补充第三章主要造岩矿物及其物理性质

第一节主要造岩矿物及其物理性质 矿物是地壳中由地质作用所形成的 具有一定化学成分和物理性质的单质或化合物 如 金刚石 C 硫磺 S 石墨 C 石英 SiO2 石膏 CaSO4 2H2O 正长石 K AlSi3O8 岩石是地壳中由地质作用所形成的固态物质 是由一种或多种矿物组成的天然集合体 如 砂岩 大理岩 花岗岩等 已发现的矿物种类达3000余种 构成岩石的主要矿物则只有二 三十种 将组成岩石的主要矿物称为造岩矿物 本章主要内容 矿物的物质组成矿物的形态矿物的物理性质常见矿物矿物的鉴定方法 硅酸盐碳酸盐硫酸盐氧化物硫化物卤化物单质 矿物的物质组成 地壳组成矿物中最多的是硅酸盐 如 高岭石 Al3 Si4AlO10 OH 8长石 K Ca Na AlSi3O8 斜长石 正长石 云母 K Mg Fe 3 Si3AlO10 OH F 2 角闪石 Ca Na 2 3 Mg Fe Al 5 Si3 Si Al 11 OH F 2 辉石 Ca Mg Fe Al 2 Si Al 2O6 岩浆冷凝形成的岩石中 大部分矿物为硅酸盐 橄榄石 Mg Fe 2 SiO4 还有碳酸盐 如 方解石 CaCO3 白云石 CaMg CO3 2 方解石 白云石 硫酸盐 如 石膏 CaSO4 2H2O 重晶石 BaSO4 石膏 重晶石 重晶石 氧化物 如 石英 SiO2 刚玉 Al2O3 刚玉 刚玉 石英 水晶 水晶 硫化物 如 黄铁矿 FeS2 黄铁矿 黄铁矿 方铅矿 闪锌矿 方铅矿 PbS 闪锌矿 ZnS 卤素化合物 如 石盐NaCl 萤石CaF 萤石 萤石 也有极少数单质矿物 如 自然金 Au 自然金 自然金 自然银 Ag 自然银 自然银 自然银 自然铜 Cu 自然硫 S 金刚石 C 石墨 C 石墨 金刚石 自然硫 矿物的形态 单晶形态晶体集合形态 第一篇基础地质知识第一章矿物与岩石 1 结晶质与非结晶质结晶质矿物晶质矿物的内部质点作规则排列 所以在适宜的生长条件下 这种有规律的排列使晶体具有一定的内部结构构造和几何外形 晶体习性 如 盐岩 石英 非结晶质矿物非晶质矿物的内部质点呈无规律的排列 杂乱无章 故没有一定的几何外形 如 蛋白石 玛瑙等 矿物的形态 固体矿物按其组成元素质点 离子 原子 分子 的有无规则排列 可分为 结晶质和非结晶质矿物 晶体内部构造 石榴子石的晶体形态 石英的晶体形态 结晶质矿物的晶体形态 绿柱石的晶体形态 食盐 蛋白石的晶体形态 非结晶质矿物的形态 玛瑙石的晶体形态 2 矿物的集合体形态由同种矿物许多单体聚合在一起的整体称之为矿物的集合体形态 第一篇基础地质知识第一章矿物与岩石第二节主要造岩矿物及其物理力学性质 晶簇粒状集合体纤维状集合体钟乳状集合体土状 石英晶簇 方解石晶簇 粒状集合体簇 黄铁矿 蛇文石纤维状集合体 高岭石土状集合体 石膏纤维状集合体 赤铁矿鲕状集合体 赤铁矿肾状集合体 矿物的物理性质 矿物的光学性质矿物的力学性质 1 矿物的光学性质矿物的光学性质 矿物对自然光反射 折射和吸收能力差异等表现出来的各种性质 第一章矿物与岩石第一节主要造岩矿物及其物理性质 1 颜色 取决于矿物化学成分和内部结晶构造自色 矿物自身所固有的颜色 比较固定他色 由于含外来带色杂质而引起的颜色假色 某些物理化学因素引起的颜色 称为假色 如氧化膜的颜色 2 条痕 粉末色 矿物在条痕板上擦划后所留下的痕迹 即矿物粉末的颜色 条痕板硬度为7 第一篇基础地质知识第一章矿物与岩石第二节主要造岩矿物及其物理力学性质 方解石 辉石 黄铁矿 辰砂 蓝铜矿 磷绿铅矿 紫水晶 赤铁矿为樱红色 角闪石 绿泥石为暗绿色 蓝铜矿为蓝色 石英因为带色的混入物呈紫色 玫瑰色 烟灰色和黑色 只有矿物的条痕颜色与其本身颜色不一致的深色矿物才是有用的鉴别矿物的特征 例 角闪石为黑绿色 条痕为淡绿色 辉石为黑色 条痕为浅绿色 黄铁矿为铜绿色 条痕为黑色 3 光泽 矿物表面对光的反射能力依据光泽由强而弱的次序 金属光泽 半金属光泽 金刚光泽 非金属光泽造岩矿物绝大部分为非金属光泽 玻璃光泽 油脂光泽 丝绢光泽 珍珠光泽 土状光泽 4 透明度 矿物透光能力的大小 主要取决于矿物对光的吸收率 透明 半透明 不透明三级 1 矿物的光学性质 黄铁矿 磁铁矿 金刚石 长石 金属光泽 半金属光泽 金刚光泽 非金属光泽 石英断口油脂光泽 石棉丝质光泽 云母珍珠光泽 高岭土土状光泽 2 矿物的力学性质 矿物在敲打 刻划 拉 压等外力作用下所表现出来的各种物理性质称为矿物的力学性质 主要包括 1 解理 晶质矿物在外力作用下 始终沿着一定的结晶学方向破裂成一系列光滑平面的现象 称为解理 极完全解理如云母 石墨 石膏等完全解理如方解石 方铅矿 萤石等 中等解理如长石 角闪石 白钨矿 普通辉石等不完全解理如磷灰石等 极不完全解理如石英 石榴子石等 第一篇基础地质知识第一章矿物与岩石第二节主要造岩矿物及其物理力学性质 云母 方解石 长石 石英 磷灰石 a 贝壳状 b 平坦状 c 参差状 d 锯齿状 断口形态 2 断口 具不完全解理性质的矿物 尤其是没有解理性质的矿物和非结晶质矿物 在外力作用下 发生无一定方向的破裂 其破裂面称为断口 2 矿物的力学性质 矿物的力学性质 解理和断口 3 硬度 是指矿物抵抗刻划 压入和研磨的能力一般用两种不同的矿物互相刻划 来比较矿物的相对硬度 德国矿物学家摩氏用这种互相刻划的方法 挑选了十种矿物作为衡量矿物硬度的标准 叫摩氏硬度计 如有一种未知硬度的矿物 用它能刻划正长石 但不能刻划石英 则此矿物的硬度可定为6 7度 2 矿物的力学性质 金刚石的抗摩硬度是刚玉的140倍 超过石英的1100倍 是摩氏硬度10级的唯一的矿物 摩氏 F Mols 硬度计 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 测试硬度的简便物件 2 矿物的力学性质 3 其他 脆性和延展性矿物受外力作用时容易破碎的性质称为脆性矿物在锤击或拉引下 容易形成薄片和细丝的性质称为延展性弹性和挠性矿物受外力作用时发生弯曲形变 但当外力作用取消后 则能使弯曲形变恢复原状 此性质称为弹性 如云母 石棉等矿物 如当外力取消后 弯曲了的形变不能恢复原状 则此性质称为挠性 如滑石 绿泥石 蛭石等 三 常见矿物介绍 主要造岩矿物 常见矿物 就其化学成分而言 绝大多数为硅酸盐 其余为氧化物 硫化物 卤化物 碳酸盐和硫酸盐等 地壳中主要元素的克拉克值 氧49 13硅26 00铝7 45铁4 20钙3 25钠2 40钾2 35镁2 35氢1 00 第一篇基础地质知识第一章矿物与岩石第二节主要造岩矿物及其物理力学性质 黄铁矿 Pyrite 石英 Quartz 方解石 Calcite 橄榄石 Olivine 斜长石 Plagioclase 正长石 Orthoclase 白云母 Biotite 黑云母 Muscovite 三 常见矿物介绍 块状或立体单晶颜色 浅铜黄色条痕 绿黑色硬度 6 6 5相对密度 5 黄铁矿 Pyrite 断口 参差状 石英 Quartz 单晶或晶簇无色透明玻璃光泽无解理 贝壳状断口硬度 7相对密度 2 65 方解石 Calcite 单晶或晶簇无色透明玻璃光泽硬度 3完全解理相对密度 2 72遇稀盐酸起泡 橄榄石 Olivine 粒状集合体颜色 浅黄绿色 橄榄绿色玻璃光泽硬度 6 7不完全解理相对密度 3 2 4 4 斜长石 Plagioclase 板条状颜色 白色 灰白色玻璃光泽硬度 6 6 52两组中等解理相对密度 2 61 2 75 正长石 Orthoclase 板柱状颜色 肉红色玻璃光泽硬度 6两组相互正交的解理相对密度 2 54 2 57 黑云母 Biotite 鳞片状及片状颜色 棕褐色或黑色珍珠光泽硬度 2 5 3平行片状方向的极完全解理 薄片有弹性相对密度 2 7 3 3 白云母 Muscovite 鳞片状及片状颜色 无色透明珍珠光泽硬度 2 5 3平行片状方向的极完全解理 薄片有弹性相对密度 2 77 2 88 四 矿物的鉴定方法 1 野外鉴定矿物的方法 手段 肉眼观察 简单工具 小刀 钢针 放大镜 磁铁 条痕板 简易的化学分析 步骤 观察光泽 确定硬度 观察颜色 观察其它物理性质 第一篇基