矿物岩石学实习报告
矿物岩石学实习指导书
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西安科技大学
常见的矿物和岩石
实习目的和要求：
1.通过对矿物标本的观察，认识常见矿物的形态、光学性质、力学性质等主要特征；
2.通过对岩石标本的观察，了解常见岩石的基本特征；
3.通过对矿物岩石标本的观察，初步掌握常见矿物岩石的鉴别方法。
实习原理：
1.矿物：是地壳中天然形成的单质或化合物，它具有一定的化学成分和内部结构，因而具有一定的物理、化学性质及外部形态。
2.岩石：不同的岩石，其矿物成分、结构、构造各不相同，故可根据这些对岩石进行鉴定。
使用的仪器、材料：
1.仪器：放大镜、小刀、条痕板等
2.材料：矿物及岩石标本
实习一矿物
一、矿物的形态及物理性质
1.形态：矿物的形态包括矿物的单体及集合体的形态。依据晶体在三维空间的发育程度，晶体形态大致分为3种基本类型：
1)一向延长型：晶体沿1个方向特别发育，呈柱状、针状和纤维状。
2)二向延展型：晶体沿2个方向相对发育，呈板状、片状、鳞片状和叶片状。
3)三向等长型：晶体3个方向发育大致相等，呈粒状或等轴状。
2.颜色：矿物的颜色是矿物对可见光区域内不同波长（700--400nm）的光选择吸收后，透射出或反射出其它剩余波长光的混合色。根据产生的原因与矿物本身的关系，可分为自色、他色和假色。
3.条痕：指矿物粉末的颜色，一般是将矿物在白色无釉瓷板上刻划而得。矿物的条痕可以消除假色，减弱他色，因而比矿物颜色更稳定。
4.透明度：指矿物（0.03mm薄片）可以透过可见光的程度。可分为透明
矿物（如石英、长石）、半透明矿物、和不透明矿物（如黄铜矿、赤铁矿）。
5.光泽：指矿物表面对可见光的反射能力。可分为：
金属光泽
呈金属般的光亮，条痕黑色、灰黑、黑绿或金属色，不透明。
如：黄铜矿。
半金属光泽
呈弱金属般的光亮，条痕深彩色（棕色、褐色等），不透明。金刚光泽
如同金刚石般的光亮。条痕为浅色或无色。透明—半透明。玻璃光泽
如同玻璃般的光亮。如石英、长石、方解石等。珍珠光泽
如同珍珠表面或蚌壳内壁那种柔和的光泽，如云母的解理面。丝绢光泽
透明矿物呈纤维状集合体时，表面具丝绢状光泽，如石棉。油脂光泽
如同油脂般的光亮，如石英的断口。土状光泽呈粉末状或土状集合体的矿物，表面暗淡如土，如高岭石。6.硬度：指矿物抵抗外来刻划、压入或研磨等机械作用的能力。测定硬度最常用的是刻划法，一直沿用的是莫斯硬度计（1822年Friedrich Mohs 所提出），莫斯硬度计由十种矿物组成，按其软硬程度排列成十级（如表2）。
将欲测矿物和硬度计中某一种矿物相
互刻划，如某一矿物能划动磷灰石（即其硬
度大于磷灰石）但又能被正长石所划动（即
其硬度小于正长石），则该矿物的硬度为5
到6之间，可写成5-6。实际工作中可以用
更简单的方法来代替硬度计，比如指甲硬度
为2.5，小刀硬度为5.5，因此，可把矿物的
硬度粗略地划分为：小于指甲（<2.5）、大于
指甲小于小刀（2.5-5.5）、大于小刀（>5.5）
三级。
7.解理：矿物受外力作用后，沿一定的
结晶方向发生破裂，并能裂出光滑平面的性
质。这些平面称解理面。根据解理发生的难
易程度，可将矿物的解理分为五个等级：
1)极完全解理矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面光滑平整。如云母。表1莫斯硬度计硬度矿物名称代替物品
1滑石2石膏指甲（2.5）、铜钥匙（3）3方解石4萤石5磷灰石小刀（5.5）、玻璃（5.5）、瓷板（6-6.5）6正长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石
2)完全解理矿物在外力作用下，很容易沿解理方向裂成平面（但不成薄片），解理面光滑。如方解石、白云石、角闪石。
3)中等解理矿物在外力作用下，产生明显的解理，但解理面不太连续和光滑。
4)不完全解理矿物在外力作用下，不易裂出解理面，解理面小而不平整。
5)极不完全解理矿物在外力作用下，极难出现解理，一般称为无解理。如石英、黄铁矿。
8.断口：矿物在外力作用下，在任意方向破裂并形成各种凹凸不平的断面，这样的断面称为断口。断口的形状主要有以下几种：
贝壳状断口呈近圆形的光滑曲面，面上常出现不规则的同心条纹，形似贝壳。如石英。
锯齿状断口呈尖锐的锯齿状。延展性强的矿物具此种断口。如自然铜。
参差状断口面参差不齐、粗糙不平。大多数矿物具此种断口。
土状为土状矿物所特有的粗糙断口，断口面呈细粉状。如高岭石。
表2矿物的颜色、条痕和透明度的相互关系
颜色无色或白色浅（彩）色深（彩）色金属色
条痕无色或白色无色或白色浅色或彩色深色或金属色透明度透明———————————半透明———————不透明
矿物非金属矿物————————————金属矿物
二、矿物的分类
第一大类自然元素矿物例如：石墨
第二大类硫化物及化合物矿物例如：黄铁矿黄铜矿
第三大类氧化物及氢氧化物矿物例如：赤铁矿石英
第四大类含氧岩
包括：硅酸盐矿物例如：橄榄石石榴子石角闪石辉石云母长石碳酸盐矿物例如：方解石
硫酸岩矿物
磷酸岩矿物
第五大类卤化物矿物例如：萤石
矿物鉴定实习报告表其它
断口解理硬度透明度光泽条痕颜色
形态矿物名称
实习二岩石
自然界的岩石可以划分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。
（一）岩浆岩
岩浆岩是岩浆冷凝固结的产物。根据岩浆岩中SiO2的含量，可以将岩浆岩分为超基性岩（SiO2<45%）、基性岩（SiO2=45%-53%）、中性岩（SiO2=53%-66%）和酸性岩（SiO2>66%）。
1.岩浆岩的矿物成分：浅色矿物包括石英、斜长石、正长石等；深色矿物包括橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。
2.岩浆岩的结构
岩浆岩的结构是指岩石的结晶程度、颗粒大小、形状特征以及这些物质彼此间的相互关系等所反映出的特征。
（1）岩石的结晶程度：指岩石中结晶物质和非结晶玻璃物质的含量比例。根据结晶程度，可将岩浆岩的结构分成如下的三类：
全晶质结构：全部由结晶矿物所组成的一种岩石结构。这种结构多见于深成岩中，如花岗岩。
玻璃质结构：全部由玻璃物质所组成的一种岩石结构。这种结构常见于火山岩中，如黑曜岩。
半晶质结构：既有结晶矿物又有非晶质玻璃所组成的一种岩石结构。这种结构也主要见于火山岩中，如流纹岩。
（2）矿物颗粒的大小（或粒度大小）
按照矿物颗粒的绝对大小（粒度）和肉眼下可辨别的程度，可将岩浆岩的结构作如下划的分：
显晶质：矿物颗粒在肉眼下是可以分辨者。显晶质结构根据岩石中主要矿物颗粒的平均直径又可分为：
粗粒结构，颗粒直径＞5mm；中粒结构，颗粒直径5—1mm；细粒结构，颗粒直径1—0.1mm；微粒结构，颗粒直径＜0.1mm
按照矿物颗粒的相对大小可以分出：
等粒结构：指岩石中同种主要矿物颗粒大小大致相等。这种结构多见于侵入岩中。
不等粒结构：指岩石中同种主要矿物颗粒大小不等。
斑状和似斑状结构：指岩石中所有的矿物颗粒和成分都俨然的分属于大小不同的两个群，大者组成斑晶，小的组成基质，若基质由显晶质物质组成则形成似斑状结构。若基质由微晶质或隐晶质和玻璃质组成则称为斑状结构。
3.岩浆岩的构造
岩浆岩的构造是指岩浆岩中不同矿物集合体间或矿物集合体与岩石的其它组成部分之间的排列充填空间方式所构成的岩石特点。岩浆岩常见的构造有如下一些：
（1）块状构造是由矿物均匀无向分布组成的一种构造，它们分布极广。
（2）斑杂构造是一种不均一构造，它们是由岩石的不同组成部分中结构上或成分上的差异造成的。因此，它们无论在颜色上还是在粒度上部是非常不均一的，而呈现出斑驳陆离的外貌。它们或由岩浆分异或是因岩浆同化混染作用而成。
（3）带状构造也是一种不均一构造，或是斑杂构造的特殊变种。它们也是由于岩石各部分成分或粒度的差异造成的，所不同的是有方向。即由不同成分或粒度相间成带分布而成，它们常见于层状辉长岩中，常常是由岩浆脉动侵入或重力分异造成的。
（4）球状构造是由一些矿物周绕某些中心呈同心层状分布而成的一种构造。
（5）气孔构造是火山岩中常见的一种构造。火山岩中的气孔构造是岩浆喷溢地表时，其中的挥发分逸散后留下的空洞，这些空洞或圆、椭圆或不规则状，其量或多或少，分布或密或疏，或定向或无向。如果这种气孔被后来的物质所充填形成了杏仁体，称杏仁构造。
（6）枕状构造水下喷溢的基性熔岩中常有枕状构造发育，枕体或多或少成扁椭球体，大小不等的堆在一起。枕体核部较致密，边缘有薄的玻璃质外壳，二者之间可有呈同心圆分布的气孔或杏仁石。枕体之间还可有其他沉积物或次生产物充填。
（7）流纹构造是由不同颜色条纹所反映出来的熔岩流的活动构造，有时顺着流动条纹还有被拉长的气孔分布。
（二）沉积岩
沉积岩形成于地表，常呈层状，是由化学及生物化学溶液及胶体的沉淀作用；或先存的岩石经剥蚀及机械破碎形成的岩石碎屑、矿物碎屑或生物碎屑再经过水、风或冰川的搬运作用，最后发生的机械沉积作用；或上述两种作用（总称为沉积作用）综合形成的。
1.沉积岩的结构
按组成性质、颗粒大小及形状等，可分为碎屑结构、泥质结构、化学结晶结构、生物结构。
（1）碎屑结构：碎屑物质被胶结物胶结而成的结构。
①碎屑物颗粒的结构
A.按颗粒的绝对大小
结构砾状结构
砂状结构
粉砂结构粗砂中砂细砂
粒径（mm）>22-0.50.5-0.250.25-0.0740.074-0.002
B.按颗粒的相对大小（即分选性）
等粒结构：颗粒大小近于相等，即分选好；
不等粒结构：颗粒大小相差甚大，即分选差。
C.按颗粒形状（即磨圆度）
棱角状：颗粒具尖锐的棱角，说明碎屑未经搬运或搬运很近；
次棱角状：颗粒棱角稍有磨蚀，尖角不突出，说明碎屑经过了短距离搬运；
次圆状：颗粒棱角有显著磨蚀，但碎屑的原始轮廓还可看出，说明碎屑经过了较长距离的搬运；
圆状：颗粒棱角全磨完，已看不出碎屑的原始轮廓，说明碎屑经过了长距离的搬运和磨损。
②胶结物的结构
A.按胶结物成分
硅质胶结：硬度高，颜色浅；
铁质胶结：强度次于硅质，红色；
钙质胶结：颜色浅，强度较低，易受溶蚀；
泥质胶结：颜色多呈黄色、褐色，胶结松散，强度低，遇水易软化。
B.按胶结方式
基底式胶结：胶结物较多，碎屑彼此不相连；
孔隙式胶结：碎屑颗粒紧密相连，胶结物充填在颗粒间空隙中；
接触式胶结：仅在颗粒彼此接触处才有胶结物，胶结物数量很少。
（2）泥质结构
页岩和泥岩的主要结构，在外观上呈致密均匀的泥质状态。
（3）化学结晶结构
由溶液中沉淀或重结晶、纯化学成因所形成的结构。根据沉积时的环境，可进一步分为：
A.晶粒结构：主要由矿物晶粒组成，肉眼可分辨的称显晶结构，按晶粒的大小可进一步划分为巨、粗、中、细、粉晶，肉眼不可分辨的为隐晶结构。
B.鲕（豆）状结构：主要由先期形成的鲕粒被后期化学沉淀物胶结形成的一种化学结构。
C.竹叶状结构：由先期形成的竹叶状的砾石被后期化学沉淀物胶结而成的一种化学结构。
（4）生物结构：由生物遗体或碎片组成的一种结构，也称为生物化学结构，可进一步分为：
贝壳结构：由完整的生物遗体组成，如贝壳灰岩、珊瑚灰岩。
生物碎屑结构：由生物遗体的碎片组成。
3.沉积岩的构造
沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。层理是沉积岩的颜色、成分和结构沿垂直方向变化而显现出来的一种层状构造。它是沉积岩最重要的一种构造特征，是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要标志。根据沉积岩的层理特征，不仅可确定沉积介质的性质和能量状况，而且还可判断沉积环境，有的层理还可确定水(风)的运动方向、确定地层顶底，有助于对比和划分地层。
（1）水平层理：水平层理主要见于细粒岩石(泥岩、细粉砂岩、泥晶灰岩)中，由平直、彼此与层面平行的细层所组成的层理。细层可连续或不连续，厚
度0.1-1mm左右。
（2）平行层理：主要见于砂岩中，外貌上与水平层理相似，但成因显然不同。平行层理是在较强的水动力条件下，由平坦床沙的迁移而形成的，而非静水沉积在高流态中形成的平行层理。
（3）波状层理：细层呈对称或不对称的波状起伏，但总的方向平行层面，前积层和后积层均保存了的层理，称波状层理。其形成是由于波浪或潮汐的振荡运动，或单向水流的前进运动，常形成于水介质较浅地区。
（4）交错层理：交错层理是最常见的层理类型之一，在层内由一系列倾斜的细层与层面或层系界而相交，故又称斜层理。交错层系可以彼此呈重叠、交错、切割的方式组合。
（5）递变层理：具有粒度递变的一种特殊层理，又称粒序层理，层理的特点是由底向上至顶部粒度由粗逐渐变细(称正粒序)或由细逐渐变粗(称逆粒序)。
（6）韵律层理：这是一种在成分、结构（如粒度)与颜色方面不同的薄层作有规律的、简单的重复出现而组成的层理。
（7）块状层理：在层内物质均匀，组分和结构均无分异现象，不显示细层构造的层理。以沉积物质(常是悬浮物质)的快速堆积为特征，由沉积物的垂向加积作用形成的产物。
（三）变质岩
变质岩是由岩浆岩和沉积岩经过变质作用形成的。
1.变质岩的矿物成分
原来岩石的矿物：石英、长石、云母、角闪石、方解石、白云石等；
变质矿物：石榴子石、绿泥石、滑石、蛇纹石、石墨等，这些是变质岩特有的矿物。
2.变质岩的结构
根据成因，变质岩的结构一般可分四类：碎裂结构、变晶结构、变余结构、交代结构。
变形结构：原岩在定向压力作用下，当压力超过岩石或矿物的弹性极限时，矿物便发生弯曲、变形。如定向压力进一步增强，超过其强度极限时则发生破裂和粒化作用，甚至产生韧性变形，形成各种变形结构。
变晶结构：岩石在固体状态下原来的物质发生重结晶或变质反应所形成的结构称为变晶结构。这是变质岩中最常见的结构。
变余结构：原岩在变质作用过程中，由于重结晶、变质结晶作用不完全。原岩的结构特征被部分残留下来，这时就称为变余结构。
交代结构：发生交代变质作用时，原岩中的矿物被取代、消失，与此同时形成新生矿物。这种作用既可以置换原有矿物，以保持原岩的结构方式进行，也可以形成新矿物新结构的方式进行。
3.变质岩的构造
主要是片理构造和块状构造。其中片理构造是变质岩特有的。比较典型的构造类型有：
块状构造：这是由矿物成分和结构都成无向的均匀分布所组成的一种构造，是一些大理岩和石英岩等岩石中常有的构造。
板状构造：岩石在应力作用下产生一组密集平行的破裂面即劈理，这些劈理就组成了板状构造，劈理面常光滑平整。
千枚状构造：岩石中各组分基本已重结晶并呈定向排列，使岩石呈薄片状，片理面上具丝绢光泽。还常见具挠曲和小褶皱。
片状构造：这种构造主要由鳞片状、柱状和部分粒状矿物定向排布成薄的面状。这些面称片理面。片理面可以平直，也可以弯曲。它们是变质岩中极常见的一种构造。
片麻状构造：这种构造以粒状变晶矿物为主，其间杂以鳞片状、柱状变晶矿物断续定向分布而成。它们的结晶程度都比较高，是片麻岩中常见的构造。
岩石名称颜色矿物成分结构构造其它
岩石名称颜色矿物成分结构构造其它