矿物是自然界中各种地质作用的产物。自然界的地质作用根据作用的性质和能量来源分为内生作用、外生作用和变质作用三种。内生作用的能量源自地球内部,如火山作用、岩浆作用;外生作用为太阳能、水、大气和生物所产生的作用(包括风化、沉积作用);变质作用指已形成的矿物在一定的温度、压力下发生改变的作用。在这三方面作用条件下,矿物形成的方式有三个方面: 气态变为固态 火山喷出硫 蒸汽或H2S气体,前者因温度骤降可直接升华成自然硫,H2S气体可与大气中的O2发生化学反应形成自然硫。我国台湾大屯火山群和龟山岛就有这种方式形成的自然硫。 液态变为固态 是矿物形成的主要方式,可分为两种形式。 (1)从溶液中蒸发结晶。我国青海柴达木盆地,由于盐湖水长期蒸发,使盐湖水不断浓缩而达到饱和,从中结晶出石盐等许多盐类矿物,就是这种形成方式。 (2)从溶液中降温结晶。地壳下面的岩浆熔体是一种成分极其复杂的高温硅酸盐熔融体(其状态像炼钢炉中的钢水),在上升过程中温度不断降低,当温度低于某种矿物的熔点时就结晶形成该种矿物。岩浆中所有的组分,随着温度下降不断结晶形成一系列的矿物,一般熔点高的矿物先结晶成矿物。 固态变为固态 主要是由非晶质体变成晶质体。火山喷发出的熔岩流迅速冷却,来不及形成结晶态的矿物,却固结成非晶质的火山玻璃,经过长时间后,这些非晶质体可逐渐转变成各种结晶态的矿物。 由胶体凝聚作用形成的矿物称为胶体矿物。例如河水能携带大量胶体,在出口处与海水相遇,由于海水中含有大量电解质,使河水中的胶体产生胶凝作用,形成胶体矿物,滨海地区的鲕状赤铁矿就是这样形成的。 矿物都分别在一定的物理化学条件下形成,当外界条件变化后,原来的矿物可变化形成另一种新矿物,如黄铁矿在地表经过水和大气的作用后,可形成褐铁矿。 截止到1998年底,全世界已发现且命名的矿物有三千八百多种(不包括亚种),其中绝大多数是无机物。随着矿产的开采和研究的深入,矿物种类将会继续增加。目前人们所能直接观察到的矿物基本上都产自地球的岩石圈中。近来矿物学的研究由低壳扩大到地幔,推测将会发现一些地幔矿物。对陨石和月岩中矿物的研究,发现陨石、月岩中的矿物种类基本和地壳中的矿物一致。 1.从矿物的分类及矿物成分来看,矿物分成单质和化合物两种。单质是由一种元素组成的矿物,如金刚石成分是碳,自然金成分是Au。化合物则是由阴阳离子组成的,根据阴离子成分不同分为若干类:化合物类型阴离子成分硫化物 S-2氧化物 O-2氢氧化物 (OH)-1卤化物 F-1、Cl-1、Br-1、I-1碳酸盐 [CO3]-2硫酸盐 [SO4]-2硝酸盐 [NO3]-1铬酸盐 [CrO4]-2钨、钼酸盐 [WO4]-2 、[MoO4]-2磷、砷、钒酸盐 [PO4]-3 、[AsO4]-3、[VO4]-3硅酸盐 [SiO4]-4硼酸盐 [BO3]-3亚硒、亚碲酸盐 [SeO3]-2、[TeO3]-2硒、碲酸盐 [SeO4]-2、[TeO4]-2碘酸盐 [IO3]-2氧、氢氧卤化物 [O2Cl2]-6 、[(OH)3Cl]-4硫卤化物 S2Cl2以上各类化合物加上单质矿物共十八类。这些矿物中硅酸盐矿物种数最多,占整个矿物种类的24%,占地壳总重量75%,硫卤化物最少,只有一种。 2.矿物的命名。矿物命名有以下几种方式:以化学成分命名自然金、硼砂。以物理性质命名电气石以其具有焦电性而得名,雄黄以其颜色呈橘黄色而得名。以形态命名石榴子石以其形态似石榴子的颗粒而得名。结合两种特点命名闪锌矿以其光泽闪闪发亮,而成分以锌为主而得名。以地名命名包头矿,是1960年在内蒙古包头发现的一种硅酸盐矿物。以人名命名 章氏硼镁石是为纪念我国地质学家章鸿钊先生而命名。
三种