3-主要造岩矿物及其物理性质解析
地质学基础知识造岩矿物一
辉石 Ca（Mg，Fe）Si2O6
呈短柱状、致密块状，棕至暗 黑色，条痕灰色，中等解理， 硬度5．5。辉长岩和玄武岩中， 在岩石中多呈晶粒状。伴生矿 物为角闪石、斜长石、辉石等， 较角闪石难风化，风化物为粘 土矿物，富含Fe。
普通辉石
橄揽石（Mg，Fe）2SiO4
橄榄石呈粒状集合体出现，橄 榄绿色，玻璃光泽或油脂光泽。 橄榄石为超基性岩的主要组成矿 物，伴生矿物为斜长石、辉石， 不与石英共生，易风化，风化产 物有蛇纹石、滑石等。
石膏 CaSO4·2H2O8
石膏呈板状、块 状、无色或白色。 玻璃光泽或丝绢 光泽。硬度2．0， 是干旱炎热气候 条件下的盐湖沉 积。常作土壤改 良剂。
绿泥石
Y3[Z4O10](OH)2·Y3(OH)6
绿泥石是一些变质岩 的造岩矿物。 晶体属 单斜、三斜或正交 （斜方）晶系，浅绿 至深绿色。玻璃光泽 或珍珠光泽，透明至 不透明。完全解理。
云母类因化学成分不同而分为白云母和黑云母。
黑 云 母 KH2（Mg， Fe）3AlSi3O12 深 褐色或黑色，其 他性质同白云母。
黑云母主要分布 在花岗岩、片麻 岩和结晶片岩中， 伴生矿物是石英、 正长石等。黑云 母较白云母易于 风化，风化物为 碎片状。
白 云 母 KH2Al3Si3O12 常见片状、鳞片状。 白云母无色透明或 浅色（浅黄、浅绿） 透明。极完全解理， 薄片具有弹性，珍 珠光泽，硬度 2．0～3．0。
褶皱变动的基本单位是褶曲，褶曲就是岩 层的一个弯曲。褶曲的基本形式是背斜和向 斜，每一个背斜或向斜就是一个褶曲。背斜 在外形上是一个中部向上拱起的一个弯曲， 向斜是一个中部向下拗陷的弯曲。
背斜及向斜示意图
（三）地壳的断裂变动
主要的造岩矿物
主要的造岩矿物镁铁质矿物又称深色矿物、暗色矿物。
指火成岩中含镁铁成分较多的硅酸盐矿物的总称。
主要为橄榄石类、辉石类、角闪石类和黑云母类等。
岩石的颜色和相对密度常与镁铁矿物的含量多少有关。
含镁铁矿物多的颜色深,相对密度较大,反之颜色浅,相对密度较小长英质长英质"（felsic）在地质学中是指主要由轻的元素如硅, 氧, 铝, 钠, 钾组成的硅酸盐矿物, 岩浆, 与岩石。
其颜色较浅，比重小于3. 最常见的长英质岩石是花岗岩, 此外还有石英, 白云母, 正长石, 富钠的斜长岩长石等. 与长英质相对立的是铁镁质（或称基性）的矿物、岩石、岩浆。
酸性岩(acid rock), 往往是长英质的同义概念，指二氧化硅含量高 (大于63%的质量是SiO2) 火山岩, 如流纹岩. 与酸性岩相对是基性岩(basic rock)。
长英质岩石的分类长英质岩石，至少要包含>75%的长英质矿物。
如石英，正长石、斜长石。
岩石中的长英质矿物超过90%，被称作浅色岩(leucocratic).霏细岩(Felsite)是岩石学领域的术语，指非常细粒度的或隐晶质的浅色火山岩，在用显微镜或化学详尽分析后可能重新分类。
在某些情况下，长英质火山岩可能包含斑晶或镁铁质矿物, 常常有角闪石, 辉石或长石矿物, 可能根据其斑晶矿物命名，如“角闪霏细岩”(hornblende-bearing felsite)。
长英质岩石的化学名根据TAS分类规则。
但是这仅适用于火山岩。
对于长英质变质岩又没有确定的火山原岩，可以称之为"长英质片岩"(felsic schist). 有这样的例子，把高度剪切的花岗岩错误地当作流纹岩。
副长石副长石[1]又称似长石类矿物。
它是硅酸盐类矿物白榴石和霞石的合称。
这两种矿物，其化学成分与长石相似，但二氧化硅成分含量较少，故称副长石或似长石类矿物。
副长石通常不被视为长石，但有时也被划入长石类矿物。
副长石矿物是在富碱而贫SiO2的条件下产生的，是碱性岩浆岩的典型矿物。
3主要造岩矿物及其物理性质
萤石
也有极少数单质矿物，如： 自然金，Au，
自然金
自然金
自然银，Ag。
自然银
自然银
自然银
自然铜，Cu
自然硫，S， 金刚石，C， 石墨，C。
自然硫
金刚石
石墨
矿物的形态
• 单晶形态 • 晶体集合形态
第一篇 基础地质知识 第一章 矿物与岩石
矿物的形态：固体矿物按其组成元素质点（离 子、原子、分子）的有无规则排列，可分为： 结晶质和非结晶质矿物。
斜长石 (Plagioclase)
正长石 (Orthoclase) 白云母 (Biotite) 黑云母(Muscovite)
黄铁矿(Pyrite)
FeS2 块状或立体单晶 颜色：浅铜黄色 条痕：绿黑色 硬度：6～6.5 相对密度：5 断口：参差状
石英 (Quartz)
SiO2 单晶或晶簇
石英晶簇 方解石晶簇
粒状集合体簇 黄铁矿
蛇文石纤维状集合体 石膏纤维状集合体
高岭石土状集合体
赤铁矿鲕状集合体 赤铁矿肾状集合体
矿物的物理性质
• 矿物的光学性质 • 矿物的力学性质
第一章第矿一物章与岩矿石 物与岩石 第一节第主二要节造岩矿主物要及造其物岩理矿性物质及其物理力学性质
1、矿物的光学性质
主要造岩矿物（常见矿物），就其化学成分而言， 绝大多数为硅酸盐，其余为氧化物、硫化物、卤化 物、碳酸盐和硫酸盐等。
地壳中主要元素的克拉克值：
氧 49.13
硅 26.00
铝 7.45
铁 4.20
钙 3.25
钠 2.40
钾 2.35
镁 2.35
氢 1.00
三、常见矿物介绍
❖黄铁矿(Pyrite) ❖石英 (Quartz) ❖方解石 (Calcite) ❖橄榄石 (Olivine)
常见造岩矿物
第一节 矿物的概念及物理性质
矿物的几项基本特征 ➢ 地质作用产生的单质或化合物； ➢ 一定的化学成分和内部结构； ➢ 一定的形态、物理和化学性质； ➢ 在一定的地质和物理化学条件下稳定； ➢ 组成岩石和矿石的基本单位。
第一节 矿物的概念及物理性质
二、矿物的形态
目前已知的矿物有3000种左右，其形态呈千姿百态 矿物单体（单个晶体）的形态 矿物集合体的形态
（三）矿物的其他性质
相对密度：是指纯净的矿物在空气中的质量与同体积水在4℃时 质量之比值，是无因次的量。
磁 性：是指矿物能被磁铁吸引，甚至本身能吸引铁屑的性能。 发 光 性：矿物在外来能量的激发下能发出可见光的性质。 石盐具有咸味，泻利盐有苦味，石墨、滑石等用手摸有滑感，燃 烧自然硫和黄铁矿有硫臭，高岭石吸水成粘稠状、粘舌头等等， 这些都是容易觉察到的一些矿物的感觉性质，也是矿物的鉴定特 征之一。
由此可见矿物形态千姿百态，有显晶也有隐晶，有单 体形态，也有集合体形态。晶体矿物的形态是由其成份 和内部构造所决定的，同时还受其生长时的外部环境的 影响。因此，研究矿物的形态一方面为了鉴定认识矿物， 另一方面对于研究矿物的成因，寻找有用矿产也十分有 意义。
第一节 矿物的概念及物理性质
三、矿物的物理性质
美丽漂亮的晶簇
第一节 矿物的概念及物理性质
（2）矿物隐晶集合体和胶体的形态
鲕状及豆状集合体 钟乳状集合体
第一节 矿物的概念及物理性质
分 泌 体 玛 瑙
第一节 矿物的概念及物理性质
钟乳状（方解石)
肾状(硬锰矿)
第一节 矿物的概念及物理性质
隐晶质集合体
第一节 矿物的概念及物理性质
隐晶质集合体
第一节 矿物的概念及物理性质
主要造岩矿物及其鉴定特征主
主要造岩矿物及其鉴定特征1.石英，quartz X&”,”&Y硅的氧化，物矿物成分为SiO2。
石英晶体常呈带尖顶的六方柱状，柱面上有横纹。
通常呈晶族或粒状、块状集合体。
纯净的石英无色透明，但大多因含微量色素离子或细分散色裹体而呈各种颜色，并使透明度降低。
玻璃光泽，断口常呈油脂光泽。
硬度7，比重2.65。
无解理，贝壳断口。
具强压电性及热电性。
石英因粒度、颜色、包裹体等的不同而有许多变种：显晶质的有无色透明的水晶、紫色的紫水晶（俗称紫晶）、烟黄，烟褐至近于黑色的茶晶、烟晶或墨晶；浅黄色、透明的黄水晶；玫瑰红色的蔷薇石英（俗称芙蓉石）；乳白色的乳石英。
因含赤铁矿或云母等鳞片状包裹体而呈斑点状闪光的砂金石。
隐晶质变种有：纤维状微晶组成的石髓（玉髓）；胶体成因的玛瑙；由石英交代纤维状的石棉而成的虎睛石等。
隐晶质变种由粒状微晶组成，常含其他矿物的混入物，不透明，主要有燧石，灰至黑色（俗称火石）。
碧玉，因含氧化铁杂质而呈暗红色或绿黄、青绿等色。
石英是最重要的造岩矿物之一，在岩浆岩、沉积岩、变质岩中均有广泛分布。
大的石英晶体主要产于伟晶岩晶洞中；块状的常产于热液矿脉中；粒状石英是花岗岩、片麻岩和砂岩等许多岩石的主要矿物成分。
2.长石、feldspar长石是架状基形硅酸岩类矿物，包括三个基本类型：钾长石、钠长石和钙长石。
钾长石中最常见的是正长石；以不同比例的钠长石和钙长石混熔而成的一系列矿物都称斜长石。
[1]正长石，rthoclase正长石的化学成分是KAlSi3O8，晶体属单斜晶系的架状结构硅酸盐矿物。
单体为短柱状或厚板状晶体，集合体为致密块状。
肉红或浅黄、浅黄白色，玻璃光泽，解理面珍珠光泽，半透明。
两组解理（一组完全、一组中等）相交成90°，硬度6，比重2.56-2.58。
900℃以上生成的无色透明长石称透长石。
正长石广泛分布于酸性和碱性成分的岩浆岩、火山碎屑岩中，在钾长片麻岩和花岗混合岩以及长石砂岩和硬砂岩中也有分布。
常见岩石鉴别
按照教学大纲的要求，室内矿物岩石鉴定分为四个部分，其主要内容为：造岩矿物的鉴别、岩浆岩的鉴别、沉积岩的鉴别、变质岩的鉴别及三大岩类的综合鉴别。
实习一、主要造岩矿物的鉴别2.实习的主要内容和方法（1）使用简单的工具：小刀、指甲、放大镜、稀盐酸等，认识矿物的一般物理性质，如硬度、解理、颜色、形态、条痕、比重、磁性、断口、光泽、透明度及与稀盐酸的反应特征等。
表1：主要造岩矿物的物理性质表1 主要造岩矿物的物理性质（2）掌握主要造岩矿物的鉴定特征。
一种矿物和其他矿物比较，该矿物所特有的某些物理性质成为它的鉴定特征，例如：白云母为具有弹性的薄片状，方解石与稀盐酸反应起泡等。
3.注意事项：观察矿物的颜色、条痕、光泽以及测试硬度时，必须在矿物的新鲜面上进行，才能得出正确结论。
实习二、岩浆岩的鉴别1.实习目的和要求通过标本肉眼鉴定方法，根据矿物成分、结构和构造认识各种主要的岩浆岩、牢记主要岩浆岩的鉴定特征。
2.实习的内容和方法（1）鉴别岩浆岩的各种矿物成分岩浆岩中的矿物成分反映了该岩浆岩的化学性质，其中二氧化硅的含量具有决定性的作用。
当二氧化硅的含量大于65％时，为酸性岩浆岩，其主要特征是富含石英；当二氧化硅的含量饱和，即为65％-52％时，为中性岩浆岩，其特征为少含或不含石英，而富含长石；当二氧化硅的含量较少，即为52％-40％时，为基性岩浆岩，其特征为不含或少含石英，除长石外，开始出现大量深色铁镁矿物；当二氧化硅的含量极少，即少于40％时，则为超基性岩浆岩，其特征为既不含石英，也不含长石，以大量深色铁镁矿物为主。
因此，我们可以按照顺序观察石英、长石和铁镁矿物的含量大致确定岩石属于哪一类岩浆岩，且熟记各类岩浆岩中常见的几种矿物成分。
（2）鉴别岩浆岩的结构和构造肉眼鉴别岩石结构主要观察其结晶程度、晶粒大小及晶粒间组合方式。
结晶程度可分为：全晶质、隐晶质、玻璃质、非晶质四种。
全晶质(或显晶质)的岩石又可根据晶粒大小分为粗粒(晶粒直径大于5毫米)、中粒(1—5毫米)、细粒(小于1毫米)三种；按晶粒间组合方式可分为等粒和斑状结构两种。
《主要造岩矿物》课件
主要造岩矿物种 类及特征
造岩矿物在地壳 中的分布与组合
造岩矿物与地球 化学过程的关系
造岩矿物在地质 学研究中的应用 与意义
深入挖掘造岩矿物的形成机制
探索造岩矿物在地球科学中的 应用
拓展造岩矿物在其他领域的研 究
加强国际合作与交流，推动学 科发展
氧化还原性质
配位性
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酸碱性
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吸附性
单击此处添加标题
长石的分布：长石是地壳中最常见的矿物之一，广泛分布于各种岩石中，如花岗岩、玄武岩、大理岩 等。
单击此处添加标题
长石的成因：长石的形成主要与火成岩和变质岩有关。在火成岩中，长石是岩浆冷却固化过 程中的产物；而在变质岩中，长石则是由原来的岩石在高温高压条件下发生变质作用而形成 的。
单击此处输入你的项正文，阐述观点
定义：长石是地壳中最丰富的矿物之一 分类：长石分为钠长石、钾长石、钙长石等 特征：长石具有玻璃光泽，硬度6-6.5，比重2.6-2.7 分布：长石广泛分布于各种岩石中，如花岗岩、玄武岩等
定义：石英是一种常见的造岩矿物 化学成分：以SiO2为主要成分 晶体结构：具有晶体结构 分布与产状：广泛分布于酸性火成岩、石英砂岩及硅质岩中
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辉石的成因：辉石的形成与岩浆 活动密切相关，通常在岩浆结晶 过程中形成。
辉石的化学成分：辉石主要由硅 酸盐矿物组成，含有钙、镁、铁 等元素。
角闪石的分布：主要分布在变质岩和火成岩中，是地壳中常见的矿物之一。
角闪石的成因：角闪石的形成与温度和压力的变化密切相关，通常在变质过程中形成。 角闪石与地质构造的关系：角闪石的分布和成因与地质构造有着密切的联系，可以作为 研究地质构造的重要标志之一。
综合地质学 第二章 主要造岩矿物性质及识别
第二章主要造岩矿物的性质与识别众所周知，岩石主要由矿物组成，因而矿物的鉴定、对岩石定名，定性有着重要的意义。
什么是矿物？由地质作用形成的、具有一定的化学成分和内部结构的元素或化合物。
自然界矿物有多少类？自然界矿物有3000余种第一节矿物的主要识别标志矿物的主要识别标志即矿物形态、矿物性质（包括矿物的物理性质、化学性质）。
对主要造岩矿物的识别，一般是依据矿物的形态和物理性质来识别主要造岩矿物。
一、矿物的形态矿物形态是指矿物的单体及集合体的形状而言。
矿物单体形态集合体形态矿物单体形态：根据单晶体在三度空间上的发育程度分为三类粒状粒状（（等轴状等轴状）：）：在三度空间的发育程度基本相等，如石榴子石、磁铁矿、黄铁矿板状板状、、片状片状：：晶体两向伸长晶体两向伸长，如云母柱状柱状：：在一度空间的快速发育，如辉石、角闪石、电气石集合体形态：是指同种矿物多个单体聚集合体形态集合体形态：集在一起的整体。
矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们集合方式。
根据集合体中矿物颗粒的大小(或可辨度)可分为三种,显晶质集合体、隐晶质集合体和胶态集合体。
显晶集合体形态显晶集合体形态：：粒状、柱状、针状、囊状、放射状、板状、片状、鳞片状、晶簇状、树枝状等。
集合体形态类型隐晶隐晶（（显微镜下才能辨认显微镜下才能辨认））和胶体集合体（在显微镜下也不能辨在显微镜下也不能辨）：）：结核体、钟乳状集合体。
菊花石分泌体钟乳状集合体分泌体二、矿物的物理性质矿物的物理性质主要包括光学性质，力学性质，电学性质，磁学性质，热学性质，放射性和其他性质。
对一般矿物的识别主要是对矿物的光学性质和力学性质进行分析。
（一）矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物对光线的反射，吸收及折射的效果，它包括：•1 矿物的颜色•2 矿物的条痕•3 矿物的透明度•4 矿物的光泽矿物的颜色矿物的颜色是矿物对白光中不同波长光波吸收的结果，所呈的颜色为被吸收光的补色。
如果对各种波长的光波普遍而均匀的吸收，则随吸收程度不同而呈黑、灰、白色。
地质岩性岩石矿物特性造岩矿物是指构成岩石的矿物
第二节地质岩性一、岩石矿物特性造岩矿物：是指构成岩石的矿物矿物的三项物理特性：指颜色、光泽、硬度。
且矿物的物理特性是鉴别矿物的主要依据。
1、矿物的颜色：根据成色原因可以分为①自色②他色③假色自色：是矿物本身固有的成分、结构所决定的颜色，具有鉴定意义；他色：是由于混入物引起的颜色；假色：是由于物理光学所致；2、矿物的光泽：在矿物遭受风化后，光泽强度就会下降。
矿物光泽可以分为四个等级，①金属光泽②半金属光泽③金刚光泽④玻璃光泽3、矿物的硬度：是指其抵抗刻划、压入和研磨的能力，因此矿物的相对硬度可采取互相刻划来鉴定。
矿物的硬度共分为十个等级：滑膏方、莹磷长英、黄刚两玉不抵金刚。
指甲硬度约为2～2.5、玻璃硬度约为5.5～6、钢刀的硬度约为6～7。
二、岩石的物理性质和力学性质（一）岩石的物理性质1、岩石的重量——有比重和重度（也称容重）两个指标来表示①岩石的比重：指岩石固体部分（不包括孔隙）单位体积的重量。
岩石的比重决定于组成岩石的矿物的比重及其在岩石中的相对含量。
②岩石的重度（也称容重）：指岩石（包括孔隙中的水重）单位体积的重量。
数值上等于岩石试件的总重量（包括孔隙中的水重）与其总体积（包括孔隙体积）之比。
岩石的重度决定于三项内容——岩石中矿物的比重、岩石的孔隙性及其含水情况。
岩石的干重度：指岩石孔隙中完全没有水存在时的重度。
岩石的饱和重度：指岩石的孔隙全部被水充满时的重度。
2、岩石的孔隙性——用孔隙度这一指标表示岩石的孔隙度数值上等于岩石中的各种孔隙的总体积与岩石的总体积的比，以百分比计。
（与土的孔隙比相区分，见土的工程性质）岩石的孔隙度的大小，主要取决于岩石的结构和构造，同时也受外力因素的影响。
未受风化或构造作用的侵入岩和某此变质岩，其孔隙度一般很小，而砾岩、砂岩等沉积岩，则经常具有较大的孔隙度3、岩石的吸水性——用吸水率这一指标表示岩石的吸水率在数值上等于岩石的吸水重量与同体积干燥岩石重量的比。
主要造岩矿物及其物理性质
绢云母
Na1-xKxAlSi3O8,0.2<=x<=0.3
pH<7蚀变为高岭石， pH>7为伊利石-蒙脱石
(K,Na)AlSi3O8
酸性条件下蚀变为高岭 石
KAlSi3O8
Smec., Kaolinite；转变 为绢云母
Na1-xCaxAlxSi3-xO8,0<=x<=1
绿泥石
Na1-xCaxAl1+xSi3-xO8,0.9<=x<=1
火成岩和变质岩：正长岩和花岗岩中最大含量可达70％和45％。 沉积岩：长石砂岩等矿物成熟度低的砂岩 偏碱性正长岩。可见于火山岩（安山岩、粗面岩）
通常出现在火山岩中：流纹岩、粗面岩、碱性辉长岩
火成岩：酸性到中酸性火成岩中最广泛。变质岩：主要在片麻岩 中。沉积岩：见于未成熟砂岩。 火成岩：花岗岩、正长岩、流纹岩。沉积岩：低成熟度碎屑岩 （长石砂岩）。变质岩：片麻岩、大理岩 稀有矿物 花岗岩。闪长岩。 火成岩：闪长岩、安山岩。沉积岩：只在不成熟砂岩中 火成岩：闪长岩、辉长岩，苏长岩；安山岩、玄武岩。变质岩： 角闪岩 火成岩：闪长岩、辉长岩，苏长岩；安山岩、玄武岩。 火成岩
硫 酸放 盐射
性 硫 酸 盐
钙芒硝 无水钾镁钒
石膏
含水硫酸
盐
水镁钒
沉积岩：见于湖泊或海相蒸发岩中。
沉积岩：在蒸发岩矿床中相当稀有的矿物，常以结核或颗粒状存 在，很少呈层状。
沉积岩：蒸发岩是最常见的厚层硫酸盐，但也与石灰岩、泥岩、 泥灰岩和砂岩互层 沉积岩：在蒸发岩中，在德国的盐矿床中大量存在
含水硫酸 盐
铁阳起石
变质岩：为绿片岩相的典型矿物，也多见于接触变质的碳酸盐中 。
角
是火成岩和变质岩的常见部分。火成岩：在超基性、酸性和碱性
造岩矿物
• 肉眼鉴定矿物时，根据透明度的差异分为透明
矿物、半透明矿物和不透明矿物。
• 浅色矿物基本是透明的。
三、 矿物的力学性质
• 1、硬度
硬度：矿物抵抗刻划得能力 方法：用两种矿物对划得方法确定矿物的硬度 野外鉴定： 指甲（2~2.5），小刀（5~5.5） 玻璃（5.5~6），钢刀（6~7） 标准摩氏硬度计
矿物的一般知识
•1、矿物是构成岩石的基本单元
发现的矿物3300多种、常见的矿物30余种。 造岩矿物主要是硅酸盐为主
•2、矿物绝大部分是结晶质体
矿物的元素质点（离子、原子、分子）按一定的规律排列 石英晶体 、食盐晶体 、方解石晶体
•3、少部分矿物是非结晶质体
矿物内部质点排列不规则，如：玻璃质
•4、还有隐晶质和胶态集合体
物理性质主要决定于：
①内部构造 ②化学成分
学习物理性质的主要是为了鉴定矿物
鉴定方法：
①肉眼观察（准确性差）
----借助简单的工具和试剂，野外鉴别常用的方法
②岩石切片（准确性高）
----在偏光显微镜下进行专业鉴定
（一）矿物的形态
• 1.单体
• • • • • • • • 双锥柱状（石英） 针状（石英） 纤维状（石棉可撕开） 片状（云母） 板状（重晶石蓝铜矿） 立方体（黄铁矿) 菱面体（方解石） 十二面体（石榴子石）
二、自然界的矿物类型
•1、原生矿物（成岩时期岩浆冷凝
如：花岗岩中的石英、长石、角闪石等 辉长岩中的辉石，橄榄岩中的橄榄石、黄铁矿等。
原生矿物）
•2、次生矿物（原生矿物
如：正长石
水解
化学风化
水解
新矿物）
铝土矿
高岭石，高岭石
•3、变质矿物（变质作用过程中
造岩矿物——精选推荐
造岩矿物造岩矿物000矿物是组成地壳的基本物质，它是在各种地质作用条件下形成的具有一定化学成分和物理性质的单质体和化合物。
其中构成岩石的主要矿物称为造岩矿物。
1.1矿物的一般知识矿物是构成岩石的基本单元，目前自然界已发现的矿物约3300多种，其中构成岩石的矿物有30余种。
造岩矿物绝大部分施结晶质的，结晶质的基本特点施组成矿物的元素质点（离子、原子或分子）在矿物内部按一定规律重复排列，形成稳定的格子构造，在生长过程中如条件适宜，能生成被若干天然平面所包围的固定的几何形态，但绝大多数矿物在发育时受空间条件的限制往往不具有规则的形态，如蛋白石（SiO2H2O）、褐铁矿（Fe2O3.nH2O）等。
自然界的矿物按其成因可分为三大类型：1.原生矿物(配图)在岩石或成矿的时期内,从岩浆熔融体中经冷凝结晶过程中所形成的矿物,如石英、长石、角闪石、黑云母等。
2.次生矿物指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物，如正长石经水解作用后形成的高岭石。
3变质矿物指在变质的过程中形成的矿物，如蛇纹石、滑石、石榴子石等。
1.2矿物的物理性质矿物的物理性质主要决定于它的内部结构和化学成分。
掌握矿物的物理性质是鉴别矿物的主要依据。
在实际工作中，一般用肉眼观察并借助简单的工具和试剂鉴定矿物。
其物理性分为光学性质、力学性质、其它性质。
（一）矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物对自然光的吸收、反射和折射所表现的各种性质。
1.颜色矿物的颜色指矿物对可见光中不同光波选择吸收和反射后映入人眼的现象.它是矿物最明显、最直观的物理性质,常用标准色谱的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫以及白、灰、黑来说明矿物颜色，也可以依据最常见的实物颜色来描述矿物的颜色，根据形成颜色的原因分为自色、他色和假色。
自色矿物本身所含有色素离子的颜色（见表1-1），自色对矿物具有重要的鉴定意义。
如孔雀石含有Cu2+呈现出绿颜色，而赤铁矿含有Fe3+呈现出红颜色。
(配图)表1-1 色素离子与矿物颜色示例表离子 Cu2+ Ni2+ Fe3+ Fe2+、Fe3+ Mn2+ 颜色绿绿红黑玫瑰矿物孔雀石镍华赤铁矿磁铁矿菱锰矿化学成分 Cu2(CO3) (OH) Ni3(AsO4) n(OH) Fe2O3 Fe3O4 MnCO3 他色矿物含有杂质等机械混入物所引起的，对一般矿物无鉴定意义。
工程地质学——矿物和岩石-知识归纳整理
第一章 矿物和岩石第一节 主要造岩矿物一、定义：在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体，叫矿物。
二、物理性质：（一）（一）晶体形态：⎩⎨⎧质点为有序罗列）晶体矿物（组成矿物的火山玻璃、胶体蛋白的质点为无序罗列）：非晶体矿物（组成矿物⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧、钟乳状状、粒状、块状、土状几何体：纤维状、鳞片立方体、菱面体片状、板状针状、柱状单体（二）光学性质：⎪⎩⎪⎨⎧应后的颜色假色：矿物表面氧化反离子的颜色。
它色：矿物中混入色素的混合色。
长的光波后，其余光波自色：矿物吸收某一波、颜色12、条痕：矿物粉末的颜色。
⎪⎩⎪⎨⎧⎩⎨⎧、土状光泽几何体光泽：丝绢光泽断口光泽：油脂光泽珍珠光泽晶面光泽：玻璃光泽、单体光泽：光的能力：、光泽：矿物表面反射3 ⎪⎩⎪⎨⎧不透明半透明透明的程度：、透明度：矿物透射光4（三）力学性质1、硬度：反抗外力刻划的能力（在晶面上）摩氏硬度：滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102、解理：外力敲击下，沿结晶薄弱面平行裂开的性能。
知识归纳整理⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧︒︒︒︒见平整光滑处无解理：解理面肉眼难光滑较小，断口发育中等解理：解理面平整分光滑彻底解理：解理面大部全光滑挤彻底解理：解理面完解理程度：，辉石：，角闪石：解理交角：解理组数938756124⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧平整状参差状锯齿状贝壳状沿任意方向的裂开：、断口：外力敲击下，3⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧白云石：遇镁试剂变蓝气泡方解石：遇稀盐酸剧烈化学反应：磁性可塑性滑感挠性弹性（四）其它特殊性质：三、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物：石英 正长石 斜长石 方解石 白云石 白云母 石膏 滑石 硬度大 硬度中等 硬度小半透明 肉红色 灰白色 菱面体 弯曲菱面体 薄片状 丝绢光泽 有滑感 断口油脂光泽 两组解理 遇HCL 起泡 遇镁试剂变兰 珍珠光泽无解理 白色弹性2、暗色矿物：橄榄石 辉石 角闪石 黑云母 绿泥石 硬度大 硬度小颗粒状 短柱状 长柱状 薄片状 薄片状半透明 解理交角近90º 解理交角124 º 弹性 挠性橄榄绿色 多为黑色 黑绿色 黑色 墨绿色珍珠光泽求知若饥，虚心若愚。
造岩矿物
矿物的肉眼鉴定方法
认真观察、仔细分析、
相互比较、反复练习。
观察光泽 确定硬度 观察形态及其 它物理性质
判定金属矿物 ，非金属矿物
借助指甲、小 刀、钢刀比较
三、主要造岩矿物及其鉴定特征
1、石英：发育良好的石英单晶为六棱柱状或双锥状， 通常为粒状集合体，纯净透明石英晶体称水晶，一般为白、 灰白、乳白色，含杂质呈紫、红、烟、茶等色；晶体玻璃 光泽，断口油脂光泽；无解理，贝壳状断口，硬度为7；
2、正长石：单晶为短柱或厚板状，集合体为粒状；在岩石中 常呈肉红、浅黄、浅玫瑰色；有两组完全正交的解理面；玻璃 光泽；硬度6;
3、斜长石：单晶为板条状或长柱状；白色或灰白；有两组斜 交的解理面；玻璃光泽；硬度6;
4、云母：含钾、铁、镁、铝等多种金属阳离子的铝硅酸盐矿 物，根据所含阳离子不同，主要有白云母和黑云母； 白云母：单晶呈板状、片状，薄片无色透明，有弹性，集合体 片状、鳞片状；微细鳞片状集合体称绢云母；集合体浅黄、浅 绿、浅灰色；一向极完全解理；玻璃或珍珠光泽；硬度为2~3; 黑云母：形态同白云母；富含铁的为黑云母，黑色；富含镁的 为金云母，金黄云母，一向极完全解理；玻璃或珍珠光泽；硬 度 2.5~3;
5.角闪石:单晶呈长柱状；颜色暗绿色至黑色；玻璃光泽；有 两组完全解理面，交角近56º ；硬度5.5~6;
6.辉石:单晶呈短柱或粒状，集合体块状；黑褐或黑色；玻璃 光泽；有两组完全解理面，交角近90º ； 硬度5~6;
7.橄榄石:常呈粒状集合体；浅黄绿至橄榄绿色；晶面玻璃光 泽；断口油脂光泽，无解理，断口贝壳状；硬度6.5~7;
断口—沿任意方向发生无规则断裂破碎形成的断裂面。
极完全解理 完全解理
云母、石墨、石膏 方解石、方铅矿、萤石 白钨矿、普通辉石 磷灰石 石英、石榴子石 石英断口 黄铁矿、自然铜 蛇纹石 高岭土、铝矾土
主要造岩矿物及其物理性质
盐
褐帘石
环
镁电气石
基性火成岩。变质岩中常见。沉积岩：常见重矿物，见于石灰岩 和石膏中。
状
火成岩：黑电气石和锂电气石是花岗伟晶岩、气成岩脉和某些花
硅
电气石
岗岩（淡色花岗岩，细晶岩）中的典型矿物。变质岩：在低变质
酸
的镁质沉积岩（镁电气石）及云母片岩中。沉积岩：石灰岩和石
盐
绿柱石
堇青石
顽辉石
正辉 石亚 古铜辉石 族
氢氧化物
钛铁矿
软水铝石
硬水铝石 三水铝石 针铁矿
沉积岩：某些铝土矿的主要成分；红土
褐铁矿
沉积岩：含铁矿物的蚀变产物。通常在沼泽中以生物沉淀存在， 形成一个巨大的沼泽铁矿。
磷灰石族
独 居 石 族
羟磷灰石 氯磷灰石 氟磷灰石 碳磷灰石
独居石
火成岩：花岗质岩石中的稀有副矿物；多见于黑云母花岗岩类 中，亦见于正长伟晶岩和花岗伟晶岩中。变质岩：存在于白云大 量岩中。沉积岩：是河流和海滩砂岩中的碎屑矿物（砂矿）
微斜长石
钠长石
斜长 钙长石 石亚 奥长石 族 中长石
拉长石 倍长石 白榴石 副长 石族 霞石 原钾霞石 方沸石
沸石 片沸石 族 丝光沸石
浊沸石
白云母
云母族
绢云母 锂云母
黑云母
金云母
绿泥石 绿泥石族
鲕绿泥石
层 状
高岭石
硅 酸 盐
高岭 石亚
迪开石
族 珍珠石
埃洛石
粘 土 矿 物
蒙脱 蒙脱石
石亚 贝得石 族 绿脱石
泻盐
萤石
火成岩：通常在花岗岩中为副产物。沉积岩：见于石灰岩，在砂 岩中以胶结物存在
蒸发岩 磷酸盐
造岩矿物
自然金： 【化学组成】Au。 【晶体结构】晶体属等轴晶系的一种自然元素矿物。 【形态】自然金通常呈树枝状、粒状或鳞片状，较少呈
不规则的大块状。 【物理性质】颜色、条痕均为金黄至浅黄色，随含银量增
加而变淡，金属光泽，不透明。摩氏硬度2.5-3，无解理。比 重15.6-19.3。
【鉴定特征】金黄色，金属光泽，密度大，硬度低，富 延展性。
【成因及产状】在冲积矿或淤积矿床内及合成淤积矿床。 【主要用途】金为贵金属，可用于制造货币、装饰品及一 些仪表零件等。黄金是世界金融的国际标准。 【其它】中国的山东招远、黑龙江沿岸、河南小秦岭和湖 南等地均有产出。
有极强的延展性，1克自然金可拉成约2公里长的细丝。
橄榄石主要产生于含硅量较低的基性火山岩中。世界上 橄榄石的主要产地有红海的扎巴贾德岛、缅甸的抹谷、美 国、巴西等地区。我国河北、吉林是世界优质橄榄石产地。
白云石： 【化学组成】CaMg[CO3]2。 【晶体结构】属三方晶系的碳酸盐矿物。 【形态】晶形为菱面体，晶面常弯曲成马鞍状，聚片双
正长石 ： 【化学组成】KAlSi3O8。 【晶体结构】属单斜晶系。 【形态】短柱状或厚板状晶体，集合体为致密块状。 【物理性质】肉红或浅黄、浅黄白色。条痕白色。玻璃
光泽，解理面珍珠光泽。半透明。硬度6，比重2.56-2.58。 【鉴定特征】以颜色、硬度、双晶与解理为特征，与其
他长石的区别为具有近乎直角的解理及在最佳解理面上不具 双晶条纹。
【鉴定特征】晶体长柱状，横断面菱形，绿黑色，二组解 理，交角124度。
【成因及产状】角闪石是分布很广的造岩矿物之一。在火 成岩中，尤以中性岩中最为常见，是其中的最主要暗色矿物。 在区域变质作用中，角闪石也有大量产出。
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透明、半透明、不透明三级。
黄铁矿 磁铁矿
金属光泽
半金属光泽
金刚石
金刚光泽
长石
非金属光泽
石英断口 油脂光泽
云母 珍珠光泽
石棉 丝质光泽
高岭土 土状光泽
第一篇 基础地质知识 第一章 矿物与岩石 第二节 主要造岩矿物及其物理力学性质
2、 矿物的力学性质
•假色：某些物理因素引起的颜色，称为假色。如 氧化膜的颜色。
（2）条痕（粉末色）： 矿物在条痕板上擦划后所留下的痕迹，即矿物
粉末的颜色。条痕板硬度为7
方解石
黄铁矿
磷绿铅矿 蓝铜矿
辰砂
辉石
紫水晶
1、矿物的光学性质
（3）光泽：矿物表面对光的反射能力 依据光泽由强而弱的次序： 金属光泽—半金属光泽—金刚光泽 —非金属光泽 造岩矿物绝大部分为非金属光泽： 玻璃光泽—油脂光泽—丝绢光泽—珍珠光 泽—土状光泽
矿物在敲打、刻划、拉、压等外力作用下所表现出来 的各种物理性质称为矿物的力学性质，主要包括： (1) 解理：晶质矿物在外力作用下，始终沿着一定的结 晶学方向破裂成一系列光滑平面的现象，称为解理。
–极完全解理 如云母、石墨、石膏等
–完全解理 如方解石、方铅矿、萤石等。
–中等解理 如长石、角闪石、白钨矿、普通辉石等
–不完全解理 如磷灰石等。
–极不完全解理 如石英、石榴子石等
云母 磷灰石
方解石
石英 长石
2、 矿物的力学性质
（2）断口：具不完全解理性质的矿物，尤其是没有 解理性质的矿物和非结晶质矿物，在外力作用下，发 生无一定方向的破裂，其破裂面称为断口
断Hale Waihona Puke 形态(a)贝壳状;(b)平坦状;(c)参差状;(d) 锯齿状
自然银
自然铜，Cu
自然硫，S， 金刚石，C， 石墨，C。
自然硫
金刚石
石墨
矿物的形态
• 单晶形态 • 晶体集合形态
第一篇 基础地质知识 第一章 矿物与岩石
矿物的形态：固体矿物按其组成元素质点（离 子、原子、分子）的有无规则排列，可分为： 结晶质和非结晶质矿物。
1、结晶质与非结晶质
– 结晶质矿物 ▪ 晶质矿物的内部质点作规则排列，所以在适宜的生 长条件下，这种有规律的排列使晶体具有一定的内 部结构构造和几何外形(晶体习性）。如：盐岩、 石英。
矿物的力学性质：解理和断口
解理等级
解理面出现的难易程 度
解理面的 平滑程度
断口的发 育程度
极完全
完全 中等 不完全
易剥成薄片 易
不能剥成薄片， 可裂成解理块
不易
难
最平滑
平滑 中等 差
极不完全 最难或不出现
最差
最差 最发育
2、 矿物的力学性质
（3）硬度：是指矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力
一般用两种不同的矿物互相刻划，来比较矿物的 相对硬度。 德国矿物学家摩氏用这种互相刻划的方法，挑选 了十种矿物作为衡量矿物硬度的标准，叫摩氏硬 度计。 如有一种未知硬度的矿物，用它能刻划正长石， 但不能刻划石英，则此矿物的硬度可定为6－7度。
2．矿物的集合体形态
由同种矿物许多单体聚合在一起的整体称之 为矿物的集合体形态
晶簇 粒状集合体 纤维状集合体 钟乳状集合体 结核和鲕状集合体 土状
石英晶簇 方解石晶簇
粒状集合体簇 黄铁矿
蛇文石纤维状集合体 石膏纤维状集合体
高岭石土状集合体
赤铁矿鲕状集合体 赤铁矿肾状集合体
矿物的物理性质
• 矿物的光学性质 • 矿物的力学性质
滑石
石膏
方解石
萤石
磷灰石 刚玉
摩氏（F.Mols）硬度计
金刚石的抗摩硬度是刚玉 的140倍，超过石英的1100 倍，是摩氏硬度10级的唯 一的矿物。
正长石
氧化物，如：
石英(水晶)
水晶
石英,SiO2， 刚玉,Al2O3；
刚玉
刚玉
硫化物，如： 黄铁矿,FeS2， 方铅矿（PbS）， 闪锌矿（ZnS）；
黄铁矿
方铅矿
闪锌矿
黄铁矿
卤素化合物，如：石盐NaCl 萤石CaF
萤石
萤石
也有极少数单质矿物，如： 自然金，Au，
自然金
自然金
自然银，Ag。
自然银
自然银
– 如：砂岩、大理岩、花岗岩等
已发现的矿物种类达3000余种，构成岩石的 主要矿物则只有二、三十种，将组成岩石的 主要矿物称为造岩矿物。
主要内容
• 矿物的物质组成 • 矿物的形态 • 矿物的物理性质 • 常见矿物 • 矿物的鉴定方法
矿物的物质组成
硅酸盐 碳酸盐 硫酸盐 氧化物 硫化物 卤化物 单质
– 非结晶质矿物 ▪ 非晶质矿物的内部质点呈无规律的排列，杂乱无章， 故没有一定的几何外形，如：蛋白石、玛瑙等。
结晶质矿物的晶体形态：
晶体内部构造
食盐
石英的晶体形态
石榴子石的晶体形态 绿柱石的晶体形态
非结晶质矿物的形态：
蛋白石的晶体形态
玛瑙石的晶体形态
第一篇 基础地质知识 第一章 矿物与岩石 第二节 主要造岩矿物及其物理力学性质
第一章第矿一物章与岩矿石 物与岩石 第一节第主二要节造岩矿主物要及造其物岩理矿性物质及其物理力学性质
1、矿物的光学性质
矿物的光学性质：矿物对自然光反射、折射和吸收能 力差异等表现出来的各种性质
（1）颜色：取决于矿物化学成分和内部结晶构造 •自色：矿物自身所固有的颜色。比较固定 •他色：由于含外来带色杂质而引起的颜色
第二节 主要造岩矿物及其物理性质
• 矿物是地壳中由地质作用所形成的、具有一定 化学成分和物理性质的单质或化合物。
– 如：金刚石（C）、硫磺（S）、石墨（C）、石 英（SiO2）、石膏（CaSO4·2H2O）、正长石 （K[AlSi3O8]）
• 岩石是地壳中由地质作用所形成的固态物质。 是由一种或多种矿物组成的天然集合体。
辉石，(Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6]
橄榄石，(Mg,Fe)2[SiO4] 岩浆冷凝形成的岩石中，大部分矿物为硅酸盐
还有碳酸盐，如： 方解石,CaCO3， 白云石,CaMg(CO3)2；
白云石
方解石
硫酸盐，如：
石膏
石膏,CaSO4·2H2O， 重晶石（BaSO4）。
重晶石 重晶石
地壳组成矿物中最多的是硅酸盐，如： 高岭石 , Al3[Si4AlO10](OH)8 长石，(K,Ca,Na)[AlSi3O8]
正长石 斜长石
云母，K(Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH,F)2 角闪石，(Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5[Si3(Si,Al)11] (OH,F)2