礦山地質(zhì)學礦物和巖石

1、2.1 礦 物 形 態(tài) 性 質(zhì) 鑒別方法2.2 巖 石 巖 漿 巖沉 積 巖變 質(zhì) 巖第二章 礦物與巖石 第二章 礦物與巖石礦物 礦物的概念 礦物(mineral)是由各種地質(zhì)作用所形成的天然結(jié)晶態(tài)的單質(zhì)或化合物。具有相對確定的化學組成，呈固態(tài)者還具有固定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、在一定的物理化學條件下相對穩(wěn)定，是巖石和礦石的基本組成單位。 通常是由無機作用形成的均勻固體 世界上礦物的種類, 連那些肉眼分不清的以及非常罕見的礦物全加起來, 也只有四千一百多種。 第二章 礦物與巖石礦物礦物的概念要注意四個方面：1、來源于地球或宇宙。（屬性：天然）2、化學成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定但又可在一小的范圍內(nèi)變化。3、巖石

2、和礦石的基本組成單位。4、礦物礦產(chǎn) 礦產(chǎn)有經(jīng)濟價值，不一定是礦物煤炭（？），石油，鹵水，瀝青（石油凝固），玻璃（SiO2非晶體，火山噴發(fā)物）等。 第二章 礦物與巖石礦物 2.1.1礦物的形態(tài) 結(jié)晶習性：在相同的生長條件下,一定成分的同種礦物往往呈現(xiàn)相同的形態(tài),這種性質(zhì)稱為礦物的結(jié)晶習性。自然界中部分礦物是以單個晶體產(chǎn)出的，但大多數(shù)礦物是以集合體出現(xiàn)的。故礦物的形態(tài)可以分為兩類： 1、單體形態(tài) 2、集合體的形態(tài) 第二章 礦物與巖石礦物 一向伸長型柱狀、針狀、纖維狀、放射狀集合體。 二向延展型呈片狀、板狀晶形 三向等長型呈粒狀或等軸狀晶形 礦物的形態(tài)1、單體的形態(tài) 第二章 礦物與巖石礦物礦物集合體

3、(mineral aggregate)是指同種礦物的多個單體聚集在一起的整體。其形態(tài)取決于單體的形態(tài)及集合方式，與礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境密切相關。 常見的礦物集合體形態(tài)有以下幾種類型： a、粒狀集合體 b、片狀集合體 c、柱狀集合體 礦物的形態(tài)2、集合體的形態(tài) 第二章 礦物與巖石礦物 a、粒狀集合體 這類集合體分布廣泛，由礦物單晶體顆粒聚集而成。顆粒的形態(tài)多近于三向等長形。 第二章 礦物與巖石礦物 b、片狀集合體：集合體中礦物顆粒為兩向伸長形，那么由大到小、厚到薄的不同，可分別構(gòu)成板狀、片狀、鱗片狀集合體。 第二章 礦物與巖石礦物 c、柱狀集合體: 如果顆粒為一向伸長形，則會形成柱狀、針狀、

4、毛發(fā)狀、纖維狀或束狀、放射狀集合體。如果這些柱狀晶體有共同基底，形成一種礦物或不同礦物的晶體群，稱晶簇。 第二章 礦物與巖石礦物2.1.2礦物的物理性質(zhì) 礦物的物理性質(zhì)：每種礦物都有其固有的物理性質(zhì)與其他礦物相區(qū)別，這些物理性質(zhì)是由礦物的化學成分和晶體構(gòu)造所決定的。 1 礦物的顏色 5 硬度 9 其他性質(zhì)： 2 礦物的條痕 6 解理 （脆性、延展性、 3 礦物的光澤 7 端口 彈性、放射性 4 礦物的透明度 8 密度 導電性、磁性等） 第二章 礦物與巖石礦物1 礦物的顏色 礦物的顏色據(jù)其產(chǎn)生的原因，通常可分為自色、他色和假色3種。自色是由礦物本身固有的化學成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的顏色，對同種礦物

5、來說，自色一般相當固定，因而是鑒定礦物的重要依據(jù)之一； 黃鐵礦黃 方鉛礦鉛灰色 孔雀石翠綠色 他色是指礦物因含外來帶色的雜質(zhì)、氣液包裹體等所引起的顏色，它與礦物本身的成分、結(jié)構(gòu)無關，不是礦物固有的顏色，鑒定意義不大。 石英-乳白色假色是由物理光學效應所引起的顏色，是自然光照射在礦物表面或進入到礦物內(nèi)部所產(chǎn)生的干涉、衍射、散射等而引起的顏色，假色只對個別礦物有輔助鑒定意義，礦物中常見的假色主要有：暈色、 變彩等。 絹云母（干涉稱五彩色）; 冰州石（方解石的一種，干涉稱彩虹色）。第二章 礦物與巖石礦物 2 礦物的條痕 指礦物在白色無釉瓷板上擦劃所留下的粉末的顏色。礦物的條痕能消除假色、減弱他色、突

6、出自色，它比礦物顆粒的顏色更為穩(wěn)定，更有鑒定意義。注意：透明礦物白、灰白色 赤鐵礦：赤紅、黑灰色，但條痕則為櫻紅色；黃金、黃銅礦：顏色大體相同，但條痕色分別為黃色和黑色、黑綠色；3 礦物的光澤 礦物表面反射光波的能力。 根據(jù)反光的能力可分為四級（強弱 ） ： 金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤、玻璃光澤 此外，礦物表面光滑程度和集合方式的不同，會出現(xiàn)一些特殊的光澤如：油脂光澤、樹脂光澤、絲絹光澤、珍珠光澤、土狀光澤等。第二章 礦物與巖石礦物4 礦物的透明度透過可見光波的程度。 在同一厚度下，根據(jù)礦物的透光程度可分為： 透明 半透明 不透明 （礦物碎片邊緣） 透明透過決大部分，石英，方解石，螢石 半

7、透明部分，閃鋅礦，雄黃、錫石 不透明基本不能，自然金、石墨、黃鐵礦以上四種為礦物的光學性質(zhì)顏色： 無色/白色淺色深色金屬色條痕：白色淺色深色金屬色光澤：玻璃金剛半金屬金屬透明度：透明半透明不透明第二章 礦物與巖石礦物 5 硬度是指礦物抵抗外力刻劃的能力。 摩氏硬度計互劃比較而得到 （10種標準硬度礦物，10級） 1滑 石 2 石膏 3 方解石 4 螢 石 5 磷灰石 6長 石 7 石英 8 黃 玉 9 剛 玉 10金剛石 在野外工作及室內(nèi)實習中，常用小刀（硬度5.5）、指甲（硬度2.5）代替硬度計，將硬度大致分三級：低（小于2.5）中等（2.55.5）高（大于5.5）維氏硬度：絕對硬度，壓入硬

8、度，纖維硬度儀測得的礦物硬度 6 解理：指礦物晶體受應力作用而超過彈性限度時，沿一定結(jié)晶學方向破裂成一系列光滑平面的固有特性。這些光滑的平面稱為解理面 。具有方向性，一個方向稱為一組解理。 根據(jù)解理的難易程度和解理面的光滑程度分五級。（1）極完全解理 云母、石膏（2）完全解理 方解石（3）中等解理 普通角閃石 （4）不完全解理 磷灰石（5）及不完全解理 石英第二章 礦物與巖石礦物7 斷口：斷口(fracture)是指礦物晶體受力后將沿任意方向破裂而形成各種不平整的斷面。 顯然，礦物的解理與斷口產(chǎn)生的難易程度是互為消長的。根據(jù)其形狀可以分為：（1）貝殼狀斷口 （2）鋸齒狀斷口 （3）參差狀斷口

9、（4）土狀斷口8 密度：礦物的密度是指礦物單位體積的質(zhì)量，礦物的相對密度與密度在數(shù)值上是相同的，但相對密度更易于測定。礦物的相對密度，是礦物在空氣中的重量與4度時同體積水的重量之比。9 其他性質(zhì)：其他性質(zhì)主要指脆性、延展性、彈性、撓性、磁性、導電性、荷電性、發(fā)光性、放射形等第二章 礦物與巖石礦物2.1.3 礦物的化學性質(zhì)礦物是由自然界中100多個元素當中任何一個或二個以上的元素組成的。因此礦物的化學性質(zhì)就離不開這些元素的組合性質(zhì)。根據(jù)礦物的化學成分，我們可以對礦物進行以下分類： 1、自然元素礦物 自然金，石墨，金剛石 2、硫化物 黃鐵礦，方鉛礦，閃鋅礦，黃銅礦 3、氧化物 石英，赤鐵礦，磁鐵礦

10、，褐鐵礦 4、鹵化物 食鹽，螢石 5、含氧巖 橄欖石，輝石，長石類，云母類，閃長巖類第二章 礦物與巖石礦物2.1.4 礦物的鑒別不同的礦物，外表特征和物理性質(zhì)有所不同，因此，可以對礦物進行肉眼鑒定。一般可從礦物的形態(tài)、礦物的光學性質(zhì)、礦物的力學性質(zhì)等方面來對礦物進行鑒定。 分兩個步驟，常用的鑒定方法主要分為兩步：第一步是是地質(zhì)工作者根據(jù)礦物的外形和物理性質(zhì)進行肉眼鑒定。主要依據(jù)是形態(tài)、顏色、光澤、 透明度、硬度、解理、端口等。還可以根據(jù)礦物的韌性、比重、磁性、電性、發(fā)光性等特征來鑒別礦物。第二步是在室內(nèi)運用一定的儀器和藥品進行分析和鑒定。有偏光顯微鏡鑒定法、化學分析法、X射線分析法、差熱分析法

11、等等。其主要依據(jù)是： 1.形狀金金剛石自然銅（1）常見礦物特征-自然元素類（2）常見礦物特征-硫化物類方鉛礦(PbS)及方鉛礦晶體閃鋅礦ZnS及閃鋅礦晶體（2）常見礦物特征-硫化物類黃銅礦(CuS)及黃銅礦晶體黃鐵礦Fe(S2)及黃鐵礦晶體（3）常見礦物特征 氧化物及氫氧化物類石英(SiO2)赤鐵礦(F203)褐鐵礦(多種礦物的混合物）Fe2O3磁鐵礦(Fe2Fe3O4)（4）常見礦物特征 鹵化物類螢石（CaF2)石鹽(NaCl）（5）常見礦物特征 含氧鹽礦物類橄欖石（Mg，F(xiàn)e）2SiO4及橄欖石晶體石榴子石(A3B2SiO43及石榴子石晶體（5）常見礦物特征 含氧鹽礦物類紅柱石藍晶石透輝石

12、角閃石白云母黑云母（5）常見礦物特征 含氧鹽礦物類綠泥石高嶺石長石正長石方解石方解石方解石（5）常見礦物特征 含氧鹽礦物類 硬石膏（5）常見礦物特征 含氧鹽礦物類磷灰石第二章 礦物與巖石巖石巖石的概念 巖石，是固態(tài)礦物或礦物的混合物，其中海面下的巖石稱為礁、暗礁及暗沙，由一種或多種礦物組成的，具有一定結(jié)構(gòu)構(gòu)造的集合體，也有少數(shù)包含有生物的遺骸或遺跡（即化石）。巖石有三態(tài)：固態(tài)、氣態(tài)（如天然氣）、液態(tài)（如石油），但主要是固態(tài)物質(zhì)，是組成地殼的物質(zhì)之一，是構(gòu)成地球巖石圈的主要成分。 組成地殼的巖石，按成因分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖。 2.1巖漿巖（Magmatic rocks,Igneous ro

13、cks）:它是由地殼深處或上地幔中形成的高溫熔融的巖漿，在侵入地下或噴出地表冷凝而成的巖石。也可稱之為火成巖?；蚝唵蔚卣f，由巖漿冷凝固結(jié)而成的巖石稱為巖漿巖。巖漿巖的產(chǎn)狀是巖漿巖體產(chǎn)出的形態(tài)、規(guī)模，與圍巖的接觸關系，分布特點。一 . 巖漿巖的產(chǎn)狀侵入巖體產(chǎn)狀巖基巖株巖盤巖床巖脈、巖墻噴出巖體產(chǎn)狀火山錐熔巖流第二章 礦物與巖石巖石第二章 礦物與巖石巖石1. 化學成分 常以氧化物的形式表示: SiO2, Al2O3, Fe2O3, FeO, MgO, CaO, K2O, Na2O 和 H2O . 其中, SiO2 最重要，是 巖 石 酸 性 程 度（ 基 性 程 度） 的 標 志。二、 巖 漿 巖

14、 的 物 質(zhì) 成 分 超 基 性 巖 SiO266% 2.礦物成分淺色礦物(富含Si、Al成分) :正長石、斜長石、石英、白云母等。暗色礦物(富含F(xiàn)e、Mg成分）：黑云母、輝石、角閃石、橄欖石等。 第二章 礦物與巖石巖石全 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)半 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)隱 晶 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)玻 璃 質(zhì) 結(jié) 構(gòu)三、巖漿巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造巖 漿 巖 的 結(jié)構(gòu)第二章 礦物與巖石巖石 巖漿巖的構(gòu)造 指巖石中不同礦物與其它組成部分之間的排列與充填方式。 塊狀構(gòu)造流紋構(gòu)造氣孔構(gòu)造杏仁構(gòu)造巖 漿 巖 的 構(gòu) 造第二章 礦物與巖石巖石四、巖漿巖的分類酸性巖 SiO2 65 %中性巖 SiO2 5265 %基性巖 SiO2 4552

15、 %超基性巖 SiO2 3km淺成巖 h2.0mm)砂狀結(jié)構(gòu)(2.00.05mm)粉砂狀結(jié)構(gòu)0.050.005mm) 泥質(zhì)結(jié)構(gòu)(0.005mm) 化學結(jié)構(gòu) 生物結(jié)構(gòu)第二章 礦物與巖石巖石2、沉積巖的構(gòu)造 指沉積巖的各組成部分之間的空間分布 和排列方式層理構(gòu)造沉積巖在形成過程中，由于沉積環(huán)境的改變， 所引起沉積物質(zhì)的成分、顆粒大小、形狀或顏 色沿垂直方向發(fā)生變化而顯示出的成層現(xiàn)象 .平行層理斜層理交錯層理第二章 礦物與巖石巖石交錯層理 層面構(gòu)造 沉積巖層層面上遺留的痕跡 波痕 化石 結(jié)核 泥裂 雨痕第二章 礦物與巖石巖石三葉蟲頂面頂面 底面三、沉積巖的分類(礫狀結(jié)構(gòu))沉積巖碎屑巖礫巖砂巖粉砂巖粘

16、土巖泥巖頁巖化學及生物化學巖硅質(zhì)巖碳酸鹽巖第二章 礦物與巖石巖石泥灰?guī)r(marl)圖片通常指由粉砂及泥級碳酸鹽與粘土礦物混合組成的一種松、軟、易碎的較新的沉積巖。常呈灰、黃、綠等色，也有深色的。粉砂巖(siltstone)圖片粉砂巖中的碎屑顆粒一般為棱角狀，圓化的少見，這是因為顆粒太小，不易磨圓。2.3 變質(zhì)巖變質(zhì)巖 地殼中的巖漿巖、沉積巖或既有變質(zhì)巖，由于地殼運動和巖漿活動等的影響，造成物理化學條件的改變，導致原來巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造發(fā)生一系列變化而形成的新巖石 變質(zhì)特征礦物一、變質(zhì)巖的礦物成分 共有礦物 石英、長石、云母、角閃石、方解石、白云石等 紅柱石、硅線石、石榴子石、綠泥石 二、變

17、質(zhì)巖的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造指變質(zhì)巖的變質(zhì)程度、顆粒大小和連接方式1、變質(zhì)巖的結(jié)構(gòu) 變余結(jié)構(gòu)(殘余結(jié)構(gòu)) 變晶結(jié)構(gòu) 碎裂結(jié)構(gòu) 第二章 礦物與巖石巖石2、變質(zhì)巖的構(gòu)造 指變晶礦物空間排列和分布特點 片理構(gòu)造 板狀構(gòu)造 千枚狀構(gòu)造 片狀構(gòu)造 片麻狀構(gòu)造 塊狀構(gòu)造 巖石中礦物柯里分不均勻，不具有定向排列條帶狀和眼球狀構(gòu)造 巖石中片狀、板狀和柱狀礦物在定向壓力作用下，平行 排列呈現(xiàn)連續(xù)或斷續(xù)、寬窄不一的條帶現(xiàn)象的構(gòu)造第二章 礦物與巖石巖石三、變質(zhì)巖的分類及鑒定 1.變質(zhì)巖的分類 2.變質(zhì)巖的鑒定（根據(jù)巖石的構(gòu)造、結(jié)構(gòu)和礦物成分）變質(zhì)巖區(qū)域變質(zhì)巖板巖千枚巖片巖片麻巖接觸變質(zhì)巖石英巖大理巖動力變質(zhì)巖碎裂巖糜棱巖第二章 礦物與巖石巖石片麻巖(gneiss)圖片主要由長石、石英組成，中粗粒變晶結(jié)構(gòu)和片麻狀或條帶狀構(gòu)造的變質(zhì)巖。關于片麻巖的含義及其與片巖的區(qū)分標志，各國巖石學家的看法不盡一致。英國和