工程地质 第二节 主要造岩矿物及其物理性质.pdf

矿物 是地壳中由地质作用所形成的 具有一定矿物 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 化学成分和物理性质的单质或化合物 第二节第二节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 第一篇第一篇 基础地质知识基础地质知识 第一章第一章 矿物与岩石矿物与岩石 已发现的矿物种类达已发现的矿物种类达30003000余种 构成岩石的主要余种 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 为造岩矿物 第二节第二节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 二 矿物的形态二 矿物的形态 三 矿物的物理性质三 矿物的物理性质 四 主要造岩矿物四 主要造岩矿物 五 五 矿物的鉴定方法矿物的鉴定方法 一 矿物的化学成分一 矿物的化学成分 化合物类矿物 化合物类矿物 金刚石 金刚石 C C 硫磺 硫磺 S S 石墨 石墨 C C 自然金 自然金 AuAu 自然银 自然银 AgAg 自然铜 自然铜 CuCu 等 等 单质类矿物 单质类矿物 主要造岩矿物 常见矿物 就其化学成分而言 主要造岩矿物 常见矿物 就其化学成分而言 分为硫化物 氧化物 卤化物 碳酸盐分为硫化物 氧化物 卤化物 碳酸盐 硫酸盐硫酸盐 硅酸盐等 但绝大多数为硅酸盐类矿物 硅酸盐等 但绝大多数为硅酸盐类矿物 一 矿物的化学成分一 矿物的化学成分 地壳中主要元素的克拉克值 地壳中主要元素的克拉克值 氧氧 49 13 49 13 硅硅 26 00 26 00 铝铝 7 457 45 铁铁 4 20 4 20 钙钙 3 25 3 25 钠钠 2 402 40 钾钾 2 35 2 35 镁镁 2 35 2 35 氢氢 1 001 00 一 基本概念 一 基本概念 二 矿物的形态二 矿物的形态 结晶质矿物 结晶质矿物 非结晶质矿物 非结晶质矿物 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 如 盐岩 石英 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 非结晶质矿物非结晶质矿物 玻璃质 玻璃质 是高温熔融体迅速冷凝而成 胶体质 胶体质 由胶体溶液沉淀或干涸凝固而成 二 矿物形态 二 矿物形态 单晶体矿物形态单晶体矿物形态 矿物集合体形态矿物集合体形态 二 矿物形态 二 矿物形态 单晶体矿物形态 单晶体矿物形态 菱面体状 如方解石等 片状 鳞片状 如云母 绿泥石等 板状 如斜长石 柱状 如长柱状的角闪石和短柱状的辉石 立方体状 如岩盐 方铅矿 黄铁矿等 菱形十二面体状 如石榴子石等 结晶质矿物的晶体形态 结晶质矿物的晶体形态 石榴子石的晶体形态石榴子石的晶体形态 石英的晶体形态 二 矿物形态 二 矿物形态 矿物集合体形态 矿物集合体形态 由同种矿物许多单体聚合在一起的整体称之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 为矿物的集合体形态 晶簇 粒状集合体 纤维状集合体 钟乳状集合体 结核和鲕状集合体 土状 石英晶簇 方解石晶簇 粒状集合体簇 黄铁矿 赤铁矿鲕状集合体 赤铁矿肾状集合体 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 三 矿物的物理性质三 矿物的物理性质 1 矿物的光学性质矿物的光学性质 矿物的光学性质 矿物对自然光反射矿物的光学性质 矿物对自然光反射 折射和吸收能力差异等表现出来的折射和吸收能力差异等表现出来的 各种性质各种性质 1 颜色颜色 取决于矿物化学成分和内部结晶构造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 与矿物本身性质无关 他色 由于含外来带色杂质而引起的颜色 与矿物本身性质无关 假色 由矿物中的裂隙或矿物表面氧化膜对光的折射 散射引起 假色 由矿物中的裂隙或矿物表面氧化膜对光的折射 散射引起 2 条痕条痕 粉末色 是指矿物在条痕板上擦划后所留下的痕迹 粉末色 是指矿物在条痕板上擦划后所留下的痕迹 即矿物粉末的颜色 即矿物粉末的颜色 3 光泽光泽 矿物表面呈现的光亮程度 矿物表面呈现的光亮程度 根据光泽由强而弱的次序 可分为 根据光泽由强而弱的次序 可分为 金属光泽金属光泽 半金属光泽半金属光泽 非金属光泽非金属光泽 造岩矿物绝大部分为非金属光泽 造岩矿物绝大部分为非金属光泽 玻璃光泽玻璃光泽 油脂光泽油脂光泽 丝绢光泽丝绢光泽 珍珠光泽珍珠光泽 土状光泽土状光泽 4 透明度透明度 是指矿物透光能力的大小 主要取决于矿物是指矿物透光能力的大小 主要取决于矿物 对光对光 的吸收率 的吸收率 可分为透明 半透明 不透明三级 可分为透明 半透明 不透明三级 1 矿物的光学性质矿物的光学性质 2 矿物的力学性质矿物的力学性质 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 极完全解理极完全解理 如云母 石墨 石膏等 完全解理完全解理 如方解石 方铅矿等 中等解理中等解理 如长石 角闪石 白钨矿 普通辉石等 不完全解理不完全解理 如磷灰石等 极不完全解理极不完全解理 如石英 石榴子石等 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 断口形态断口形态 2 断口断口 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 2 矿物的力学性质矿物的力学性质 3 硬度硬度 是指矿物抵抗刻划 压入和研磨的能力 是指矿物抵抗刻划 压入和研磨的能力 摩氏 F Mols 硬度计来测定矿物的相对硬度 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 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 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 四 常见矿物介绍四 常见矿物介绍 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 2310 2 KAlAlSi OOH F 五 矿物的鉴定方法五 矿物的鉴定方法 1 1 野外鉴定矿物的方法 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 注意注意 要善于抓住矿物的主要特征 2 2 实验室鉴定矿物的方法 实验室鉴定矿物的方法 借