自然元素矿物分两种:一是元素呈单质状态组成的矿物;二是由两种或多种元素组成的合金和金属互化物(这种不常见)。该大类矿物占地壳总质量不足0.1%,但其中一些矿物却能够富集成矿,在非洲的南非国家就盛产金刚石和金矿。

南非金矿(图片来源于网络)

01自然金

自然金呈不规则粒状集合体。颜色呈现大家最喜爱的金黄色,如果其中混入的银含量较多的话,颜色就会变浅,呈淡黄色;如果混入的铜含量较多时,颜色就会变深,呈深黄色。

自然金(地球厅)

金具有很强的延展性,可以锤成金箔,也可以抽成细丝,能做成各种漂亮的首饰。火烧也不变色,正所谓“真金不怕火炼”。相对密度大,拿在手里沉甸甸的,是黄金的感觉没错了。化学性质非常稳定,不溶于酸,但是却害怕“王水”(王水是是浓盐酸和浓硝酸按体积比为3:1组成的混合物,具有强烈腐蚀性)。

金项链(图片来源于网络)

黄铁矿也是金黄色,有时候容易被误认为是黄金,区分它们两个最容易的方法就是用锤子敲打,黄铁矿“一碰就碎”。

黄铁矿(地球厅)

02自然铜

自然铜呈不规则树枝状、片状集合体,颜色铜红色,表面因为氧化而出现棕黑色、锖(qiang)色。金属光泽,不透明,无解理。相对密度大。具有延展性。

自然铜(地球厅)

在自然界中,你能看到的金子几乎都是自然金,自然金几乎是金的唯一来源。但铜通常以形成相应的硫化物及其他类型化合物为主,自然铜所占比例相对较小。自然铜在地表很容易被氧化成氧化物和碳酸盐,例如赤铜矿、孔雀石、蓝铜矿等。

孔雀石(地球厅)

蓝铜矿(地球厅)

铜的导热导电性能非常良好,现在家庭装修用的电线,大多数都是铜芯线,相对于以前的铝线电阻率低、强度高,能承载更多的大功率电器。电脑的CPU散热器通常也是利用铜管作为导热材料。

电脑CPU散热器(图片来源于网络)

03金刚石

金刚石,化学式C,自然界中金刚石多呈单晶产出,常见圆粒状。金刚石不导电。

金刚石(地球厅)

无色透明,常常带有深浅不同的黄色、浅绿色、天蓝色等色调。金刚光泽,断口呈油脂光泽。经过加工品相达到宝石级别的金刚石称为钻石,是爱情的象征。

金刚石(图片来源于网络)

钻石(图片来源于网络)

金刚石硬度10,是已知世界上最硬的矿物。“没有金刚钻,别揽瓷器活”,金刚石常被用在地质钻探的钻头上,它能钻进多种坚硬石头,钻进效率较高。虽然它很硬,但是性脆,特定角度敲击也容易碎裂。

金刚石钻头(图片来源于网络)

世界上最大的金刚石产于南非,被加工成4颗大钻和101颗小钻,分布镶嵌在英国国王的权杖和王冠上。九十年代的非洲非法钻石贸易猖獗,有一部关于非洲钻石战争题材的电影《血钻》值得一看。

04石墨

石墨的化学式跟金刚石一样也是C,但是它俩的性质却千差万别,因为晶体结构完全不一样,石墨中的C原子呈层状排列,而金刚石中的C原子呈四面体配位非常稳定。

石墨(地球厅)

石墨多呈鳞片状、块状集合体产出。颜色和条痕均为黑色,半金属光泽。硬度很低,相对于金刚石10的硬度,石墨只有1-2的硬度。有一组完全解理,解理片具有挠性。摸起来滑滑的,还容易脏手。

铅笔(图片来源于网络)

我们生活中的铅笔芯的主要成分是石墨(铅笔中并没有含有重金属铅哦)。虽然石墨是非金属矿物,但是导电性却很强,可制作电极材料。高纯度的石墨还是核电站原子能反应堆的中子减速剂。

来源: 重庆自然博物馆