2 矿物与岩石

元素在地壳中的分布
二、矿物
是地壳中的
一种或多种化学 元素在各种地质 作用下形成的天 然单质或化合物。 矿物是组成岩石 和矿石的基本单 位。
到目前人们 所认识的矿物已 达3000多种。
金 刚 石
自 然 金 狗 头 金 ——
水晶——石英
锆石
天然矿物—自然铜
辰砂
1、矿物的特征
① 矿物可以由一种单质元素组成。如自然金、自然铜、自
2、矿物集合体及其形态
自然界中的矿物晶体主要以集合体形式出现，呈单个结晶多面 体或规则连生体产出的则很少。 矿物集合体是指同种矿物的许多单体聚集在一起的集合体整体 形态。矿物集合体的形态特征，是鉴别不同矿物的重要标志之一。 分为以下类型： 1）粒状集合体：矿物单体肉眼可见，单体呈粒状体，具不 规则聚合，如橄榄石、黄铁矿等集合体。
硬度
6 7 8 9
矿物
（正）长石 石英 黄玉 刚玉
摩 氏 硬 度 计
1 2 3 4
5
磷灰石
10
金刚石
可简记为：滑石方、萤磷长、石英黄玉刚金刚
3. 其它性质
1）比重 矿物的比重是指纯净的单矿物与4°C时的同体积水的重量 之比。 轻矿物：比重小于2.5，如盐岩、石膏、石墨等。 中等矿物：比重介于2.5～4之间，如方解石、石英、长石等。 重矿物：比重大于4，如黄铜矿、磁铁矿、重晶石等。 2）磁性 矿物的磁性是指矿物颗粒或粉末能被磁铁吸引的性质。如 磁铁矿、磁黄铁矿。 3） 与化学试剂反应 一些矿物与化学试济反应后可发生一些特殊的现象，并用来 作为鉴别矿物的标志。如方解石遇到冷的稀盐酸就立即、剧烈起 泡，而白云石遇到冷的与稀盐酸后却缓慢起泡，可区分二者。 4）其它 导电性、弹性、发光性、放射性、延展性、脆性、带电性等。
电 2）二向延展型 气 指晶体沿两个方向特别发育，矿物形态呈板状、片状。 石 如重晶石、石膏等呈板状外形；云母、石墨呈片状外形。 3）三向近等型 指晶体沿三维空间的三个方向发育程度大致相等，矿物形 态呈粒状或立方体状如橄榄石、黄铁矿、盐岩等。
1）一向延长型 指晶体沿三维的某一个方向特别发育而另两个方 向不太发育，矿物形态呈柱状、针状或纤维状。如石 英、电气石等呈柱状外形；石膏呈针状、纤维状外形。
2）板状集合体 矿物单体肉眼可见，单体呈板状，具不规
则聚合，如重晶石、黑钨矿等集合体。
3）片状集合体 单体呈片状，具不规则聚合，如云母集合体。
4）柱状集合体
单体呈柱状，具不规则聚合， 如辉锑矿集合体。 5）放射状集合体 单体呈柱状或纤维状或针状，围绕一 个中心呈放射状排列，如红柱石集合体。 6）纤维状集合体 单体呈纤维状或针状、毛发状，呈平行排 列，如石棉、纤维状石膏集合体。右图为中 沸石毛发状集合体。 方解石晶簇 7）晶簇 在岩石的空洞或裂隙中生长的柱状单体，它们以 洞壁或裂隙壁作为共同的基底大体向着一个方向生 长成簇状的矿物集合体。
一、地壳中的元素
克拉克值 元素在地壳中相对平均重量的百分含量。
是美国化学家克拉克对取自欧美5159个岩石样品，历时 40年而求出地表以下16km以上地壳内50种元素的平均 含量值。
地壳中主要元素的克拉克值（％） （据陈静生等，2001） 氧 硅 铝 铁 O Si Al Fe 46.6 27.72 8.13 5.00 钙 钠 钾 镁 Ca Na K Mg 3.63 2.83 2.59 2.09 钛 氢 磷 锰 Ti H P Mn 0.44 0.14 0.12 0.10
5）杏仁状构造
喷出岩中的气孔，被后期热水溶液中的其它矿物(如 方解石、石英、玉燧、蛇纹石等)所充填，形如杏仁。称
2）断口
若矿物受打击后沿任意方向裂开所成的凹凸不平的断面称为断口。 断口与解理不同，可出现在矿物晶体、非晶质体、胶体矿物中。常 见的有： 贝壳状断口：断口呈现具有同心圆纹的凹形曲面，形如贝壳壳面，
石英、橄榄石等。
参差断口：断口面粗糙不平、参差不齐。如黄铜矿、磷灰石等 土状断口：断口呈粉末状，见于土状矿物，如土状高岭石。
二、岩石的分类
按成因分为三大类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩、 变质岩。
三、三大类岩石的转化
由于地质作用的复杂性、多期性与漫长性，
三大类岩石之间可以相互转化。
火成岩 外力作用 熔融 熔融
变质作用
外力作用 沉积岩 变质作用 变质岩
第三节 火成岩
主要内容
一、火成岩的基本特征
二、火成岩的分类
第三节 火成岩
成侵入岩中。
3）流纹构造
火山喷发出的岩浆，在部分 矿物已结晶的的条件下，继续流 动，形成不同颜色和结构的条带， 称流纹构造。常由不同颜色和拉 长的气孔的条带表现出来。常见 于酸性的喷出岩中。
4）气孔构造
含有挥发份的岩浆，在喷 溢到地表后，因压力降低气体 膨胀、溢出形成气孔，岩浆冷 凝后在岩石内保留下了下来。 称为气孔构造。常见于基性或 酸性喷出岩中。
2. 铁镁矿物：含有铁、镁成分，颜色较深，又称为暗
色矿物，例如：黑云母、角闪石、辉石、橄榄石。
（三）火成岩的结构和构造
1. 结构：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及其组合 方式。常见的有以下几种： 1）显晶质结构：岩石全部由矿物晶体组成。 2）隐晶质结构：岩石全部矿物颗粒较细小(＜0.01mm)， 仅显微镜下可分辨其光性特征。 3）非晶质结构（玻璃质结构）：组成岩石的所有物质均为非 结晶的玻璃物质，无论肉眼或显微镜都难于辨别。 4）等粒结构与不等粒结构 等粒结构指岩石中同种主要矿物颗粒的大小大致相等。 不等粒结构指岩石中同种主要矿物颗粒的大小不等。 5）斑状结构与似斑状结构 岩石中的矿物颗粒和成分都截然分为大小不同的两部分，大者称 斑晶，小者称基质。 如若基质由隐晶质或非晶质组成则称为斑状结构； 如若基质由显晶质矿物晶体组成称为似斑状结构。
晶格子特征，而且几何外形不固定的固体称为非晶质体。如天然
玻璃、蛋白石、琥珀等。
三、矿物的形态特征
矿物晶体的形态，是指矿物的外表几何形态。 1、单体结晶习性 在相同生长条件下形成的同种矿物，其单体总是趋向于某一 特定的晶体形态，即各种晶体在相同上都有自己的习见形态，我 们称之为矿物的结晶习性。 按矿物单体在三维空间发育的程度， 结晶习性可划分为三种类型：
四、矿物的物理性质
1. 光学性质
1）颜色
颜色是矿物对可见光波选择吸收的反映。 自色：矿物本身原有的颜色。与矿物内部结构和化学成分有关。如 赤铁矿，孔雀石和斑铜矿。 他色：矿物混入了某些带色杂质所引起的颜色。如烟晶 。 假色：因矿物内部存在裂隙或表面的氧化膜对光的反射、折射所引 起的颜色。如方解石表面的彩虹。裂隙引起的假色称为晕色。
火成岩是由熔融状的岩浆冷凝固结而成的。又称为
岩浆岩。
一、火成岩的基本特征
（一）火成岩的化学成分 1. 元素 以O、Si、Al、Fe、Mg、Ca、Na、K、为主， 它们的重量占总重量的98％以上。其中O最高，占火 成岩总重量的46％以上。 2. 氧化物 以SiO2、Al2O3、Fe2O3、FeO、MgO、CaO、
平坦状断口：断口面为平坦光滑，多见于致密块状矿物。如块状高
岭石。
3）硬度 硬度是指矿物抵抗外力刻划或研磨的能力。 肉眼鉴定常常采用摩氏硬度计法（下表）。硬度为相 对大小，非绝对大小。 实验室常用手指甲（硬度2.5）和小刀或玻璃（硬度5.5） 鉴别。 注意：要观察新鲜面。
硬度 矿物
滑石 石膏 方解石 萤石
第二章 矿物与岩石
第一节 第二节 矿物的概念与性质（含常见矿物） 岩石的概念及其分类
第三节
第四节
岩浆岩
沉积岩
第五节
变质岩
第一节
矿物的概念与性质
一、地壳中的元素 二、矿物
主要内容
三、矿物的形态特征
四、矿物的物理性质 五、宝石矿物举例
第一节
矿物的概念与性质
地壳由岩石组成，岩石是矿物的集合
体，矿物由化学元素结合而成。
4）透明度
透明度是指矿物容许可见光透过的程度。一般以1cm厚 的矿物透光程度为标准，将矿物透明度分三级： 透明矿物：隔着矿物可见另一侧物体的清晰轮廓。如石 英、方解石。 半透明矿物：隔着矿物仅可见另一侧物体的模糊轮廓。
如闪锌矿。
不透明矿物：隔着矿物看不见另一侧物体的轮廓。如黄 铜矿、黄铁矿。
2. 力学性质
五、宝石矿物举例
粉红色钻石 蓝宝石晶体
蓝 宝 石 首 饰
星光红宝石
红宝石晶体
第二节 岩石的概念及其分类
主要内容
一、岩石的概念 二、岩石的分类 三、三大类岩石的转化Βιβλιοθήκη 第二节 岩石的概念及其分类
一、岩石的概念
岩石是构成地壳和上地幔固态部分的基本物质， 它是天然产出的一种或多种矿物在各种地质作用下形 成的、具有一定结构、构造的集合体。
或气态产出（天然气）。
⑥ 矿物一般多数为无机矿物，有机矿物很少。
2、矿物晶体与非晶质体
固态矿物根据内部结构分为晶质体与非晶质体。 矿物内部质点（原子、离子、分子等）有规律 1）晶体 的排列、具一定的结晶格子和一定的几何外形特征的固体称为晶 体。如石英、岩盐、方解石等。 盐岩（NaCl）晶体内部的Na+离子和Cl－离子，在三维方向 的空间上呈等间距相隔重复排列，组成立方格子结构，其外形呈 立方体状。 2）非晶体 矿物内部质点不作有规律的排列、不具有结
锰结核
10）其它形状聚合体：
主要是由胶体凝聚或溶液蒸发沉淀形成的矿物集合体。其形状多 样，如肾状肾状矿物集合体、葡萄状肾状矿物集合体、钟乳石、石笋、
石柱等。
11）块状集合体：
由均匀聚合的矿物单体组成，矿物单体难以用肉眼分辨。如黄铜 矿、铝土矿等。
12）土状聚合体：
组成矿物集合体的矿物呈粉末状，矿物单体难以用肉眼分辨，质 地松软，如一些粘土矿物集合体。
2）条痕