1、岩石矿物学一、矿物部分1、什么是矿物？矿物：由地质作用形成的结晶态的天然化合物或单质，它们具有均匀且相对固定的化学组 成和确定的晶体结构，在一定物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单位。地质作用形成的非晶质单质或化合物是准矿物。液态水、水银、气态的 CO2等不是矿物。已有矿物 3000 多种，绝大多数为无机矿物，有少量有机矿物（草酸钙石等几十种） 。工厂和实验室生产和试制的与天然矿物相同或类同的结晶态的化合物或单质叫人工合成矿物或人造矿物。2、常见矿物有哪些？各自的所属矿物种类是什么？（1）石英：不规则形状，无色、透明、有光泽，氧化物（SiO 2）正长石：块状（立方体） ，肉红色（2
2、）长石 含氧盐-硅酸盐-架状结构斜长石：斜板状，灰白色黑云母：片状，黑色（3）云母 含氧盐-硅酸盐-层状结构白云母：片状，无色、透明（4）辉石：短柱状，黑色 含氧盐-硅酸盐-链状结构（5）角闪石：长柱状，黑色 含氧盐-硅酸盐-链状结构（6）橄榄石：粒状，橄榄绿色 含氧盐-硅酸盐-岛状结构霞石（7）似长石 灰白色，他形 含氧盐-硅酸盐-架状结构（发育不完全）石榴子石高岭石：可塑性强（8）粘土矿物（粒径小于 0.0039mm） 蒙脱石：吸水性好伊利石（水云母）：吸水性好方解石：CaCO 3（9）碳酸盐矿物（易受侵蚀）白云石：CaMg(CO 3)2蓝晶石（10）变质特征矿物 变质岩中独有，以个体存在
3、红柱石2、岩浆岩部分1.岩浆岩总论（1）什么是岩浆？岩浆：是地壳深处或上地幔部分熔融产生的、炽热粘稠的、溶有挥发分的熔融体，主要成分是硅酸盐。（2）岩浆的黏度？黏度是岩浆的重要特征之一，它反映了岩浆熔体的流动性能。岩浆的黏度主要取决于岩浆的化学成分、挥发分、温度和压力等因素。一般来讲，岩浆中中 SiO2 和 Al2O3 含量越高，则岩浆的黏度也就越大，其中尤其以 SiO2 的含量影响最甚；而Fe、Mg 、Ca、Sr、Ba、Li、 Na、K 、Rb 等金属的含量越高，则岩浆的黏度越小。岩浆中挥发分增加，可以降低岩浆的黏度。（3）什么是岩浆岩、侵入岩、喷出岩？岩浆岩：由岩浆冷凝固结后形成的岩石。通
4、常按成岩环境分为侵入岩和喷出岩两大类。侵入岩：是指岩浆在地下不同深度冷凝固结形成的岩石。结晶程度较好，可进一步分为深成岩（形成深度3km ） 、浅成岩（形成深度 03km） 。喷出岩：又可称为火山岩，是指岩浆及其他岩屑、晶屑等沿火山通道喷出地表形成的岩石。矿物比较细小，甚至来不及结晶而成非晶状的玻璃质。（4）什么是造岩矿物？组成岩浆岩的矿物，一般统称为造岩矿物。根据造岩矿物的含量及其在岩浆岩分类和命名中所起的作用，可将它们分为三类：主要矿物：是岩石中含量较多的矿物，一般都在 10%以上，它们是划分岩石大类的依据。次要矿物：是岩石中含量不多的矿物，一般都在 10%以下，它们对划分岩石大类不起作用
5、，但可作为确定岩石种属的依据。副矿物：是岩石中含量很少的矿物，通常不到 1%，偶尔可达 5%。它们在岩石的分类和命名中一般不起作用，但偶尔可用作定种属名称。副矿物能反映岩浆岩的含矿性和生成条件等方面的特征，对确定岩浆岩形成的时代也可提供某些证据。（5）什么是色率？暗色矿物在岩石中的百分含量称为岩石的的色率，又称颜色指数。它是肉眼鉴定岩石的重要指标，可大致判断岩石的类别和推知岩石的化学性质。附：暗色矿物：化学成分中富含镁、铁成分，SiO2 含量较低，故又称铁镁矿物。 （橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云母类）浅色矿物：化学成分中含 SiO2 和 Al2O3 较高，不含镁、铁成分，故又称硅铝矿物。（
6、石英、长石类、似长石类）（6）岩浆岩的结构有哪些？全晶质结构：全部由结晶矿物所组成的岩石结构，多见于深成岩中。结晶程度 玻璃质结构：全部由玻璃质所组成的岩石结构，多见于喷出岩中。半晶质结构：既有结晶矿物又有非晶质玻璃所组成的岩石结构，多见于喷出岩中。矿物颗粒大小：包括绝对大小和相对大小两个方面。粗粒结构，颗粒直径5mm。中粒结构，颗粒直径 51mm。显晶质结构 细粒结构，颗粒直径 10.1mm。绝对大小 微粒结构，颗粒直径90%的称为浮岩构造；如果这种气孔被次生的物质所填充，形成杏仁体，称为杏仁构造。枕状构造：为水下喷溢的基性熔岩形成的一种构造，常呈枕状椭球体，互相堆叠而成。大小不一，上表面多
7、呈弧形，底面较平。流纹构造：是由不同颜色的矿物、玻璃质和拉长的气孔等在岩石中呈一定方向的流状排列而成。冷缩节理：岩浆熔体由于冷却，致使体积收缩并产生张应力，使岩体破裂形成的冷原生节理。（8）岩浆岩的产状和相有哪些？火山岩的产状：火山岩的产状与火山的喷发方式和喷出物的性质有关。1.中心式或点状喷发：岩浆沿着一定的圆筒状管道喷达地表，形成火山锥。2.裂隙式或线状喷发：岩浆沿一定方向的裂隙活动喷达地表，若喷发的是黏度较小的基性岩浆，则常常沿着地面流动铺展，形成大面积的熔岩被（席）或岩浆沿山坡或沟谷流动形成熔岩流。3.熔透式或面状喷发：过热的、高化学能的岩浆上侵时将其顶部的围岩熔透而溢出，熔透喷溢的面
8、积可达几十至几百平方公里，故又叫面状喷发。侵入岩的产状：1.岩基：是一种形体庞大的岩体，出露面积一般100km2，往往呈长圆形，长几十至几百千米，常由成分十分稳定的花岗岩类组成。2.岩株：是一种形体较岩基小的岩体，一般平面上呈圆形或不规则形，面积10km） ，岩体往往也很大，且主要分布于古老变质岩系中，围岩常常是区域变质片岩和片麻岩，和围岩的界线不清或呈渐变过渡接触，可有混合岩化现象。（9）岩浆岩的分类？化学成分分类：最常用的化学成分分类是以 SiO2 质量分数为依据。 （见下页表）矿物成分分类。 （不常用）w（SiO2）/% 岩石分类 色率/% 代表岩石实例66 酸性岩 90 纯橄榄岩、橄榄
9、岩-苦橄岩、辉石岩Na2O，而 Fe2O3FeO，并以富含 H2O、O2、CO2，以及含有岩浆岩缺乏的有机质组分为显著特征。矿物成分特征：沉积岩与岩浆岩的矿物成分相比，有如下特征：1.在岩浆岩中可大量存在的橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等铁镁矿物，在沉积岩中则少见。2.长石、石英和白云母等矿物在沉积岩和岩浆岩中都比较多，但钾长石和石英在沉积岩中相对更多。3.盐类矿物、碳酸盐矿物和粘土矿物是沉积岩中所特有的矿物，岩浆岩中很少或没有。4.生物化石和有机质组分则是沉积岩所特有的。（2）各种造岩矿物在风化中的稳定性？长石类：长石类矿物抵抗风化能力不强，是在风化过程中不稳定的矿物。但钾长石比斜长石稳定，斜
10、长石中的酸性斜长石又较基性斜长石稳定。在沉积岩中较常见的长石碎屑是钾长石和酸性斜长石。铁镁矿物类（橄榄石、辉石、角闪石等）：这类矿物在沉积岩中含量很少，是不稳定的矿物。其中橄榄石最易风化，辉石次之，角闪石再次之。石英：石英是在地表环境中最稳定和最丰富的造岩矿物，在风化过程中几乎只发生机械破碎。母岩风化愈彻底，风化产物中石英所占的比例愈大，所形成的沉积物中石英的相对含量也愈高。云母类：云母类矿物中以白云母稳定性较强，故在沉积岩中比较常见。黑云母不稳定，容易遭受水化（水合）作用改造。（3）碎屑岩中的碎屑结构类型与胶结类型？碎屑结构类型：基底式胶结：填隙物含量较多，碎屑彼此不相连。胶结类型 孔隙式胶
11、结：碎屑颗粒紧密相接，胶结物充填在粒间孔隙中。接触式胶结：只在碎屑颗粒的彼此接触处才有胶结物，故胶结物数量很少。（4）常见的自生色与沉积环境的关系？（自生色：自生色取决于沉积和成岩阶段形成的自生矿物的颜色，为大部分粘土岩、化学岩和部分碎屑岩所具有的颜色。 ）白色：一般不含色素元素。灰色和黑色：由于含有有机质（炭质、沥青质） 、分散状硫化铁（黄铁矿、白铁矿） ，这些物质含量愈高，颜色就愈深，表明岩石形成于还原或强还原条件下。红色、紫红色、褐红色、黄褐色：由于含有铁的氧化物或氢氧化物所形成的，表明当时沉积介质为氧化或强氧化条件。其中黄色常见于炎热干燥的陆相沉积物中，红色常见于炎热潮湿气候条件下的陆
12、相或海陆过渡相沉积物中，也可见于海相沉积物中。绿色：含有 Fe2+和 Fe3+的硅酸盐矿物，代表弱氧化或弱还原的介质条件。蓝色、青色：是硬石膏、天青石、石膏、石盐等的特有颜色，有时蓝色是由蓝铁矿和蓝铜矿引起的。紫色：与氧化铁或氧化锰有关。（5）碎屑岩与泥质岩的基本特征、典型岩石及其主要特征。碎屑岩：基本特征：碎屑岩又 fe 称陆源碎屑岩，是由母岩机械破碎产生的碎屑物质经搬运、沉积及压实胶结等作用而形成的岩石。物质成分主要为碎屑物质、化学物质和杂基。结构组分包括粒度、圆度、表面特征和分选性。分类见表格 1。泥质岩：基本特征：泥质岩又称粘土岩，多数泥质岩是由母岩风化过程中形成的粘土物质呈悬浮状态被
13、搬运到水盆地中，以机械方式沉积而成。泥质岩是分布最为广泛的一类沉积岩，可占沉积岩总量的 60%左右。泥质岩的矿物成分叫复杂，除了粘土矿物外，还有陆源碎屑矿物和自生矿物。泥质岩的结构中最常见的是泥状结构、粉沙泥状结构、生物泥状结构等。分类见表格 2。分类 特征 主要碎屑成分 典型岩石砾岩圆度差异很大，按圆度可分为砾岩（圆及次圆状砾石含量50%）和角砾岩（棱角及次棱角状砾石含量50%） 。砾岩一般不发育层理。岩屑（粒度大于2mm 的碎屑含量在50%以上）滨海砾岩河成砾岩冲积扇砾岩冰川角砾岩石英砂岩：碎屑物质中90%以上为石英。长石砂岩：碎屑中石英25%，岩屑75%时，称为富长石砂岩。岩屑砂岩：岩屑
14、占碎屑总量的25%以上，长石15%，分选性磨圆度不好。粉砂岩填隙物以泥质基质为最多，其次为钙质和铁质，硅质极少。粉砂岩多呈薄层状具有微细的水平层理。碎屑的磨圆度差，常呈棱角状，分选性时好时差。饱含水后易液化，形成变形层理及其他滑动构造。以石英为主，长石次之，岩屑少见，有时含较多的白云母。（碎屑粒度在0.06250.0039mm，含量在50%以上）以0.0312mm 粒径为界，按粒度可细分为粗粉砂岩和细粉砂岩。表一分类 矿物成分 颜色 特征 典型岩石高岭石粘土高岭石（含量90%以上） ，含有多水高岭石和伊利石，常混入一些杂质一般为白色、浅灰色、浅黄色，当含有有机质时灰色-黑色外貌呈致密状，贝壳状
15、断口，有滑感，性脆，硬度不高蒙脱石粘土主要由蒙脱石组成，其他矿物有长石、石膏、方解石、石英和火山凝灰等一般呈粉红色、白色、淡黄色、淡灰绿色具胶状外貌，硬度不大。吸收性强浸入水中剧烈膨胀，可塑性不好，耐火性低粘土水云母（伊利石）粘土成分较复杂，除水云母外经常还有其他粘土矿物，以及石英、长石、云母等常呈黄、灰、绿、红色 常呈粉砂泥质结构，多具水平层理和微细的波状层理泥岩 复成分泥岩及水云母泥 岩为主 我国中生代地层中有广泛的 泥岩分布 钙质粉砂质泥岩、铁质泥岩、炭质泥岩钙质页岩：其中含 CaCO3一般不超过25%铁质页岩硅质页岩：SiO2含量在85%以上黑色页岩：岩石中含有较多的有机质、黄铁矿和菱
16、铁矿炭质页岩：含有大量分散的炭化有机质，较松软泥质岩页岩 多为具页状层理的水云母 粘土岩油页岩：具有油脂光泽表二4、碳酸盐岩复习题（1）碳酸盐岩中粒屑结构组分有哪些？（P156157 页）内碎屑：指早已沉积海底的、弱固结的碳酸盐沉积物，经过岸流、波浪和潮汐等作用剥蚀出来并再次沉积的碎屑。可按大小分为三类：砾屑（直径2mm） 、砂屑（直径 20.062mm） 、粉屑（直径50） 。交代结构普遍发育，残余的基体和脉体间界线模糊。4）混合花岗岩：是混合岩化作用极强烈，基体已消失，只有深色矿物作为稀疏的条纹或呈相对集中的阴影状团块、斑点分布于脉体中。混合岩的命名：1）混合岩化变质岩：对于这类岩石仍以原
17、岩为基本名称，前面冠以“混合岩化”及其物质组分作形容词。称：混合岩化岩。2）混合岩：其命名首先根据构造（形态）特征定出基本名称，然后再根据脉体物质成分冠于基本名称之前。3）混合片麻岩：其命名首先根据构造特征定出基本名称。而后冠以主要的深色矿物名称。4）混合花岗岩：其命名可以花岗岩类的定量矿物分类命名作为基本名称，前加“混合”二字，并可冠以片状、柱状矿物和主要长石种属的名称。（18）交代变质岩的种类有哪些？（P272275 页）蛇纹岩：蛇纹岩主要是由超基性岩受低中温热液交代作用，使原岩中的橄榄石和辉石发生蛇纹石化所形成。 【蛇纹岩的结构构造：1）常见为隐晶质结构，镜下见显微鳞片变晶或显微纤维变晶
18、结构，当保留有橄榄石或辉石的交代假像时，则为变余粒状结构等。2）致密块状或带状、交代角砾状等构造。 】青磐岩：青磐岩是中性以及基性成分的浅成岩、喷出岩和火山碎屑岩在中低温热液作用下，特别是 H2S、CO2 的热液作用下经蚀变作用所形成。由于在安山质火山岩中最为发育，因此又叫变安山岩。 【青磐岩的结构构造：1）结构：隐晶质，但往往具变余斑状结构及变余火山碎屑结构。2）构造：块状、斑块状、角砾状构造。 】云英岩：云英岩是由酸性侵入岩受气成高温热液交代作用蚀变所形成的岩石。 【云英岩的结构构造：1）花岗岩变晶结构或鳞片花岗变晶结构。2）块状构造】黄铁绢英岩：黄铁绢英岩是酸性浅成岩在中低温热液交代作用
19、下所形成。 【黄铁绢英岩的结四大类 亚类混合岩化变质岩1、角砾状混合岩2、网状混合岩3、条带状混合岩4、眼球状混合岩混合岩5、肠状混合岩1、条带状混合片麻岩2、眼球状混合片麻岩混合片麻岩3、条痕状混合片麻岩混合花岗岩弱 强 构构造：1）常为中细粒至显微粒状鳞片变晶结构，如蚀变较浅， 则常为变余斑状结构。2）块状构造。 】次生石英岩：是中酸性次火山岩、火山岩和火山碎屑岩在硫质火山喷气和中低温热液的交代作用下蚀变所形成。 【次生石英岩的结构构造：1）隐晶质至细粒变晶结构，镜下可见变余斑状结构、变余凝灰结构等。2）块状构造或变余流纹构造。 】矽卡岩：中酸性侵入岩与钙镁质碳酸盐类岩石的接触带，经气成热
20、液交代作用形成的岩石。【矽卡岩的结构构造：1）粒度变化大，为等粒、不等粒变晶结构及包含变晶结构、交代结构。2）块状、斑杂状、条带状构造等。 】七、粘土矿物复习题（1）粘土矿物的主要鉴定方法有哪些？X 射线衍射分析 红外光谱分析法 差热分析（DTA） 电子显微技术分析：透射电子显微镜（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）（2）层状硅酸盐粘土矿物的分类、特征及其代表性矿物？高岭组：又叫 1：1 型矿物，是硅酸盐粘土矿物中结构最简单的一类。特征：1）1：1 型的晶层结构；2）非膨胀性；3）电荷数量少；4）胶体特性较弱。代表矿物：高岭石、珍珠陶土、迪恺石和埃洛石等。蒙蛭组：又叫 2：1 型膨胀性矿物。特征：1）2：1 型的晶层结构；2）胀缩性大；3）电荷数量大；4）胶体特性突出。代表矿物：蒙脱石、绿脱石、拜来石、蛭石等。水化云母组：又叫 2：1 型非膨胀性矿物或伊利组矿物。特征：1）2：1 型晶层结构；2）非膨胀性；3）电荷数量较大；4）胶体特性。代表矿物：伊利石等。绿泥石组矿物：特征：1）2：1：1 型晶层结构；2）同晶替代较普遍；3）胶体特性。代表矿物：绿泥石等。
