矿山地质学第二章矿物和岩石

2.1矿物形态性质鉴别方法2.2岩石岩浆岩沉积岩变质岩第二章矿物与岩石

第二章矿物与岩石——矿物矿物的概念矿物(mineral)是由各种地质作用所构成的天然结晶态的单质或化合物。具有相对确定的化学组成，呈固态者还具有固定的内部构造、在一定的物理化学条件下相对稳定，是岩石和矿石的根本组成单位。通常是由无机作用构成的均匀固体世界上矿物的种类,连那些肉眼分不清的以及非常稀有的矿物全加起来,也只需四千一百多种。

第二章矿物与岩石——矿物矿物的概念要留意四个方面：1、来源于地球或宇宙。〔属性：天然〕2、化学成分和内部构造相对稳定但又可在一小的范围内变化。3、岩石和矿石的根本组成单位。4、矿物≠矿产矿产——有经济价值，不一定是矿物——煤炭〔？〕，石油，卤水，沥青〔石油凝固〕，玻璃〔SiO2非晶体，火山喷发物〕等。

第二章矿物与岩石——矿物2.1.1矿物的形状结晶习性：在一样的生长条件下,一定成分的同种矿物往往呈现一样的形状,这种性质称为矿物的结晶习性。自然界中部分矿物是以单个晶体产出的，但大多数矿物是以集合体出现的。故矿物的形状可以分为两类：1、单体形状2、集合体的形状

第二章矿物与岩石——矿物一向伸长型——柱状、针状、纤维状、放射状集合体。二向延展型——呈片状、板状晶形三向等长型——呈粒状或等轴状晶形矿物的形状—1、单体的形状

第二章矿物与岩石——矿物矿物集合体(mineralaggregate)是指同种矿物的多个单体聚集在一同的整体。其形状取决于单体的形状及集合方式，与矿物的内部构造和生成环境亲密相关。常见的矿物集合体形状有以下几种类型：a、粒状集合体b、片状集合体c、柱状集合体矿物的形状—2、集合体的形状

第二章矿物与岩石——矿物a、粒状集合体这类集合体分布广泛，由矿物单晶体颗粒聚集而成。颗粒的形状多近于三向等长形。

第二章矿物与岩石——矿物b、片状集合体：集合体中矿物颗粒为两向伸长形，那么由大到小、厚到薄的不同，可分别构成板状、片状、鳞片状集合体。第二章矿物与岩石——矿物c、柱状集合体:假设颗粒为一向伸长形，那么会构成柱状、针状、毛发状、纤维状或束状、放射状集合体。假设这些柱状晶体有共同基底，构成一种矿物或不同矿物的晶体群，称晶簇。第二章矿物与岩石——矿物2.1.2矿物的物理性质矿物的物理性质：每种矿物都有其固有的物理性质与其他矿物相区别，这些物理性质是由矿物的化学成分和晶体构造所决议的。1矿物的颜色5硬度9其他性质：2矿物的条痕6解理〔脆性、延展性、3矿物的光泽7端口弹性、放射性4矿物的透明度8密度导电性、磁性等〕

第二章矿物与岩石——矿物1矿物的颜色矿物的颜色据其产生的缘由，通常可分为自色、他色和假色3种。自色是由矿物本身固有的化学成分和内部构造所决议的颜色，对同种矿物来说，自色普通相当固定，因此是鉴定矿物的重要根据之一；黄铁矿——黄方铅矿——铅灰色孔雀石——翠绿色他色是指矿物因含外来带色的杂质、气液包裹体等所引起的颜色，它与矿物本身的成分、构造无关，不是矿物固有的颜色，鉴定意义不大。石英----乳白色假色是由物理光学效应所引起的颜色，是自然光照射在矿物外表或进入到矿物内部所产生的干涉、衍射、散射等而引起的颜色，假色只对个别矿物有辅助鉴定意义，矿物中常见的假色主要有：晕色、变彩等。绢云母〔干涉称五彩色〕;冰州石〔方解石的一种，干涉称彩虹色〕。第二章矿物与岩石——矿物2矿物的条痕指矿物在白色无釉瓷板上擦划所留下的粉末的颜色。矿物的条痕能消除假色、减弱他色、突出自色，它比矿物颗粒的颜色更为稳定，更有鉴定意义。留意：透明矿物——白、灰白色赤铁矿：赤红、黑灰色，但条痕那么为樱红色；黄金、黄铜矿：颜色大体一样，但条痕色分别为黄色和黑色、黑绿色；3矿物的光泽——矿物外表反射光波的才干。根据反光的才干可分为四级〔强弱〕：金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽此外，矿物外表光滑程度和集合方式的不同，会出现一些特殊的光泽如：油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。第二章矿物与岩石——矿物4矿物的透明度——透过可见光波的程度。在同一厚度下，根据矿物的透光程度可分为：透明

半透明

不透明〔矿物碎片边缘〕透明——透过决大部分，石英，方解石，萤石半透明——部分，闪锌矿，雄黄、锡石不透明——根本不能，自然金、石墨、黄铁矿以上四种为矿物的光学性质颜色：无色/白色淡色深色金属色条痕：白色淡色深色金属色光泽：玻璃金刚半金属金属透明度：透明半透明不透明第二章矿物与岩石——矿物5硬度——是指矿物抵抗外力刻划的才干。摩氏硬度计——互划比较而得到〔10种规范硬度矿物，10级〕1—滑石2—石膏3—方解石

4—萤石5—磷灰石6—长石7—石英8—黄玉9—刚玉10—金刚石在野外任务及室内实习中，常用小刀〔硬度5.5〕、指甲〔硬度2.5〕替代硬度计，将硬度大致分三级：低〔小于2.5〕

中等〔2.5－5.5〕

高〔大于5.5〕维氏硬度：绝对硬度，压入硬度，纤维硬度仪测得的矿物硬度6解理：指矿物晶体受应力作用而超越弹性限制时，沿一定结晶学方向破裂成一系列光滑平面的固有特性。这些光滑的平面称为解理面。具有方向性，一个方向称为一组解理……。根据解理的难易程度和解理面的光滑程度分五级。〔1〕极完全解理云母、石膏〔2〕完全解理方解石〔3〕中等解理普通角闪石〔4〕不完全解理磷灰石〔5〕及不完全解理石英第二章矿物与岩石——矿物7断口：断口(fracture)是指矿物晶体受力后将沿恣意方向破裂而构成各种不平整的断面。显然，矿物的解理与断口产生的难易程度是互为消长的。根据其外形可以分为：〔1〕贝壳状断口〔2〕锯齿状断口〔3〕参差状断口〔4〕土状断口8密度：矿物的密度是指矿物单位体积的质量，矿物的相对密度与密度在数值上是一样的，但相对密度更易于测定。矿物的相对密度，是矿物在空气中的分量与4度时同体积水的分量之比。9其他性质：其他性质主要指脆性、延展性、弹性、挠性、磁性、导电性、荷电性、发光性、放射形等第二章矿物与岩石——矿物2.1.3矿物的化学性质矿物是由自然界中100多个元素当中任何一个或二个以上的元素组成的。因此矿物的化学性质就离不开这些元素的组合性质。根据矿物的化学成分，我们可以对矿物进展以下分类：1、自然元素矿物自然金，石墨，金刚石2、硫化物黄铁矿，方铅矿，闪锌矿，黄铜矿3、氧化物石英，赤铁矿，磁铁矿，褐铁矿4、卤化物食盐，萤石5、含氧岩橄榄石，辉石，长石类，云母类，闪长岩类第二章矿物与岩石——矿物2.1.4矿物的鉴别不同的矿物，外表特征和物理性质有所不同，因此，可以对矿物进展肉眼鉴定。普通可从矿物的形状、矿物的光学性质、矿物的力学性质等方面来对矿物进展鉴定。分两个步骤，常用的鉴定方法主要分为两步：第一步是是地质任务者根据矿物的外形和物理性质进展肉眼鉴定。主要根据是形状、颜色、光泽、透明度、硬度、解理、端口等。还可以根据矿物的韧性、比重、磁性、电性、发光性等特征来鉴别矿物。

第二步是在室内运用一定的仪器和药品进展分析和鉴定。有偏光显微镜鉴定法、化学分析法、X射线分析法、差热分析法等等。其主要依据是：

1.外形金金刚石自然铜〔1〕常见矿物特征-自然元素类〔2〕常见矿物特征-硫化物类方铅矿(PbS)及方铅矿晶体闪锌矿ZnS及闪锌矿晶体〔2〕常见矿物特征-硫化物类黄铜矿(CuS)及黄铜矿晶体黄铁矿Fe(S2)及黄铁矿晶体〔3〕常见矿物特征–氧化物及氢氧化物类石英(SiO2)赤铁矿(F203)褐铁矿(多种矿物的混合物〕Fe2O3磁铁矿(Fe2＋Fe3＋O4)〔4〕常见矿物特征–卤化物类萤石〔CaF2)石盐(NaCl〕〔5〕常见矿物特征–含氧盐矿物类橄榄石〔Mg，Fe〕2〔SiO4]及橄榄石晶体石榴子石(A3B2[SiO4]3及石榴子石晶体〔5〕常见矿物特征–含氧盐矿物类红柱石蓝晶石透辉石角闪石白云母黑云母〔5〕常见矿物特征–含氧盐矿物类绿泥石高岭石长石正长石方解石方解石方解石〔5〕常见矿物特征–含氧盐矿物类

硬石膏〔5〕常见矿物特征–含氧盐矿物类磷灰石第二章矿物与岩石——岩石岩石的概念岩石，是固态矿物或矿物的混合物，其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙，由一种或多种矿物组成的，具有一定构造构造的集合体，也有少数包含有生物的遗骸或遗址〔即化石〕。岩石有三态：固态、气态〔如天然气〕、液态〔如石油〕，但主要是固态物质，是组成地壳的物质之一，是构成地球岩石圈的主要成分。组成地壳的岩石，按成因分为岩浆岩、堆积岩和蜕变岩。2.1岩浆岩〔Magmaticrocks,Igneousrocks〕:它是由地壳深处或上地幔中构成的高温熔融的岩浆，在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。也可称之为火成岩。或简单地说，由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。岩浆岩的产状是岩浆岩体产出的形状、规模，与围岩的接触关系，分布特点。一.岩浆岩的产状侵入岩体产状岩基岩株岩盘岩床岩脉、岩墙喷出岩体产状火山锥熔岩流第二章矿物与岩石——岩石第二章矿物与岩石——岩石1.化学成分常以氧化物的方式表示:SiO2,Al2O3,Fe2O3,FeO,MgO,CaO,K2O,Na2O和H2O.其中,SiO2最重要，是岩石酸性程度〔基性程度〕的标志。二、岩浆岩的物质成分超基性岩SiO2<45%基性岩SiO2=45～53%中性岩SiO2=53～66%酸性岩SiO2>66%

2.矿物成分淡色矿物(富含Si、Al成分):正长石、斜长石、石英、白云母等。暗色矿物(富含Fe、Mg成分〕：黑云母、辉石、角闪石、橄榄石等。第二章矿物与岩石——岩石●全晶质结构●半晶质结构●隐晶质结构●玻璃质结构三、岩浆岩的构造和构造岩浆岩的构造第二章矿物与岩石——岩石岩浆岩的构造—指岩石中不同矿物与其它组成部分之间的陈列与充填方式。块状构造流纹构造气孔构造杏仁构造岩浆岩的构造第二章矿物与岩石——岩石四、岩浆岩的分类酸性岩SiO2>65%中性岩SiO252~65%基性岩SiO245~52%超基性岩SiO2<45%按岩浆岩的化学成分(主要是SiO2的含量)和矿物组成划分岩浆岩按岩石的构造、构造及其成因产状划分深成岩h>3km浅成岩h<3km喷出岩岩浆岩第二章矿物与岩石——岩石五.岩浆岩的鉴定察看岩石的颜色察看岩石的矿物成分察看岩石的构造和构造查表定名第二章矿物与岩石——岩石金伯利岩图片玄武岩(basalt)图片堆积岩—地表或接近地表的常温常压环境下，各种既有岩石蒙受外力地质作用下，经过风化剥蚀、搬运、堆积和硬结成岩过程而构成的岩石一、堆积岩的构成及物质组成1.堆积岩的构成风化、剥蚀阶段搬运阶段堆积阶段硬结成岩阶段2.2堆积岩第二章矿物与岩石——岩石硅质(SiO2)铁质(Fe2O3或FeO)钙质(CaCO3、MgCO3)泥质(粘土)石膏质(CaSO4)胶结物质2.堆积岩的物质组成—化学堆积或生物化学堆积作用构成，如方解石、白云石、石膏、石盐矿物成分碎屑矿物粘土矿物化学堆积矿物有机质及生物残骸—次生矿物，如高岭石、蒙脱石、水云母—原生矿物碎屑，如石英、长石第二章矿物与岩石——岩石基底式胶结胶结方式基底式胶结孔隙式胶结接触式胶结孔隙式胶结接触式胶结第二章矿物与岩石——岩石二、堆积岩的构造和构造—指堆积岩的组成物质、颗粒大小、外形胶结特性及其结晶程度1、堆积岩的构造碎屑构造砾状构造(>2.0mm)砂状构造(2.0~0.05mm)粉砂状构造0.05~0.005mm)泥质构造(<0.005mm)化学构造生物构造第二章矿物与岩石——岩石2、堆积岩的构造—指堆积岩的各组成部分之间的空间分布和陈列方式层理构造—堆积岩在构成过程中，由于堆积环境的改动，所引起堆积物质的成分、颗粒大小、外形或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层景象............................................................................................................平行层理斜层理交错层理第二章矿物与岩石——岩石交错层理层面构造—堆积岩层层面上遗留的痕迹波痕化石结核泥裂雨痕第二章矿物与岩石——岩石三叶虫顶面顶面底面三、堆积岩的分类(砾状构造)堆积岩碎屑岩砾岩砂岩粉砂岩粘土岩泥岩页岩化学及生物化学岩硅质岩碳酸盐岩第二章矿物与岩石——岩石泥灰岩(marl)图片通常指由粉砂及泥级碳酸盐与粘土矿物混合组成的一种松、软、易碎的较新的堆积岩。常呈灰、黄、绿等色，也有深色的。粉砂岩(siltstone)图片粉砂岩中的碎屑颗粒普通为棱角状，圆化的少见，这是由于颗粒太小，不易磨圆。2.3蜕变岩蜕变岩—地壳中的岩浆岩、堆积岩或既有蜕变岩，由于地壳运动和岩浆活动等的影响，呵斥物理化学条件的改动，导致原来岩石的成分、构造和构造发生一系列变化而构成的新岩石蜕变特征矿物一、蜕变岩的矿物成分共有矿物—石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石等—红柱石、硅线石、石榴子石、绿泥石二、蜕变岩的构造和