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石英砂问答

矿石类型有哪些种类(矿物的分类和命名)

发布时间:2023-03-10  人气: 98

什么是矿物?

矿物是指在地质作用中形成的、具有一定化学成分和内部结构的天然结晶态的单质或化合物。而岩石是指由一种或几种矿物或其他物质(如火山玻璃、生物遗骸、地外物质)组成的天然集合体,是地球中地壳和地幔的固体部分。

(菱锰矿,中国皇后,产地:广西苍梧,图片来源于网络,版权归原作者)

矿物的主要特征有如下几点。

(1)必须是自然产出的。严格地说,实验室中合成的晶体不是矿物。比如,人工合成的水晶不是矿物。

(2)必须是一种结晶固体。矿物是单一的固体物质,不能通过物理方法分离成更简单的化合物。岩石通常是矿物的集合体,可以通过物理方法使不同矿物彼此分离。比如,石英晶体是单一固体,是一种矿物;而石英岩是石英的集合体,是一种岩石。

(3)必须有确定的化学成分,可以由化学式表示。比如,石英的化学式为SiO2。

(祖母绿,图片来源于网络,版权归原作者)

目前人类已发现5000多种矿物(国际矿物学会最新版矿物清单列举出5190种矿物),每年发现新矿物五、六十种。矿物中以硅酸盐类矿物为最多,约占矿物总量的50%。其中,最常见的矿物有二、三十种。例如,正长石、斜长石、黑云母、白云母、石膏、黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿等。我国查明的矿物约2000种,其中包括在我国发现的100多种新矿物。

(朱砂,产地:湖南茶田,图片来源于网络,版权归原作者所有)

矿物的命名

矿物名称的使用可追溯到公元前3世纪。古希腊哲学家西奥弗拉斯特的《石头论》和我国先秦古籍《山海经》中最早记载了十余种矿物名称。明代李时珍的《本草纲目》中记载了百余种矿物名称。据统计,西方古文献中记载了超过15000个矿物名称,其中只有约2000个是有效的矿物名称。

(磷氯铅矿,产地广西,图片来源于网络,版权归原作者所有)

矿物的名称可以分为英文名、中文名和俗称。英文名称是矿物名称的唯一根据,一般由矿物的发现者命名,再由国际矿物学协会审定。矿物的命名依据包括人物名称、地理名称、矿物化学成分或物理性质特征等基本原则。有关统计表明,45%的矿物以人物名称命名,23%的矿物以地理名称命名,14%的矿物以化学成分特征命名,8%的矿物以物理性质特征命名。以人物名称和地理名称命名矿物是一种非常普遍的做法。这些矿物名称的词源学含义是了解矿物学历史和地理的极为有趣的“窗口”。

(砷铅矿,产地 广州,图片来源于网络,版权归原作者所有)

矿物的中文译名,除了历史原因形成的以外,目前的译名规则可以归纳如下。(1)以人物姓名或地理名称为定名原则的,按音译方法。例如,Lishizhenite(李时珍石)是以中国古代医学家李时珍的姓名命名的,Huanghoite(黄河矿)是以我国第二大河黄河命名的。(2)以矿物物理性质和化学成分定名的,按其含义翻译。例如,Chromite(铬铁矿)是以主要化学成分“铬”命名的。(3)沿用中文名称中的词尾,如石、矿、华、矾、闪石、长石、云母等。非金属矿物用某某石命名,如电气石;金属矿物用某某矿命名,如黄铜矿;有的硫酸盐矿物用某某矾来命名,如黄钾铁矾。

(海蓝宝,产地 巴基斯坦,图片来源于网络,版权归原作者)

有些矿物还有许多俗称或其他译名。例如,电气石俗称碧玺。传说碧玺特别受慈禧太后的喜爱,因与“辟邪”谐音而得其名。黄玉的另一译名是托帕石。现在市场上常见的舒俱来石(Sugilite),其学名为杉石,是以日本岩石学家杉健一的姓名命名的。

(蓝铜矿和孔雀石,产地 刚果?,图片来源于网络,版权归原作者所有)

矿物学文献中有许多矿物分类方案,其中最常用的有两个方案——达纳(Dana)矿物分类方案和斯特伦茨(Strunz)矿物分类方案。

以达纳矿物分类方案为例,根据主要阴离子、阴离子团或缺失阴离子,将矿物分为九个矿物类(Mineral class):

(1)自然元素

(2)硫化物和硫盐

(3)氧化物和氢氧化物

(4)卤化物

(5)碳酸盐、硝酸盐和硼酸盐

(6)硫酸盐、铬酸盐和硒酸盐

(7)磷酸盐、砷酸盐和钒酸盐

(8)硅酸盐

(9)有机化合物

其中,硅酸盐类根据其阴离子团特征,可分为孤岛状、双岛状、环状、链状(单链和双链)、层状和架状六个亚类。硅氧四面体是硅酸盐晶体结构中的基本构造单元,它由位于中心的一个硅原子与围绕它的四个氧原子构成。在晶体结构中,各个硅氧四面体可以各自孤立存在,也可以通过共用四面体角顶上的一个、两个、三个乃至全部四个氧原子,相互连接而形成多种不同形式的阴离子团,从而形成不同结构类型的硅酸盐晶体。

矿物类和亚类中,有的可细分为

矿物家族(Mineral family)

矿物超族(Mineral supergroup)

矿物族(Mineral group)

矿物亚族(Mineral subgroup)

矿物系列(Mineral series)

(自然银,产地 山西,图片来源于网络,版权归原作者)

其中矿物族是最常见的类别。矿物族是由两个或两个以上的矿物种组成,具有相同或基本相同的结构,并由相似的化学元素构成。

矿物种是矿物分类中的最小单元。矿物种的确定主要依据其晶体结构和化学成分。新矿物种的确定和命名必须向国际矿物学协会新矿物、矿物命名与分类委员会提出申请,获得批准,才能生效。

矿物的成分变种是指晶体结构相同、但化学成分有较小变化的矿物。

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