褐铁矿
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“褐铁矿”一词并不是矿物的种名,水针铁矿的统称。
因为这些矿物颗粒细小,难于区分,故统称为“”。
早先认为褐铁矿是成分为
2Fe2O3?3H2O的一种独立矿物,但X,它们大部分是隐晶质的针铁矿,可混有纤铁矿、赤铁矿、石英、粘土等,含吸附水及毛管水,成分可变,但基本上为 FeO(OH)?nH2O。
物理性质亦可变,但总是呈各种色调的褐色,条痕黄褐色。
由于它属于含铁矿物的风化[1]产物(Fe2O3?nH2O),成分不纯,水的含量变化也很大。
通常呈黄褐至褐黑色,条痕为黄褐色,半金属光泽,块状、钟乳状、葡萄状、疏松多孔状或粉末状,也常呈结核状或黄铁矿晶形的假象出现。
硬度随矿物形态而异,无磁性。
褐铁矿是氧化条件下极为普遍的次生物质,在硫化矿床氧化带中常构成红色的“铁帽”,可作为找矿的标志。
简介
赤铁矿
赤铁矿 Hematite
赤铁矿的化学成分为α-Fe2O3[1]。
赤铁矿,是氧化铁的主要矿物形式,铁主要由
意指这种矿物常常是红色的。
它是一种铁的氧化物,是铁的主要。
虽然,其他的金属逐渐地代替铁的地位,
只有为数不多的地方,赤铁矿有完美的金属闪光菱面体晶体。
可是更多的情况下,晶体常常是偏平的,更有甚者形成薄板状,
瑰。
有时呈鳞片状集合体,称之为镜铁矿。
黑色的,但条痕,即矿物粉末的颜色都是红色的,所谓肾状铁矿就是这种红色,肾状铁矿是一些放射状的集合体,有肾状的表面。
红色是绝大多数没有结晶形态的土状赤铁矿的颜色。
赭石就是这种红色的土状赤铁矿,它一度是作为颜料的。
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分布
赤铁矿是广泛地分布在各种岩石当中的副矿物,它以细分散粒状出现在许多中,在特殊的情况下,在区域变质岩中形成巨大的块体。
在红色砂岩中,是石英颗粒的并且将岩石染上颜色。
若要在经济上值得开采,就
这种储量是大量规模的沉积作用造成的,在前寒武系地层中有很多这种铁矿,它们通常含硅的杂质。
富铁矿,含铁量至少在50%,它是由于雨水将二氧化硅淋去而富集成的。
这些富矿是世界上铁的来源,但是,它的储量正在日益减少。
为了弥补这种不足,矿业公司正在将注意力转向原始的含铁建造,即所谓含铁石英岩。
这种岩石仅仅含25―30%的铁,但是它有非常巨大的储量。
用机械的办法,可以使低品位的铁矿石的铁矿物富集。
这样,含铁石英岩将是持久的铁矿资源。
赤铁矿
赤铁矿就是氧化铁,它又重又硬。
赤铁矿含铁量高达70%并且可以大量产出,因而是最重要的铁矿石。
赤铁矿的名字缘于它发出的暗红色。
赤铁矿有几种形态,人们根据它们的不同形态,又给它们起了不同的名字。
如亮闪闪钢灰色晶体叫镜铁矿,松软土状的叫赭石,很多球状聚在一起的叫肾铁
分布极广。
很多情况下均可生成赤铁矿,但
经常与磁铁矿在一起产出。
除了炼铁,
在1961 年苏联取代了美国成为
国,自从19 世纪末以来,矿物的最大产地是大湖区的前寒武系岩石中。
与等轴晶系的磁赤铁矿(γ-Fe2O3)成同质多象。
单晶体常呈菱面体和板状,集合体形态多样,有片状、鳞片状(显晶质)、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。
显晶质呈铁黑至钢灰色,隐晶质呈暗红色,条痕樱红色,金属光泽至半金属光泽,摩氏硬度为5.5-6.5,无解理,比重5.0-5.3。
呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿;呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿;呈红褐色、光泽暗淡的称为赭石;呈鲕状或肾状的赤铁矿称为鲕状或肾状赤铁矿。
赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物,是重要的炼铁原料,也可用作红色颜料。
多数重要的赤铁矿矿床是变质成因的,也有一些是热液形成的,或大型水盆地中风化和胶体沉淀形成的。
世界著名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄国的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。
中国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。
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晶体化学
常含类质同像替代的Ti、Al、Mn、Fe2 、Ca、Mg及少量的Ga、Co;常含金红石、钛铁矿的微包裹体。
隐晶质致密块体中常有机械混入物SiO2、Al2O3。
纤维状或土状者含水。
据成分可划分出钛赤铁矿、铝赤铁矿、镁赤铁矿、水赤铁矿等变种。
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结构与形态
三方晶系,arh=0.5421nm,α=55。
17';Z=2。
ah=0.5039 nm,ch=1.3760nm;Z=6。
刚玉型结构。
成分中有Ti的替代时,晶胞体积将增大;而Al的替代则使晶胞体积减小。
复三方偏三角面体晶类,D3d-3m(L33L23PC)。
完好晶体较少见。
常见单形:平行双面c,六方柱a ,菱面体r 、u 、e ,六方双锥n 。
在晶面上有三组平行于和交棱方向的条纹、三角形凹坑或生长锥等晶面花纹。
依为聚片双晶,依(0001)为穿插双晶或接触双晶。
常呈显晶质板状、鳞片状、粒状和隐晶质致密块状、鲕状、豆状、肾状、粉末状等集合体形态。
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物理性质
钢灰色至铁黑色,常带淡蓝锖色;隐晶质或粉末状者呈暗红至鲜红色。
具特征的樱桃红或红棕色条痕。
金属光泽至半金属光泽,有时光泽暗淡。
无解理。
因双晶可具和裂开。
硬度5~6。
相对密度5.0~5.3。
偏光镜下:血红、橙黄、灰黄色。
一轴晶(-),No=2.988,Ne=2.759。
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产状与组合
形成于氧化条件下,规模巨大的赤铁矿矿床多与热液作用或沉积作用有关。
赤铁矿可成沉积变质型铁矿,主要由磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿所组成,与石英、绿泥石等共生。
接触变质型的赤铁矿主要与磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿等硫化物和、金云母、阳起石等共生。
在自然界,当氧逸度增大时,磁铁矿可氧化成赤铁矿;若仍保留有原磁铁矿的晶形,称之为假象赤铁矿。
若磁铁矿仅部分转变为赤铁矿,则称为假赤铁矿。
而当氧逸度减小时,赤铁矿又可还原成磁铁矿;若仍保留有赤铁矿的晶形,则称之为穆赤铁矿。
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鉴定特征
樱桃红色或红棕色条痕为其特征。
具各种形态和无磁性,可与相似的磁铁矿、钛铁矿相区别。
magnetite
矿物名。
磁铁矿的化学成分为Fe3O4,晶体属等轴晶系的氧化物矿物,晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。
完好单晶形呈八面体或菱形十二面体,呈菱形十二面体时,菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。
集合体为致密块状或粒状。
颜色为铁黑色,条痕呈黑色,金属光泽或半金属光泽,不透明,无解理,摩氏硬度5.5-6,比重4.8-5.3。
因为它具有强磁性,中国古代又称为慈石、磁石、玄石。
是矿物中磁性最强的,能被永久磁铁吸引,中国古代的指南针"司南"就是利用这一特性制成的。
氧化后变为赤铁矿或褐铁矿。
磁铁矿分布广,有多种成因。
生于变质矿床和内生矿床中,岩浆成因矿床以瑞典基鲁纳为典型;火山作用有关的矿浆直接形成的以智利拉克铁矿为典型;接触变质形成的铁矿以中国大冶铁矿为典型;含铁沉积岩层经区域变质作用低规模大,俄罗斯、北美、巴西、澳大利亚和中国辽宁鞍山等
是炼铁的主要矿物原料,也是传统的中药材
magnetite
矿物名。
磁铁矿的化学成分为Fe3O4,晶体属等轴晶系的氧化物矿物,晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。
完好单晶形呈八面体或菱形十二面体,呈菱形十二面体时,菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。
集合体为致密块状或粒状。
颜色为铁黑色,条痕呈黑色,金属光泽或半金属光泽,不透明,无解理,摩氏硬度5.5-6,比重4.8-5.3。
因为它具有强磁性,中国古代又称为慈石、磁石、玄石。
是矿物中磁性最强的,能被永久磁铁吸引,中国古代的指南针"就是利用这一特性制成的。
氧化后变为赤铁矿或褐铁矿。
有多种成因。
生于变质矿床和内生矿床中,岩浆成因矿床以瑞典基鲁纳为典型;火山作用有关的矿浆直接形成的以智利拉克铁矿为典型;接触变质形成的铁矿以中国大冶铁矿为典型;含铁沉积岩层经区域变质作用形成的低规模大,俄罗斯、北美、巴西、澳大利亚和中国辽宁鞍山等地都有是炼铁的主要矿物原料,也是传统的中药材。
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晶体化学
理论组成(wB%):FeO 31.03,Fe2O3 68.96。
其中Fe3 的类质同像代替有Al3 、Ti4 、Cr3 、V3 等;替代Fe2 的有Mg2 、Mn2 、Zn2 、Ni2 、Co2 、Cu2 、Ge2 等。
当Ti4 代替Fe3 时,伴随有Fe2 ―Fe3 、Mg2 ―Fe2 和V3 ―Fe3 ;Ti亦可以钛铁矿或钛铁晶石的细小包裹体呈定向连生形式存在,系由固溶体出溶而成。
在>600℃时,形成磁铁矿FeFe2O4―Fe2TiO4完全固溶体,矿物结构式:Fe3 [Fe2 1-xFe3 1-2xTi4 x]O4(0≤x≤0.2);Fe3 1.2-xFe2 x-0.2[Fe2 1.2Fe3 0.8-xTi4 x]O4(0.2≤x≤0.8);Fe3 2-2xFe2 2x-1[Fe2 2-xTi4 x]O4(0.8≤x≤1);其中方括号中的阳离子为八面体配位。
在>500℃时则形成FeFe2O4―FeTiO3完全固溶体;随温度的下降,固溶体发生出溶。
25%时称含钛<当Ti4 代替Fe3 ,其中TiO2磁铁矿25%者称钛>,TiO2磁铁矿。
含钒钛较多时,则称钒钛磁铁矿。
含铬者称铬磁铁矿。
钛磁铁矿与钒钛磁铁矿在高温时形成固溶体,温度下降时发生出溶,在光片中可看到钛铁矿在磁铁矿晶粒中生成的显微定向连生常沿磁铁矿的八面体裂开分布,叫钛铁磁铁矿。
磁铁矿中的Fe2 可被Mg2 代替,构成磁铁矿-镁铁矿完全类质同像系列。
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结构与形态
等轴晶系,a0=0.8396nm;Z=8。
反尖晶石型结构。
即1/2的Fe3 和全部的Fe2 占据八面体位置,另1/2的Fe3 占据四面体位置。
晶格常数a0随Al3 、Cr3 、Mg2 替代量的增大而减小;随Ti4 、Mn2 的替代量增高而增大。
六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。
晶体常呈八面体和菱形十二面体。
在菱形十二面体的菱形晶面上常有平行于该面长对角线方向的条纹,为{111}和{110}的聚形纹(图4-4-3)。
依{111}尖晶石律成双晶。
集合体通常成致密粒状块体。
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物理性质
黑色。
条痕黑色。
半金属至金属光泽。
不透明。
无解理,有时可见∥{111}的裂开,往往为含钛磁铁矿中呈显微状的钛铁晶石、钛磁铁矿的包裹体在{111}方向定向排列所致。
性脆。
硬度5.5~6。
相对密度4.9~5.2。
具强磁性,居里点(Tc)578℃。
居里点是磁性矿物的一种热磁效应,为磁性或反磁性物质加热转变为顺磁性物质的临界温度值。
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产状与组合
产于相对较还原的环境。
主要成因类型有:
岩浆型;接触交代型;高温热液型;区域变质型。
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鉴定特征
八面体晶形,黑色,条痕黑色,无解理,强磁性。
以此可与相似矿物铬铁矿、黑钨矿、黑锰矿等区别。
岩浆岩的一个大类,二氧化硅的含量<45%,而含氧化铁、氧化镁很高的岩石,又称作“超铁镁质岩类”。
主要矿物有橄榄石、辉石等.色深,比重大,其代表岩石为橄榄岩、纯橄榄岩、辉石岩和金伯利岩、苦橄岩等.超基性岩性脆,抗风化能力差,容易发生变化,并有透水性.与超基性岩有关的矿产是铬、镍、钴、铂、金刚石和石棉等.
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超基性岩在搜索结果
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石英及含二氧化硅高而铁、镁低的铝硅酸盐矿物(造岩矿物)的总称.主要有石英、长石、白云母和副长石等.这些矿物的颜色均为浅色,故又称作“浅色矿物”。
硅铝矿物和铁镁矿物相对含量的变化,是岩浆岩分类的根据.当岩浆岩中浅色矿物多(>70%)时称为浅色岩,反之,暗色矿物多(60—90%)时,称为深色岩.更多
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含二氧化硅低而铁镁成分较多的硅酸盐矿物(造岩矿物)的总称.主要有橄榄石,辉石、角闪石、黑云母等.这些矿物的颜色都为深色(黑色、绿黑色等),故又称做“暗色矿物”或“深色矿物”。
岩浆岩的颜色与其所含铁镁矿物的数量有关,含量高颜色则深,反之则浅.岩石中含铁镁矿物总和的百分数称为岩石的色率.更多
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岩浆岩的各个组成部分及集合体之间相互关系的特征.以块状构造(均一构造)为主.还有带状构造、球状构造、气孔和杏仁构造、枕状构造、流纹构造、流动构造等.影响构造的主要因素,除岩浆本身的特点外与岩石形成时的地质因素有关.如侵入岩多为块状构造,喷出岩则常见气孔、杏仁构造等.更多
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即玻晶交织结构.岩石基质中斜长石微晶杂乱排列,无一定向,在微晶之间被玻璃质或隐晶质充填.为安山岩所特有的结构,故名.更多
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和浅成岩中常见的结构.当基质为显晶质时,称为“似斑状结构”。
这种结构常见于浅成花岗岩类岩石中.更多
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火成岩的一类。
二氧化硅含量低(小于45%),铁、镁质含量高,以不含石英为特征。
深灰黑色,比重较大。
主要由橄榄石、辉石,以及它们的蚀变产物,如蛇纹石、滑石、绿泥石等组成。
代表性岩石有纯橄榄岩、橄榄岩、辉石岩和金伯利岩、苦橄岩等。
自然界以镁质超基性岩居多。
它们常与碱性岩、基性岩共生,形成杂岩体。
超基性岩常沿深大断裂带分布,受其控制,形成岩带。
岩体的规模大小不一,常呈透镜状、脉状或不规则状。
与超基性岩有关的矿产有铬、镍、钴、铂族金属、金刚石、石棉等。
超基性岩(ultrobasic rocks) SiO2含量小于45%,常与超基性岩并用的术语是超镁铁岩,指镁铁矿物含量超过75%的暗色岩石。
大多数超基性岩都是超镁铁岩。
超基性岩在地球上的分布有限,出露面积不超过火成岩总面积的0.5%,而且主要是深成岩。
矿物组成主要造岩矿物是橄榄石、单斜辉石和角闪石。
次要矿物为石榴子石、云母和斜长石等。
副矿物有铬铁矿、尖晶石、钛铁矿、金属硫化物、铂族矿物和磷灰石等。
化学成分超基性岩在化学成分上属硅酸不饱和系列。
除辉石岩外,SiO2的含量均小于45%,Al2O3、Na2O、K2O含量低,而MgO、FeO含量很高。
超基性岩多经蚀变作用,其中H2O、CO2含量往往较高,致使岩石的化学成分变化很大。
基性岩(basic rock)分子式:SiO2火成岩的一类。
二氧化硅含量较低,为45%~52%。
富含铁、镁和钙质成分的岩浆岩的一个大类。
主要矿物成分为辉石、角闪石,常含少量石英、碱性长石、黑云母、橄榄石等。
深灰色,比重较大。
常见的基性深成岩为辉长岩,浅成岩为辉绿岩,喷出岩为玄武岩。
SiO2含量低于45%、镁铁矿物含量超过75%的岩石称为超基性岩(ultrabasic rock),也叫超镁铁质岩,如橄榄岩、辉石岩、苦橄岩等。
超基性岩和绝大部分基性岩都由来自上地幔的玄武质岩浆结晶分异形成,而超基性岩常被看成是上地幔岩部分熔融后的残余物,具有重要的理论研究意义。
其中深成岩和浅成岩常成岩株、岩盆、岩床、岩脉等小侵入体产出,喷出岩常形成较大的岩流和岩被。
与基性岩和超基性岩有关的矿产主要为:铁、钒、钛、铜、钴、镍、铬、铂、金刚石等矿床。
质地均匀、无裂隙的新鲜岩石可作石材,细粒、色深者尤佳。
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火成岩的一类。
二氧化硅含量较低,为45%~52%。
主要由辉石、基性斜长石组成,不含石英或含量极少。
深灰色,比重较大。
常见的基性深成岩为辉长岩,浅成岩为辉绿岩,喷出岩为玄武岩。
其中深成岩和浅成岩常成岩株、岩盆、岩床、岩脉等小侵入体产出,喷出岩
常形成较大的岩流和岩被。
铁、钛、铜、镍等金属矿产在成因上往往与之有关。
1、首先,让我们来判断向斜与背斜:
岩层(地层)在正常情况下是一层层由下(老)到上(新)水平排列着,但当岩层(地层)
受到地壳运动产生的强大挤压作用时,便会发生弯曲变形,形成褶皱。
褶皱有背斜和向斜
两种基本形态。
一般来说,岩层向上拱起的为背斜,岩层向下弯曲的为向斜。
在地貌上,
背斜常成为山岭,向斜常成为谷地或盆地。
但是,不少褶皱构造的背斜顶部因受张力,容
易被侵蚀成谷地,而向斜糟部受到挤压,岩性坚硬不易被侵蚀,反而成为山岭。
但只要记
住岩层向上拱起的为背斜,岩层向下弯曲的为向斜即可。
2、其次,如何判断岩层的新旧:
一般情况下,岩层老的在下、新的在上,背斜的中心老两边新;向斜的中心新两边老(即:
取一水平线,从岩层弯曲的中心向两边,如果岩层中心老两边新为背斜,如果岩层中心新
两边老为向斜)
特殊情况下,岩层经过地壳运动,上下层序被打乱,这时,就要依靠地层中的化石来判断
岩层的新旧。
====================
判断背斜向斜是依据岩层的凸与凹,而非地貌形态的起伏.背斜往往成谷,但因为背斜顶部张
力大,比较脆弱,长期受外力作用,易受侵蚀而成为谷地.但仍为背斜,可以参考高中地理第一
册.
2、发生在岩浆岩侵入岩周围(与围岩接触的)由于温度的升高所发生的一种变质
作用.主要使岩石发生变质结晶和重结晶作用,有时可有交代作用.其变质有不
同的宽度,多数为数米到一千米.变质带的形状和规模取决于侵入体的成分、
产状、形态及围岩的性质.其岩石一般无片理化,称为角岩
3、由于区域性的地壳活动、温度、压力区域性增高的影响下发生的一种变质作用.
区域变质作用形成的岩石呈大面积分布,可达数百乃至数千平方公里.与造山
运动有密切成因关系.主要发育于太古代和元古代结晶基底及显生宇的造山带.
我国的区域变质作用,根据原岩建造、变质相和相系类型及其空间分布规律、
伴生的构造运动、变质作用及花岗质岩浆作用等特征,划分为四个主要类型:
埋深变质作用、区域低温动力变质作区、区域动力热流作用及区
4、接触变质作用是由于岩浆的活动散发出的热量和析出的气态或液态溶液引起
的变质作用。
主要发生在岩浆体周围接触带的围岩中。
根据变质作用过程中有
无交代作用又可分为①热接触变质作用:以热力(高温)作用为主,原岩发生
重结晶,而化学成分没有显著改变,没有明显的交代作用,如斑点板岩、角岩
等;②接触交代变质作用;除热力作用外,伴随有显著的交代作用,原岩的化
学成分发生明显改变,如矽卡岩等
动力变质作用又称“碎裂变质作用”或“错动变质作用”。
是在构造运动所产生的
定向压力作用下,岩石所发生的变质作用。
这种作用,可形成构造角砾岩、碎
裂岩、糜棱岩、千糜岩等动力变质岩石,主要沿断裂带分布,是断裂带的重要
标志。
动力变质是机械力诱变,接触变质是热能诱导
5、变质过程中,围岩与侵入体发生物质交换,代入某些新的化学组分,代出一些
原有的化学组分,从而使岩石的化学组成和矿物组成发生变化,形成新岩石。
在这一过程中岩石成分发生显著变化,新矿物大量产生。
这种化学成分和矿物成分发生变化的作用即称交代作用。
交代作用基本上是在固体状态下进行的,而且基本上是等容积的交换。
决定交代作用的因素,也就是热力学的平衡因素,如温度、压力、溶液和岩石化学组分的性质、组分的浓度和活度等。
至于交代作用的范围和深度,则往往是由岩石中裂隙、间隙等发育的程度,作用时间的长短,热液的数量以及岩石的稳定性等所决定的。
交代作用的类型及命名有以下三类:
①以主要元素命名的,如钾交代、钠交代等;
②②以主要矿物命名的,如长石化、绢云母化等;
③以矿物组合命名的,如云英岩化,黄铁绢英岩化等。
交代作用的范围很广,可以有岩浆期交代作用,伟晶岩期交代作用,接触交代期的交代作用和各种气水溶液期的交代作用,甚至在风化作用、沉积作用和变质作用过程中也广泛发育交代作用,如次生硫化富集作用、花岗岩化作用、混合岩化作用等也都由交代作用形成。
典型的岩石是矽卡岩。
这种作用产生的主要矿物有石榴子石,绿帘石,透闪石,透辉石,阳起石,硅灰石等。
形成的岩石通常包括两三种主要矿物和一些次要矿物,常为颗粒状和不等粒状变晶结构,块状构造。