矿物材料学

本书在矿物学通论部分，从矿物的微观结构出发，介绍了矿物的结构变化和结晶形态，从矿物的化学成分出发，介绍了离子类型、矿物中的水、矿物化学式以及化学成分的变化。围绕微观结构和化学成分引出矿物的命名和分类，并介绍了矿物的物理性质。在矿物学各论部分，基于矿物的晶体化学分类，分别从自然元素矿物、硫化物及其类似物矿物、氧化物和氢氧化物矿物、卤化物矿物和含氧盐矿物5个大类出发进行相关矿物种的介绍。本书还以矿物族中具代表性的矿物种为例，说明该族矿物的特点，并围绕矿物材料的结构和成分展开对形态、性质等的描述并揭示内在关系，同时基于其形态和性质等特点鉴定矿物种，并结合科学研究及生产生活，介绍矿物材料的主要应用。 本书针对无机非金属材料科学与工程等非地质、采矿类专业大学生的矿物材料学相关教学要求而编写，也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本、专科学生的基础教学教材和相关专业地质技术人员的学习参考书。

第1章绪论/001
1.1矿物的概念001
1.2矿物的地质成因002
1.2.1内生作用002
1.2.2外生作用002
1.2.3变质作用003
1.3矿物学及其主要研究内容003
1.4矿物资源在国民经济建设中的作用004
1.5矿物学发展简史004
1.6矿物学与其他学科的关系005
思考题006
第2章矿物的结构与形态/007
2.1晶体的概念与基本性质007
2.1.1晶体的概念007
2.1.2晶体的基本性质010
2.1.2.1自限性010
2.1.2.2均一性010
2.1.2.3各向异性010
2.1.2.4对称性011
2.1.2.5最小内能性011
2.1.2.6稳定性012
2.2矿物晶体结构的形式及其描述方法012
2.2.1球体最紧密堆积形式012
2.2.1.1球体最紧密堆积原理012
2.2.1.2球体最紧密堆积形式012
2.2.1.3球体最紧密堆积描述013
2.2.2配位多面体及其连接形式014
2.3矿物晶体结构的变化016
2.3.1同质多象016
2.3.2副象与假象017
2.4矿物单体的形态017
2.4.1结晶习性018
2.4.1.1结晶习性的概念018
2.4.1.2结晶习性的类型018
(1)一向延长型018
(2)二向延展型018
(3)三向等长型019
2.4.1.3晶习的影响因素019
2.4.2矿物晶形的发育程度019
2.4.2.1自形晶019
2.4.2.2半自形晶019
2.4.2.3他形晶020
2.4.3晶面花纹020
2.4.3.1聚形条纹020
2.4.3.2生长台阶020
2.4.3.3生长丘020
2.4.3.4蚀象020
2.5矿物单体的规则连生体形态021
2.5.1平行连晶021
2.5.2双晶021
2.6矿物集合体的形态022
2.6.1矿物多晶(显晶) 集合体形态022
2.6.1.1粒状集合体022
2.6.1.2片状集合体022
2.6.1.3柱状集合体023
2.6.2隐晶集合体和胶体矿物形态023
思考题024
第3章矿物的化学成分/025
3.1元素丰度、离子类型025
3.1.1地壳的化学组成025
3.1.2元素的离子类型026
(1)惰性气体型离子及其形成的主要矿物026
(2)铜型离子及其形成的主要矿物026
(3)过渡型离子及其形成的主要矿物026
3.2矿物中的水027
3.2.1吸附水027
3.2.2层间水027
3.2.3沸石水028
3.2.4结晶水028
3.2.5结构水028
3.3矿物的化学式029
3.3.1矿物化学成分的相对确定性029
3.3.2矿物化学式029
(1)矿物化学式的概念029
(2)化学式的种类029
(3)晶体化学式的书写原则030
(4)矿物化学式的计算031
3.4矿物化学成分的变化031
3.4.1类质同象031
3.4.2交代作用033
思考题033
第4章矿物的命名和分类/034
4.1矿物种及其命名034
4.1.1矿物种034
4.1.1.1同质多象变体034
4.1.1.2多型034
4.1.1.3类质同象混晶035
4.1.2矿物的命名035
4.1.3某些矿物名称的字义036
4.2矿物的分类036
4.2.1矿物的分类体系036
4.2.2矿物的分类依据036
4.2.2.1单质矿物036
4.2.2.2化合物矿物037
4.2.3矿物的分类代表037
思考题038
第5章矿物的物理性质/039
5.1光学性质039
5.1.1颜色039
5.1.2条痕040
5.1.3透明度040
5.1.4光泽040
5.2力学性质041
5.2.1解理041
5.2.2裂开042
5.2.3断口042
5.2.4硬度042
5.2.5弹性与挠性043
5.2.6脆性与延展性043
5.3其他性质044
5.3.1密度和相对密度044
5.3.2磁性044
5.3.3导电性和介电性044
5.3.4压电性045
5.3.5热释电性045
思考题045
第6章自然元素矿物/046
6.1概述046
6.1.1化学成分046
6.1.2晶体化学特征047
6.1.3物理性质047
6.1.4成因产状048
6.1.5分类048
6.2自然金属元素矿物048
6.2.1自然金(Gold)048
6.2.2自然铂(Platinum)050
6.3自然非金属元素矿物050
6.3.1自然硫(Sulphur)051
6.3.2金刚石(Diamond)052
6.3.3石墨(Graphite)053
思考题054
第7章硫化物及其类似物矿物/055
7.1概述055
7.1.1化学成分055
7.1.2晶体化学特征056
7.1.3物理性质056
7.1.3.1光学性质056
7.1.3.2力学性质056
7.1.3.3其他物理性质057
7.1.4成因和形态057
7.1.5分类058
7.1.5.1单硫化物类058
7.1.5.2对硫化物类058
7.1.5.3硫盐类058
7.2单硫化物矿物058
7.2.1方铅矿(Galena)059
7.2.2闪锌矿(Sphalerite)060
7.2.3辰砂(Cinnabar)061
7.2.4黄铜矿(Chalcopyrite)062
7.2.5辉锑矿(Stibnite)063
7.2.6辉钼矿(Molybdenite)064
7.2.7雄黄(Realgar)065
7.2.8雌黄(Orpiment)066
7.2.9磁黄铁矿(Pyrrhotite)067
7.3对硫化物矿物068
7.3.1黄铁矿(Pyrite)068
7.3.2白铁矿(Marcasite)069
7.3.3毒砂(Arsenopyrite)070
7.4硫盐矿物071
思考题072
第8章氧化物和氢氧化物矿物/073
8.1概述073
8.1.1化学成分074
8.1.2晶体化学特征074
8.1.3物理性质074
8.1.3.1光学性质074
8.1.3.2力学性质075
8.1.3.3其他物理性质075
8.1.4成因075
8.1.5分类075
8.2简单氧化物矿物075
8.2.1赤铜矿(Cuprite)076
8.2.2刚玉(Corundum)077
8.2.3金红石(Rutile)078
8.2.4石英(Quartz)080
8.3复杂氧化物矿物083
8.3.1钛铁矿(Ilmenite)084
8.3.2钙钛矿(Perovskite)085
8.3.3尖晶石(Spinel)086
8.4氢氧化物和含水氧化物矿物086
8.4.1水镁石(Brucite)087
8.4.2针铁矿(Goethite)088
思考题089
第9章卤化物矿物/090
9.1概述090
9.1.1化学成分090
9.1.2晶体化学特征091
9.1.3物理性质091
9.1.4成因产状091
9.1.5分类091
9.2常见卤化物矿物091
9.2.1萤石(Fluorite)092
9.2.2石盐(Halite)092
思考题093
第10章硅酸盐矿物/094
10.1概述094
10.1.1硅氧骨干和附加阴离子095
10.1.1.1硅氧骨干095
(1)岛状硅氧骨干095
(2)环状硅氧骨干096
(3)链状硅氧骨干096
(4)层状硅氧骨干097
(5)架状硅氧骨干097
10.1.1.2附加阴离子098
10.1.2组成硅酸盐的主要阳离子098
10.1.3硅酸盐中的水099
10.1.4晶格类型与矿物的形态和物理性质099
10.1.4.1硅氧骨干100
10.1.4.2阳离子的种类100
10.1.5铝在硅酸盐中的存在形式100
10.1.6硅酸盐矿物的成因100
10.1.7硅酸盐类矿物的分类101
10.2岛状硅酸盐矿物101
10.2.1锆石(Zircon)102
10.2.2橄榄石(Olivine)103
10.2.3石榴子石(Garnet)104
10.2.4Al2SiO5系列106
10.2.4.1蓝晶石(Kyanite)106
10.2.4.2红柱石(Andalusite)108
10.2.4.3矽线石(Sillimanite)108
10.2.5十字石(Staurolite)110
10.2.6绿帘石(Epidote)111
10.3环状硅酸盐矿物112
10.3.1绿柱石(Beryl)112
10.3.2堇青石(Cordierite)114
10.3.3电气石(Tourmaline)115
10.4链状硅酸盐矿物116
10.4.1辉石族116
10.4.1.1霓石(Aegirine)117
10.4.1.2硬玉(Jadeite)118
10.4.1.3锂辉石(Spodumene)118
10.4.2闪石族119
10.4.2.1透闪石(Tremolite)和阳起石(Actinolite)120
10.4.2.2蓝闪石(Glaucophane)和钠闪石(Riebeckite)121
10.4.3硅灰石(Wollastonite)122
10.5层状硅酸盐矿物123
10.5.1概述123
10.5.1.1四面体片、八面体片和结构单元层123
10.5.1.2结构单元层的类型123
10.5.1.3八面体片的结构和组成类型124
10.5.1.4层间域及其特征124
10.5.1.5多型和混层124
10.5.1.6主要物理性质和成因124
10.5.2滑石(Talc)124
10.5.3蒙脱石(Montmorillonite)126
10.5.4绿泥石(Chlorite)127
10.5.5高岭石(Kaolinite)128
10.6架状硅酸盐矿物129
10.6.1霞石(Nepheline)130
10.6.2白榴石(Leucite)131
10.6.3沸石(Zeolite)132
思考题133
第11章其他含氧盐矿物/135
11.1碳酸盐矿物135
11.1.1方解石族136
11.1.1.1方解石(Calcite)136
11.1.1.2白云石(Dolomite)137
11.1.2文石族138
11.1.2.1文石(Aragonite)138
11.1.2.2白铅矿(Cerussite)140
11.1.3孔雀石族140
11.1.3.1孔雀石(Malachite)140
11.1.3.2蓝铜矿(Azurite)141
11.2硫酸盐矿物142
11.2.1重晶石(Baryte)143
11.2.2硬石膏(Anhydrite)144
11.2.3石膏(Gypsum)144
11.2.4胆矾(Chalcanthite)145
11.2.5明矾(Alunite)146
思考题147
附录/148
Ⅰ矿物的形态148
晶面花纹148
规则连生149
集合体形态150
常见几何多面体150
Ⅱ矿物性质151
矿物条痕颜色151
矿物透明度151
矿物光泽152
矿物解理形式152
矿物裂开与断口152
矿物莫氏硬度计153
Ⅲ矿物图154
自然元素类矿物154
硫化物及其类似物矿物154
氧化物和氢氧化物矿物158
卤化物矿物161
硅酸盐矿物162
其他含氧盐矿物166
参考文献/169