《造岩矿物学》第九章 矿物学总论、均质体、一轴晶

第九章造岩矿物总论一、矿物和矿物学的概念二、矿物的化学成分三、矿物的形态四、矿物的物理性质五、矿物的成因六、矿物的分类七、矿物的研究方法一、矿物和矿物学1、矿物（Mineral）的概念

（1）自然作用产生的单质或化合物；（2）一定的化学成分和内部结构；（3）一定的形态、物理和化学性质；（4）在一定的地质和物理化学条件下稳定；（5）组成岩石和矿石的基本单位。2准矿物(mineraloid)的概念：

自然作用中形成的、具有一定的化学成分的非晶态的单质或化合物，称为准矿物。

例：蛋白石OpalSiO2•nH2O

非晶铀矿NasturanUm4+Un6+O2m+3n

关于天然矿物、宇宙矿物（陨石矿物）、人造矿物（合成矿物）的概念矿物学：是研究矿物的化学组成、内部结构、形态、物理和化学性质、成因产状、用途和它们的内在联系，以及研究矿物在时间和空间上的分布规律及其形成和演化历史的一门分支学科。二、矿物的化学成分（自学）1、了解地壳的化学成分2、了解元素的离子类型3、了解矿物的化学成分及其变化规律4、了解矿物中水的存在形式5、了解矿物化学式的书写规则矿物单体的形态矿物连生体的形态矿物集合体的形态三、矿物的形态矿物形态集合体形态不规则晶面特征结晶习性规则单体形态不规则规则双晶平行连晶粒状柱状片状结核体晶面条纹蚀象显晶质隐晶质分泌体鲕状体钟乳状理想形态（一）矿物单体的形态

(1)

按晶面发育的完好程度，分为：

1）自形晶：

2）半自形晶：

3）它形晶：

晶体习性的类型

(2)

据晶体在三维空间的发育程度，分为：

一向延长型：二向延展型：三向等长型：三向等长一向延长两向延长晶面花纹

（1）晶面条纹

黄铁矿的晶面条纹晶面花纹（2）蚀像是晶体形成后，晶面因受溶蚀而留下的一定形状的凹坑(即蚀坑，etchpit)。（二）矿物规则连生体的形态1、平行连生2、双晶A接触双晶

简单的接触双晶：聚片双晶：环状双晶：

双晶类型B穿插双晶（三）矿物集合体形态

1矿物显晶集合体的形态

柱状(columnar)、

针状(acicular)、

板状(tabular)、

片状(schistic)、

鳞片状(scaly)、

叶片状(foliated)、

粒状(granular)。

粒状集合体针状集合体柱状集合体石英片状集合体白云母纤维状集合体（直闪石石棉）放射状集合体（红柱石）水晶晶簇晶簇(druse)：指在岩石的空洞或裂隙中、丛生于同一基底、另一端朝向自由空间发育而具完好晶形的簇状单晶体群。2矿物隐晶集合体和胶体的形态

(1)分泌体(secretion)；

(2)结核体(concretion)；

(3)鲕状及豆状集合体(oolitic&pisoliticaggregates)

(4)钟乳状集合体(stalactiticaggregate）。分泌体|玛瑙钟乳状（方解石)肾状(硬锰矿)隐晶质集合体四矿物的物理性质

矿物的光学性质

矿物的力学性质

矿物的其它物理性质(一)矿物的光学性质1、矿物的颜色自色、他色、假色2、矿物的条痕3、矿物的透明度4、矿物的光泽透明、半透明、不透明金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽金属光泽半金属光泽金刚光泽玻璃光泽（二）矿物的力学性质

1、矿物的硬度摩氏硬度计滑石石膏方解石莹石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石小于指甲（<2.5）指甲与小刀之间（2.5-5.5）大于小刀(>5.5)简单硬度计（二）矿物的力学性质2、矿物的解理A极完全解理B完全解理C中等解理D不完全解理E极不完全解理（1）贝壳状断口（2）锯齿状断口（3）参差状断口（4）土状断口3、矿物的断口（二）矿物的力学性质（二）矿物的力学性质脆性、延展性、弹性、挠性（三）矿物的其它物理性质相对密度（比重）2.86磁性放射性电学性质五矿物的成因内生作用外生作用矿物的分类体系大类—类—（亚类）—族—种—（亚种）不同分类方案中大类、类、亚类的划分基本相同，分歧主要在族的定义上：化学分类、晶体化学分类、地球化学分类、矿物成因分类六、矿物的分类和命名类别划分依据举例大类化合物类型含氧盐矿物大类类阴离子或络阴离子种类硅酸盐矿物（亚类）络阴离子结构类型族晶体结构型式（亚族）阳离子种类种一定的晶体结构和化学成分钠长石（亚种）化学组成／物性／形态等方面的差异

矿物的晶体化学分类原则

架状结构硅酸盐长石族斜长石亚族肖钠长石第一大类自然元素金属元素半金属元素非金属元素第二大类硫化物及类似化合物简单硫化物复硫化物硫盐第三大类氧化物和氢氧化物氧化物氢氧化物第五大类卤化物第一大类自然元素金属元素半金属元素非金属元素第四大类含氧盐矿物硅酸盐碳酸盐硫酸盐磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐硼酸盐硝酸盐钨酸盐、钼酸盐矿物的晶体化学分类矿物的光性分类

1．透明度:透明矿物和不透明矿物。2．双折射性:均质矿物与非均质矿物。3．非均质光率体的轴性、光性:一轴晶矿物与二轴晶矿物。4．在均质体矿物、一轴晶矿物及二轴晶矿物中，可按照折光率由低至高的顺序将矿物依次排列。

本课程将采用的矿物分类－光性与晶体化学相结合的分类方法

1．根据矿物的透明度、均质性或非均质性以及光率体的轴性将矿物分为均质体矿物、一轴晶矿物、二轴晶矿物和不透明矿物四类。

2．在各类中不同矿物大致按折光率由小至大排列。但同一族的矿物尽量排列在一起，这是为了便于认识其共性和对比它们的个性。

3．二轴晶的矿物种类最多，按矿物的晶体化学类型编排。二轴晶的含氧盐大类矿物按硅酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐划分。硅酸盐矿物在造岩矿物中所占份量最大，为便于全面认识硅酸盐矿物的性质，在排列次序时依据其晶体化学特点，按架状－层状－链状－岛状排列，这与折光率由小到大的顺序也大致相符。矿物的命名钨锰铁矿(Mn,Fe)WO4，自然金(Au)，自然铜（Cu）重晶石（相对密度大）、方解石（具菱面体解理）、孔雀石（孔雀绿色）、电气石（具有焦电性）成分物理性质矿物的命名黄铜矿（CuFeS2、铜黄色），磁铁矿（Fe3O4、具强磁性）石榴子石（四角三八面体或菱形十二面体状似石榴子），十字石（具十字形双晶）方铅矿（PbS、立方体晶形及解理）成分及物性形态形态与成分矿物的命名绿柱石（绿色、柱状晶体）香花石（发现于我国香花岭），高岭石（我国江西高岭地方产者最著名）章氏硼镁石（或鸿钊石，hungchsaoite）（为纪念我国地质学家章鸿钊而命名）志忠石（纪念我国矿物学家彭志忠）

形态与物性地名人名矿具有金属光泽或从中提炼金属黄铜矿石非金属光泽的矿物方解石正长石砂以细小颗粒产出的矿物辰砂硼砂玉宝玉石石料刚玉黄玉华地表次生的并呈松散状的矿物钴华钼华矾易溶于水的硫酸盐明矾胆矾矿物名称的后缀第十章造岩矿物各论均质体矿物（1－10）一轴晶矿物（11－23）二轴晶矿物（24－58）不透明矿物（59－62）造岩矿物各论化学成分，所属晶系晶体形态物理性质显微镜下矿物薄片的特征产状鉴定特征均质体矿物蛋白石、萤石、方沸石、火山玻璃、白榴石、黝方石、石盐、钾石盐、石榴石、尖晶石蛋白石非晶质矿物，无一定外形，薄片中高负突起，糙面显著，产于岩石的孔隙和裂缝中萤石（CaF2）常见晶形立方体、八面体，四组完全解理，高负突起，糙面显著石榴子石族

(garnet)A3B2[SiO4]3铝系镁铝榴石Mg3Al2[SiO4]3铁铝榴石Fe3Al2[SiO4]3锰铝榴石Mn3Al2[SiO4]3钙系钙铝榴石Ca3Al2[SiO4]3钙铁榴石Ca3Fe3+2[SiO4]3钙铬榴石Ca3Cr2[SiO4]3根据颜色可以确定石榴石的种类一轴晶矿物玉髓、石英、霞石、磷灰石、电气石、方解石、白云石、菱铁矿、锆石、金红石等玉髓（隐晶质石英）SiO2玉髓又名石髓，具有明显的同心层或平行条带称玛瑙。薄片中无色透明，低负突起，糙面不明显，干涉色一级灰，一轴晶正光性，主要出现在酸性火山岩中。六方柱与菱面体的聚形，集合体多为粒状或致密块状，玻璃光泽，断口油脂光泽。薄片中无色透明，低正突起。中酸性岩浆岩和碎屑沉积岩中常见。石英（SiO2)霞石（Na[ALSiO4]六方晶系，柱状或厚板状，薄片中无色，一级灰，一轴晶负光性。鉴定特征：霞石与正长石相似，但后者为二轴晶；与石英相似，但石英为一轴正晶，表面光洁，而且二者绝不共生。