1.矿物与岩石

2010.03主讲周建普1.矿物和岩石1.1主要造岩矿物1.2岩浆岩1.3沉积岩1.4变质岩1.1主要造岩矿物矿物——天然生成的，具有一定内部结构、物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。绿柱石天然钻石人工钻石冰石英花岗岩煤石油这些并非都是矿物1.1.1矿物的形态及主要物理性质1.1.2主要造岩矿物及其鉴定特征主要造岩矿物——在岩石中经常见到，明显影响岩石性质，对鉴定和区别岩石种类起重要作用的矿物（约20种）。1.1主要造岩矿物1.1.1矿物的形态及主要物理性质矿物的分类结晶质矿物非结晶质矿物玻璃质矿物胶体质矿物1.1主要造岩矿物结晶质矿物架状结构（长石的结构）1.1主要造岩矿物链状结构（角闪石的结构）结晶质矿物1.1主要造岩矿物层状结构（白云母的结构）结晶质矿物1.1主要造岩矿物矿物的形态显晶集合体隐晶、胶态集合体单体形态集合体形态1.1主要造岩矿物①片状、鳞片状，如云母、绿泥石等。单体形态片状鳞片状白云母可用作绝缘材料；黑云母可用作高温防护眼镜的镜片。1.1主要造岩矿物②板状斜长石石膏1.1主要造岩矿物③柱状；绿柱石角闪石1.1主要造岩矿物④立方体状；黄铁矿1.1主要造岩矿物⑤菱面体状；方解石白云石1.1主要造岩矿物⑥菱形十二面体状。黄铁矿石榴子石1.1主要造岩矿物针状另外还有多面体状和针状等。多面体状1.1主要造岩矿物柱状集合体针状集合体金红石显晶集合体1.1主要造岩矿物板状集合体片状集合体赤铁矿1.1主要造岩矿物纤维状石膏粒状毛发状1.1主要造岩矿物树枝状集合体自然金放射状集合体金红石晶腺玛瑙晶簇石英1.1主要造岩矿物豆状赤铁矿鲕状赤铁矿肾状赤铁矿结核状隐晶及胶态集合体1.1主要造岩矿物钟乳状土状葡萄状1.1主要造岩矿物花瓣状石膏鸡冠状，白铁矿独有束禾状，沸石独有1.1主要造岩矿物矿物的光学性质颜色是矿物对可见光选择性吸收和反射的物理性能。条痕是指矿物粉末的颜色。光泽矿物表面对光的反射能力。透明度矿物透光能力的大小。1.1主要造岩矿物自然金（黄）闪锌矿（橙）辰砂（红）滑石（绿）1.1主要造岩矿物矿物的颜色锡石（黑）刚玉（紫）蓝铜矿（蓝）天青石（青）1.1主要造岩矿物自色—矿物固有的比较稳定的颜色。他色—由于杂质混入矿物所形成的颜色。假色—矿物内部裂隙或表面氧化对光的折射、反射形成的颜色。1.1主要造岩矿物自色1.1主要造岩矿物他色1.1主要造岩矿物1.1主要造岩矿物石英的异常色彩1.1主要造岩矿物石英的异常色彩1.1主要造岩矿物假色1.1主要造岩矿物矿物的条痕1.1主要造岩矿物光泽——矿物表面对光的反射能力。半金属光泽金属光泽金属光泽半金属光泽非金属光泽1.1主要造岩矿物金刚光泽玻璃光泽油脂光泽珍珠光泽丝绢光泽土状光泽非金属光泽1.1主要造岩矿物透明度—矿物透光能力的大小。不透明矿物半透明矿物透明矿物1.1主要造岩矿物玻璃光泽油脂光泽金刚光泽透明至半透明半透明矿物不透明矿物多数造岩矿物金属光泽半金属光泽如黄铁矿、方铅矿等。1.1主要造岩矿物矿物的力学性质硬度矿物的硬度是指矿物抵抗外力刻划的能力。解理矿物被敲打后，沿一定方向规则破裂的性质断口完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向发生不规则断裂，其断裂面称为断口。1.1主要造岩矿物滑石1正长石6石膏2石英7方解石3黄玉8萤石4刚玉9磷灰石5金刚石10摩氏硬度计1.1主要造岩矿物低碳钢小刀硬度5.25～5.50°指甲硬度2.0～2.5°玻璃片硬度5.50～6.50°1.1主要造岩矿物解理根据矿物产生解理性能强弱程度的不同，极完全解理完全解理中等解理不完全解理极不完全解理1.1主要造岩矿物矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面光滑、平整，很难发生断口，如云母等。云母（一组解理）极完全解理1.1主要造岩矿物在外力作用下，很易沿解理方向裂成平面（不成薄片）。解理面平滑，较难发生断口。如方解石、方铅矿、萤石等。方解石（三组解理）完全解理1.1主要造岩矿物在外力作用下，可以沿着解理方向裂成平面。解理面不太平滑，易出现断口。如白钨矿、普通辉石等。中等解理1.1主要造岩矿物矿物在外力作用下，不容易裂出解理面。解理面不平整，容易成为断口。如磷灰石等。不完全解理1.1主要造岩矿物矿物受外力的作用后，极难出现解理面。在碎块上常为断口，如石英、石榴子石等。极不完全解理贝壳状断口1.1主要造岩矿物断口—完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向产生的不规则断裂面。贝壳状断口贝壳状断口参差状断口平坦状断口锯齿状断口土状断口1.1主要造岩矿物序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片1石英SiO2六方柱块状无色乳白无贝壳状7无色硬度很大，无解理，贝壳断口，油脂光泽2正长石KALSi3O8柱状薄板状肉红灰白两组一组完全，一组中等6肉红色粗短柱状两向正交解理3斜长石（Na,Ca）ALSi3O8板状短柱状灰白两组一组完全，一组中等6灰白色板状两向斜交解理主要造岩矿物及其鉴定特征1.1主要造岩矿物序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片4白云母片状无色白单向极完全2.5~3无色，白色薄片有弹性5黑云母片状黑棕黑单向极完全2.5~3深色，薄片有弹性，一组极完全解理6角闪石长柱状深绿至黑色两组完全6绿黑色，长柱状7辉石短柱状粒状绿黑至黑色两组完全6绿黑或黑色，短柱状1.1主要造岩矿物序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片8橄榄石(Mg,Fe)2SiO4粒状集合体橄榄绿无，贝壳状6.5~7橄榄绿色，粒状集合体9方解石CaCO3菱面体，块体白，褐红三组完全3菱形块体与HCl剧烈反应10白云石(Mg,Ca)CO3菱面体，块体灰白三组完全3.5~4菱形块体与HCl微反应11硬石膏板状，柱状无色，灰白三组完全3~3.5灰白，三组完全解理面，遇水膨胀1.1主要造岩矿物序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片12石膏CaSO4·2H2O板状，纤维状无色，灰白单向完全1.5~2板状或纤维状，一组完全解理13滑石Mg3Si4O10(OH)2块状，鳞片状灰白，淡红单向完全1浅灰色，有滑感，性软14绿泥石(Mg,Fe)5Al(AlSi3O10)(OH)8鳞片状集合体深绿单向完全2~2.5深绿，鳞片状集合体，薄片有挠性1.1主要造岩矿物序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片15高岭石Al4Si4O10(OH)8鳞片状土状白灰黄单向完全1~3性软，粘舌，有可塑性16伊利石KAl5Si7O20(OH)4鳞片状土状白浅黄等单向完全1性软，有可塑性17蒙脱石Al4Si8O20(OH)4土状白浅红等单向完全1~2性软，滑腻，吸水膨胀1.1主要造岩矿物序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片18赤铁矿Fe2O3块状，鲕状红褐，铁黑无，土状5.5~6红褐至铁黑色，条痕缨红色19蛇纹石Mg6Si4O10(OH)8块状，纤维状黄绿至黑色无，贝壳状3~3.5绿黑，深绿，有斑状色纹似蛇皮20磷灰石Ca5(PO4)3(F,Cl)针状六面柱体白，绿不完全5灰白色，呈多种集合形态1.1主要造岩矿物有一些矿物具有特殊的性质，也是有用的鉴定标志，如：云母薄片——弹性；方解石——可溶性；滑石——滑感；高岭石——吸水性(粘舌)。鉴定时：先观察颜色↓然后鉴定硬度↓最后观察解理、断口及其它特征确定出矿物的名称1.1主要造岩矿物思考题：1.矿物主要的物理性质有哪些？2.最重要的造岩矿物有哪几种？其鉴定特点有哪些？1.1主要造岩矿物岩石：用通俗的话来讲，就是石头。它是地质作用形成、由一种或几种矿物组成、具有一定结构构造的天然集合体。例如：石灰岩是由方解石组成的集合体；花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体；砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体。石灰岩花岗岩砾岩1.矿物和岩石根据岩石的成因，岩石可以分为三类：岩浆岩炽热的岩浆液体，自地下深处上升，由于温度降低，结晶而成的固体。沉积岩由堆积和压密作用而形成的岩石。变质岩当温度上升或压力增大，或二者兼有时，可由任何类型的原岩形成。1.矿物和岩石1.2岩浆岩1.2.1岩浆岩的形成过程1.2.2岩浆岩的地质特性1.2.3岩浆岩分类及常见岩浆岩的鉴定特征花岗岩（侵入岩）闪长岩（侵入岩）流纹岩（喷出岩）玄武岩（喷出岩）常见岩浆岩1.2岩浆岩壮观的火山喷发1.2岩浆岩壮观的火山喷发1.2岩浆岩1.2.1岩浆岩的形成过程岩浆：地壳下面处于高温高压状态的以硅酸盐为主的熔融物质。岩浆岩：岩浆沿地壳薄弱地带侵入或喷出地表，随着温度降低，最终冷凝而成的岩石。1.2岩浆岩岩浆作用：受地壳运动的影响，岩浆沿地壳薄弱地带向地表方向运动的作用。侵入作用岩浆上升未达地表，在地壳中逐渐冷凝的作用喷出作用岩浆上升，冲出地表而冷凝的作用1.2岩浆岩岩浆岩的基本类型侵入作用侵入岩喷出岩深成岩（＞3km）一般具有粗粒结构浅成岩（≤3km）一般具有中粒结构一般为细粒结构、微晶结构或隐晶结构喷出作用1.2岩浆岩岩浆岩的产状是指岩浆岩的形态、大小及其与围岩的相互关系。1.2岩浆岩侵入岩的产状1.2岩浆岩侵入岩的产状1.2岩浆岩喷出岩的产状1.2岩浆岩火山颈：火山喷发时，岩浆在火山口通道里冷凝形成的岩体。1.2岩浆岩剥蚀暴露的火山颈，由玄武岩柱组成（德国）1.2岩浆岩海南岛琼北火山1.2岩浆岩长白山天池——火山口湖1.2岩浆岩岩钟（火山锥）大同火山1.2岩浆岩五大莲池火山群1.2岩浆岩岩流（岩被）基性火山喷发形成的地形为熔岩流和熔岩被。1.2岩浆岩熔岩流1.2岩浆岩熔岩流在地表四溢1.2岩浆岩1.2岩浆岩1.2.2岩浆岩的地质特性岩石的结构——指岩石中矿物的结晶程度、晶（颗）粒大小、晶（颗）粒形态及晶（颗）粒之间的相互关系。岩石的构造——指岩石中矿物在空间的排列与充填方式所反映出来的岩石外貌特征。矿物成分1.2岩浆岩按结晶程度全晶质结构半晶质结构玻璃质结构岩浆岩的结构1.2岩浆岩按矿物颗粒绝对大小伟晶结构，粒径＞10mm粗粒结构，粒径＞5mm；中粒结构，粒径2～5mm；细粒结构，粒径0.2～2mm；微粒结构，粒径＜0.2mm。显晶质结构隐晶质结构1.2岩浆岩粗粒结构（辉长岩）粒径＞5mm中粒结构(花岗岩)粒径2～5mm细粒结构（闪长岩）粒径0.2～2mm显晶质结构伟晶结构(伟晶岩)粒径＞10mm1.2岩浆岩颗粒非常细小，肉眼下不可分辨，可以在显微镜下看到矿物晶粒，常有瓷状断面。隐晶质结构隐晶质结构（玄武岩）1.2岩浆岩等粒结构不等粒结构斑状及似斑状结构按矿物颗粒的相对大小等粒结构斑状结构斑晶基质1.2岩浆岩流纹状构造块状构造气孔状构造杏仁状构造岩浆岩的构造1.2岩浆岩绳状构造珍珠构造枕状构造1.2岩浆岩岩浆岩的矿物成分最常见的是石英、正长石、斜长石、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等几种矿物。1.2岩浆岩1.2.3岩浆岩分类及常见岩浆岩的鉴定特征岩浆岩分类根据岩浆岩的产状、结构、构造、矿物成分及其共生规律等特征进行分类。见下表。1.2岩浆岩岩浆岩分类表颜色浅深岩浆类型酸性中性基性超基性SiO2含量（％）＞65%65～52%52～45%＜45%石英含量（％）＞20%＜5%＜5%无或很少无长石种类及含量钾长石＞斜长石钾长石为主斜长石为主斜长石为主一般无长石以黑云母为主，角闪石次之10～15%以角闪石为主，黑云母、辉石次之15～40%以角闪石为主，黑云母、辉石次之15～40%主要为辉石，可有角闪石、黑云母、橄榄石等＜90%橄榄石辉石＞90%喷出岩岩钟岩流杏仁气孔流纹块状非晶质（隐晶质）火山玻璃：黑曜岩、浮岩等科马提岩隐晶质斑状流纹岩粗面岩安山岩玄武岩苦橄岩侵入岩浅成岩床岩墙块状斑状全晶细粒花岗斑岩正长斑岩闪长玢岩辉绿岩金伯利岩深成岩株岩基结晶斑状全晶中、粗粒花岗岩正长岩闪长岩辉长岩橄榄岩辉岩暗色矿物种类及含量结构构造产状成因类型岩浆岩分类表颜色浅深岩浆类型酸性中性基性超基性SiO2含量（％）＞65%65～52%52～45%＜45%石英含量（％）＞20%＜5%＜5%无或很少无长石种类及含量钾长石＞斜长石钾长石为主斜长石为主斜长石为主一