矿物的一般概念

矿物是岩石的基本构成元素,是天然存在的无机固体物质,具有一定的化学成分和内部结构。自然界中的大多数矿物都是晶体。从宏观上看,晶体是具有一定几何形状的多面体固体物质,由特定的面、棱和顶点组成,如六方绿柱石晶体、菱形十二面体石榴石晶体和六方双锥应时晶体(图1-1)。其实合成晶体和天然矿物没有本质区别,比如合成钻石和天然钻石的内部成分和结构完全一样。但作为矿物的定义,必须指出其自然属性,以免与工业合成晶体混淆。这就好比宝石市场上天然宝石和合成宝石价格的巨大差异。

图1-1矿物晶体

矿物的另一个特性是无机固体。自然界中随着岩石的形成,不仅形成了无机矿物,还形成了一些有机的固体和液体物质。比如石油和煤,这两种与地表或近地表的生物有关的物质,基本上都与死后掩埋过程中地表的动植物遗骸的碳氢化合物降解过程有关。这些有机物,无论是固体还是液体,都不包括在矿物的定义中。严格来说,这些有机物没有明确的内部结构,所以不能称为矿物质,只是作为人类开发利用的能源矿物。

但作为与生命活动密切相关的化石,一般出现在沉积岩中,如珊瑚礁化石、鱼类化石和保存在石灰岩中的各种植物的叶片。它们到底是矿物吗?事实上,与真实的生命体相比,这些化石不再具有任何有机物的属性。它们本质上是由一些无机物(矿物质)组成的,比如方解石。所以,化石和岩石一样,都是矿物质的集合。

就矿物的本质而言,天然存在的固体、一定的化学成分和特定的内部结构是其最重要的三个属性。