第二讲矿物与岩石

疯狂的石头张涛第二讲矿物与岩石什么是矿物、岩石？一.矿物、岩石的概念矿物(mineral):是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物，它们是岩石和矿石的基本组成单位。要素：天然产出有化学式具晶体结构无机物质岩石(rock):是矿物或类似矿物（mineraloids）的物质（如有机质、玻璃、非晶质等）组成的固体集合体，多数岩石是由不同矿物组成，单矿物的岩石相对较少。自然界的岩石可以划分为三大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩和变质岩。方解石(calcite)水晶

(crystal)石棉(asbestos)矿物：SiO2CaCO3纤维状的硅酸盐金刚石(diamond)绿柱石(beryl)孔雀石(malachite)Cu2CO3(OH)2铍-铝硅酸盐黄铁矿(pyrite)自然金(gold)FeS2三大岩概念岩浆岩（火成岩）：是由地幔或地壳的岩石经熔融或部分熔融形成岩浆冷却固结的产物。沉积岩：是在地表条件下，原先形成的各种岩石在风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩过程中形成的岩石。变质岩：是由岩浆岩和沉积岩经过变质作用形成的。岩浆岩（igneousrock）火山角砾岩（Lavabreccia）黑云母花岗岩（Biotitegranite）主要矿物组成为石英、长石、黑云母、角闪石沉积岩（sedimentaryrocks）高岭石粘土岩(Kaoliniticclaystone)长石砂岩(arkose)Al2Si2O5(OH)4变质岩（metamorphicrocks）纯大理岩

(Puremarble)板岩

(slate)判断：

玻璃、石盐、石油是矿物吗？

陶瓷、煤、水泥是岩石吗？

矿物的形态指矿物单体、矿物规则连生体及同种矿物集合体的形态。根据晶体在三维空间的发育程度，大致分为三种基本类型：1）一向伸长：柱状、针状、毛发状，如辉石、角闪石2）二向延伸：板状、片状、叶片状，如石墨、云母3）三向等长：粒状，如橄榄石、石榴石

（1）一向伸长：

柱状、针状、毛发状:辉石、角闪石、电气石硅酸盐铝硅酸盐硼硅酸盐（2）二向延长：如板状、板片状、片状等。云母、绿泥石等具此习性。铝硅酸盐硅酸盐（3）三向等长：如等轴状、粒状。石榴石、黄铁矿等具此习性。含Al、Mg、Fe或Mn等的硅酸盐FeS2

取决于矿物本身的化学组成和内部结构，是鉴定矿物的主要依据，也是矿物资源开发利用的着眼点。

光学性质、力学性质、磁学性质、电学性质、热学性质

矿物的物理性质（一）矿物的光学性质矿物对可见光的反射、折射、吸收所表现出来的各种性质。光学性质：颜色、条痕、透明度、光泽颜色（Color）

矿物对入射的白色可见光中不同波长的光波吸收后，透射和反射的各种波长可见光的混合色。是鉴定矿物时最直观的感性认识。 例如，吸收红光，则呈现红光对角的补色—绿色。当矿物选择性地吸收某种波长的色光时，矿物呈现被吸收的色光的补色。

条痕（streak）

是矿物粉末的颜色。一般是指矿物在白色无釉磁板上划擦时所留下的粉末的颜色。条痕突出表现了矿物的自色，因而是鉴定矿物的可靠依据。透明度（Transparence

）矿物透过可见光的程度。分为透明、半透明、不透明。1）透明（transparent）：能透过绝大部分光，条痕为无色、白色或浅色。如，石英、方解石、普通角闪石2）半透明（translucent）：可允许部分光透过，条痕呈红、褐等各种彩色。如，辰砂、雄黄3）不透明（opaque）：基本不允许光透过，条痕呈黑色或金属色。如，磁铁矿、石墨

光泽（Luster）指矿物表面对光的反射能力。矿物反光的强弱主要取决于矿物对光的折射和吸收的程度。矿物对光的折射越强，光泽也就越强。光泽与透明度、条痕有关，在肉眼鉴定时，常配合条痕、透明度来判断光泽等级。分为4个等级：1）金属光泽：反光很强，似平滑金属磨光面的反光。矿物具金属色。方铅矿和石英晶体PbSSiO22）半金属光泽：反光较强，似未经磨光的金属表面的反光。3）金刚光泽：反光较强，似金刚石般明亮耀眼的反光。金刚石晶体C光线在金刚石晶体中传播示意4）玻璃光泽：反光较弱，呈普通平板玻璃表面的反光。矿物为无色、白色或浅色，透明。石英晶簇SiO2石英的油脂光泽闪锌矿的树脂光泽ZnS珍珠光泽层解石白云母蛇纹石石棉的丝绢光泽Mg6[Si4O10](OH)8蜡状光泽蛇纹石滑石Mg6[Si4O10](OH)8硅酸盐高岭石土状光泽Al2Si2O5(OH)4铝土矿的

土状光泽具假象赤铁矿的褐铁矿Al(OH)3Fe2O3特殊光学效应

由于矿物内部具有包裹体、双晶、微细球状结构等特殊内在因素，当被加工成宝石时，导致光的干涉、散射、衍射等现象，使宝石显现出特殊的光学效应。常见的有：猫眼效应、星光效应、变色效应、变彩效应、晕色效应

等。1．猫眼效应（猫眼光，chatoyance）紫翠玉猫眼绿柱石猫眼2．星光效应（

星光，asterism

）星光蓝宝石星光红宝石戒面

矿物在外力（如敲打、挤压、拉引、刻划等）作用下所表现出来的性质。硬度、解理、断口

（二）矿物的力学性质硬度（Hardness）

矿物硬度是指矿物抵抗外力刻划等机械作用的能力。

1.摩氏硬度计

（1）Talc滑石

（2）gypsum石膏（3）calcite方解石（4）fluorite萤石（5）apatite磷灰石（6）orthoclase正长石（7）quartz石英（8）topaz黄玉（9）corundum刚玉（10）diamond金刚石

解理Cleavages

矿物在外力作用（敲打或挤压）下，严格沿着一定结晶学方向破裂、并裂成光滑平面的性质称为解理。

分为五个等级：（1）极完全解理：矿物在外力作用下极易裂成簿片。解理面光滑、平整。如云母、石墨、石膏等。②完全解理：

矿物受力后易裂成光滑的平面或规则的解理块，解理面显著而平滑，如方解石、萤石③中等解理：

矿物受力后常破裂成

较小的不很平滑的平面，解理面不太连续，常呈阶梯状，且闪闪发亮，清晰可见。④不完全解理：

矿物受力后不易裂出

解理面，仅断续可见

小而不平滑的解理面。如磷灰石

⑤极不完全解理：即无解理。

矿物受力后很难出现解理面，仅在显微镜下偶尔可见零星的

解理缝。

矿物受力作用后不依一定结晶方向裂开，而是在任意方向上呈各种不平整的断面，此种断面称为断口。断口（Fracture

）贝壳状断口：返回土状断口参差状断口纤维状断口（三）矿物的其他性质

相对密度（relativedensity）磁性（magnetism）

导电性（electricconductivity）

压电性（piezoelectricity）

压电性（piezoelectricity）

某些矿物单晶体，在压力和张力作用下，因变形效应而出现的荷电性质。晶体的压电性具明显的异向性。矿物的分类命名

目前在矿物学中比较广泛采用的是以矿物化学成分和结构为依据的晶体化学分类。一般分类第一大类自然元素矿物第二大类硫化物及其类似化合物矿物第三大类氧化物及氢氧化物矿物第四大类含氧岩包括：硅酸盐矿物碳酸盐矿物硫酸岩矿物磷酸岩矿物第五大类卤化物矿物矿物的命名常见造岩矿物橄榄石(Ol)、辉石(Hy)、角闪石(Amp)、黑云母(Bi)、斜长石(Pl)、碱性长石(Kf)、石英(Q)橄榄石辉石铁或镁的硅酸盐硅酸盐角闪石黑云母铝硅酸盐硅酸盐长石石英含钙、钠和钾