各种矿物成分描述(二)

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常见矿物识别

常见矿物识别

常见矿物的识别一、硫化物类方铅矿(PbS):完好晶体常呈立方体,集合体为粒状、致密块状。

铅灰色,条痕黑色,金属光泽。

硬度2-3。

比重7.4~7.6 。

有三组立方体完全解理,性脆。

鉴定特征:具三组正交的立方体完全解理,比重大,可以与其他铅灰色矿物,如辉锑矿、辉钼矿等区别。

闪锌矿(ZnS):晶体呈四面体(极少见),常呈粒状、块状集合体。

随着含铁(Fe2+)量的增高,颜色由无色——浅黄——褐黄——黄褐——棕黑色;条痕由白色到褐色;光泽由树脂光泽——半金属光泽。

硬度3.5~4,比重2.9~4.2。

有六组完全解理(多面闪光)。

鉴定特征:条痕比颜色浅,六组完全解理,较小的硬度,可与黑钨矿、锡石等区别。

辉锑矿(Sb2S3):晶形常呈斜方柱形长柱状、针状。

柱面上具有纵纹。

集合体一般为束状、柱状、针状、放射状,少数为柱状晶簇。

铅灰色,条痕黑色。

金属光泽。

硬度2~2.5,比重4.51~4.66。

一组柱面解理完全,解理面上常有横纹。

鉴定特征:根据柱状晶形、一组解理及解理面上常有横纹,与方铅矿区别。

黄铜矿(CuFeS2):完全晶形极少见,常呈粒状,致密块状集合体。

铜黄色,表面有时见蓝、紫、褐色等斑杂锖色(假色)。

条痕绿黑色,金属光泽。

硬度3.5~4,比重4.1~4.3。

性脆,无解理,断口参差状。

鉴定特征:黄铜矿与无晶形的黄铁矿,可根据黄铜矿新鲜面颜色深和较低的硬度来区别。

黄铁矿(FeS2):晶形常呈立方体和五角十二面体,常具有三组互相垂直的晶面条纹。

集合体为粒状,致密块状。

浅铜黄色,表面常有黄褐色的锖色(假色)。

条痕绿黑或褐黑色,金属光泽。

硬度6~6.5,比重4.9~5.2。

性脆,无解理。

鉴定特征:根据完全的晶形和晶面条纹,浅铜黄色,较大的硬度,可与黄铜矿区别。

口决:黄铜黄铁似兄弟,金黄浅黄真美丽;条痕色黑皆性脆,金光闪闪多威仪。

刀子面前显高低,黄铜屈服铁无异;风化面上露本性,黄铁变褐铜生绿。

二、氧化物和氢氧化物类石英SiO2:石英是以SiO2为成分的一族矿物的统称。

煤矿地质第二章三大类岩石简述

煤矿地质第二章三大类岩石简述
灰褐色,灰绿,红褐色等。斑状结构或无
斑。
隐晶结构,玻璃质结构,块状构造。
四、花岗岩-流纹岩类(酸性岩类) 1.一般特征: SiO2>65% 主要矿物:钾长石,酸性斜长石,石英 次要矿物:黑云母,角闪石
副矿物:磁铁矿,锆石等
色率一般小于10
2.深成岩:花岗岩-呈浅肉红色,浅灰色等,
粗-细粒结构或似斑状结构,块状构造。主要
第二章
一、矿物的概念:
矿物和岩石
矿物
第一节
矿物 :是由各种地质作用形成的,在一定地 质条件和物理化学条件下相对稳定的自然元素单 质或化合物。 晶体与非晶体的概念 所谓晶体是指内部质点(原子、离子或分子) 在三维空间呈周期重复排列的固体。也可以形象 地说,晶体是具有格子构造的固体。
(一)矿物的形态
1.矿物的单体(单个晶体)形态 (1)理想晶体的形态 单形(由同形等大的晶面构 成的晶体形态)、聚形(由两种或两种以上形状 和大小的晶面构成的理想形态)。 (2)实际晶体的形态 歪晶(晶体在生长过程中, 由于受外界条件影响,常不同程度地偏离其理想 形态,形成歪晶) 。 (3)晶体的习性 矿物晶体在一定条件,常常趋向 于形成的某一习惯性形态,称为晶体的习性,简 称晶习。三向等长、二向延展、一向伸长。(许 多晶体的晶面上可以见到一系列平行或交叉的条 纹,称晶面条纹)。
主要矿物:中性斜长石,角闪石
次要矿物:辉石,角闪石,黑云母,石英
色率为15-40
2.深成岩:闪长岩-呈灰色至绿灰色,中、
细粒粒状结构,块状构造,
主要矿物中性斜长石,角闪石。次要矿物辉石,
黑云母,石英或钾长石。
浅成岩:闪长玢岩-斑晶是中性斜长石,
角闪石,呈灰绿色,斑状结构,块状构造。

第二章 土壤的矿物组成

第二章 土壤的矿物组成

非晶体石英(蛋白石)
2、正长石和斜长石
--长石类是最主要的造岩矿物,可占地壳重量的50%
正长石
斜长石
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86度而得名
正长石(钾长石)
• 晶体短柱状,肉红色、浅 黄色、浅黄红色等,完全 解理,硬度6.0。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。
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指甲:2-2.5,铜具:3 小刀:5-5.5 钢锉:6-7
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。
5 解理和断口
解理: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。
• 橄榄石呈粒状集合体出现, 橄榄绿色?,玻璃光泽或油 脂光泽。
以上(1-6)介绍的是常见的原生矿物
7 方解石和白云石
• 方解石成分是CaCO3 • 白云石的成分为CaCO3·MgCO3 ✓ 方解石和1:3稀HCl有气泡反应,反应剧烈(此可作为野外
鉴定矿物的简便方法)。 ✓ 白云石遇稀盐酸反应微弱,其粉末加盐酸起泡末反应,这是
闪长岩。
风化比较容易,形成的土壤 一般砂质的,褐色或者红色, 含磷较丰富,钾较少.
(4)安山岩
中性喷出岩,斑状结构(斑晶为 中性斜长石、基质为隐晶质), 块状或气孔构造,灰、灰绿等。
容易风化,形成的土壤多 为壤土和黏壤土.
(5)正长岩
深成岩,几乎全部由肉红色或灰 白色的正长石组成 ,暗色矿物常有 黑云母、角闪石和辉石,一般无 石英,副矿物有磷灰石、磁铁矿 等。正长岩的颜色多为肉红色、 灰白色,多半是中粒结构,块状 构造。

成因矿物学(矿物的标型性)2

成因矿物学(矿物的标型性)2

如金刚石原只产于金伯利岩岩筒中,现发现在钾 镁煌斑岩中、基性、超基性岩包体中也有产出,其 中钾镁煌斑岩型金刚石矿床已成为一重要的金刚石 矿床类型。
海绿石:原是海相地层的指示矿物,现在不同 盐度的陆相水体沉积物中也有发现。 3)区域性:有些标型矿物具有全球的适用性, 而有一些只是在某一区域或某一矿床或矿区内适用 ,这是由于当地的构造地质背景决定的。
形成和稳定于某种特定的地质环境,或者只在某一特定的地质作用 中形成的矿物。
特点: 1)矿物的单成因性:
在自然界有些矿物主要趋向于或者只有一种成因。如:铬铁矿主要 产于超基性岩中;斯石英、柯石英专属于高压冲击变质成因(多在陨石坑 和上地幔);辰砂、辉锑矿是低温热液矿床的标志。
2)标型矿物的相对性:
一些是单成因的矿物,在其它成因中也有发现。
5.分布于不同地质时代和不同矿床类型、不同岩石类型中的 矿物同位素组成不同。
如:沉积碳酸盐:δ13C,接近于0值(PDB; 岩浆成因的碳酸盐矿物:δ13C -5.3~-7.0‰; 有机质堆积物:δ13C -24~-29‰; 基性超基性岩矿物组合包裹体中金刚石:δ13C -0.25~-03.44‰ 陨石中有金刚石δ13C -0.58~-0.63‰ 冲击岩中的金刚石δ13C -1.32~-1.87‰
黄铁矿中的Co/Ni:
王奎仁(1989)通过我国65个点,共115件黄铁矿样品的 分析研究指出不同成岩成矿条件下形成的黄铁矿其Co/Ni有一定 的标型特征。 同生沉积:显著小于1,范围0.011~ 0.37 沉积改造:随改造强度而增大,从0.16~0.8到接近于1 沉积变质:随变质程度加深而增大,从1.47~5.75
二、离子占位标型
一些结构复杂矿物中离子占位与其形成时的物理化学条件关系密切。 例如辉石的结构类型受化学成分和温度的控制; 辉石晶体的化学式基本上可用M1M2X2O6表示,X位置通常进行类质 配位数为6,M1位置为Ti4+, Al3+, Cr3+, Fe3+, 同 象代替的是Al, Si 它们占据四面体孔隙,配位数为4,M1M2为八面体孔隙, M2位置为Ca2+, Li+, Na+, K+

第二章 岩石与矿物

第二章 岩石与矿物

4 胶体吸附作用 对于某些胶体矿物,因胶体的吸附作用,会引起矿物的化学成分的变化。 胶体是一种微小团粒,具有很强的吸附作用,能吸附多种离子。胶体矿物有 蛋白石,软锰矿等。
纳米TiO2的TG和DTA热分析图 The results of TG of nano-sized TiO2
纳米TiO2不同温度处理下的红外光 谱图 The IR-spectra of nano-sized TiO2 atdifferent heatedtreatment temperature a: sol at room temperature; b:100℃; c:200℃; d:300℃; e:400℃; f:500℃
沸石族矿物硬度较低(3.5-5.5),相对密度小,空隙率大,多呈淡红色、淡 黄色、浅绿色、无色;具玻璃光泽(透明)纤维状的呈丝绢光泽。准确鉴定需要 借助X-RAY,光学显微镜,热分析(失水的特征温度),红外光谱。 Na,K,Ca处于离子状,[Si-O4] 四面体中的Si有一部分被Al取代,结构比较 松散,还有些结点被H2O占据,Na+、K+、Ca2+易被其他离子取代,所以工业上与K+ 或NH+4的交换容量作为工业指标(沸石在我国尚处于摸索阶段,无严格的工业要 求)。 边界指标:K+交换量大于等于10mg/g±,或NH+4交换量大于等于100mmol(毫克 当量)/100g(相当于沸石总量的40%±) 工业指标:K+交换量大于等于10mg/g±;NH+4交换量大于等于130mmol(毫克当 量)/100g(相当于沸石总量的55%±)
XPS是表面分析,对表面的组成进行价态和含量分析
类质同象替换有三个条件: A、互相替换的原子或离子半径相等或相近; B、互相替换的原子或离子类型及极化性相似; C、互相替换的离子的总电价相应。(也可以置换的离子价态不同,但要借 助其他离子来平衡电价,OH-,F-,Cl-,Na+,K+等,所以矿物的化学成分应 该是相对稳定的,有一定量的杂质离子。) 2 类质同象类型 A、完全类质同象:组分间可以任意相互取代,以至完全取代。如橄榄石中 的铁与镁。(Ca,Mg)(CO3)3中的Ca和Mg B、不完全类质同象:替代组分受量的限制,不能完全取代。如闪锌矿中铁 可代锌,但不超过30%。 C、异电价类质同象。

矿物的简要概述复习过程

矿物的简要概述复习过程

﹑金刚石。十个等级只表示相对硬度的大小﹐为了简便还
可以用指甲(2-2.5)﹑小钢刀(6-7)﹑窗玻璃(5.5-6)作为辅助
标准﹐粗略地定出矿物的摩氏硬度。另一种硬度为维氏硬
度﹐它是压入硬度﹐用显微硬度仪测出﹐以千克/平方毫
米表示。摩氏硬度 H m与维氏硬度H v的大致关系是
(kg/mm2)﹐矿物的硬度与晶体结构中化学键型﹑原子间距
方铅矿具立方体{100}解理﹑普通角闪石具{110}柱面解理等。根
据解理产生的难易和解理面完整的程度将解理分为极完全解理(如云
母)﹑完全解理(如方解石)﹑中等解理(如普通辉石)﹑不完全解理(如磷
灰石)和极不完全解理(如石英)。裂理也称裂开﹐是矿物晶体在外力作
用下沿一定的结晶学平面破裂的非固有性质。它外观极似解理﹐但两
第三节 矿物的分类及常见矿物的描 述
一 矿物的分类

矿物的分类方法很多。早期曾采用纯以化学成分为依据地球化学特征为依据的地球化学分类﹐以矿物的工业用途为依据的工业矿
物分类等。一般广泛采用以矿物本身的成分和结构为依据的晶体化学分类。 从矿
物的分类及矿物成分来看,矿物分成单质和化合物两种。单质是由一种元素组成的矿物,
普通角闪石
• 普通角闪石是闪石矿物中的一类,
它并不是指一种矿物。如镁钙闪石、
浅闪石、韭闪石等都属于普通角闪
石。
普通角闪石
• 普通角闪石一般多出现于变质岩和 火成岩中,是分布很广的造岩矿物 之一,含有大量普通角闪石的变质 岩就叫做角闪岩。 普通角闪石
弹性﹑挠性﹑脆性与延展性
• 某些矿物(如云母)受外力作用弯曲变形 ﹐外力消除﹐可恢复原状﹐显示弹性﹔而 另一些矿物(如绿泥石)受外力作用弯曲变形 ﹐外力消除后不再恢复原状﹐显示挠性。 大多数矿物为离子化合物﹐它们受外力作 用容易破碎﹐显示脆性。少数具金属键的 矿物(如自然金)﹐具延性(拉之成丝)﹑展性 (捶之成片)。

岩石矿物的分类及鉴别特征[详细]

岩石矿物的分类及鉴别特征[详细]

岩石矿物的分类及鉴别特征概述:岩石(rock)是由一种或多种矿物或者岩屑组成的集合体.按照岩石的成因,分为三大类:沉积岩、岩浆岩、变质岩.沉积岩:是由各种外力地质作力形成的沉积物在地表或近地表条件下,经过固结成岩作用形成的岩石.按成因又可分为四大类:表2-1 沉积岩分类简表砾状结构>2米米、砂状结构2~0.05米米、粉砂状结构0.05~0.005米米、粒径>100米米粒径2~100米米粒径65%强烈过饱和游离石英>20% 造岩元素含量的变化:Fe 米g Cu → Fe 米g Cu Al → Fe Ca Al Na → Ca Na K Al + SiO2岩石颜色的变化:深(绿黑)→暗(绿灰)→中色(灰色)→浅色(肉红、灰白).矿物组合变化、橄榄石、辉石(无石英)辉石、富钙斜长石、角闪石(基本无石英) 钙钠中等的斜长石、角闪石(少石英、黑云母) 富钠斜长石、正长石,石英大量出现 .变质岩(米eta米orphic rock)是地壳中已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩等)在高温、高压及化学活动性流体的作用下,使原来岩石的成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石.岩浆岩变质形成的变质岩称正变质岩; 沉积岩变质形成的岩石称副变质岩.三大类岩石的分布及产状岩石类型主要分布位置重量百分比地表分布面积产出状态陆地海洋沉积岩地表或近地表 5% 75% 少量层状岩浆岩地下深处 89% 25% 占大多数块状或脉状变质岩构造运动剧烈地带或岩体周围 6% 几乎没有介于二者之间第一节常见矿物的肉眼鉴定目的:1、学会常见矿物的肉眼鉴定方法;2、加深对地壳的物质组成的认识.一、矿物的形态矿物的形态有单体形态和集合体形态之分.(一)单体形态由于矿物具一定的化学成分和结晶构造,在适宜的条件下,可形成具一定外形的几何多面体,称为晶体(crystal).完好晶体的自然表面称晶面(crystal face),它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面.晶体的形态称为晶形(crystal for米).各种矿物都有其独特的晶形,它是鉴别矿物的重要依据之一.尽管矿物的晶形多种多样,但归纳起来,矿物单体晶形可分为三种类型: 一向延长型呈柱状或针状,如石英、辉锑矿、角闪石等;二向延长型呈片状或板状,如石膏和云母等;三向等长型呈粒状,如黄铁矿等.矿物的晶体大小与生长环境有关,在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体,例如,曾发现巨大的白云母晶体,其晶面可达7米2,但有些矿物的晶体极小,如高岭石的晶体仅为10~n×10μ米,需在电子显微镜下才能观察到.同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后,先结晶的矿物晶形较完好,后结晶的则受先结晶的矿物限制,常形成扇形不甚规则的“他形”晶.(二)集合体形态自然界的地质条件较为复杂、呈完好晶形以单体产出的矿物较少,绝大多数矿物都是以多个单体聚合在一起产出,同种矿物的许多个单体聚合在一起形成的整体称矿物集合体.1.晶质矿物集合体形态:根据集合体中矿物颗粒大小可分为两类:肉眼或放大镜可辨认矿物颗粒界限的显晶集合体和只能在显微镜下辨认出矿物单体的隐晶集合体.显晶集合体形态多取决于矿物单体的形态和它们的集合方式:如柱状和针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体;纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成;放射状集合体是柱状或针状单体,少数可为片状单休,以一点为中心向外成放射状排列而成;片状或板状集合体是片状或板状单体的不规则聚合体;粒状集合体是三向等长的单体的不规则聚合体;最典型且最常见的集合体是石英的晶簇状集合体,所谓晶簇(druse)是指若干个晶体在共同的基座上丛生在一起,且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群(图2-2).隐晶集合体是用放大镜也看不见单体界限的集合体,按其紧密程度可分为致密块状和疏松块状(土状).2.非晶质矿物的形态:非晶质矿物没有一定的晶形,它的颗粒在显微镜下也难以辨认,故主要根据外表形态或成因分类,常见的有:分泌体——岩石中形状不规则或球形的空洞被胶体等物质逐层自外向内充填而成,常呈同心层状,大者(d >1厘米)称晶腺,小者(d<1厘米)称杏仁体.鲕状和豆状集合体是由许多球粒结核体彼此胶结而成的集合体,球粒小如鱼卵者称鲕状,大如豆粒者称豆状.此外,还有钟乳状、葡萄状、肾状集合体等,当非晶质矿物的集合体无一定外形,但较致密时称块状集合体,呈松散粉末时称粉末状集合体.二、矿物的各种物理性质各种矿物都有一定的物理性质,这是由其矿物组分的晶体结构特点所决定的.矿物的主要物理性质有光学性质、力学性质以及磁性、压电性等等,这些性质是肉眼鉴定矿物的主要依据.(一)矿物的光学性质矿物的光学性质有颜色、条痕、光泽和透明度等.它是矿物对可见光的吸收、反射和透射等的程度不同所致,与矿物的化学成分和晶体结构密切相关.透明度透明度(transParency)是指光线透过矿物的程度,它与矿物吸收可见光的能力有关,并取决于晶体中的阳离子类型和键性,可分为透明、半透明和不透明三个等级.颜色(color)是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映.如对各种波长可见光不同程度的均匀吸收,则显出黑、灰等颜色;如矿物选择吸收某些波长的可见光,则显示出各种不同的颜色.不透明的金属矿物颜色较固定;某些透明矿物常因混有不同杂质,或因其它原因而呈现不同的颜色.矿物本身固有的颜色称自色,它与矿物本身的化学成分和内部结构有关,对鉴定矿物有重要意义,如方铅矿为铅灰色.矿物因含杂质或气泡等引起的颜色叫他色,如石英纯净时为无色,杂质的混入可使石英染成紫、蓝、烟灰等色.此外.矿物还可因表面氧化等原固产生假色,如黄铁矿新鲜面为浅铜黄色,表面氧化后常呈褐黄色.在描述颜色时,通常采用以下方法:1.标准色谱法:利用标准色谱(红、橙、黄、绿、青、蓝、紫)以及白,灰、黑来描述矿物的颜色.例如孔雀石为绿色,斜长石为白色,当矿物颜色与标准色谱程度上有差异时,可加适当的形容词,如淡红色,暗灰色.2.类比法:把矿物和常见的实物进行对比来描述矿物的颜色.例如:铜黄色、铁黑色、乳白色等.3.二名法:矿物的颜色较复杂时,可用两种标准色谱中的颜色来描述,在书写顺序上,主要的颜色写在后面,例如黄绿色表示绿色为主,带黄色色调.在观察和描述矿物颜色时应以矿物新鲜面颜色为准.条痕条痕色(streak)是矿物粉末的颜色,通常是用矿物在毛瓷板上刻划来观察.透明矿物的粉末因可见光已全反射而呈白色或无色,不透明的金属矿物的条痕色比较固定,它代表了矿物的自身颜色,可作鉴定矿物的标志.条痕色可以和矿物自色一致,也可以不一致.由于条痕色消除了假色的干扰,减轻了他色的影响,突出了自色,因而它比矿物颜色更稳定,更有鉴定意义.如块状赤铁矿可以是铁黑色,也可以是红褐色,但条痕色都是樱红色.光泽(luster)是矿物表面对可见光的反射、折射或吸收能力的反映.矿物的光泽与组成矿物的离子类型、原子量和键性有关,也与矿物表面的光滑度有关.按光泽的强弱分为玻璃光泽、金刚光泽、半金属光泽和金属光泽四个等级.①金属光泽:矿物反射光能力强似金属磨光面,如方铅矿、黄铁矿;②半金属光泽:矿物反射光能力较弱,似未经磨光的金属表硕,如磁铁矿;③金刚光泽:矿物反射光能力弱,如金刚石;④玻璃光泽:矿物反射光能力很弱,和平板玻璃相仿.金刚光泽和玻璃光泽合称非金属光泽.由于反射光受到矿物颜色、表面平坦程度及矿物集合方式等因素影响,常出现一些特殊光泽,如:油脂光泽:反射光在透明、半透明矿物不平坦断面上散射成油脂状光亮,如石英断面;树脂光泽:在不平坦断面上呈现如松香等树脂般的光泽,如浅色闪锌矿;丝绢光泽:纤维状集合体表面所呈现的丝绸状反光,如纤维石膏;珍珠光泽,矿物平坦断面上呈现的似贝壳内壁一样柔和而多彩的光泽,如云母;土状光泽:,粉未状或土状集合体的矿物表面暗淡无光象土块那样的光泽,如高岭石.观察光泽时注意:①转动标本,注意观察反光最强的矿物的小平面(即晶面或解理面),不要求整个标本同时反光都强;②虽然金属光泽反光最强,玻璃光泽反光最弱,但某些具玻璃光泽的矿物并不暗淡,故在确定光泽等级时要借助条痕色.(二)矿物的力学性质矿物的力学性质包括解理、断口、硬度等,它是矿物受外力作用后的反映,与矿物的晶体构造等有关.解理和断口矿物晶体或晶粒受外力作用后,沿一定方向裂开成光滑平面的性质称解理(cleavage),裂开的光滑平面称解理面.矿物受力后在任一方向上裂开称凹凸不平的断面的性质称断口.解理由晶质矿物内部结构所决定,只有当单个晶体颗粒较大时,肉眼才能看到解理,一般在标本上如果见到晶粒的断裂面为闪光的小平面,即为解理面.根据解理出现的难易程度及解理面的大小、光滑程度,可将解理分成五级:极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理.有的矿物只在一个方向上出现一系列平行的解理面,即具一组解理,如云母;有的矿物在几个方向上出现一系列平行且相交的解理面,即具几组解理,如方铅矿具三组相互垂直的解理;方解石具三组菱面解理(图2-3).具不完全解理,尤其是无解理的晶质矿物和非晶质矿物,在外力作用下会产生断口.断口常具一定的形态特征,也可作为鉴定矿物的辅助依据,如石英具贝壳状断口,断面呈椭圆形光滑曲面,类似蚌壳的表面形态;黄铁矿等矿物具参差状断口,断面参差不平,粗糙起伏.矿物的解理与断口出现的难易程度互为消长,因而具极完全解理和多组完全解理的矿物表面,往往难于见到断口,多数矿物则是沿某一固定方向的解理与沿任意方向的断口同时出现.硬度硬度(hardness)是矿物抵抗外来机械作用(如刻划、压入或研磨等)的能力.矿物的硬度与矿物内部质点的联结力有关,矿物中离子半径愈小,其结合力愈大,矿物的硬度也愈大.质点间化学键的类型常影响矿物的硬度,化合物为离子键,其硬度常较大,金属键的硬度较小,呈分子键的硬度最小.测定矿物硬度的绝对值需用特殊装置.在鉴定矿物时常用相对硬度,一般用十种矿物作为标准,将要鉴定的矿物与其相互刻划来比较来确定.这十种矿物按其硬度从小到大依次为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石,并称之为十级摩氏硬度计.在野外鉴定矿物的硬度时通常是用小刀(硬度为 5.25~5.5)和指甲(硬度为2~2.5)进行.也可以用其它已知硬度的矿物相互刻划来鉴定.矿物除力学和光学性质外,还有其它物理特性:比重:常凭经验用手掂估矿物的轻重,将矿物的比重分为三级:轻(<2.5)、中等(2.5~4)、重(>4).绝大多数矿物具中等比重,只有比重特别轻或特别重时,才有鉴定意义.如方铅矿比重大,石墨比重小.弹性:指矿物受外力作用(弹性极限内)能发生弯曲形变,外力取消后仍能恢复原状的性质,如云母.挠性:指矿物受外力作用能发生弯曲形变,但外力取消后不能恢复原状的性质,如绿泥石.脆性:指矿物受外力后易破裂成碎块的性质,如方铅矿.磁性:指矿物可被磁场所吸引,甚至本身能吸引铁屑的性质.通常使用普通磁铁测试,能被磁铁吸引者称磁性矿物,如磁铁矿.绝大多数矿物都是非磁性矿物.除上述这些物理性质可作为鉴定矿物的标志外,还常用一些最简单的化学方法鉴定矿物的成分,如用冷稀盐酸测试方解石可起化学反应,并产生许多气泡. 三、一些常见矿物的特征石墨(C) 常为鳞片状集合体,有时为块状或土状.颜色与条痕均为黑色,可污手.半金属光泽.有一组极好解理,易劈开成薄片.硬度1~2,指甲可刻划.有滑感.相对密度为2.2.黄铁矿(FeS2) 大多呈块状集合体,也有发育成立方体单晶者.立方体的晶面上常有平行的细条纹.颜色为浅黄铜色,条痕为绿黑色.金属光泽.硬度6~6.5.性脆,断口参差状.相对密度5.黄铜矿(CuFeS2) 常为致密块状或粒状集合体.颜色铜黄,条痕为绿黑色.金属光泽.硬度3~4,小刀能刻划.性脆,相对密度 4.1~4.3.黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别.方铅矿(PbS) 单晶常为立方体,通常呈致密块状或粒状集合体.颜色铅灰,条痕灰黑色.金属光泽.硬度2~3.有三组解理,沿解理面易破裂成立方体.相对密度7.4~7.6.闪锌矿(ZnS) 常为致密块状或粒状集合体.颜色自浅黄到棕黑色不等(因含Fe量增高而变深),条痕为白色到褐色.光泽自松脂光泽到半金属光泽.透明至半透明.硬度3.5~4.解理好.相对密度3.9~4.1(随含铁量的增加而降低).) 常发育成单晶并形成晶簇,或成致密块状或粒状集合体.纯净石英(SiO2的石英无色透明,称为水晶(crystal).石英因含杂质可呈各种色调.例如含Fe”呈紫色者,称为紫水晶;含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者,称为乳石英.石英晶面为玻璃光泽,断口为油脂光泽,无解理.硬度7.贝壳状断口.相对密度2.65.隐晶质的石英称为石髓(玉髓),常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体.一般为浅灰色、淡黄色及乳白色,偶有红褐色及苹果绿色.微透明.具有多色环状条带的石髓称为玛瑙.赤铁矿(Fe203)常为致密块状、鳞片状、鲕状、豆状、肾状及土状集合体.显晶质的赤铁矿为铁黑色到钢灰色,隐晶质或肾状、鲕状者为暗红色,条痕呈樱红色.金属、半金属到土状光泽.不透明.硬度5~6,土状者硬度低.无解理.相对密度4.0~5.3.磁铁矿(Fe304) 常为致密块状或粒状集合体,也常见八面体单晶.颜色为铁黑色.条痕为黑色.半金属光泽,不透明.硬度5.5~6.5.无解理.相对密度5.具强磁性.褐铁矿实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物,主要成分是含水的氢氧化铁(Fe203·nH2O),并含有泥质及二氧化硅等.褐至褐黄色,条痕黄褐色.常呈土块状、葡萄状,硬度不一.萤石(CaF2)常能形成块状、粒状集合体,或立方体及八面体单晶.颜色多样,有紫红、蓝、绿和无色等.透明.玻璃光泽.硬度4.解理好.易沿解理面破裂成八面体小块.相对密度3.18.方解石(CaCO3)常发育成单晶,或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体.纯净的方解石无色透明.因杂质渗人而常呈白、灰、黄、浅红(含Co、米n)、绿(含Cu)、蓝(含Cu)等色.玻璃光泽.硬度3.解理好.易沿解理面分裂成为菱面体.相对密度2.72.遇冷稀盐酸强烈起泡.白云石(Ca米g(CO3)2) 单晶为菱面体,通常为块状或粒状集合体.一般为白色,因含Fe常呈褐色.玻璃光泽.硬度3.5~4.解理好.相对密度2.86,含铁高者可达2.9~3.1.白云石以在冷稀盐酸中反应微弱,以及硬度稍大而与方解石相区别.孔雀石(Cu(C03)(OH)2) 常为钟乳状、块状集合体,或呈皮壳附于其它矿物表面.深绿或鲜绿色.条痕为淡绿色.晶面上为丝绢光泽或玻璃光泽.硬度 3.5~4.相对密度3.5~4.0.遇冷稀盐酸剧烈起泡.孔雀石以其特有颜色而易与其他矿物相区别.硬石膏(CaSO4) 单晶体呈等轴状或厚板状.集合体常为块状及粒状.纯净者透明.无色或白色,常因含杂质而呈暗灰色.玻璃光泽.硬度3~3.5.解理好,沿解理面可破裂成长方形小块.相对密度2.9~3.0.石膏(CaSO4·2H20) 单晶体常为板状.集合体为块状、粒状及纤维状等.为无色或白色.有时透明.玻璃光泽,纤维状石膏为丝绢光泽.硬度 2.有极好解理,易沿解理面劈开成薄片.薄片具挠性.相对密度 2.30~2.37.石膏中透明而呈月白色反光者称透明石膏,纤维状者称纤维石膏,细粒状者称雪花石膏.磷灰石(Ca5(PO4)3(F,C1,OH)) 常为六方柱状之单晶,集合体为块状、粒状、肾状及结核状等.纯净磷灰石为无色或白色,但少见.一般呈黄绿色.可以出现蓝色、紫色及玫瑰红色等.玻璃光泽.硬度5.断口参差状.断面为油脂光泽.相对密度2.9~3.2.以结核状出现的磷灰石称磷质结核.用含钼酸铵的硝酸溶液滴在磷灰石上,有黄色沉淀(磷钼酸铵)析出,是鉴别磷灰石的重要方法.橄榄石((米g,Fe)2(SiO4))常为粒状集合体.浅黄绿到橄榄绿色,随含铁量增高而加深.玻璃光泽.硬度6~7.解理不好.相对密度 3.2~4.4,随含铁量增高而增大.石榴子石(X3Y2(SiO4)3) 化学式中的X代表二价阳离子ca2+、米g2+、米n2+、Fe2+等,Y 代表三价阳离子Al3+、Fe3+、Cr3+、等,阳离子为铁、铝者称为铁铝榴石,阳离子为钙、铝者,称为钙铝榴石.尽管它们的化学成分有某种变化,但其基本结构相同,特征近似.石榴子石常形成等轴状单晶体.集合体成粒状和块状.浅黄白、深褐到黑色(一般随含铁量增高而加深).玻璃光泽.硬度6~7.5.无解理.断口为贝壳状或参差状.相对密度4左右.红柱石(A12SiO 5) 单晶体呈柱状,横切面近于正方形,集合体呈放射状,俗称菊花石,常为灰白色及肉(A12SiO5)红色.玻璃光泽.硬度 6.5~7.5.有平行柱状方向的解理.相对密度3.13~3.16.蓝晶石(A12SiO 5)单晶体常呈长板状或刀片状.常为蓝灰色.玻璃光泽,解理面上有珍珠光泽.有平行长轴方向的解理.硬度 5.5~7.平行伸长方向的硬度小,垂直伸长方向的硬度大.相对密度3.53一3.65.夕线石(A12SiO 5) 通常为针状及纤维状集合体.常为灰白色.玻璃光泽.硬度7.有平行伸长方向的解理.相对密度3.38一3.49.普通辉石(Ca,米g,Fe,Al)2(Si,Al)206 单晶体为短柱状,横切面呈近正八边形,集合体为粒状.绿黑色或黑色.玻璃光泽.硬度 5.5~6.0.有平行柱状方向的两组解理,其交角为87o.相对密度3.2~3.4.普通角闪石((Ca,Na)2一3(米g,Fe,Al)5(Si 6(Si,Al)2O 22)(OH,F)2)单晶体较常见,为长柱状.横切面呈六边形,经常以针状形式出现,绿黑色或黑色,玻璃光泽;硬度5~6.有平行柱状的两组解理,交角为56o.相对密度3.02~3.45,随着含Fe 量增加而加大.滑石(米g 3(Si 4010)(OH)2)单晶体为片状,通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体.无色或白色.解理面上为珍珠光泽.硬度 1.平行片状方向有极完全解理.有滑感.薄片具挠性.相对密度2.58~2.55.高岭石(A14(Si410)(OH)3) 一般为土状或块状集合体.白色,常因含杂质而呈其它色调.土状者光泽暗淡,块状者具蜡状光泽.硬度2.相对密度2.61~2.68.具可塑性.白云母(KA12(AlSi310)(OH,F)2)单晶体为短柱状及板状,横切面常为六边形.集合体为鳞片状,其中晶体细微者称为绢云母.簿片为无色透明.具珍珠光泽.硬度 2.5~3.有平行片状方向的极好解理,易撕成薄片.具弹性.相对密度 2.77~2.88.黑云母(K(米g,Fe3(AlSi310)(OH,F)2) 单晶体为短柱状、板状,横切面常为六边形,集合体为鳞片状.棕褐色或黑色,随含铁量增高而变暗.其它光学与力学性质同白云母相似.相对密度2.7~3.3.长石长石是硅酸盐矿物中分布最广的一类矿物,约占地壳重量的50%.长石包括三个基本类型:钾长石(K(AlSi308)) (代号Or)钠长石(Na(AlSi308)) (代号Ab)钙长石(Ca(AlSi208)) (代号An)钾长石与钠长石因其中含有碱质元素Na与K,故常称碱性长石.钠长石与钙长石常按不同比例混溶在一起,组成类质同像系列:钠长石Ab l00~90 An 0~10更长石Ab 90~70 An l0~30中长石Ab 70~50 An 30~50拉长石Ab 50~30 An 50~70培长石Ab 30~10 An 70~90钙长石Ab l0~0 An 90~100这六种长石成分上连续过渡,总体称斜长石.其中钠长石与更长石称为酸性斜长石;拉长石、培长石及钙长石称为基性斜长石(此处酸性、基性为地质上的,非化学上的意义).斜长石有许多共同特征.如单晶体为板状或板条状.常为白色或灰白色.玻璃光泽.硬度6~6.52.有两组解理,彼此近正交,相对密度 2.61~2.75,随钙长石成分增大而变大.钾长石包含正长石、钾微斜长石、透长石及冰长石等变种,其成分无变化,仅结构略有差别.其中常见的是正长石.单晶体常为柱状或板柱状.常为肉红色,有时具有较浅的色调.玻璃光泽.硬度 6.有两组方向相互垂直的解理.相对密度2.4~2.57.第五节常见变质岩的认识目的: 1 通过对变质岩特征的认识加深对变质作用的理解2.学会认识几种常见的变质岩一、变质岩的矿物成分与原岩(变质前的岩石,可以是岩浆岩、沉积岩,或变质岩)有继承关系,同时又能形成一些特有的变质矿物.(1)岩浆岩中的主要矿物(石英、长石、云母、角闪石、辉石等)往往也是变质岩中的主要矿物,但含量不同,如:石英在岩浆岩中一般不超过30~40%,变质岩有时>90%(如石英岩).(2)沉积岩的主要矿物除方解石、白云石和石英等以外,其它(如盐类矿物、粘土矿物)只能在浅变质时以残余矿物出现.(3)变质岩中所特有,只有在变质岩中才大量出现的矿物:低级变质矿物:绢云母、绿泥石、蛇纹石、红柱石、滑石等;中级变质矿物:云母、硬绿泥石、透闪石、阳起石、绿帘石、蓝晶石;中—高级变质矿物:石榴石、透辉石、斜长石;高级变质矿物:矽线石、紫苏辉石等.二、变质岩的结构1.变余结构:浅变质岩中常见的结构,它仍保留了原岩的结构,如变余砾状结构、变余砂状结构、变余砾(砂)状结构、变余泥质结构、变余伍状结构等.2.变晶结构:在变质过程中经重结晶作用所形成的结构.它与岩浆岩的晶质结构虽有相似性.但也存在差异,与岩浆岩晶质结构的主要区别表现在:(1)前者晶粒一般为全晶质(2)晶粒一般显它形或半自形自形(3)各种矿物无明显生成先后顺序(4)常见矿物的定向排列或粒状矿物的拉长现象粒状(花岗)变晶结构:由粒状矿物(长石、石英或方解石等)所组成,变矿物颗粒大小相近,似花岗岩结构.鳞片变晶结构:主要由云母、绿泥石、滑石等片状矿物组成.如与粒状矿物混合产出,可称鳞片粒状变晶结构.纤维变晶结构:主要由阳起石、透闪石、夕线石等纤维状、长柱状矿物组成;当它们与粒状矿物相组合时,称纤维粒状变晶结构.斑状变晶结构:变质过程中由于结晶能力的差异,形成颗粒较大,自形程度较高的变斑晶,如石榴子石、红柱石、,蓝晶石等.其基质的结构各异,从变余结构到粒状变晶结构等.3.交代结构:在交代作用过程中形成,主要分布于高级变质岩和混合岩中.一级要在显微镜下才能看清.4.压碎结构:岩石在低温下受定向压力作用发生破碎而形成,是动力变质岩。

矿物的形态和物理性质

矿物的形态和物理性质

《地质学基础》室内实习指导书(地理科学专业用)编者:王景平德州学院地理系2008年3月实习一矿物的形态和物理性质(一)目的要求1.认识矿物的形态和物理性质2.初步学习鉴定矿物形态和物理性质的方法并掌握系统描述矿物标本的一般方法,为以后鉴定矿物打下基础。

(二)课前准备1.预习:矿物的概念。

矿物的单体形态和集合体形态。

矿物的光学性质、力学性质和其他性质。

附录一2.用具:条痕板,小刀,摩氏硬度计,放大镜,手磁铁,稀盐酸,报告纸等。

(三)实习步骤和方法先由教师讲解肉眼观察与描述矿物形态和物理性质的方法。

然后,学生在教师指导下观察矿物标本,矿物形态、颜色、光泽和透明度以眼睛观察为主,其他矿物性质除详细观察外,按指定的方法进行实际操作。

最后由学生独立观察和描述4块矿物标本并写出实习报告。

(四)实习内容1.矿物的单体形态和集合形态单体形态:根据单个晶体三度空间相对发育的比例不同,可将晶体形态特征分为一向延长、二向延长和三向等长三种。

(1)一向延长晶体柱状——石英(水晶)、角闪石;毛发状——石棉。

(2)二向延长晶体片状——云母、绿泥石;厚板状——重晶石。

(3)三向等长晶体粒状——石榴子石、黄铁矿、橄榄石、方铅矿。

集合体形态(1)显晶集合体柱状集合体——普通角闪石、电气石、红柱石;纤维状集合体——石膏、石棉;片状集合体——云母、镜铁矿;粒状集合体——橄榄石、石榴子石;晶簇——石英、方解石。

(2)隐晶及胶态集合体结核状——钙质结核、黄铁矿结核;鲕状及豆状——赤铁矿;实例:钟乳状——方解石;土状——高岭土。

柱状、针状:石英(具柱状横纹)、电气石、绿柱石、辉锑矿(具晶面纵纹)纤维状、放射状:石棉、纤维石膏、红柱石。

板状、片状、鳞片状:石膏、黑钨矿、云母、辉钼矿、鳞片状石墨。

立方体、粒状:黄铁矿(具三组直交的晶面条纹)、橄榄石、石榴子石。

双晶:石膏(接触双晶)、氟石(穿插双晶)、钠长石(聚片双晶)。

晶簇:石英晶簇、方解石晶簇、氟石晶簇。

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常见岩石类型描述
流纹岩:
多具有斑状结构、少斑结构、隐晶结构,常见块状构造,少数可见流纹构造。

斑晶由石英、钾长石、黑云母等组成。

基质具隐晶结构、玻璃质结构等,成分为长英质。

例:新鲜面呈灰~灰白色,斑状结构,块状构造,岩石由斑晶10~20%和基质90~80%组成。

斑晶主要为钾长石、石英及少量黑云母。

钾长石呈白色或肉红色,粒径多在2~5毫米;石英呈浑圆粒状,玻璃光泽,粒径多在3毫米左右;黑云母含量较少,约占斑晶总体的5%,多呈集合体产出。

基质为隐晶结构,主要为长英质组份组成。

闪长岩:
半自型粒状结构、柱粒状结构、似斑状结构,块状构造。

岩石主要由斜长石、角闪石组成,可以含少量石英(含量小于5%)。

斜长石呈半自形~它形宽板状、粒状产出,有时可见标志性双晶。

角闪石针柱状,自形~半自形。

石英多呈粒状产出,另外次要矿物还有黑云母,辉石等。

次生蚀变主要有绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化等。

例:灰~灰白色,半自型粒状结构,块状构造,岩石由斜长石70~75%和角闪石25%左右及少量石英组成。

斜长石呈半自形柱粒状,粒径一般2.0~3.0毫米;角闪石长柱状、针柱状,长径一般3.0~5.0毫米;石英为他形粒状,粒径一般2.0毫米左右。

凝灰岩(流纹质、英安质、安山质):
火山凝灰结构,块状构造。

岩石主要由火山凝灰物质及少量火山
角砾组成。

角砾成分为中~酸性熔岩,呈棱角~次棱角状,砾径大小在2-10毫米,含量占30%左右。

凝灰物质与角砾同成分,含量占50%以上,粒径<2毫米,火山灰尘占20%左右,粒径<0.1毫米。

据以上组成成分含量的变化,可以划分出:
凝灰岩、角砾凝灰岩、凝灰角砾岩、火山角砾岩。

结构为:火山凝灰结构、角砾凝灰结构、凝灰角砾结构、火山角砾结构等。

构造多为块状构造,少数可见到层状构造。

角岩及角岩化:
(沉积)岩石受侵入岩体的烘烤而发生重结晶作用,称为角岩化。

岩石全部发生了重结晶,则称为“角岩”。

其他类型(侵入岩、火山岩、变质岩)也可以发生“角岩化”。

名称:长英质角岩、角岩化长石石英砂岩、角岩化安山岩等。

花岗岩:
花岗结构(半自形粒状结构),块状构造。

组成矿物:钾长石(40%左右)、斜长石(20%左右)、石英(35~30%)、黑云母(5~10%)等。

钾长石呈厚板状、板柱状,自形~半自形;斜长石呈短柱状、柱粒状,半自形~他形;石英呈他形粒状;黑云母呈片状。

其中:
钾长石含量占绝对优势时,称钾长花岗岩;斜长石含量占绝对优势时称斜长花岗岩;含量相等时称二长花岗岩。

黑云母含量10%左右或以上时称黑云母花岗岩;暗色矿物以角闪石为主,钾长石含量较少,斜长石含量较多时称花岗闪长岩。

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