地质学基础矿物的概念、类型和构造

1、地质学基础矿物的概念、类型和构造地质学基础矿物的概念、类型和构造内容提要矿物的概念矿物的物理性质及常见种类鉴定岩石的概念岩浆岩、沉积岩和变质岩的鉴定特征（包括主要矿物成分、结构、构造）三大类岩石的常见类型地质学基础矿物的概念、类型和构造岩石与土壤的关系土壤固体成份中绝大部分是矿物质（占总质量的95%），它是岩石通过风化而形成的。 因而，学习土壤学必须先认识形成土壤矿物质的岩石。地质学基础矿物的概念、类型和构造第一节 矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造狭义： 指地壳（岩石圈 ）中的化学元素在各种地质作用 下形成的自然体。广义：包括地壳矿物、地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物 。地球结构矿物

2、地质学基础矿物的概念、类型和构造地质作用内动力地质作用：地壳运动岩桨作用变质作用地震作用外动力地质作用：风化作用剥蚀作用搬运作用沉积作用硬结成岩作用地质学基础矿物的概念、类型和构造火山喷发沿断层内力地质作用地质学基础矿物的概念、类型和构造矿物的分类单质矿物化合物矿物原生矿物：岩浆矿物次生矿物：表生和变质矿物深色矿物浅色矿物矿物成因组成颜色晶体晶体矿物非晶体矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造矿物的鉴定依据形状颜色与条痕光泽与透明度硬度解理及断口比重其它物理性质物理性质化学性质特殊化学反应地质学基础矿物的概念、类型和构造晶体矿物颜色条痕硬度比重晶体形状晶体表面光泽解理情况颜色条痕硬度比重块体形状

3、块体表面光泽非晶体矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造1. 颜色：是认识矿物最基本的要素 深色矿物和浅色矿物 自色：矿物本身所固有的颜色，是由矿物的成分 （色素离子）和构造决定。 他色：由于矿物混入了杂质或气泡而造成。 假色：由于矿物内部裂缝、解理面及表面的氧化膜引起的光波的干涉而产生的颜色。一、矿物的物理性质因此，要正确确定矿物的颜色，必须观察矿物的新鲜断面。但有时由于矿物混入了杂质，即使是新鲜面也不是真正的颜色，为了避免他色、假色，可引入条痕。地质学基础矿物的概念、类型和构造2. 条痕矿物粉末的颜色。在未上釉的瓷板上刻划矿物，板上留下粉末的痕迹即矿物的条痕。测定条痕只适合深色矿物，只适合硬

4、度比瓷板小的。硬度比瓷板大的矿物，如何鉴定？物理性质地质学基础矿物的概念、类型和构造3. 光泽矿物表面对可见光波的反射特征（1）金属光泽：如黄铁矿、黄铜矿等。（2）半金属光泽：如磁铁矿、赤铁矿。（3）非金属光泽：包括玻璃光泽、珍珠光泽、脂肪光泽。常见的矿物光泽：(1)金属光泽： 表面象金属器皿一样光亮。(2)玻璃光泽：象玻璃表面一样光泽（方解石）。(3)珍珠光泽： 象珍珠表面一样光泽（云母）。(4)脂肪光泽：光线呈散射现象，有油状的感觉（石英断口）。物理性质晶面或解理面另外还有土状光泽、丝绢光泽等地质学基础矿物的概念、类型和构造4. 硬度矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力。摩氏硬度表硬度-10分别是

5、：滑石 （1） 石膏 （2） 方解石 （3） 萤石 （4） 磷灰石 （5） 正长石 （6） 石英 （7） 黄玉 （8） 刚玉 （9） 金刚石（10） 注：摩氏硬度计仅是硬度的一种等级，它只表明硬度的相对大小，不表示其绝对值的高低，根据力学数据,石英的硬度是滑石的3500倍，而金刚石的硬度是石英的1150倍。物理性质指甲：；铜具：3；小刀：；钢锉：6-7地质学基础矿物的概念、类型和构造5.解理和断口矿物受外力作用后，沿一定方向平行裂开的性能为解理。裂开后形成的光滑面称解理面。注：结晶质的矿物才具有解理，非结晶质的矿物不具解理 。如果矿物受力后不沿一定的方向裂开， 而是不规则破碎，那么破碎后形成的

6、面叫断口。物理性质地质学基础矿物的概念、类型和构造(1)极完全解理：解理面大而完整光滑， 无断口出现（云母）(2)完全解理：常裂成规则小块，解理面光滑，断口少见（方 解石）(3)中等解理：很少出现大的光滑平面 (角闪石、长石、辉石）(4)不完全解理：解理面少见（磷灰石）(5)极不完全解理：无解理（石英）常见断口：贝壳状（石英断口）及锯齿状(纤维石膏）、平坦状（蛇纹石）等。解理可分：物理性质地质学基础矿物的概念、类型和构造云母的解理（一组）返回地质学基础矿物的概念、类型和构造方解石的解理（三组；斜交）返回地质学基础矿物的概念、类型和构造石英的贝壳状断口返回地质学基础矿物的概念、类型和构造6.相对

7、密度（比重）单矿物在空气中的质量与同体积水在4C时重量之比。比重大小决定于组成矿物的元素的原子量和构造的紧密程度。矿物的比重差别很大（从1到23，一般在之间）。轻矿物： 小于2.5 中等矿物： 之间重矿物： 大于4只有当两种矿物的比重有很大差异时，才能作为鉴定特征。物理性质地质学基础矿物的概念、类型和构造7.其他物理性质（1）磁性 （2）发光性（3）放射性 （4）感觉性质：如硫臭、食盐咸味、钾盐苦味、明矾的涩味、滑石的滑感等。此外，尚有脆性、延展性、弹性等，对某些矿物亦有特殊的鉴定意义。 物理性质地质学基础矿物的概念、类型和构造二、常见造岩矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造1石英(quart

8、z) 块状石英：是在有限空间中形成的， 一般在岩石中都是块体石英。一般是乳白色，硬度大(7)，脂肪光泽。 酸性岩石中含量较多。地质学基础矿物的概念、类型和构造晶体石英： 是六方柱状晶体，常成品簇，由于晶体有晶面， 晶面常是玻璃光泽，硬度和块体石英一样都是7，常透明。无色透明的称水晶。 石英是自然界中较难风化的矿物。一般不进行化学风化，风化后形成碎屑，因而含石英多的岩石形成的土壤砂性大，易水土流失。地质学基础矿物的概念、类型和构造晶体石英常见矿物水晶是一种宝石。中国最大的石英晶体产于江苏，重吨。南非盛产水晶地质学基础矿物的概念、类型和构造有色水晶 无色透明的水晶混入各种杂质后,常呈紫、黑、玫瑰等

9、色。因此，根据颜色水晶可分为：紫晶、黄晶、蔷薇水晶、烟水晶、茶晶、墨晶等。紫晶最为珍贵，其次是黄晶、烟晶。 地质学基础矿物的概念、类型和构造非晶体石英（玛瑙）常见矿物二氧化硅胶体沉淀而成。地质学基础矿物的概念、类型和构造非晶体石英（蛋白石）常见矿物蛋白石是天然的硬化的二氧化硅胶凝体，含5-10%的水分。内部具球粒结构，集合体多呈葡萄状、钟乳状。底色呈黑色、乳白色、浅黄色、桔红色等。半透明至微透明 地质学基础矿物的概念、类型和构造2. 正长石和 斜长石长石类矿物是最主要的造岩矿物，可占地壳重量的50。主要是钾、钠或者钙等的铝硅酸盐类矿物。正长石因为二组解理成90度而得名。斜长石则因为二组解理成8

10、6度而得名。常见矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造钾长石(orthoclase）即正长石（ KAlSi3O8 ）晶体短柱状，肉红色、浅黄色、浅黄红色等，完全解理，硬度。正长石在岩石中呈晶粒，长方形的小板状，板面具有玻璃光泽。伴生矿物为石英、云母等。 正长石易风化，风化后形成粘土矿物高岭石等，可为土壤提供大量K养分。正长石类矿物一般含氧化钾。地质学基础矿物的概念、类型和构造斜长石(plagioclase) Na（AlSi3O8）Ca（Al2Si2O8） 常呈板状和柱状晶体。白色或灰白色。玻璃光泽，完全解理，硬度。在岩石中多呈晶粒，长方形板状，白色或灰白色，玻璃光泽。伴生矿物主要是辉石和角闪石。

11、 斜长石比正长石容易风化，风化产物主要是粘土矿物，能为土壤提供K、Na、Ca等矿物养分。地质学基础矿物的概念、类型和构造正长石和斜长石的主要区别正长石斜长石两组解理角度90o 86o晶体形状短、粗柱体，粒状 片状、条状或长柱状 颜色肉红色为主灰白色为主光泽解理面有玻璃光泽有珍珠或玻璃光泽硬度6.06-6.5分布酸性岩浆岩基性、中性岩浆岩地质学基础矿物的概念、类型和构造3. 白云母和黑云母 云母的最主要特征是一组极完全解理和珍珠光泽。此外，白云母和黑云母区别之处主要是颜色。由于黑云母含有Fe、Mg，所以变成黑色。云母容易沿着表面呈薄片状崩解，但白云母化学分解非常困难。在高温多雨化学分解强烈的热带

12、地方，白云母也往往呈细薄片状混杂在土壤中。黑云母易化学分解，在风化过程中形成的粘土矿物往往是伊利石或混层矿物。 常见矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造 常见片状、鳞片状、无色透明或浅色(浅黄、浅绿)透明。一组极完全解理，薄片具有弹性，珍珠光泽，硬度。 广泛分布在花岗岩、片麻岩和片岩中。较难风化，风化产物为细小的鳞片状，强烈风化后能形成高岭石等粘土矿物。白云母(muscovite)KH2Al3Si3O12地质学基础矿物的概念、类型和构造 深褐色或黑色，其他性质同白云母。 主要分布在花岗岩、片麻岩和结晶片岩中，伴生矿物是石英、正长石等。 较白云母易于风化，风化物为碎片状。黑云母(biotite)

13、KH2(Mg,Fe)3AlSi3O12地质学基础矿物的概念、类型和构造4. 角闪石和辉石 是两种深色矿物，在自然界中也是极难区别的两种矿物。常见矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造普通角闪石(hornblende) Ca（Mg，Fe）3Si4O12 角闪石呈细长柱状，深绿至黑色，玻璃光泽，两组完全解理，硬度6.0,主要分布在岩浆岩和变质岩中的片麻岩和片岩中。在岩石中呈针状或纤维状。伴生矿物为正长石、斜长石和辉石。 角闪石易风化，风化产物为粘土矿物。 地质学基础矿物的概念、类型和构造辉石(pyroxene) Ca（Mg，Fe）Si2O6 呈短柱状、致密块状，棕至暗黑色，条痕灰色，二组中等解理，硬

14、度。主要分布在辉长岩和玄武岩中，在岩石中多呈晶粒状。伴生矿物为角闪石、斜长石等。 辉石较角闪石难风化，风化物为粘土矿物，富含Fe。地质学基础矿物的概念、类型和构造角闪石和辉石的一般区别角闪石辉石晶体形状长柱状 短柱状解理两组完全两组中等劈开角124o87o颜色黑绿色黑色、黑绿色硬度6.06-6.5分布中性、基性和超基性岩浆岩基性、超基性岩浆岩岩石中的特征长条状、纤维状、针状晶粒状角闪石和辉石是较易风化的矿物 地质学基础矿物的概念、类型和构造5. 橄榄石 （Mg，Fe）2SiO4 一般为橄榄绿色、有时为淡褐、淡灰红及灰绿等色，也有无色的，条痕白色或淡黄色。玻璃光泽的粒状晶体硬度，比重，极不完全解

15、理，断口贝壳状。分布：橄榄石分布在含硅酸较少的岩浆岩中，如辉长岩、辉绿岩、玄武岩等超基性中，其伴生矿物为辉石和斜长石。风化：橄榄石富含亚铁离子，同时多有细的裂缝，所以易风化变成无色或淡绿色的蛇纹石等。以上1-5介绍的是常见的原生矿物常见矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造 6. 方解石(CaCO3) 方解石呈三向完全解理，白色为主，有时有淡黄色、粉红色等，它的三向解理成菱面体，硬度。 方解石和1:3稀HCl有气泡反应（此可作为野外鉴定矿物的简便方法）。7、白云石晶体常为弯曲的马鞍状、粒状或致密块状，颜色灰白有时微带黄褐等色，玻璃光泽，硬度，三组菱面体解理完全。白云石遇稀盐酸反应微弱，其粉末加盐

16、酸起泡沫反应，这是与方解石的重要区别之一。马鞍状常见矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造 次生矿物，呈三向完全解理，白色为主，有时有淡黄色、粉红色等，它的三向解理成菱面体，硬度 。与稀盐酸反应生成CO2气泡。 分布很广，是大理岩、石灰岩的主要矿物，常为砂岩、砾岩的胶结物，也可在基性喷出岩气孔中出现。 方解石的风化主要是受含CO2的水的溶解作用，形成重碳酸盐随水流失，石灰岩地区的溶洞就是这样形成的。6.方解石(calcite) CaCO3 地质学基础矿物的概念、类型和构造 由方解石、菱美矿结合而成，呈弯曲的马鞍状、粒状、致密块状等，灰白色，有时带微黄色，玻璃光泽，三组解理，性质与方解石相似，但较

17、稳定，与冷盐酸反应微弱，只能与热盐酸反应，粉末遇稀盐酸起反应。 白云石是组成白云岩的主要矿物，也存在于石灰岩中。风化物是土壤Ca、Mg养分的主要来源。7.白云石(dolomite) CaCO3MgCO3地质学基础矿物的概念、类型和构造冰洲石(无色透明的方解石)地质学基础矿物的概念、类型和构造赤铁矿（Fe2O3）赤铁矿呈半金属光泽，常呈鲕状、豆状等集合体，色赤红，条痕樱红色，无解理。8、三种含铁矿物以上6-8介绍的是常见的表生矿物褐铁矿（2Fe2O33H2O ）是一种铁矿，也为半金属泽，常呈钟乳状集合体，表面多孔磁铁矿（Fe3O4）晶体呈八面体，普通多呈致密粒状、块状的集合体，铁黑色，条痕黑色，半金属光泽，硬度，比重，无解理，具磁性。 常见矿物地质学基础矿物的概念、类型和构造蛇纹石(serpentine) （H4Mg3Si2O9） 绿色并具有数种颜色条纹，磨光后似蛇皮，由橄榄石变化而成。硬度为2.5-4,断口贝壳状、多片状。多见于大理岩、白云岩中。地质学基础矿物的概念、类型和构造高岭石(kaolinite) （H2Al2Si2O8.H2O） 致密细粒状、土状集合体，白色或浅红色，硬度1，比重，具粗糙性，加水有可塑性。是黏土矿物的主要成分。地质