地球编译：孟昭甫目录第一章矿物：岩石构建块第二章岩石：岩石圈物质第一章矿物：岩石构建块矿物：岩石构造在学会的焦点协助您的学会的在本章，您的重要概念将发现有用集中于以下问题：1，什么是矿物质和他们如何从岩石不同？

2。什么是最小的粒子物质？什么呢简化模型显示，约有其结构如何，他们结合在一起的？

3。如何同同位素不同元素相互为什么有些同位素放射性？

4。什么是物理部分和化学性质矿物？试问这些属性可以用来辨别不同矿物？

5.什么矿石八个元素由地球的组成多数的大陆外壳？

6.什么是最丰富的矿物小组？什么做所有在这个小组之内的矿物有共同兴趣？‘7.当是使用的称为矿石关于矿物？什么是铁和铅共同的矿石？

1.单元地球物质地壳是一个多种矿物，其中有许多来源是有益的和必要的人。事实上，几乎每个制造的产品中含有的矿物提取的材料。

大多数人都熟悉基本金属，包括饮料罐，铜，铝电线共同使用，黄金首饰，以及计算机芯片的硅。但是，少都知道，铅笔“铅”不含铅金属但确实是黑色的软了所谓的石墨矿。婴儿爽身粉（“滑石粉”）是地面行动的岩石矿物滑石香水作出补充。钻头浸渍钻石（一矿）件用于岩石层通过削减石油搜索。常见的矿物是石英中的主要成分普通玻璃。等等。作为现代社会发展的物质需求，需要找到成长的同时，更多的和有益的矿物质用品变得更容易开采的资源枯竭的挑战。

图1.1登上国家公园麦利山，阿拉斯加建造了火山物质（摄影：杰夫gnass/股票市场）[麦金利山

英文：kinley，亦译马金利山。

北美洲最高峰。当地印第安人称迪纳利峰。海拔6193米。位于美国阿拉斯加州中南部。是阿拉斯加山脉中段山峰。构造上属太平洋边缘山带。形成于侏罗纪末的内华达造山麦金利山风光运动。为一巨大的背斜褶皱花岗岩断块山，山势陡立，有南北2峰。2／3的山体终年积雪，发育有规模很大的现代冰川，主要有卡希尔特纳和鲁斯等冰川。山地南坡降水较多，森林上限762米，分布有杉树、桦树林等植被。北坡因降水少，雪线高度达1830米。雪峰、冰川相互辉映，绿树成带，风景优美。山地旅游资源独具特色，1917年辟为美国迪纳利国家公园。

北美洲最高峰（6，194公尺〔20，320呎〕），在美国阿拉斯加州南部的阿拉斯加山脉中段附近。位于安克拉治（anchorage）西北210公里（130哩）。该山有南、北二峰，南峰较高，山势陡立，相对高度5，182公尺（17，000呎）。马金利山位于迪纳利国家公园和禁猎区（denallparkandpreserve）境内，2/3山峰终年积雪，形成多条冰川，有些长达48公里（30哩）。1794年由英国航海家乔治温哥华发现。1903年威克沙姆（jameswickersham）试登未果。1913年6月13日斯塔克ck）和卡斯顿斯（harrykarstens）率队登上顶峰。]岩石和矿物的经济用途。对我们非常重要。同样重要的地球科学家，就是每一个过程中，他们的研究在某种程度上取决于这些基本地球材料的性能。如火山爆发，山建筑风化和侵蚀，活动，甚至地震涉及岩石和矿物（图1.1）。因此，一个地球物质的基本知识是必不可少的所有地球科学现象的理解。

矿产与岩石许多人认为是不伦不类的岩石，硬，常常脏对象。矿物被许多人认为是人类饮食的一部分（“维生素和矿物质”），或可能稀有矿石或宝石。然而，这些共同的观念并非完全正确的。

图1.2显示的岩石和矿物之间的关系。岩石可以被定义为一个简单的矿物质的总和。矿物的组成部分构成的岩石。在岩石，矿物发生一起作为一个混合物，每种矿物50保留其独特的属性，如颜色，你可以看到如图1.2所示。

虽然大多数岩石多种矿物组成，某些矿物通常发现自己在大型的，相对单纯的数量。在这些情况下，他们仍然被认为是岩石。一个常见的例子是矿物方解石，常常是在广泛的岩石层的主要组成部分的地方是被命名为石灰岩。

图1.2岩石是一种或多种矿物聚合。

矿物，岩石的组成部分，有一个非常确切的定义。矿产是一种天然无机固体，具有一定的化学结构，这给它的独特的物理特性。因此，地球上的任何材料被认为是矿物，它必须表现出以下特点：1。它必须是自然发生的。

2。它必须是无机（从来没有活着）。

3。它必须是坚实的。

4。它必须具备一定的化学结构。

当这个词是由地质矿产使用，只有那些物质满足这些条件被认为是准确的矿物质。因此，合成钻石，但化学作为天然钻石一样，是人类制造的，因此不考虑矿物质。此外，和天然气。不属于固体，和曾经是“生活”（它们是古代有机体的依然是），也不是如矿产类。一个例外是物质的动物活动而形成的，如蚌壳。这被认为是矿物。

成分与结构矿物地球上的每一个近4000矿物是一种独特的物质，其化学成分和内部结构的定义。哪些要素构成一个特殊矿物？在什么图案，就能结合在一起的内容是什么？什么重要的特性，这让每个矿物？

在这一点上，让我们简要回顾矿物的基本组成部分，是化学元素。目前，超过100种元素是已知的，但一打半只已经在实验室生产。例如黄金和硫一些矿物质，是全由一个元素。但大多数的元素并不稳定，因此大部分矿物是两个或多个元素的组合，加入到形成稳定的化学化合物。

为了更好地理解元素结合形成矿物，我们必须首先考虑的原子，原子是物质最小的粒子具有所有元素的特征。正是这种非常小的粒子是否相结合。

如何原子构造原子的简化模型如图1.3所示。每个原子拥有一个中央区域，被称为细胞核，其中包含非常密集的质子与正电荷（颗粒），同样用中性的电荷（粒子）密度中子。

绕原子核的电子，有负电荷。为了方便起见，我们经常图表显示原子像太阳周围的行星轨道有序的轨道电子核。然而，电子移动如此之快，足以制造出球形围绕着原子核走低。因此，一个电子的立场更为现实的图片，市民可设想一个负电荷的原子核周围的电子云。

它也知道，在单个电子是从给定的区域核心位置的距离所谓的能量水平，或壳。两个这样的壳见图1。3。我们将会看到，一个重要的事实是，每个只能有这些壳！一特定数量的电子。

质子在原子核的数目决定了原子的数量和元素的名称。例如，与6个质子所有原子的碳原子，所有这些都是8个质子氧原子，等等。“自由”原子（不与其它原子结合的）享有与质子电子数相同，所以原子序数也等于原子核周围的电子数。因此，碳元素有六种电子匹配的6个质子和氧气有8个电子，配合其8个质子中子不带电荷，所以正电荷的质子正是由负电荷的电子平衡。因此，未结合的原子是中立的，没有电的整体电荷。因此，该元素是电中性原子的大集合，都具有相同的原子数。

如何原子结合在一起的元素相得益彰，形成了更为复杂的多种矿物质的化合物。化合物组成是在一定的比例共同要素单独当两个或两个以上的元素组成，粘结是打破复合不再存在，只有这样它的组成元素。通过实验。科学家们发现原子的结合力量在一起时电子，进一步，这是众所周知，化学粘结的结果引起电子在原子粘结壳上电子的排列的变化。当原子化学结合后，它或者收益，损失，或份额电子，对其他原子。

一个原子的收益变成带负电荷的电子，因为它比质子更多的电子。原子失去电子变成带正电的。原子具有电荷，因为收益或损失的电子电荷被称为离子。简单地说，和正电荷的离子相互吸引产生一个中立的化合物。

图1.3简化模型原子的。原子由一个中央核的质子和电子包围是中子组成。

化学键的一个例子是钠（na）原子和氯（cl）原子分子生产氯化钠（nacl计）。氯化钠是常见的食盐（图1.4）。当钠原子失去一个电子成为正离子，当氯原子获得一个电子成为负电荷。这些相反电荷作为一个“电子胶水”粘结成分子一起..一种化合物的特性正在显着不同，它的组成元素的属性。例如，氯气是一种绿色，有毒气体，所以它是有毒的，作为第一次世界大战期间钠的武器是一种柔软，银色的金属，与水反应积极，如果在您的手持，可烧严重。不过，综合来看，这些原子产生的复方氯化钠（食盐），熟悉的清晰，晶体，是必要的人的生命。这个例子也说明了之间的岩石和矿物的重要区别。在矿物质，构成要素失去他们的财产，在岩石上，另一方面，这是一种矿物的混合物，每种矿物保留自己的独特属性。

同位素和放射性如上所述，原子序数的质子在一个原子的原子中子数目.质量较高，因为它是中子和质子的原子核的总和。同一元素的原子总是有同样数目的质子，但他们通常有不同程度的中子数。这意味着，元素可以有一个以上的质量数。同样的元素，这些变体被称为该元素的同位素。

例如，碳有两个著名的同位素，其中有12个质量数（碳12），其他14个质量数（碳14）。同一元素的所有原子必须有相同数量的质子和碳始终。有6个（原子数=6）。因此，碳-12，必须具有6个质子和6个中子，使它的质量数的12，而碳-14，必须有6个质子和8个中子，使它的质量数的14个。

平均原子质量的任何碳随机抽样更接近12比14，因为汽车碳-12是较常见的同位素。这种被称为原子的平均体重。

在化学行为，同一元素的同位素几乎是一样的。为了区别他们就像是要区分同卵双胞胎，其中一个稍重一些。由于元素同位素化学反应相同，不同的同位素可以成为同一矿物部分。例如，当方解石形成的钙，碳，氧，碳原子的一些碳-12，有些是碳14。

图1.4钠和氯原子的化学键接生产氯化钠。通过一个电子在一个钠原子的外壳转移到氯原子外壳，钠离子变成一个正的和负的氯离子。

虽然绝大多数是稳定的，许多埃列发言：确实有同位素的不稳定。“不稳定”，是指通过一个自然的过程叫做放射性衰变的同位素。这是所谓的，因为一个腐朽的积极原子粒子能量和辐射。放射性时发生的力量结合的核心是没有强大到足以保持在一起。

的速度不稳定的原子核衰变稳定和可衡量的。这使得这种同位素有用“钟表的约会地球历史的事件”。讨论的放射性和以往地质事件的约会中的应用，发现在第8章。

图1.5。水晶形式是一个矿物的内部结构有序的外在表现。a.黄铁矿，俗称“愚人金”，往往构成立方晶体，其中可能包含称为所谓的平行线条纹。b.石英样品，展示发达六角（六面）的金字塔形晶体结构。（照片赠

矿物属性矿产发生的颜色，形状迷人的调色板，和枝形吊灯。他们不同的硬度，甚至有一种独特的味道或气味。现在我们将看看这些属性，这是有益的矿物质，以帮助识别。

水晶形成水晶形式是一个矿物内部的原子有序安排外在表现。一般而言，当没有空间限制的矿物形式，它将良好的个人发展与晶体形成的晶面。图1.5a条说明了黄铁矿，铁和与立方晶体硫矿物这一点。图1.5b显示了的石英晶体，晶体生长独特的六角形在空间和时间允许。然而，大多数时候，晶体生长受到严重限制。这是特技男女由于空间竞争，在一个小，堵塞产生的晶体共生群众，没有一个展示其晶体形式。这是发生在图1.2，第花岗岩的矿物13。因此，大多数无机固体物质组成的晶体，但并不清楚地看到肉眼观察。

光泽光泽的外观或轻质量的反映，从1矿物表面。矿物质，有金属的外观，无论色彩，据说有像图1.5a中的黄铁矿晶体的金属光泽。欲望与非金属矿物描述各种形容词。这些措施包括玻璃体（玻璃像图石英晶体15b），珠光，柔滑，树脂，和泥土（沉闷）。

颜色虽然颜色是一个矿产物明显的特点，往往是一个不可靠的诊断性质。在普通矿物石英微杂质，例如，给它有多种颜色，包括红色，紫色（紫晶），乳白色，甚至黑色。

条痕条痕，是矿物粉末的颜色，这是一种颜色更为可靠的鉴定指标矿物颜色，如赤铁矿有黑色、红色，但条痕皆为樱红色。条痕是矿物在艰硬瓷板刻划获得粉末，这个艰硬无釉陶瓷件，称为鉴于矿物颜色的条痕板，可能鉴别不同样品进行采样，有无条痕，是更加一致的性质。条痕也有助于区分矿物金属和非金属矿物。金属矿物一般致密、暗色条痕，而有的非金属矿物无条痕。

硬度最有用的诊断属性之一是硬度，是一个矿产抵抗磨蚀，刮措施。此属性是由摩擦所要对另一已知硬度矿物查明矿产。人会划伤其他（除非它们具有相同的硬度）。

地质学家使用标准硬度规模，被称为摩氏硬度表。它包括以10（最难）至1（最软的），如表1.1所示的10安排矿物质。任何未知硬度矿物可以对这些摩擦，以确定其硬度。在外地，其他方便的对象的工作，也。例如，您的指甲为2.5硬度，1铜3，和5.5的玻璃一块。矿产石膏，其中有2硬度，可以很容易划伤你的指甲，在另一方面，长得十分相似的矿物方解石，其中有300硬度，不能用你的指甲抓伤，方解石不能刮玻璃，因为它的硬度小于5.5。石英，普通矿物7最硬的，会刮伤玻璃盘。钻石，最硬的，任何划痕。

图1.6板型分裂的普通云母。（摄片赠克拉克）

你可以看到，摩擦是对已知物体的未知的矿物硬度，你可以很快缩小其硬度范围。

解理在一个矿物晶体结构，一些粘结弱于别的。这些粘结是在一矿将破裂受力时。解理是一个矿物倾向开裂，或破坏沿弱结合的平面。并非所有的矿物有一定的弱粘结平面，但那些拥有解理可以识别的独特表面光滑时，产生的矿物被打破了。

最简单的解理所表现类型称为云母（图1。6）矿物质。由于云母在一个方向弱粘结，分裂形成薄，表面。有些矿物有几个解理面的光滑表面时产生破裂，而另一些展差的解理，仍然其他人都没有解。当矿物打破在一个以上的方向均匀，解理正在描述的平面数量和展示的角度，在所遇见（图1.7）。

不要混淆水晶式，当一个矿物展示解理，将碎具有相同的形状的原始样本。相比之下，石英晶体如图所示l.5b没有解理。如果破碎，它们断口成片状，但没有类似彼此相似或原始晶体。

表1.1mohs硬度计矿物硬度

相对硬度最硬1010-1最软1矿物

钻石刚玉黄玉石英钾长石磷灰石萤石方解石石膏滑石一些普通对象的硬度5.5玻璃，折叠小刀3.5铜板2.5指甲

图1.7光滑表面产生当一个解理矿物被打破了。左边（萤石样本）展品4解理平面（8侧），而另外两个样品的解理三面（六面）。还要注意，在中心（石盐矿物）已经解理面，以满足90度角，而右边的矿物（方解石）已解理面符合75度角。

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