1、第二章 矿物与岩石,第二章 矿物,第一节 概述 第二节 矿物的基本特性 第三节 矿物的分类 第四节 重要矿物简述,一、基本概念,第一节 概述,二、矿物与矿物学 （一）矿物 概念：是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，它是组成岩石的基本单位。 矿物是在各种地质作用下或者说在各种自然条件下形成的自然产物。 矿物具有相对固定和均一的化学成分（大多数是化合物，少部分是单质元素）及物理性质，在一定程度上讲，矿物是一种自然产生的均质物体。 矿物不是孤立存在的，而是按照一定的规律结合起来形成各种岩石。 随着科学技术的发展，矿物的范围扩大了，包括地球内层及宇宙空间所形成的自然产物。
2、如组成陨石、月球岩石和其它天体的矿物，称为陨石矿物或宇宙矿物。 绝大部分矿物具有晶体结构，只有一小部分矿物属于胶体矿物。 如果某些人工制造的化合物，而这种化合物在自然界也是存在的，则可称之为人工矿物或合成矿物，如人造金刚石、人造红宝石、人造水晶等。 自然界里的矿物很多，大约有3000种，但最常见的只有五六十种，至于构成岩石主要成分的只不过二三十种。组成岩石主要成分的矿物，称造岩矿物。它们共占地壳重量的99。 各种矿物都具有一定的外表特征形态和物理性质，可以作为鉴别矿物的依据。,（二）矿物学 定义：是研究矿物的化学成分、晶体结构、形态、性质、时间、空间上的分布规律、形成、演化的历史和用途等的地质
3、学的分支学科。 许多生产部门，如采矿、选冶化工、建材、宝石以及某些尖端科学技术都离不开矿物原料。因此，矿物学研究不仅有理论意义，而且对矿物资源的开发和应用有重要的实际意义。 矿物学发展简史 早在石器时代，人类就已知道利用多种矿物如石英、蛋白石等制作工具和饰物，以后又逐渐认识了金、银、铜、铁等若干金属及其矿石，从而过渡到铜器和铁器时代。 在中国成书于战国至西汉初的山海经，记述了多种矿物、岩石和矿石的名称，有些名称如雄黄、金、银、垩、玉等沿用至今。古希腊学者亚里士多德把同金属相似的矿物归为“似金属类”，他的学生泰奥弗拉斯托斯在其石头论中把矿物分成金属、石头和土三类。在这以后的一段时间里，特别是欧洲
4、中世纪，中国西汉中期，在矿物方面只有个别的记述，没有明显进展。 到了18、19世纪，矿物的研究得到了多方面进展，逐步建立起理论基础，丰富了研究内容和研究方法，形成了一门学科。 16世纪中叶阿格里科拉较详细地描述了矿物的形态、颜色、光泽、透明度、硬度、解理、味、嗅等特征，并把矿物与岩石区别开来。 中国李时珍在成书于1578年的本草纲目中描述了38种药用矿物，说明了它们的形态、性质、鉴定特征和用途。 瑞典的贝采利乌斯作了大量的矿物化学成分鉴定，采用了化学式，并据此进行了矿物分类。,德国化学家米切利希提出了类质同象与同质多象概念，出现了矿物学研究的化学学派。 产生于这一时期的矿物学的另一学派是结晶学
5、派。他们在几何结晶学及晶体结构几何理论方面获得了巨大的成就。 索比于1857年制成显微镜的偏光装置，推进了矿物的鉴定和研究。这一方法至今被沿用和发展着。 1912年德国学者劳厄成功地进行了晶体对X射线衍射的实验，从而使晶体结构的测定成为可能，并导致矿物学研究从宏观进入到微观的新阶段。大量矿物晶体结构被揭示，建立了以成分、结构为依据的矿物的晶体化学分类。 20世纪中期以来，固体物理、量子化学理论以及波谱、电子显微分析等微区、微量分析技术被引入，使矿物学获得了新进展，建立了矿物物理学。矿物原料和矿物材料得到更广泛的开发。开展了矿物的人工合成，高温、高压实验和天然成矿作用模拟。矿物学、物理化学和地质
6、作用的研究相结合的分支学科成因矿物学和找矿矿物学逐步形成，使矿物学在矿物资源的寻找与开发方面获得了更广泛的应用。 矿物学分支学科 矿物形貌学：是研究矿物晶体形态和表面微形貌，并据此探索其生长机制和生成历史。 成因矿物学：是研究矿物个体和群体的形成，结合物理化学和地质条件，探索矿物的成因。研究矿物成分、结构、形态、物性上反映生成条件的标志标型特征。成因矿物学已应用于地质找矿，并逐渐形成找矿矿物学。 实验矿物学：是通过矿物的人工合成，模拟和探索矿物形成的条件及规律。 结构矿物学：是探索矿物晶体结构，研究矿物化学成分与晶体结构的关系，进而探讨矿物成分、晶体结构与形态、性能、生成条件的关系。,矿物物理
7、学：是固体物理学、量子化学理论及谱学实验方法引入矿。物学所产生的边缘学科。这一学科的发展使矿物学的研究从原子排列深入到原子内部的电子层和核结构。它研究矿物化学键的本质、精细结构与物理性能。 光性矿物学：主要探讨显微镜下，矿物的各种光学性质和镜下测定各种矿物光学常数的方法。已建立起完备的以矿物光学常数为依据的矿物鉴定表，它是矿物鉴定的主要手段之一。 矿物材料学：是矿物学与材料科学相结合的新分支。研究矿物的物理、化学性能和工艺特性在科学技术和生产中的开发应用。 此外，还有： 按分类体系系统地阐述各类矿物的系统矿物学； 以某类矿物为对象的专门研究，如硫化物矿物学、硅酸盐矿物学、粘土矿物学、宝石矿物学
8、等； 全面研究某一地区内矿物的区域矿物学，研究地幔矿物的地幔矿物学； 研究其他天体矿物的宇宙矿物学(包括陨石矿物学、月岩矿物学等)。 矿物学的研究方法 检测矿物化学成分的方法：光谱分析，常规化学分析，原子吸收光谱、激光光谱、X射线荧光光谱和极谱分析，电子探针分析，中子活化分析等。 在物相分析和矿物晶体结构研究中，最常用的方法：粉晶和单晶的X射线分析，物相鉴定，测定晶胞参数、空间群和晶体结构。 红外光谱用作结构分析的辅助方法，测定原子基团； 以穆斯堡尔谱测定铁等的价态和配位；,用可见光吸收谱作矿物颜色和内部电子构型的定量研究； 以核磁共振测定分子结构，以顺磁共振测定晶体结构缺陷(如色心)； 以热
9、分析法研究矿物的脱水、分解、相变等。 透射电子显微镜的高分辨性能可用来直接观察超微结构和晶格缺陷等，在矿物学研究中日益得到重视。 为了解决某方面专门问题，还有一些专门的研究方法，如包裹体研究法，同位素研究法等。矿物作为材料，还根据需要作某方面的物理化学性能的试验。,第二节 矿物的基本特性一、矿物的内部结构和晶体形态 （一）晶质体和非晶质体 晶质体：质点作规律排列,具有格子构造的的物质，也称结晶质。矿物的结晶过程实质上就是在一定介质、一定温度、一定压力等条件下，物质质点有规律排列的过程。 晶体：晶体是原子、离子或分子按照一定的周期性，在结晶过程中，在空间排列形成具有一定规则的几何外形的固体，即结
10、晶质在空间的有限部分。,晶体结构,非晶体结构,硅酸盐矿物的晶体构造,岛状 环状 单链状 双链状 片状,硅氧四面体,食盐的晶体构造,第二章 地壳的物质组成,第一节 地壳中的元素 第二节 矿物 第三节 岩石,第一节 地壳中的元素,国际上把各种元素在地壳中含量的百分比叫做克拉克值，简称克拉克。,地壳中主要元素的克拉克值,第一节 地壳中的元素,地壳中的化学元素，除少数以自然元素产出外，大部分以各种化合物形式出现，以氧化物最常见。地壳深度16km内，各氧化物的重量百分比是：SiO2 59.14 NaO 3.84 Al2O3 15.34 K2O 3.13FeO MgO 3.49Fe2O3 6.88 H2O
11、 1.15CaO 5.08 TiO2 1.05,第二节 矿物,一、矿物的概念 矿物是指地壳中的化学元素经过各种地质作用所形成的并在一定条件下相对稳定的自然产物。 （一）矿物的内部结构 1、晶质矿物：内部质点作有规律重复排列，因此，其外形常具有一定的几何形态。同一种化学成分的物质，在不同的条件下，可以形成不同的晶体结构，这种现象同质多象。 2、非晶质矿物：内部质点不作有规律排列的固体。 火山玻璃：火山喷落后，冷凝速度太快的缘故。,片状、鳞片状，如云母、绿泥石等。,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。,第二节 矿物,第二节 矿物,（二）矿物的化学成分及其共生、伴生关系 1、矿物按
12、化学成分的分类： （1）单质矿物：有同种元素形成的矿物，如金、金刚石。 （2）化合物： a、阴、阳离子组成的简单化合物，岩盐NaCL。 b、若干络离子组成的复杂化合物，如正长石。,第二节 矿物,2、类质同象：物质结晶时，结构中某种质点的位置被性质相似的质点所代替，而其晶体结构不变的现象。 菱铁矿FeCO3中的Fe易被Mg2+代替，形成菱镁矿MgCO3 。,第二节 矿物,3、矿物的共生和伴生： （1）化学性质相似或形成条件相似的不同种矿物一起形成就叫矿物的共生。 （2）当物理化学条件改变时，原来的矿物可以转变成别的矿物， 这时不同成因的矿物相伴出现，这就是伴生关系。,第二节 矿物,二、矿物的外形
13、和几种物理性质 （一）矿物的外形： 矿物的外形可分单体的外形和集合体的外形。 （二）颜色 1、自色：取决于矿物本身的内部构造或色素离子的成分。 2、他色：是矿物因含外来带色杂质而引起的颜色。,第二节 矿物,3、假色：由某种物理因素引起的呈色现象,对于个别矿物有鉴定意义。 矿物的颜色很多，在指明其具体颜色时，通常所采用的原则是简明、通俗，一是选择常见的事物作比喻，如：天兰、乳白等；二是双重命名法，如：黄绿、橙黄等。若矿物的颜色难以确切表达时，则可在色别之前加上深、浅、鲜、暗等形容词，如：深兰色、暗绿色等。,第二节 矿物,（三）透明度 矿物允许可见光透过的程度。 在肉眼观测时，要用同一厚度（0.0
14、3mm）作比较。 1、透明： 能够完全或基本清楚地透过物象者。如：水晶。 2、不透明：完全不能透见物象者。如：石墨、磁铁矿。 3、半透明：能模糊透见物体的轮廓的矿物。如：闪锌矿。 一般情况下，浅色矿物是透明的，而暗色矿物不透明。,第二节 矿物,第二节 矿物,（四）条痕色 矿物在条痕板（无釉瓷板）上刻划所留下的粉末的颜色。条痕板是矿物粉末所呈现的颜色，所以它又叫矿物的粉末色。 条痕消除了假色，降低他色，加强自色。此矿物性质更加固定，如:赤铁矿除红色外，还有刚灰色、铁灰色。但它的条痕总是红色。,第二节 矿物,第二节 矿物,（五）光泽： 指矿物的表面对光的反射能力。 1、金属光泽：这种光泽最强，如同
15、金属新鲜表面的光泽，如黄铁矿。 2、半金属光泽：金属历时已久的表面所具有的光泽，如磁铁矿。 3、金刚光泽：如金刚石的光泽。,第二节 矿物,4、玻璃光泽：如同玻璃表面的光泽，如石英、方解石的光泽。由于反射光受到矿物的颜色、表面平坦程度以及集合方式等影响，常出现一些特殊的变异光泽，主要有： 油脂光泽：如同涂了一层油脂似的，石英的断口上具有的光泽。 腊状光泽：象蜡烛表面的光泽，如燧石断面上的光泽。 土状光泽：象泥土一样无光亮，如铝土矿的光泽。 珍珠光泽：象贝壳凹面上呈现的那种柔和而多彩的光泽。如云母。,第二节 矿物,第二节 矿物,（六）解理及断口 1、解理： 结晶矿物受外力作用后，沿一定结晶学方向裂
16、成光滑平面的性质，叫做解理。所裂成的平面叫解理面。解理据其完好程度可分为五级： （1）极完全解理；（2）完全解理； （3）中等解理； （4）不完全解理；（5）极不完全解理。,第二节 矿物,2、断口： 矿物受外力作用后，不沿一定方向裂开，而成不平整的断裂面，这种性质叫断口。 根据其形态特征断口可分为： （1）贝壳状断口；（2）锯齿状断口； （3）参差状断口；（4）平坦状断口。 解理与断口互为消长关系,没有解理或解理不清楚的矿物易形成断口。,第二节 矿物,第二节 矿物,（七）比重 矿物的重量与4时同体积水的重量比。 1、轻矿物：比重再2.5以下的矿物。 2、中等矿物：比重在2.5-4。 3、重矿物
17、：比重在4以上的矿物。,第二节 矿物,（八）硬度 指矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力。 十种矿物称为摩氏硬度计： 1滑石 2石膏 3方解石 4萤石 5磷灰石 6正长石 7石英 8黄玉 9刚玉 10金刚石 在野外工作时，还可利用一些代用品： 指甲2.5 铜具3 小刀5.5 玻璃6.5 碎瓷片6.5,第二节 矿物,第二节 矿物,（九）磁性 指矿物被磁场吸引或排斥的性质。 1、磁性矿物； 2、电磁性矿物； 3、抗磁性矿物。 （十）与化学试剂的反应 在肉眼鉴定中最常用的是稀盐酸，碳酸盐矿物与其反应。,第二节 矿物,三、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2
18、0种）。,第二节 矿物,（一）岩浆岩中常见的造岩矿物 1正长石：KAlSi3O8, 鉴定特征：晶体短柱状、厚板状，肉红色、浅黄红色、浅黄白色，玻璃光泽，有两组明显的解理，解理面交角90,硬度66.5，比重2.57。2、斜长石：NaAlSi3O8-CaAlSi3O8 鉴定特征：晶体常呈板状，白色或灰白色，玻璃光泽，有两组中等解理，解理面交角86,硬度66.5，在解理面上常见到较细的相互平行的条纹。,第二节 矿物,3、白云母：KAl2AlSi3O10（OH）2 鉴定特征：片状或板状晶体，无色透明或微带浅黄色，玻璃光泽，有一组极完全解理，极易揭成薄片,硬度23。4、黑云母：K（MgFe）AlSi3O
19、10（OH）2 鉴定特征：因含铁，颜色呈黑色或黑褐色，其它特征同白云母。,第二节 矿物,5、辉石：Ca（Mg.Fe .Al）（SiAl）2O6 鉴定特征：晶体呈短柱状，横断面为八边形，黑色、褐黑色，玻璃光泽，硬度56，近于小刀，两组中等解理，解理面交角93、87。 6、角闪石：（CaNa），（Mg.Fe.Al）5SiAl334O11（OH）2 鉴定特征：晶体呈长柱状，横断面为六边形，绿黑色、黑色，玻璃光泽，硬度大于小刀，有两组中等解理，夹角56，124。,第二节 矿物,7、橄榄石：（Mg .Fe）2SiO4 是岩浆中最早结晶的矿物之一。8、石英：SiO2 鉴定特征：六方柱及六方锥，在岩石中常呈
20、粒状，灰白色较多，硬度大于小刀，玻璃光泽（晶面），贝壳状断口，断口上为油脂光泽。9、磁铁矿：Fe3O4 鉴定特征：晶体常呈八面体，黑色，半金属光泽，硬度为5.56，大于小刀，比重4.95.2,具磁性。 以上九种矿物约占岩浆岩总量的98.11%。,第二节 矿物,（二）沉积岩中常见的造岩矿物 组成沉积岩的矿物可分为两部分：一部分是原岩经风化，沉积而形成的，如：石英、长石、云母等矿物；另一部分是地表水体中通过化学及生物化学作用而生成的。 1、石英：抵抗风化能力较强，所以石英是沉积岩中最主要的造岩矿物之一。 2、长石：抵抗风化能力较弱，易转变成粘土矿物，因此在沉积岩中长石的含量不如石英多。,第二节 矿
21、物,3、云母：是沉积岩的主要造岩矿物，其中黑云母易风化，而白云母较稳定，白云母常呈碎片分布沉积岩的层面上。 4、粘土矿物：沉积岩的主要造岩矿物之一，晶体颗粒细小（0.0010.002mm），肉眼无法辨认，我们常见的是这类矿物的集合体，下面介绍三种主要粘土矿物： （1）高岭石：Al4Si4O10(oH)8 （2）蒙脱石：（Al2Mg3）Si4O10(oH)2nH2O （3）水云母（伊利石）,第二节 矿物,5、方解石：CaCO3， 鉴定特征：晶体为菱面体，集合体呈鲕状、钟乳状、致密块状，无色透明者称为冰洲石。一般为白色、乳白色，硬度3，大于指甲小于小刀，三组完全解理，与稀盐酸剧烈反应并产生大量气泡
22、。 6、白云石：CaMg（CO3）2， 鉴定特征：晶体为菱面体，集合体为致密块状，灰白色、乳白色，玻璃光泽，硬度3.5-4，大于方解石，三组完全解理，与稀盐酸不产生气泡，但其粉末能剧烈反应。,第二节 矿物,7、菱铁矿：FeCO3 鉴定特征：鲕状、结核状、呈褐色，硬度3.54.5，坚硬不易破碎，比重3.9大于方解石，遇稀盐酸产生黄绿色沉淀。 8、赤铁矿：Fe2O3 鉴定特征：鲕状、豆状，褐红色，黑褐色，条痕褐红色，半金属光泽，硬度5.5，比重较大，无磁性。 9、褐铁矿：Fe2O3nH2O 鉴定特征：土状、多孔状，黄褐色，黑色，条痕黄褐色，半金属光泽，土状光泽，硬度不一，2-5。,第二节 矿物,1
23、0、黄铁矿：FeS2 鉴定特征：晶体常呈完好的立方体或五角十二面体，在晶面上常见有条纹，浅铜黄色，条痕黑色，金属光泽，硬度6-6.5，比重较大，5。 11、黄铜矿：CuFeS2 鉴定特征：正四面体，晶体较少，致密块状或粒状，黄铜黄色，条痕为带绿的黑色，金属光泽，硬度34,比重4.14.3。 12石膏：CaSO42H2O 鉴定特征：板状，集合体为细粒状，无色透明或白色，玻璃光泽，硬度2，小于指甲。,第二节 矿物,（三）变质岩中常见的造岩矿物： 1、石榴石：（Ca,Mg,Fe)3(Al,Fe)2(SiO4)3 鉴定特征：常呈完好的晶体，因其形态象石榴子，故而得名。颜色变化较大，常见的有黑色、红色、
24、黄色、褐色等，硬度6.57,无解理。 2、硅灰石：CaSiO3 鉴定特征：晶体呈板状，集合体为放射状，白色及灰白色，玻璃光泽，硬度44.5。 3、滑石：Mg3(Si4O10)(OH)2 鉴定特征：片状或致密块状，白色、浅黄色及浅绿色，硬度最小1，具滑感。,第二节 矿物,4、绿泥石：(Mg,Fe)5Al(AlSi3O10)(OH)8 鉴定特征：片状集合体、土状集合体，绿色、墨绿色，用度22.5。 5、红柱石Al（SiO4） 鉴定特征：晶体为柱状,集合体呈放射状,横断面近正方形,灰色或浅灰色,硬度77.5。 6、石墨：C 鉴定特征：片状或鳞片状，灰黑色，金属光泽，条痕为黑色，硬度12，具滑感，染手
25、。 注意：应掌握上述26种矿物的主要鉴定特征。,（四）主要造岩矿物及其鉴定特征,第三节 岩石,一、岩石的概念 岩石是由一种或几种矿物组成的固态物质，它是组成地壳的主要质成分，是各种地质作用的产物。 二、岩浆岩 岩浆：是在地下深处天然产出的、炽热的、含有气体挥发分的、成分极其复杂的硅酸盐熔融体。 岩浆岩：岩浆受到地壳运动的影响，可以上升到地壳上层或地表，也可以喷出或溢出地表，冷凝固结而形成的岩石。,侵入岩的产状,第三节 岩石,第三节 岩石,常见岩浆岩,第三节 岩石,（一）岩浆岩的特征： 1、矿物组合及颜色 岩浆岩中的主要造岩矿物： 石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石 浅色
26、矿物 暗色矿物,第三节 岩石,2、岩浆岩的结构和构造 1）结构：指岩石中矿物结晶程度、颗粒大小和形状。 （1）按岩石中晶质矿物与非晶质矿物的比例划分： A、全晶质结构； B、半晶质结构； C、非晶质结构 （2）按组成岩石的矿物颗粒大小划分： A、显晶质结构：矿物晶体颗粒直径大于0.2mm（粗粒结构、中粒结构、细粒结构）。 B、隐晶质结构：矿物晶体颗粒直径小于0.2mm。,第三节 岩石,（3）按矿物颗粒相对大小划分：A、等粒结构：同种主要矿物颗粒大小近于相等。B、斑状结构：所有晶体分别属于大小截然不同的两群，大的斑晶，小的基质，基质为隐晶质或玻璃质。该结构主要见于喷出岩或部分浅成岩。C、似斑状结
27、构：同斑状结构一样由斑晶和基质组成。所不同的是基质为显晶质。该结构主要见于深成岩或部分浅成岩。,第三节 岩石,第三节 岩石,2）构造：矿物的空间分布及排列方式、充填方式。常见的构造有以下几种： （1）块状构造：岩石中矿物颗粒排列均匀，不显方向性。 （2）流纹构造：由不同颜色、不同成分的条带组成，它反映了熔岩流动的痕迹。 （3）气孔构造：由于挥发分从冷凝着的熔浆中逃逸而形成的构造。 （4）杏仁构造：喷出岩中的气孔被后来的次生矿物所充填，状如杏仁。,第三节 岩石,（二）常见的岩浆岩 1、酸性岩类： 化学成分特点：SiO2含量最高（65%以上）。 主要岩石类型：深成岩花岗岩；浅成岩花岗斑岩；喷出岩流
28、纹岩。 1）花岗岩：主要由浅色矿物组成，岩石颜色较浅，浅灰色灰白色，粉红色肉红色，中粗粒结构，块状构造。浅色矿物：正长石、斜长石、石英； 暗色矿物：黑云母、角闪石。,第三节 岩石,2）花岗闪长岩：深灰色，中粗粒结构，矿物以石英、长石为主，暗色矿物（以角闪石为主）多于花岗岩，斜长石多于正长石，与花岗岩区别是颜色 较深，与闪长岩区别是石英含量多，属于深成岩。 3）花岗斑岩：矿物成分同花岗岩，斑状或似斑状结构，斑晶为正长石或斜长石，有时有石有时有石英出现，基质为细粒结构，块状构造。 4）流纹岩：灰白色、浅紫色等，斑状构造，斑晶为透长石、石英，基质为隐晶质，明显的流纹构造。,第三节 岩石,2、中性岩类
29、 化学成分特点：SiO2为52-65%。 矿物成方特点：斜长石、角闪石，暗色矿物含量增多。 颜色特点：主要是灰色。主要岩石类型：深成岩闪长岩；浅成岩闪长玢岩；喷出岩安山岩。 1）闪长岩：灰色，灰绿色，粒状结构，块状构造，主要矿物为斜长石和角闪石，此外，还有少量的黑云母和辉石。 2）闪长玢岩：灰绿色、灰黑色或灰色，斑状或似斑状结构，斑晶为斜长石和角闪石，基质为隐晶质或细粒，块状构造。 3）安山岩：灰红色、褐色、棕红色等，斑状结构，斑晶为长石角闪石、辉石，气孔状或杏仁构造，有时为块状构造。,第三节 岩石,3、半碱性岩类 按SiO2含量属于中性岩类，K2O+Na2O约占10%。主要岩石类型：深成岩正
30、长岩；浅成岩正长斑岩；喷出岩粗面岩。 1）正长岩：灰色，灰白色等。中粒结构，主要矿物成分为正长石，暗色矿物主要 为角闪石。块状构造。 2）正长斑岩：灰色等颜色，矿物成分为正长石、角闪石，斑状或似斑状结构，斑 晶为正长石，块状构造。 3）粗面岩：颜色较多，会、灰白、浅绿、浅紫等颜色，矿物成分为正长石、角 闪 石，斑状结构，斑晶为透长石，或正长石，基质为隐晶质，块状构造。,第三节 岩石,4、基性岩类： SiO2含量为45-52%，暗色矿物以辉石为主，其次是角闪石、橄榄石，浅色矿物为斜长石，颜色比中性岩更深。 1）辉长岩：灰黑色，主要矿物成分斜长石、辉石，中粗粒结构，块状构造。 2）辉绿岩：灰色，斜
31、长石、辉石为主要矿物，中-细粒结构，块状构造。 3）玄武岩：黑色、褐灰色等，致密块状或斑状结构，斑晶为橄榄石、辉石或斜长 石，基质为隐晶质，具气孔构造或杏仁构造。,第三节 岩石,5、超基性岩类： SiO2含量最少45%，暗色矿物占95%以上。因此岩石的颜色最深，通常为黑色或深绿色。主要矿物为橄榄石、辉石，这类岩石在地壳中分布很少，但这类岩石往往受到重视，因为这类岩石是原生金刚石的母岩。主要岩石如下： 1）橄榄石：暗绿色或黄绿色，中-粗粒结构，块状构造。主要由橄石组成，其次辉石。 2）苦橄玢岩：黑色，主要矿物成分为橄榄石、辉石，似斑状结构， 斑晶为橄榄石，基质主要由细粒的辉石组成，块状构造。 3
32、）金伯利岩：暗绿色或暗灰色，主要由橄榄石辉石金云母组成，斑状结构，斑晶为橄榄石，有时偶见金刚石，角粒状构造。金伯利岩属浅成岩或喷出岩。,第三节 岩石,6、脉岩类： 脉岩：岩浆岩中的部分浅成岩常以脉状产出，并充填于某些上深成岩体或围岩的裂隙中。这种岩石叫脉岩。 脉岩可以划分为两类： 1）未分脉岩：成分与深成岩基本相同，仅结构不同于深成岩的脉岩。前面所介绍的浅成岩均属此岩类。,第三节 岩石,2）二分脉岩：指成分、结构与相伴生的深成岩不同的脉岩，二分脉岩又可以划分为：浅色脉岩：浅色矿物特别集中的二分脉岩。 暗色脉岩：暗色矿物特别集中的二分脉岩。常见的脉岩类岩石： 伟晶岩：是一种晶粒特别粗大的脉岩，一
33、般为巨粒结构，块状构造。伟晶岩属浅色二分脉岩。细晶岩：属浅色二分脉岩,其矿物成分特点是浅色矿物占绝对优势，一般在90%以上，细粒结构，岩石断面上呈砂糖状。 煌斑岩：一种暗色脉岩，主要矿物成分为：黑云母、角闪石和辉石，斑状结构，斑晶都是暗色矿物，晶形发育较好。煌斑岩还可再划分:角闪煌斑岩、正煌斑岩,第三节 岩石,7、火山玻璃岩： 喷出物质冷凝过速，来不及结晶而形成具玻璃质结构的岩石。常见的岩石：1）黑曜岩：黑色，贝壳状断面，玻璃光泽，一种酸性火山玻璃岩2）浮岩：黑色、灰色，酸性岩浆喷发产物，气孔状构造。质轻可浮于水面。,第三节 岩石,常见的岩浆岩岩石类型可列下表,（三）常见岩浆岩的鉴定特征,第三
34、节 岩石,三、变质岩 变质岩是岩浆岩、沉积岩或变质岩在地壳中受到高温、高压等影响下发生变质形成的岩石。 由岩浆岩形成的变质岩正变质岩 由沉积岩形成的变质岩负变质岩 若变质岩的原岩是变质岩，就看原岩的原岩是岩浆岩或沉积岩。,第三节 岩石,（一）变质岩的特征 1、矿物成分：一类是三大岩类共有的矿物，如：长石、石英、云母；另一类是变质岩特有的矿物变质矿物：石榴石、硅灰石、红柱石、石墨等。变质矿物是识别变质岩的重要标志。 2、变质岩的结构： 1）粒状变晶结构：矿物颗粒大致相等，与岩浆岩的粒状结构相似。 2）斑状变晶结构：与岩浆岩的粒状结构相似，大颗粒变斑晶，常为结晶能力较强的矿物；小的颗粒基质，已发生
35、重结晶作用。 3）不等粒变晶结构：岩石中主要矿物的粒度大小不一，而且粒度变化是连续的。,第三节 岩石,3、变质岩的构造 1）片理构造： 岩石中片状、板状、柱状矿物在定向压力的作用下，平行排列。片理构造可分为： （1）片麻构造：片状、柱状和粒状矿物相间排列而形成的条带状构造。 （2）片状构造：片状矿物定向排列而形成的薄层状构造。 （3）千枚构造：由细小片状矿物平行排列所形成的构造，片理面上有丝绢光泽。 （4）板状构造：由显微片状矿物平行排列而形成的平整板状劈理的构造。 2）块状构造：岩石中矿物分布均一，不显示定向排列。 3）条带构造：由矿物成分、结构或其它特征上不同的部分成条带状相间分布而成。,
36、第三节 岩石,片麻构造,第三节 岩石,第三节 岩石,（二）常见的变质岩 1、大理岩：纯白色、浅灰色，主要矿物成分方解石、白云石，粒状变晶结构，块状构造。由沉积的碳酸岩类岩石（石灰岩、白云岩）经区域变质、热变质而成。 2、石英岩：白色、灰白色，主要矿物成分石英，粒状变晶结构，块状构造。由沉积的石英砂岩或硅质岩经区域变质、热变质而成。 3、角岩：灰黑色，斑状变晶结构，常见变质矿物的斑晶为红柱石，块状构造，岩石质地致密，由泥岩经热变质而成。,第三节 岩石,4、片麻岩：是变质程度较深的岩石，片麻构造，粒状变晶结构或斑状变晶结构，以粒状矿物（多为石英、长石）为主，只有少量片、柱状矿物，呈平行排列，彼此不
37、连续，且被粒状矿物隔开。片麻岩可以再进行划分，命名时岩石前面加上主要矿物（石英除外）名字： 1）角闪斜长片麻岩：主要矿物：角闪石、斜长石、石英。 2）二云二长片麻岩：主要矿物：正长石、斜长石、黑云母、白云母、石英。 3）辉石钾长片麻岩：主要矿物：辉石、钾长石、石英。,第三节 岩石,5、片岩：变质程度比片麻岩浅，矿物颗粒比片麻岩小，主要是片状矿物，如:云母、绿泥石等，岩石的颜色及特征取决于这些矿物。 6、千枚岩：变质程度更浅，矿物颗粒非常细小，常见白云母小片，千枚构造，岩石颜色有黄、绿灰等颜色。 7、板岩：变质程度最浅，重结晶弱，肉眼看不到矿物晶体，仍保留一些泥岩的特征，但比泥岩坚硬，板状构造，
38、可劈成厚度均匀的薄石板。,第三节 岩石,8、糜棱岩：断层带两侧坚硬岩石，受强烈挤压作用破碎，原岩的结构、构造已被破坏，肉眼难于鉴定矿物成分，具条带状构造。 9、构造角砾岩：原岩由于应力作用而破碎成角砾状，后被碎屑物质或外来物质胶结而成岩石。构造角砾岩是动力变质作用的产物，多分布在断层破碎带内。 10、矽卡岩：主要矿物成分：石榴石、辉石、硅灰石、石英、方解石、云母等，由于矿物组合不同，所以岩石岩性变化较大，粒状变晶结构或斑状变晶结构，块状构造，岩石比重较大，颜色多为红褐色、暗绿色等。,（三）常见的变质岩鉴定,第三节 岩石,四、沉积岩 沉积岩是在地表及地表下不太深的地方形成的一种地质体，它是在常温
39、、常压下，由风化作用、生物作用或某种火山作用所形成的物质，经过改造（搬运、沉积、固结成岩作用等）而形成的岩石。,第三节 岩石,（一）基本特征 1、矿物成分特点 20余种矿物组成了全部沉积岩矿物成分的99%以上。 沉积岩中常见的造岩矿物是： 石英、长石、云母、方解石、白云石、高岭石、蒙脱石、石膏、岩盐、钾盐、铝土矿、黄铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。 2、颜色 1）颜色的三种成因类型： （1）继承色：（2）自生色：（3）次生色： 2）颜色的描述,第三节 岩石,3、结构 沉积岩组成部分的颗粒大小、形状、表面现象结构。 1）碎屑结构 由碎屑物质被胶结而形成的一种结构,它包括粒度,形状,胶结形式。,第
40、三节 岩石,（1）粒度：指碎屑颗粒的大小。 A、砾状结构：碎屑颗粒直径大于2mm。 a粗砾结构：碎屑颗粒直径大于100mm。 b中砾结构：碎屑颗粒直径10100mm。 c细砾结构 B、砂状结构：粒径20.1mm。 a粗砂状结构：碎屑颗粒直径大于20.5mm。 b中砂状结构：碎屑颗粒直径0.50.25mm。 c细砂状结构：碎屑颗粒直径0.250.1mm。 C粉砂状结构：碎屑颗粒直径在0.10.01mm。 a粗粉砂状结构：碎屑颗粒直径在0.10.05mm。 b细粉砂状结构：碎屑颗粒直径在0.050.01mm。,第三节 岩石,（2）颗粒形状：包括磨圆度、球度和形状二个方面，其中磨圆度最有实用意义。
41、A、磨圆度：碎屑颗粒被磨蚀的圆化程度。 磨圆度可划分为棱角状、半圆状、圆状。 （3）分选度：碎屑颗粒大小的均一程度。 A、分选好：主要粒级百分含量大于75%。 B、分选中等：主要粒级百分含量7550%。 C、分选差：主要粒级百分含量小于50%。,第三节 岩石,（4）胶结形式： 胶结物:对碎屑颗粒起胶结作用或充填作用的物质。 A、基底胶结：胶结物含量多，颗粒互不接触，呈游离状。 B、孔隙胶结：胶结物含量少，充填于颗粒之间的孔隙之中。 C、接触胶结：胶结物很少，分布于颗粒互相接触的地方。 D、杂乱粒状胶结：胶结物与基质混在一起，分布于碎屑颗粒之间的孔隙中。,第三节 岩石,2）泥质结构： 主要由小于
42、0.01mm的质点组成，外观均一致密的结构。 3）化学结构：由化学作用和生物作用从溶液中沉淀而构成的岩石结构。 A、鲕状结构：主要由直径为0.52 mm鲕粒组成。 B、豆状结构：主要由直径大于2mm的鲕粒组成。 C、竹叶状结构：岩石由被压扁了的碎屑组成，这些碎屑已被圆化，剖面形状类似竹叶，这种结构叫竹叶状结构。 4）生物结构：是指由生物遗体所组成的岩石结构。,第三节 岩石,4、沉积岩的构造 沉积岩组成部分的空间分布以及它们相互间的位置关系。 1）层理：由于岩性在沉积方向上的变化而表现出来的层状构造。层理是绝大部分沉积岩所具有的典型特征，也是与岩浆岩、变质岩区别的重要标志。,第三节 岩石,（1）
43、层理的基本术语： A、细层； B、层系； C、层系组； D、层（岩层）； （2）层理的类型： A、水平层理：细层呈直线状彼此平行，且平行于岩层层面。 B、波状层理：细层面呈波状，其总的方向平行于层层面。 C、斜层理：由一系列与岩层面斜交的细层组成。根据各细层的产 状可分为： a.同向斜层理：所有细层都向同一个方向倾斜。根据介质运动强度分为：急流型和缓流型。 b.交错层理：岩层彼此交错、切割，细层倾斜方向不断变化，水平细层较少出现。,第三节 岩石,第三节 岩石,（3）岩层按厚度划分： 巨厚层 大于2m 厚层 20.5m 中厚层 0.50.1m 薄层 0.10.01m 微层 小于0.01m,第三节
44、 岩石,2)层面构造: 是指岩层层面上所保留的,由自然作用产生的一些痕迹。 （1）波痕：由风、水流或波浪使尚未固结的沉积物表面留下的波状起伏的构造，经固结成岩被保留下来称为波痕。 （2）泥裂：泥质沉积物当水退后受太阳照射，形成的多角形裂缝。 3）结核：是岩层中聚集起来的矿物体，其成分与围岩有显著的差别。,第三节 岩石,泥 裂,第三节 岩石,泥 裂,第三节 岩石,磷质结核,第三节 岩石,鸟足迹,虫痕,顶面构造,第三节 岩石,雨 痕,第三节 岩石,第三节 岩石,第三节 岩石,（二）沉积岩的分类及常见的沉积岩 沉积岩的种类繁多，按物质成分和成因，沉积岩可分为三大类：碎屑岩类、粘土岩类和化学岩及生物化
45、学岩类。 1、碎屑岩类：主要为碎屑物质组成的岩石，根据碎屑物质的成分、结构和成因特点，又可分为二个亚类： 1）火山碎屑岩： 碎屑是火山喷发的产物，在地表经短距离搬运或就地沉积形成岩石，其中含火山碎屑物质在50%以上。,第三节 岩石,（1）集块岩：熔岩碎屑占90%以上。其直径大于100mm的占一半以 上，多由火山弹组成，无磨蚀及分选现象，胶结物为火山灰及一些细小碎屑物质。 （2）火山角砾岩：火山碎屑占90%以上，其直径为2100mm的占半以上，胶结物为火山灰。 （3）凝灰岩：由直径小于2mm的火山碎屑物质和火山灰经紧压、胶结而成。常为灰白色、灰绿色。,第三节 岩石,2）沉积碎屑岩 根据碎屑颗粒的
46、大小可分为：砾质岩、砂质岩和粉砂质岩。 （1）砾质岩：组成岩石的碎屑颗粒有50%以上大于2mm。 A、角砾岩：岩石颗粒磨圆度较差，表明物质来源较近。 B、砾 岩：岩石颗粒磨圆度较好，表明物质来源较远，经历了长距离的搬运。,第三节 岩石,（2）砂质岩：砂状结构，是碎屑岩中分布最广泛的一类。 A、据碎屑颗粒大小进行划分： a、粗砂岩：粗粒结构的岩石，20.5mm。 b、中砂岩：中粒结构的岩石，0.50.25mm。 c、细砂岩：细粒结构的岩石，0.250.1mm。 B、按胶结物成分划分：a、泥质砂岩；b、硅质砂岩；c、钙质砂岩；d、铁质砂岩；e、锰质砂岩。 C、按主要碎屑成分划分：a、石英砂岩；b、
47、长石砂岩；c、岩屑砂岩。,第三节 岩石,常见的砂质岩岩石种类： a、石英砂岩：灰白色，石英占90%以上，颗粒磨圆度较好，分选中等，岩石硬度较大。 b、长石砂岩：淡红色，矿物成分长石、石英，其中长石含量大于25%，磨圆度及分选度较差。 c、岩屑砂岩：暗灰色及浅绿色，矿物成分石英、长石、岩屑，其中岩石碎屑含量大于25%。 d、长石石英砂岩：石英含量6090%，长石含量大于岩屑含量。 e、岩屑石英砂岩：石英含量6090%，长石含量小于岩屑含量。,第三节 岩石,（3）粉砂岩类：具有粉砂状结构，矿物成分仍以石英为主，长石、白云母次之。 A、粉砂：一种松散的沉积物。如华北地区广泛分布的黄土（0.050.0
48、1mm）。 B、粉砂岩：一般分选较好，胶结物以粘土质为主。 a、粗粉砂岩：颗粒直径0.10.05mm.。 b、细粉砂岩：颗粒直径0.050.01mm。,第三节 岩石,3）碎屑岩类岩石的命名 依次按颜色、胶结物、碎屑成分、粒度进行命名，如灰黄色泥质粗粒石英砂岩。最基本的命名也应包括颜色、粒度，如灰白色细砂岩。 4）碎屑岩类岩石的描述内容： （1）岩石的颜色； （2）碎屑物的含量、成分、粒度、圆度、分选度； （3）胶结物的成分； （4）其它矿物的含量及特征； （5）层理及其它构造特征； （6）生物化石及其完整程度； （7）岩层产状、厚度及变化情况。,第三节 岩石,2、粘土岩类 粘土岩由粒径小于0.01mm的粘土矿物组成，其中粘土矿物含量大于50%。 粘土岩是沉积岩中分布最广泛的一类岩石，约占沉积岩总量的60%。由于粘土岩矿物颗粒细小，肉眼无法辨认，常根据岩石的固结程度及构造划分。,第三节 岩石,1）粘土：为疏松的土状沉积物，俗称泥土，主要为粘土矿物高岭石组成，干燥泥土具有粘舌感，潮湿后具可塑性。 2）泥岩和页岩：是由粘土经固结而形成的岩石。若岩石具有发育极好的水平层理，而层厚在1cm的称为页岩，页岩大多具有薄如纸片的层理页理。而泥岩则无页理。,
