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主要讲授内容地质学基础知识矿床学找矿勘探与矿山地质学地质学基础知识矿物岩石地质年代构造第一章矿物矿物概念矿物主要类型矿物主要性质常见造岩矿物一、矿物的定义：矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。它们具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构；它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。目前已知的矿物约有3000种左右，绝大多数是固态无机物，液态的（如石油、自然汞）、气态的（如天然气、二氧化碳和氦）以及固态有机物（如油页岩、琥珀）仅占数十种。在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数（如水铝英石）属于非晶质矿物。来自地球以外其他天体的天然单质或化合物，称为宇宙矿物。由人工方法所获得的某些与天然矿物相同或类同的单质或化合物，则称为合成矿物如人造宝石。矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用于工农业及科学技术的各个部门。二、矿物分类：自然元素矿物如金，金刚石、石墨、硫磺、铜、银、汞卤化物矿物如石盐、钾盐、萤石等硫化物矿物黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、雄黄等氧化物和氢氧化物矿物如赤铁矿、磁铁矿、石英等。硫酸盐矿物石膏、芒硝、重晶石等碳酸盐矿物如方解石、孔雀石硅酸盐矿物如云母、长石、角闪石、辉石、橄榄石等其中硅酸盐矿物种类繁多，约占已知矿物种数的1/4，占地壳总重量的85%，最常见的就是长石、云母、辉石、角闪石、橄榄石等几种。自然元素矿物硫化物矿物氧化物和氢氧化物矿物磁铁矿赤铁矿硫酸盐矿物碳酸盐矿物硅酸盐矿物斜长石橄榄石普通辉石普通角闪石白云母黑云母由于矿物具有不同的化学与成分与内部结构，因此矿物具有不同的性质与特征，根据矿物性质与特征就能鉴别和识别它们。这里所学的矿物性质主要是我们肉眼或借助于放大镜观察矿物时，矿物所呈现的性质。它包括矿物的形态、矿物的光学性质、矿物的力学性质及矿物的一些其它性质。（一）、矿物的形态矿物的形态包括单体外形与集合体外形两种。1.单体形态：所谓单体外形指的是结晶矿物在生长条件良好时所形成的单晶体所具有外形。矿物单体的生长一般是可分为沿一个方向生长、沿两个方向生长，也有沿三个方向等向生长。沿一个方向生长：一般为柱状或针状；沿两个方向生长一般为片状、板状；沿三个方向等长生长者形状不一，但一般为规则几何形态，如正方体、八面体等。三、矿物主要性质柱状针状板状单体形态片状多面体立方体2.矿物集合体形态：大多数情况下，我们所见的矿物的外形是矿物晶粒聚集在一起时所具有的某种习惯性形态。我们把这种形态称为矿物集合体的形态。矿物单体如果为一向生长者，其集合体一般为纤维状或毛发状；矿物单体为两向生长者，其集合体为常为鳞片状。如果单体为三向等长形，其集合体如果肉眼能分辨颗粒界限时一般为粒状，如果肉眼不能分辨颗粒界限时一般为块状。块状集合体中坚实者称为致密块状，疏松者称为土状。另外，还有一些特殊形态的矿物集合体形态：»放射状：长柱状或针状矿物以一点为中心向四周呈射状排列，形似菊花。如由红柱石集合体形成的菊花石。（黄鹤楼有展出）。»晶簇：在岩石邢裂隙或空洞中生长完整的晶体群。如觉常见的石英晶簇。»鲕状或豆状：由矿物圆球组成的集合体，大小如鱼卵者称为鲕状，大小为豆者称为豆状。鲕状或豆状是围绕核心沉淀形成的，具有同心圆构造。（如赤铁矿的鲕状集合体。）»钟乳状：形似冬季的冰锥。横切面为圆形，具同心层状，有时还兼有放射状构造。最常见的如石灰岩溶洞中的方解石的钟乳状集合体。»葡萄状、肾状、结核状：都是根据其集合体外形而命名的。葡萄状、肾状、结核状内部都具有同心层及放射状构造。如赤铁矿的肾状集合体。集合体形态簇状放射状毛发状粒状（二）、矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物在可见光作用下所呈现出的性质，包括透明度、光泽、顔色、条痕。1.透明度：矿物透过可见光的能力。矿物薄片能透过光线者称为透明矿物，其本上不能透过者称为不透明矿物。二者之间可以有过渡类型。一般来说，非金属矿物矿物均为透明矿物，金属矿物均为不透明矿物。矿物的透明度与矿物对光的吸收与反射程度相关，一般矿物对光的反射与吸收越强，其透明度就越低。2.光泽：矿物反射可见光的能力。能力越强，光泽越强。根据反光的强弱可分为：–金属光泽：反射很强，类似镀有铬的的金属表面的反射光。–半金属光泽：反射较强，似一般金属的反光。二者均为不透明矿物的特征。非金属光泽：透明矿物所具有的特征。其光泽较金属半金属较差。按其光泽由强到弱可进一步划分：如金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、蜡状光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等一些特殊光泽2.矿物的光泽：是矿物表面对光线反射和折射的程度自然金（金属光泽）硬锰矿（半金属光泽）金刚石（金刚光泽）石英（玻璃光泽）白钨矿（油脂光泽）滑石（蜡状光泽）石膏（丝绢光泽）砷铝矿（松脂光泽）3.颜色与条痕：自然光呈白色，它是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七颜色混合而成的。如果将这七种颜色按图那样排列时，任意两对角扇形区内颜色，若以适当的比例的浓度相互混合，则仍成白色。那么一对颜色称为互补色。所以，矿物的颜色是矿物吸收了白光中某种波长的色光后，所表现出来的互补色。所有光都均匀的吸收，矿物呈现为黑色或灰色，如全部都不吸收则表现为无色，如吸收极少，则表现为白色紫靛蓝绿黄绿黄橙红由矿物的化学成分及内部结构所决定的矿物的颜色是固定不变的，如黄铜矿为铜黄色，孔雀石为翠绿色，方铅矿为铅灰色等。矿物的颜色是鉴定矿物的重要依据。某些矿物常由于外来原因，比如混入杂质而表现为不同颜色，如石英纯净的为无色，但由于混入各种阳离子而表现为绿色、紫色、粉色、蓝色等。萤石也是这样，而实事上许多透明矿物都具备这一特点。条痕是矿物粉末的颜色。它对于鉴定某些金属矿物具有重要的意义。如，赤铁矿可呈赤红色、铁黑色、钢灰色但无论其颜色怎么变化，其条痕恒为樱红色。透明矿物的条痕都是白色或近于白色，因此透明矿物的条痕无鉴定意义1矿物的颜色：是矿物吸收不同波长可见光的反映石英（无色）闪锌矿（橙）自然金（黄）滑石（绿）锡石（黑）蓝铜矿（蓝）刚玉（紫）辰砂（红）三、矿物的力学性质矿物的力学性质是指矿物受外力作用后而表现出来的性质。包括矿物的硬度、解理、断口、弹性、挠性、延展性等。1.矿物的硬度：1)概念：矿物抵抗外力机械作用的强度。在肉眼鉴定中，主要是指矿物抵抗外力刻划的能力。矿物学中常用摩氏硬度计来测量矿物的硬度，并将矿物的硬度分为十级，分别用十种硬度不同的矿物代表。摩氏硬度计2）使用：测定某种矿物的硬度，只须将该矿物同硬度计中的标准矿物相互刻划，进行比较即可。如某矿物能刻划方解石，又能被萤石划破，则该矿物的硬度介于3-4之间。野外实际工作当中，我们不可能常带着这些标准矿物，因此如果我们知道了一些其它物品的硬度就可以替代硬度计的的矿物，用他们来大概判断矿物的硬度。比如，指甲的硬度为2—2.5，铜钥匙为3，小钢刀为5-5.5，玻璃为6。知道了这些常见物品的硬度，我们就可以很方便的鉴定一些矿物的硬度了。3）说明：摩氏硬度计只能测定各种矿物的相对高低，不能测出硬度的绝对值。如滑石硬度为1，石英7，并不代表石英硬度是滑石的七倍。用测硬计，测量其绝对硬度，滑石为2.3，石英为300，后者约为前者的1302.解理:1)概念：晶体受到外力打击时能沿着一定的结晶方向分裂成为平面（解理面）的能力。解释：晶体具有内部格子构造，格子构造是质点按一定规律在三维空间内排列形成的。。质点在不同方向组成了不同的面网，面网质点密度越大，该方向面网间距离最大，其联结力最小，受到外力打击后也最易沿面网方向裂开。所以说，解理面方向总代表着面网质点密度最大，面网间联结力最小的方向。某些矿物质点在几个方向上联结力比较弱，因此这种矿物可能沿几个方向，产生解理面（方解石三组解理）。相反有些以金属键结合的矿物，就没有解理产生。2）类型：据矿物沿不同方向发生解理的能力不同，可分为五级：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全理。标准：解理面的产生解理的难易程度以及解理的显著程度、平滑程度、连续程度。矿物的解理：是矿物在受到机械力作用沿着一定方向裂开的性质。方解石（三组解理）角闪石（二组解理）云母（一组解理）3.断口：1）概念：矿物受到外力打击后不沿固定的结晶方向断开时所形成的断裂面。2）断口与解理的区别：一是断口由于沿任意面断开形成的二是断口面不会象解理面那样是平滑的。3）类型：据形状不同可分为：贝壳状：断面呈椭圆形曲面，具以受力点为中心的同心圆状线纹，如石英。参差状：断面参差起伏不齐、粗糙不平，块状及粒状集合体常具这种断口。如磷灰石。锯齿状：断面呈锯齿状，常见于延展性较强的金属矿物，如自然铜。平坦状：断面相对较为平坦，如致密块状高岭石。4.弹性、挠性、延展性弹性：矿物受外力作用时发生弯曲而不断裂，外力解除以后能恢复原状的性质。云母的薄片，石棉的纤维等。挠性：矿物受外力后发生弯曲且不断开，但外力解除后不能恢复原状的性质。如绿泥石、滑石。延展性：矿物被锤击面薄片或拉长细丝的性质称为延展性。如自然铜、金、银等。5.矿物的其它性质：密度（比重）：矿物的比重变化幅度很大，因此矿物的比重有时是鉴定某些矿物的重要特征之一。在肉眼鉴定矿物时，可以将矿物按比重分为三级：轻的，比重在2.5以下，用手掂之，感到很轻；中等的，比重在2.5-4.0之间，感到重量一般；重的，比重大于4.0，用手掂之感到很重。一般透明矿物只有一般中等比重，因此如果某一透明矿物比重很大，这就是它的一项重要鉴定特征，如重晶石，4.3-4.7，白钨矿6.1，这样的大比重透明矿物不多。四常见矿物造岩矿物：已知矿物有3000种左右。绝大多数分布极其分散，数量极少。我们把对于岩石形成具有普遍意义的矿物称为造岩矿物。其中，石英、云母、钾长石、斜长石、角闪石、辉石、橄榄石这七种造岩矿物是地壳岩石中最主要的矿物成分。1.石英：常发育成柱状晶体，并形成晶簇，集合体至致密块状或粒状，隐晶质石英为玉髓，常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体。纯净石英为无色透明，由于含有杂质而常呈现不同颜色，如乳白色、紫色等；石英晶面玻璃光泽；无解理，贝壳状断口，断口为油脂光泽，无解理，硬度为7，大于小刀。密度为2.6。2.斜长石：斜长石，单晶体为板状或板条状，常为白色或灰白色，玻璃光泽，硬度6-6.2，有两组近于正交的解理。斜长石与石英的区别在于，一是硬度，石英的硬度大于斜长石。二是斜长石可看到解理，而石英无解理。3.钾长石：它显著的特点是常为肉红色。4、云母：白云母：单晶体为短柱状及板状，横切面常为六边形，集合体为鳞片状，薄片无色透明，具有珍珠光泽。硬度不大为2.5-3。有平行片状方向的极完全解理。，易撕成碎片，弹性好。黑云母：大部分与白云母相同，不同之处在于它的颜色为棕褐色或黑色。5、普通角闪石：单晶体较为常见，为长柱状，经常还与针状形式出现，横切面为六边形。绿黑色。玻璃光泽，硬度5-6。有两组平行柱状的解理56°。6、普通辉石：单晶体为柱状，横切面为正八边形。集合体为粒状。黑绿色或黑色。玻璃光泽，有两组解理，交角87°.7、橄榄石：常为粒状集合体。浅黄绿色到橄榄绿色，含铁、镁越高颜色越深。玻璃光泽。硬度较大6-7，解理不好