的概念 (图片 1) 图片 (2)
? 矿物 （ mineral）, 是由 地质作用
或 宇宙作用 所形成的, 具有 一 定 的
化学成分 和 内部结构, 在一定的
物理化学条件 下 相对稳定 的 天然
结晶态 的 单质 或 化合物, 它们是
岩石 和 矿石 的 基本组成单位 。
§ 1 矿物和矿物学的概念
? 说明,
? 1） 矿物 系 地球, 月球 及 其他 天体 中
天然 形成的 产物 。
? 人造矿物 或 合成矿物,
? 在 实验室 或 工厂 里用 人工方法
制造 出来的, 与相应的 天然矿物
具有 相同 或 相似 的 成分, 结构 及
性质 的产物 。
? 2） 矿物 具有 一定 的 成分、结构、
形态 和 性质, 藉此可 鉴别 矿物种 。
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
这些特征常可作为 反映矿物成因 的
标志 。
3） 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 。
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 。
? 4） 矿物 的 集合体 即组成 岩石 或 矿
石 。
? 注意,
? 1）当前, 矿物学 通常以 天然结晶质
无机物 为 主要研究对象, 液体 和 气体
均不在现代矿物之列 。
? 2） 准矿物 （ mineraloid）,极少数 天
然形成 的, 具有 一定 的 化学成分 的 非晶
态 的 单质 或 化合物, 如 蛋白石 和 水锆石 等 。
? 3） 经过漫长的地质时代, 准矿物 有 自
发 地 向结晶态 的 矿物 转变 的必然趋势 。
二, 矿物学的概念
矿物学 (mineralogy)：是一门研究 地球
及其他天体 的 物质组成 及 演化规律 的地质
基础学科 。 是研究 矿物 (包括 准矿物 )的
成分, 结构, 形态, 性质, 成因, 产状,
用途 及其 相互间 的 内在联系,以及 矿物
的 时空分布规律 及其 形成 和 变化 的 历史 的
科学。它为 地质学 的其他 分支学科 及 材料
科学 等 应用科学 在 理论上 和 应用上 提供了
必要的 基础 和 依据 。
? 1,十九世纪 以前, 矿物学 始终处于
对 矿物 的 记载 和 表面特征 的 描述 。
§ 2 矿物 学发展简况
2．自 十九世纪 中叶 以来,矿物学 飞速发
展，经历了 四次重大 的 变革 。
? 1） 1857年 偏光显微镜 创制成功,并应
用于对 矿物 的 研究 和 鉴定 。
? 2） 1912年劳埃 将 x射线 成功地应用于 矿
物晶体结构分析 。
? 3） 1930s以来, 物理化学理论 和 热学
相平衡理论 被引入 矿物学 。
? 4） 1960s以来,由于一系列 现代测试技
术, 高温超高压实验技术, 量热实验 手
段 及 电子计算机 的应用 。
§ 3 矿物学与其他学科的关系
一, 矿物的应用
? 1,矿物应用的历史
? 1）最早可追溯到 旧石器时代,当时
即已利用 脉石英, 水晶 和 燧石 等 制作
各种石器 。
2）至 中石器时代,已知用 粘土矿物
烧制陶器 。
§ 4 矿物和矿物学的应用
? 3） 青铜时代, 已能从某些矿物中
提取金属 。
? 4） 矿物材料 的 广泛应用 及许多
矿物性能 的 开发 和 利用, 主要兴起于
二十世纪中叶, 并日显其重要地位,
新兴边缘学科 —— 矿物材料科学 。
? 2,矿物的用途
? 矿物 的 用途,
? ① 作为 提取 其中 有用成分
? （ 特别是 冶炼金属 ）的 原料 ；
? ② 作为 制造其他产品 的 原料 ；
? ③ 利用 矿物 的某种 特殊性能
而 作为材料直接应用 。
? 注,
? 以 提取 有用成分 为目的矿物主要
是 金属矿物 ； 而 作为 材料 直接应用
或 用作 制造其他产品 的 原料 的矿物,
则以 非金属矿物 为主 。
? 3,矿物的应用领域
? 矿物 作为 材料 或 原料, 广泛
应用于 冶金, 陶瓷, 玻璃, 建材,
机械, 化工, 轻工, 造纸, 电子,
农业, 食品, 医药, 环保, 宝石,
航天 及 国防 等 诸多领域 。
? 对 非金属矿物 的 性能要求,
高强, 高速, 高温, 轻质, 绝缘
和 耐腐蚀 等 。
? 非金属矿产 的 开发 势必成为 衡量
一个 国家 工业化 成熟程度 的标志 。
? 可以预言, 二十一世纪 将是 非金属
时代, 是人类更高级的 石器时代 。
? 二, 矿物学的应用
? 矿物学 的 应用 主要包括两大方面,
? ① 应用于 地质找矿 ；
? ② 研究 作为矿产资源 的 矿物 本身
的 开发 和 应用 。
? 现代矿物学 的发展, 不断 与 相关
科学相互渗透, 从而产生了一些
新兴 的 边缘学科 和 新分支 。
? 成因矿物学 （ genetic mineralogy）和
找矿矿物学 （ prospecting mineralogy），
揭示 岩石 和 矿床 的 成因 及 地质构造
变动条件, 指导 找矿勘探, 矿床 的
工业评价 和 矿石 的 加工利用 等,
不断 深化 矿物结晶化学理论 。
? 矿物物理学 （ mineral physics） 和
量子矿物学 （ quantum mineralogy）,
揭示 矿物 的 物理性质 及 表面态,
化学吸附 等本质, 了解 和 控制 各种
矿物性能 的 变化, 扩大 矿物 的 应用
范围, 综合利用 矿物资源, 促进 矿物
材料 的 研究 。
? 实验矿物学 (experimental mineralogy)，
是研究 矿物 的 合成 以及在各种条件下
模拟 和 探索 矿物 的 形成 和 演变过程
的一门 矿物学 的 分支学科, 不仅为
成矿理论 提供了 基础资料, 也为 高新
技术领域 功能材料 的 合成 奠定了 基础 。
应用矿物学 （ applied mineralogy）,
是 矿物学 向 材料科学 方向延伸而产生的
矿物学 新分支, 是 矿物材料研究 及许多
相关应用科学 的 重要基础, 在 矿物材料
合成 （包括 宝石 的 人工合成 及 天然宝石
的 优化处理 等）, 尖端科技材料 （如
光学材料, 超导材料, 磁性材料 等）
等方面的研究应用十分重要, 其研究是
工业, 农业 及 材料工业 等 发展 的 动力 。
? 当前, 对 矿物材料 或 原料 的 应用
日益提出更高的要求, 而自然界 矿物
资源 有限 且 日渐枯竭, 矿产资源危机
已成为当今世界令人瞩目的问题 。
故 当务之急, 不断 挖掘 资源 潜力,
开拓 矿物应用 新领域, 开发 矿物应用
新品种, 加速 提高 采、选、冶 工艺技术
及 矿物 的 人工合成 和 改性技术 等 。
课程安排和要求
? 通论 14学时,各论 26学时，共 40
学时。讲课 18学时，实习 22学时。
?作业要求,按时 完成,独立 完成，
准备两个作业本。
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花
岗
岩
手
标
本
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阳
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