第二章主要造岩矿物的性质与识别

第二章主要造岩矿物的性质与识别众所周知，岩石主要由矿物组成，因而矿物的鉴定、对岩石定名，定性有着重要的意义。由地质作用形成的、具有一定的化学成分和内部结构的元素或化合物。什么是矿物？自然界矿物有多少类？自然界矿物有3000余种第一节矿物的主要识别标志矿物的主要识别标志即矿物形态、矿物性质（包括矿物的物理性质、化学性质）。对主要造岩矿物的识别，一般是依据矿物的形态和物理性质来识别主要造岩矿物。一一一一、、、、矿物的形态矿物的形态矿物的形态矿物的形态矿物形态是指矿物的单体及集合体的形状而言。矿物单体形态集合体形态矿物单体形态：根据单晶体在三度空间上的发育程度分为三类粒状粒状粒状粒状（（（（等轴状等轴状等轴状等轴状）：）：）：）：在三度空间的发育程度基本相等，如石榴子石、磁铁矿、黄铁矿板状板状板状板状、、、、片状片状片状片状：：：：晶体两向伸长晶体两向伸长晶体两向伸长晶体两向伸长，如云母柱状柱状柱状柱状：：：：在一度空间的快速发育，如辉石、角闪石、电气石集合体形态集合体形态集合体形态集合体形态集合体形态：：：：是指同种矿物多个单体聚集在一起的整体。矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们集合方式。根据集合体中矿物颗粒的大小(或可辨度)可分为三种,显晶质集合体、隐晶质集合体和胶态集合体。显晶集合体形态显晶集合体形态显晶集合体形态显晶集合体形态：：：：粒状、柱状、针状、囊状、放射状、板状、片状、鳞片状、晶簇状、树枝状等。集合体形态类型集合体形态类型集合体形态类型集合体形态类型隐晶隐晶隐晶隐晶（（（（显微镜下才能辨认显微镜下才能辨认显微镜下才能辨认显微镜下才能辨认））））和胶体集合和胶体集合和胶体集合和胶体集合体体体体（（（（在显微镜下也不能辨在显微镜下也不能辨在显微镜下也不能辨在显微镜下也不能辨）：）：）：）：结核体、钟乳状集合体。菊花石菊花石菊花石菊花石分泌体钟乳状集合体分泌体二、矿物的物理性质矿物的物理性质主要包括光学性质，力学性质，电学性质，磁学性质，热学性质，放射性和其他性质。对一般矿物的识别主要是对矿物的光学性质和力学性质进行分析。（一）矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物对光线的反射，吸收及折射的效果，它包括：•1矿物的颜色•2矿物的条痕•3矿物的透明度•4矿物的光泽矿物的颜色矿物的颜色是矿物对白光中不同波长光波吸收的结果，所呈的颜色为被吸收光的补色。如果对各种波长的光波普遍而均匀的吸收，则随吸收程度不同而呈黑、灰、白色。如对各种波长的光波有选择性的吸收，则呈现各种较鲜艳的颜色，如红、蓝、绿、橙等。矿物的条痕矿物的条痕是矿物粉末的颜色，一般是指矿物在白色瓷板上划擦时所留下的粉末的颜色。条痕是矿物呈粉末状态时对光线中不同波长光波吸收的结果，矿物的条痕可以与其本身的颜色一致，也可以不一致。矿物的透明度矿物的透明度就是指矿物透过可见光波的能力，根据光波透过矿物的不同程度，可将矿物的透明度可分为透明（水晶、冰洲石等）、半透明（闪锌矿）、不透明（黄铁矿、石墨等）。冰洲石矿物的光泽矿物表面对可见光波的反射能力为光泽。矿物光泽的强弱决定于矿物对可见光的吸收，吸收愈大则反射愈大、光泽愈强，反之愈弱。根据矿物折射率的大小可将矿物光泽分为四级：•金属光泽：光亮、不透明、条痕黑色（铜）•半金属光泽：半透明、条痕深彩色（辰砂）•金刚光泽：半透明、条痕浅彩色（金刚石）•玻璃光泽：透明、条痕无色（石英）矿物的光泽当矿物表面不平坦或成集合体时，常成特殊光泽：•油脂光泽：形似表面涂抹一层油脂，多见于透明矿物的断口上，如石英、磷灰石•蜡状光泽：像蜡烛表面，如蛇纹石•丝绢光泽：像丝绸表面，如石棉•珍珠光泽：像珍珠表面，如云母•土状光泽：像土表面，如高岭石（二）矿物的力学性质矿物的力学性质是指矿物在受到外力作用下所表现出来的一系列特征，不同的矿物都有着不同的力学性质。力学性质包括：•1矿物的解理与断口•2矿物的硬度•3矿物的比重•4矿物的脆性和延展性•5矿物的弹性和和挠性矿物的解理与断口矿物的解理与断口都是矿物在外力作用下，发生破裂的性质。解理解理解理解理矿物晶体在外力作用下严格沿着一定结晶方向破裂，并能裂成光滑平面的性质称为解理，这些光滑平面称为解理面。断口断口断口断口矿物晶体在外力作用下沿任意方向破裂呈各种凹凸不平的断面，这样的断面叫断口。分为：贝壳状断口（石英）、参差状断口（黄铁矿）、平坦状断口（铝土矿）、土状断口（高岭石）方解石的三组菱面体解理方解石的三组菱面体解理方解石的三组菱面体解理方解石的三组菱面体解理矿物的硬度矿物的硬度是指矿物抵抗某种外来机械作用力（如刻划、压入、研磨等）的能力。矿物的相对硬度一般沿用摩氏硬度计。摩氏硬度计由十种矿物组成，按其软硬程度排列成十级：1滑石；2石膏；3方解石；4萤石；5磷灰石；6正长石；7石英；8黄玉；9刚玉；10金刚石在野外实践或实习中，常把矿物的硬度粗略的划分为小于指甲小于指甲小于指甲小于指甲（（（（2.5））））、指甲与小刀指甲与小刀指甲与小刀指甲与小刀(5.5)之间之间之间之间及大于小大于小大于小大于小刀刀刀刀三级。硬度硬度硬度硬度等级等级等级等级11112222333344445555666677778888999910101010代表代表代表代表矿物矿物矿物矿物滑石滑石滑石滑石石膏石膏石膏石膏方解方解方解方解石石石石萤石萤石萤石萤石磷灰磷灰磷灰磷灰石石石石正长正长正长正长石石石石石英石英石英石英黄玉黄玉黄玉黄玉刚玉刚玉刚玉刚玉金刚金刚金刚金刚石石石石摩氏硬度摩氏硬度摩氏硬度摩氏硬度矿物的比重矿物的比重是指纯净、均匀的单矿物在空气中的重量与同体积水在4摄氏度时重量之比。矿物的比重是抽象的数值，在数值上等于矿物的密度。矿物的比重可以分为三级：轻级轻级轻级轻级：：：：比重小于2.5，如石墨、石膏、食盐中级中级中级中级：：：：2.5-4，如石英、长石、金刚石重级重级重级重级：：：：大于4，如重晶石、磁铁矿、自然金矿物的脆性和延展性矿物的脆性矿物的脆性矿物的脆性矿物的脆性：是指矿物受外力作用时容易破碎的性质矿物的延展性矿物的延展性矿物的延展性矿物的延展性：是指矿物在锤击或拉引下，容易形成薄片和细丝的性质。矿物的弹性和挠性矿物的弹性矿物的弹性矿物的弹性矿物的弹性：：：：矿物受外力作用发生弯曲形变，但当外力作用取消后，则能使弯曲形变恢复原状，这种性质称为弹性，如云母。矿物的挠性矿物的挠性矿物的挠性矿物的挠性：：：：矿物受外力作用发生弯曲形变，如外力作用取消后，弯曲了的形变不能恢复原状，则这种性质称为挠性，如滑石。第二节主要造岩矿物的特征自然界中，矿物种类虽然名目繁多，但主要造岩矿物却只有少数几十种，在这里我们将介绍一些常见的矿物，如石英、长石类、铁镁矿物、云母类、碳酸盐类矿物等。一、石英石英是花岗岩类岩石的主要矿物，无色透明，油脂光泽或玻璃光泽，贝壳状断口，硬度为7。结晶程度较好的石英称作水晶。化学成分为SiO2。玛瑙水晶（一）钾长石为花岗岩的重要组成之一，常呈肉红色，灰紫色，灰白色，深蓝绿色等。格子双晶或卡式双晶，硬度大于小刀（6－6.5)。化学成分为K（AlSi3O8）。二、长石类钾长石钾长石钾长石钾长石钾长石球斑状环带球斑状环带球斑状环带球斑状环带钾长石的格子双晶斜长石为岩浆岩类岩石的主要造岩矿物，一般为白色，半透明，条痕为无色。玻璃光泽，硬度大于小刀（6－6.5)。化学成为：Na（AlSi3O8）—Ca（Al2Si2O8），随着矿物中Na与Ca百分含量不同，矿物的性质略有差别。斜长石的聚片双晶斜长石的聚片双晶（一）普通角闪石常见于闪长岩，正长岩和辉长岩等岩石中。一般呈暗绿色，条痕无色或白色，玻璃光泽，不透明，短柱状，两组解理，夹角56度，硬度（5－6）。主要化学成分有：Ca、Na、Mg、Fe、Al、Si、O。三、铁镁矿物类角闪石斜长角闪片岩（二）辉石为超基性岩的主要矿物。常呈墨绿、海绿色等。长柱状，二组解理，解理夹角为90度。硬度大于小刀。化学成分为XY[Si2O6]。其中Y=Mg，Fe2+，Mn，Al，Fe3+;X=Ca，Mg，Fe2+，Mn，Na，Al；辉石石榴子石石榴子石石榴子石石榴子石石榴子石的颜色各种各样，受成分的影响较大，玻璃光泽，断口油脂水泽，粒状，晶形为菱形十二面体，一组不完全解理或无解理。硬度大于小刀（5.6-7.5)，有脆性。主要化学成分为铁、铝、镁、硅、氧等。石榴子石橄榄石普通橄榄石一般为黄绿色，玻璃光泽，结晶好的透明，两组解理，硬度大于小刀（6.5-7），贝壳状断口。主要化学成分为（Mg，Fe）2[SiO4]。随着橄榄石中铁，镁的含量的比例变化，分为镁橄榄石和铁橄榄石两大系列。四、云母类薄片状，无色透明，玻璃光泽，一组极完全解理，硬度小于指甲。根据矿物中铁含量的不同，可将云母分为黑云母、白云母和普通云母。化学成分为K{(Mg，Fe)3[AlSi3O10](OH)2}。（一）黑云母黑云母云母黑云母（+10*4）（二）白云母白云母（10*4）五、碳酸岩类常见于各种碳酸盐岩中。结晶好的方解石呈无色，透明至半透明，玻璃光泽，三组解理，完全透明的方解石称作冰州石。硬度介于小刀与指甲之间。化学成分为CaCO3。（一）方解石（二）白云石纯净的白云石多呈白色，含铁者灰色－暗褐色，表面为褐红色，玻璃光泽，一组完全解理，硬度介于指间与小刀之间（3.5-4）。比重较方解石大。化学成为CaMg[CO3]2。