第四章 造巖礦物總論.ppt

1、第四章 造巖礦物總論,第一節(jié) 礦物和礦物學(xué)的概念 第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分 第三節(jié) 礦物的形態(tài) 第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì) 第五節(jié) 礦物的成因 第六節(jié) 礦物的分類 第七節(jié) 礦物研究方法簡介,第四章 造巖礦物總論,第一節(jié) 礦物和礦物學(xué)的概念,礦物是地殼中的化學(xué)元素經(jīng)各種地質(zhì)作用所形成的并在一定條件下相對穩(wěn)定的自然物體。,地殼的物質(zhì)是由化學(xué)元素組成的，元素周期表中所列的各種元素，除人造元素外，都已在地殼中發(fā)現(xiàn)。各種化學(xué)元素除少數(shù)呈單質(zhì)出現(xiàn)外，都以化合物的形式出現(xiàn)。地殼中的各種單質(zhì)和化合物就組成了種類繁多的礦物。,一、礦物的概念,自然金狗頭金,水晶石英,紫水晶石英,鋯石,天然礦物自然銅,天然礦物自然銅,辰

2、砂,辰砂,第四章 造巖礦物總論,第一節(jié) 礦物和礦物學(xué)的概念,到目前人們所認(rèn)識(shí)的礦物已達(dá)3000多種。 在自然界，由各種地質(zhì)作用形成的物質(zhì)是多種多樣的，除了像石英、長石、石鹽等固態(tài)物質(zhì)外，還有呈液態(tài)(如水、自然汞等)、氣態(tài)(如火山噴氣中的二氧化碳、硫化氫等)或膠凝體(如A型蛋白石等)物質(zhì)。,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,二、礦物學(xué)的概念,礦物學(xué)是地質(zhì)學(xué)的一門分支學(xué)科。具體研究礦物的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、性質(zhì)、成因、產(chǎn)狀、用途和他們的內(nèi)在聯(lián)系，以及礦物在時(shí)間和空間上的分布規(guī)律、形成和變化歷史等。 它為地質(zhì)學(xué)的其他分支學(xué)科及材料科學(xué)等應(yīng)用科學(xué)在理論上和應(yīng)用上提供了必要的基礎(chǔ)和依據(jù)。,第四

3、章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,一、地殼的化學(xué)成分,克拉克值（clarke）： 各種化學(xué)元素在地殼中的平均含量(即元素在地殼中的豐度(abundance)之百分?jǐn)?shù)。,表示： 質(zhì)量百分?jǐn)?shù)（weight percent） 質(zhì)量克拉克值 原子百分?jǐn)?shù)（atom percent） 原子克拉克值,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,一、地殼的化學(xué)成分,地殼中含量最高的礦物都是原于克拉克值較高的Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg的氧化物及含氧鹽礦物。例如，硅酸鹽礦物占礦物種類總數(shù)的24，占地殼總重量的75；氧化物礦物占礦物種類總數(shù)的14，占地殼總重量的17。,地殼中分布最廣泛的八種元

4、素,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,二、元素的離子類型,(一)惰性氣體型離子 這類離子最外電子層結(jié)構(gòu)與惰性氣體原子最外電子層的結(jié)構(gòu)相似，具有2個(gè)或8個(gè)電子。屬于本類型離子的元素共有25種，它們的原子除可失去電子變成陽離子外，還有一部分常成為陰離子，如O2+、F、Br、I、S2等。 惰性氣體型陽離子的半徑一般都比較大，而極化性較小，它們易與O結(jié)合形成氧化物或含氧鹽，特別是硅酸鹽，形成大量造巖礦物。因此，這些元素又稱為“造巖元素”，或稱為“親石元素”、“親氧元素”。,第四章 造巖礦物總論,第一節(jié) 礦物和礦物學(xué)的概念,二、元素的離子類型,(一)惰性氣體型離子,(二)銅型離子 周期表長周

5、期右半部分的有色金屬和重金屬元素的原子，失去電子成為陽離子時(shí)，其最外電子層具有18(或18+2)個(gè)電子，與一價(jià)銅離子相似。本類離子的離子半徑較小，外層電子又多，極化性能很強(qiáng)，易與半徑較大、又易被極化的S2結(jié)合生成以共價(jià)鍵為主的化合物，形成主要的金屬礦物。因此，這類元素又稱為“造礦元素”，或稱為“親銅元素”、“親硫元素”。,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,二、元素的離子類型,(一)惰性氣體型離子,(二)銅型離子,(三)過渡型離子 化學(xué)元素用期表上族的副族元素，失去電子成為陽離子時(shí)，其最外電子層為具有8到18個(gè)電子的過渡型結(jié)構(gòu)，所以稱之為過渡型離子。它們在周期表上居于惰性氣體型離子與

6、銅型離子之間的過渡位置，其離子半徑和極化性質(zhì)也介于惰性氣體型離子與銅型離子之間。最外電子層電子數(shù)愈接近于8的離子，其親氧性愈強(qiáng)，易形成氧化物相含氧鹽；愈接近于18者，親硫性愈強(qiáng)，易形成硫化物。居于中間位置的Mn和Fe與O和S均可化合，如Fe可與S結(jié)合形成黃鐵礦FeS2，又可與O結(jié)合形成赤鐵礦Fe2O3。,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,三、礦物的化學(xué)成分及變化,每種礦物都有其特定的化學(xué)成分，各組分間遵守定比定律，并可用化學(xué)式來表示。例如，水晶幾乎由純的SiO2組成，只有當(dāng)用現(xiàn)代化的測試手段作精確分析時(shí)，才能發(fā)現(xiàn)它常含有極微量大的Al或Fe等。通常視這類礦物為成分基本固定的礦物。而

7、大多數(shù)礦物的化學(xué)組成是可以在一定范圍內(nèi)變化的，這種變化的原因包括晶體的類質(zhì)同像、晶格缺陷或晶體結(jié)構(gòu) 上的不均勻性、膠態(tài)準(zhǔn)礦物的吸附及礦物中水的變化。,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,三、礦物的化學(xué)成分及變化,大多數(shù)礦物由于存在類質(zhì)同像替代的緣故，它們的化學(xué)成分并不固定，而可在一定范圍內(nèi)變化。對于類質(zhì)同像礦物，如果把具有類質(zhì)同像替換關(guān)系的組分看成一個(gè)整體，則其化學(xué)組成仍然遵守定比定律和倍比定律。例如，橄欖石(Mg,Fe)2SiO4、斜長石(Na,Ca) Al(A1,Si)Si2O8、閃鋅礦(Zn,Fe)S等。圓括號內(nèi)用逗號分開的元素間具類質(zhì)同像代換關(guān)系，較靠前的元素含量較高。,第四

8、章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,三、礦物的化學(xué)成分及變化,礦物晶體內(nèi)部存在的某種晶格缺陷或結(jié)構(gòu)上的不均勻性，使得一些礦物的化學(xué)成分表現(xiàn)出非化學(xué)計(jì)量性，即不符合定比定律。這些礦物屬于非化學(xué)計(jì)量礦物。例如，方鐵礦的理想化學(xué)式為FeO，但實(shí)際成分為FelXO，F(xiàn)e原子數(shù)略少于O原子數(shù)。這是因?yàn)榉借F礦中部分Fe2+為Fe3+取代，為了保持晶體的電中性，晶格中便相應(yīng)地形成了空位。又如鎂鐵閃石，它是一種雙鏈結(jié)構(gòu)硅酸鹽礦物，化學(xué)組成為(Mg，F(xiàn)e)7Si4O112(OH)2。近代高分辨率透射電鏡觀察的結(jié)果表明，其晶體結(jié)構(gòu)中普遍夾雜有少量三鏈結(jié)構(gòu)(Mg，F(xiàn)e)l0Si3O84(OH)4，甚至更多重鏈

9、結(jié)構(gòu)的晶格，因而導(dǎo)致整個(gè)晶體的平均化學(xué)成分偏離理想的化合比。,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,三、礦物的化學(xué)成分及變化,膠態(tài)準(zhǔn)礦物化學(xué)組成上的變化首先表現(xiàn)在分散相和分散介質(zhì)之間的量比關(guān)系上，即不受定比定律的約束。其次，肢體微粒具有很大的比表面積以及由此而引起的表面吸附能力，被吸附的離子對于膠體而言，不必考慮其半徑的大小、電價(jià)的高低等因素，吸附量的多少主要取決于被吸附離子在介質(zhì)中的濃度?？梢姡z態(tài)準(zhǔn)礦物的組成不但可變，而且相當(dāng)復(fù)雜，變化的幅度很寬，它取決于礦物本身形成時(shí)的環(huán)境。,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,四、礦物中的水,1.水的存在形式 H2O、(OH)、H+和

10、(H3O)+,2.“水” 的類型 據(jù)“水”在礦物中的存在形式及其在晶體結(jié)構(gòu)中的作用，主要分為吸附水、結(jié)晶水和結(jié)構(gòu)水三種基本類型，以及層間水和沸石水兩種過渡類型。,水在礦物中的作用,1）吸附水 被機(jī)械地吸附于礦物顆粒的表面和裂隙中，或滲入礦物集合體中的性水分子(H2O)。它不參加晶格，不屬于礦物的化學(xué)組成。,注意： 1）吸附水含量不定，隨溫度和濕度而異。常壓下，溫度增至100110時(shí)，礦物中 吸附水即全部失去而不破壞晶格。 2）吸附水的一種特殊類型膠體水，是膠體礦物本身的固有特征，應(yīng)列入礦物的化學(xué)式，如蛋白石：SiO2nH2O。 膠體水的失水溫度一般100250。,2）結(jié)晶水 以H2O的形成存在

11、于礦物晶格中一定位置上的水，是礦物固有組分之一，水含量一定，其數(shù)目與其他組分的含量成簡單的比例關(guān)系。,注意： 1）結(jié)晶水出現(xiàn)于大半徑絡(luò)陰離子的含氧鹽礦物中。 2）結(jié)晶水的作用： 通過以一定的配位形式環(huán)繞小半徑的陽離子形成水化陽離子，以增大陽離子的體積而不改變其電價(jià)，從而與大的絡(luò)陰離子組成穩(wěn)定的化合物，如石膏： CaSO42H2O 。 3）結(jié)晶水的失水溫度一般均在 200500，個(gè)別可高達(dá)600。 4）失水后，礦物晶格即完全被破壞、改造而成新的結(jié)構(gòu)。,3）結(jié)構(gòu)水（化合水） 以(OH)、H+或(H3O)+離子形式存在于礦物晶格中一定位置上、并有確定的含量比的“水”。,注意： 1）尤以(OH)最常見

12、，主要存在于氫氧化物和層狀硅酸鹽等礦物中。如：水鎂石水鎂石 Mg(OH)2，高嶺石AL4Si4O10(OH)8， 天然堿 Na3HCO32H2O，水云母 (K,H3O)Al2AlSi3O10(OH)2等。 2）結(jié)構(gòu)水的失水溫度一般約在6001000。失水后結(jié)構(gòu)完全被破壞。,4)層間水 存在于某些層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽（如粘土礦物）晶格中結(jié)構(gòu)層之間結(jié)構(gòu)的H2O，其主要與層間陽離子結(jié)合 成水合離子。,(1)結(jié)構(gòu)層表面存在過剩的負(fù)電荷，可吸附其他金屬陽離子，后者再 吸附H2O，從而在相鄰結(jié)構(gòu)層之間形成水分子層，即層間水。其含量隨所吸附的陽離子的種類、環(huán)境的溫度和濕度而異，可在相當(dāng)大的范圍內(nèi)變化，并可有確定的

13、上限值。如多水高嶺石Al4Si4O10(OH)84H2O等。 (2)失水溫度一般100250。通常加熱至幾十度即開始脫水，常壓下至110則大量失水。 ( 3)失水后，晶格并不被破壞，僅結(jié)構(gòu)層之間距離縮短，晶胞參數(shù)C0減小，礦物的比重和折射率增大； 且在潮濕的環(huán)境中又可重新吸水。 如蒙脫石蒙脫石 (Na,Ca)0.33(Al,Mg)2(Si,Al)4O10(OH)2nH2O 具明顯的吸水膨脹的特性； 而蛭石蛭石(Mg,Ca)0.5(Mg,Fe+,Al)3(Si,Al)4O10(OH)24H2O則表示出顯著的熱膨脹性。,5)沸石水 主要存在于沸石族礦物晶格中寬大的空腔和通道中的H2O，與其中的陽離

14、子結(jié)合成水合離子。,注意： 1）水的含量隨溫度和濕度而異，上限值與其他組分含量具簡單比例關(guān)系。 2）失水一般從80開始，至400時(shí)沸石水可全部失去。 3）沸石水易失去也易復(fù)得，其得失不會(huì)破壞晶格，只是礦物的晶格常數(shù)和某些物理性質(zhì)稍有變化。失水后的沸石可重新吸水，并恢復(fù)到原來的含水限度，再現(xiàn)其原來的物理性質(zhì)。 如鈉沸石 Na2(Al2Si3O102H2O 。,絲光沸石結(jié)構(gòu)照相,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,五、礦物的化學(xué)式,1概念 礦物的化學(xué)式： 以組成礦物的化學(xué)元素符號按一定原則表示礦物的化學(xué)成分。是以單礦物的化學(xué)全分析所得的相對質(zhì)量百分含量為基礎(chǔ)而計(jì)算出來的。,2表示方法 1

15、）實(shí)驗(yàn)式： 僅表示礦物中各組分的種類及其數(shù)量比。 如白云母 H2KAl3Si3O12 或 K2O3Al2O36SiO22H2O,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,五、礦物的化學(xué)式,1概念,2表示方法 1）實(shí)驗(yàn)式： 2）結(jié)構(gòu)式： 即晶體化學(xué)式。既能表明礦物中各組分的種類及其數(shù)量比，又能反映出它們在晶格中的相互關(guān)系及其存在形式。 如白云母 KAl2(Si3Al)O10(OH)2,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,五、礦物的化學(xué)式,2表示方法 2）結(jié)構(gòu)式： 礦物晶體結(jié)構(gòu)式的書寫原則： 基本原則是陽離子在前，陰離子或絡(luò)陰離子在后。絡(luò)陰離子需用方括號括起來。如石英SiO2，方解石

16、CaCO3。 對復(fù)化合物，陽離子按堿性由強(qiáng)弱、價(jià)態(tài)從低高排列。如白云石 CaMgCO32，磁鐵礦 FeFe2O4（即Fe2+Fe3+2O4） 附加陰離子通常寫在陰離子或絡(luò)陰離子之后，如氟磷灰石 Ca5PO43F ，白云母KAl2(Si3Al)O10(OH)2,第四章 造巖礦物總論,第二節(jié) 礦物的化學(xué)成分,五、礦物的化學(xué)式,2表示方法 2）結(jié)構(gòu)式： 礦物晶體結(jié)構(gòu)式的書寫原則： 礦物中的水分子寫在化學(xué)式的最末尾，并用圓點(diǎn)將其與其他組分隔開。若含水量不，則常用nH2O或aq表示，如 石膏 CaSO42H2O， 蛋白石 SiO2nH2O或SiO2aq 。 成類質(zhì)同像替代關(guān)系的離子，用小括號括起來，并按

17、含量由多少排列，中間用逗號分開。如 鐵閃鋅礦 (Zn, Fe)S ， 黃玉Al2SiO4(F,OH)2 。,注意： 在計(jì)算出礦物中各元素的離子數(shù)之后， 書寫晶體化學(xué)式時(shí)，習(xí)慣上，將其具體 數(shù)值分別寫在各元素符號之右下角， 同時(shí)成類質(zhì)同像替代關(guān)系的各元素之間 無需再加逗號，并在小括號之后下角 列出小括號內(nèi)各元素離子數(shù)之總和。,如某單斜輝石 (Ca0.960Na0.040)1.000(Mg0.820Fe2+0.060Fe3+0.050Al0.030 Mn0.020Ti0.020)1.000(Si1.920Al0.080)2.000O6,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),形態(tài)是礦物員醒目的外

18、觀特征之一。不同的礦物，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)、成分等不同，往往有其特征性形態(tài)，同一種礦物，因?yàn)樾纬蓷l件不向，也可能以不同的形態(tài)出現(xiàn)。因此，礦物的形態(tài)不僅是識(shí)別礦物的標(biāo)志，也是分析礦物成因的依據(jù)。 對晶質(zhì)礦物形態(tài)的研究以單體和集合體為主；對固態(tài)非晶質(zhì)準(zhǔn)（或似）礦物，則只有集合體形態(tài)。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),礦物單體即礦物的單個(gè)晶體。礦物單體形態(tài)主要包括礦物晶體結(jié)晶習(xí)性（具體體現(xiàn)在晶體形狀上)及晶面花紋兩個(gè)方面。,(一)結(jié)晶習(xí)性,生長條件定時(shí)，同種晶體總能發(fā)育成一定的形狀，這種性質(zhì)稱晶體的結(jié)晶習(xí)性，簡稱晶習(xí)或晶癖。,1概念,晶習(xí)的含義有二： 1）主要強(qiáng)調(diào)礦物晶體的總

19、體外貌 特征，即主要考慮晶體在三維空間 相對發(fā)育的情況和形態(tài)； 2）有時(shí)有具體指晶體常見的單形 的種類。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,2類型,1概念,依據(jù)晶體在三維空間發(fā)育程度，晶體習(xí)性大致分為三種基本類型： （1）一向延長型一向： 晶體沿一個(gè)方向特別發(fā)育，呈柱狀、針狀和纖維狀等。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,2類型,1概念,依據(jù)晶體在三維空間發(fā)育程度，晶體習(xí)性大致分為三種基本類型： （2）二向延展型二向： 晶體沿兩個(gè)方向相對更發(fā)育，呈板狀、片狀、鱗片狀和葉片狀等。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié)

20、 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,2類型,1概念,（3）三向等長型三向： 晶體沿三個(gè)方向發(fā)育大致 相等，呈粒狀或等軸狀。 除了上述三種基本類型外，礦物的結(jié)晶習(xí)性還有一些過渡類型。如介于一向延長與二向延長型之間的板柱狀；介于二向延長與三向等長型之間的厚板狀：介于三向等長與一向延長型之間的短柱狀等。,橄欖石晶體,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,2類型,1概念,礦物單體的形狀首先與其結(jié)構(gòu)、成分等內(nèi)部因案有關(guān)。如角閃石等結(jié)構(gòu)中具有鏈狀絡(luò)陰離子團(tuán)的礦物，常沿著鏈的方向發(fā)育成注狀、針狀、纖維狀。另外，礦物單體形狀還受晶體生長時(shí)的外部環(huán)境控制。如

21、由于生長時(shí)的溫度不同，高溫石英常發(fā)育成柱面不發(fā)育的短柱錐狀，沿Z軸的切面呈菱形；再如方解石由于生長溫度不同，其晶體可呈800多種形狀。除石英、方解石之予，還有其他許多礦物的形狀都不只是一種，根據(jù)晶體形狀鑒定礦物時(shí)，尤其需要明白這一點(diǎn)，開注意根據(jù)礦物晶體形狀分析其成因。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,(二)晶面花紋,實(shí)際晶體的晶面并非理 想平面，其上常會(huì)出現(xiàn) 多種凹凸花紋即晶面 花紋。肉眼較易識(shí)別的 包括晶面條紋和蝕像等。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,(二)晶面花紋,(1)晶面條紋(又稱生 長條紋或

22、聚形條紋) 指在晶體的晶面上 出現(xiàn)且沿一定方向 排列的直線狀條紋。 如上所述，礦物單晶體的形狀與其生長時(shí)的外部環(huán)境有關(guān)。環(huán)境條件的改變會(huì)引起礦物晶體形狀變化。如假設(shè)黃鐵礦在A、B兩種環(huán)境條件下，分別趨向于形成立方體和五角十二面體形態(tài)，當(dāng)環(huán)境條件變化于A、B之間時(shí)，立方體和五角十二面體形態(tài)的生長速度交替變化，并在晶體表面留下痕跡(晶面條紋)。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),(一)結(jié)晶習(xí)性,(二)晶面花紋,(2)蝕像 蝕像是晶體形成以后，晶面受溶蝕面產(chǎn)生的凹坑。蝕像的形成、形狀和分布主要受晶體內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)的排列方式控制。不同礦物種類，或同一礦物晶體上內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列方式不同

23、的晶面，其蝕像的形狀和位像一般也不相同，因此，蝕像可用來鑒定礦物。圖6-2是磷灰石和石英晶面上的蝕像。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),集合體形態(tài)是指由同種礦物的許多個(gè)體集合在一起構(gòu)成的形態(tài)。 礦物集合體的形態(tài)取決于其單體的形態(tài)及集合方式即定于 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,根據(jù)集合體中礦物顆粒大小，可將集合體形態(tài)分為三類：顯晶集合體形態(tài)（肉眼可以看出晶體顆粒的）、隱晶集合體形態(tài)（肉眼不能看出晶體顆粒，但顯微鏡下可看出晶體顆粒的）、膠體（準(zhǔn)礦物）集合體形態(tài)（顯微鏡下也不能看出晶體顆粒的）。,（一）顯晶集合體顯晶集合體 顯晶集合體：肉眼或借助于放

24、大鏡 即能分辨出礦物各單體的集合體。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(1)粒狀集合體 主要由三向等長的粒狀 晶體顆粒構(gòu)成。按顆粒 直徑大小，又可分為粗 粒狀（顆粒直徑大于5mm） 、中粒狀（51mm）、 細(xì)粒狀（小于1mm）集合 體。如純橄欖巖中的橄欖石即呈顆粒狀集合體形態(tài)。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(2)片狀、板狀、鱗片狀集合體 主要由二向延長的片狀、板狀、鱗片狀晶體顆粒構(gòu)成。如云母、石膏、石墨分別可呈片狀、板狀、鱗片狀集合體形態(tài)。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、

25、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(3)柱狀、針狀、纖維狀、放射狀集合體 主要由一向延長的柱狀、針狀、纖維狀晶體構(gòu)成。,纖維狀集合體： 由一系列細(xì)長針狀或纖維狀的礦物單體平行密集排列而成。,放射狀集合體： 由長柱狀、針狀、片狀或板狀的許多單體圍繞某一中心成放射狀排列而成。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(4)晶簇狀集合體 晶簇是以巖石的孔洞壁或裂隙壁為共同基底生長的單晶體群所組成的集合體。,晶簇： 在巖石的空洞或裂隙中，叢生于同一基底，另一端朝向自由空間發(fā)育而具完好晶形的簇狀單晶體群。,方解石晶蔟,方解石晶蔟,菱錳礦-玫瑰花狀集合體,第

26、四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(二)隱晶和膠態(tài)集合體 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,隱晶物質(zhì)的晶粒及膠體的膠粒都是肉眼無法看出的，而且膠體老化后常變成隱晶質(zhì)，因此隱晶集合體和膠態(tài)集合體形態(tài)有許多共同之處。按其外形和成因，主要分為分泌體、結(jié)核、鮞粒及豆?fàn)铙w鐘乳狀體等。,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(二)隱晶和膠態(tài)集合體 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,(1)分泌體 在球狀后不規(guī)則形狀空洞中由膠體后晶質(zhì)自洞壁逐漸向中心沉淀充填而成。分泌體中心經(jīng)常留有空腔，其中有時(shí)還長有晶簇。由于溶液的周期性沉淀，

27、常出現(xiàn)同心環(huán)帶構(gòu)造，各環(huán)帶在成分和顏色上往往有所不同。分泌體因直徑大小不同，又被分為晶腺（大于1cm）和杏仁體（小于1cm），前者如瑪瑙，后者如火山巖中的杏仁體,分泌體：,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(二)隱晶和膠態(tài)集合體 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,(2)結(jié)合體 結(jié)合體與分泌體邪惡形成過 程正好相反，它是礦物圍繞某一中心 自內(nèi)向外生長而成的一類成球狀、透 鏡狀、瘤狀等形態(tài)的礦物集合體。直 徑常在1cm以上。多見于致密巖石或 疏松的沉積巖物中，在風(fēng)化殼和氧化 帶中也能形成。常形成結(jié)合體的礦物 有方解石、磷灰石、蛋白石、黃鐵礦等。結(jié)合體內(nèi)部

28、構(gòu)造構(gòu)造有放射狀、同心層狀和致密塊狀等。,錳結(jié)核,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(二)隱晶和膠態(tài)集合體 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,(3)鮞狀及豆?fàn)铙w 許多形狀、大小如同魚卵的顆粒所組成的集合體，稱為鮞狀集合體（圖6-8）；形狀、大小如豆者（直徑小于2mm）稱豆?fàn)罴象w。它們多由物質(zhì)圍繞懸浮的核心沉淀而成，有明顯的圈層狀構(gòu)造。,豆?fàn)罴象w：,返回,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(二)隱晶和膠態(tài)集合體 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,(4)鐘乳狀集合體 由溶液或膠體在較寬敞空間經(jīng)蒸發(fā)結(jié)晶后凝固

29、，逐層堆積而成。一般將其形狀與常見的物體類比而給予不同名稱，如葡萄狀、腎狀、鐘乳狀等。鐘乳狀集合體內(nèi)部常見同心層狀、放射狀構(gòu)造。,鐘乳狀,葡萄狀,腎狀,返回,第四章 造巖礦物總論,第三節(jié) 礦物的形態(tài),一、礦物的單體形態(tài),二、礦物的集合體形態(tài),(二)隱晶和膠態(tài)集合體 礦物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生成環(huán)境。,在描述礦物集合體形態(tài)時(shí)，還經(jīng)常用到其他一些術(shù)語。以隱晶集合體為例，如礦物呈細(xì)粉末狀較疏松地聚集成不規(guī)則塊體，稱土狀集合體；如礦物呈細(xì)粉末狀散附在其他礦物或巖石表面上，稱粉末狀集合體；如礦物呈薄層狀沉淀在其他礦物或巖石表面上，稱被膜狀集合體；可溶性鹽類礦物的被膜稱鹽華。此外，當(dāng)顯晶或隱晶礦物聚集成緊密的不規(guī)

30、則塊體，以致于連顯晶礦物的晶粒界線也無法用肉眼看清時(shí)，稱塊狀或致密塊狀集合體（后者較前者感覺上更緊密一些）。,塊狀集合體：,土狀集合體：,被膜狀集合體：,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),決定因素： 礦物的成分和結(jié)構(gòu) 礦物的形成條件 研究意義： 1）鑒別礦物的主要依據(jù) 2）提供有關(guān)礦物的信息 3）廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)中,礦物在物理學(xué)研究所涉及的光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)等方面表現(xiàn),第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),礦物的光學(xué)性質(zhì)： 礦物對可見光吸收、反射、折射和透射時(shí)所表現(xiàn)的顏色、條痕、光澤、透明度等性質(zhì)，也包括礦物受外部能量激發(fā)所產(chǎn)生的發(fā)光性質(zhì)等。,（一

31、）、礦物的顏色 顏色： 礦物對入射的白色可見光（390770nm）中不同波長的光波吸收后，透射和反射的各種波長可見光的混合色。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),（一）、礦物的顏色 根據(jù)礦物顏色產(chǎn)生的原因，可將其分為自色、他色和假色三種類型。,自色是由礦物本身固有的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)所決定的顏色，如赤鐵礦的紅色。,他色是非礦物本身固有的因素(如類質(zhì)同像混入的微量的雜質(zhì)元素，帶色的細(xì)微機(jī)械混入物等)引起的顏色，如紅寶石A12O3的紅色是由于有微量的Cr3+替代A13+引起的。,假色是由于光的干涉等物理原因引起的，如白云母、方解石的解理面上虹霓般的暈色，,第四章 造巖礦

32、物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),（一）、礦物的顏色 根據(jù)礦物顏色產(chǎn)生的原因，可將其分為自色、他色和假色三種類型。,自色因其主要由礦物固有因素決定，對鑒定礦物有重要意義；他色可作為鑒定某些礦物的輔助依據(jù)；假色只對個(gè)別礦物有鑒定意義,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),（一）、礦物的顏色,礦物顏色命名描述方法常有兩種。 其一是標(biāo)淮色譜法，即利用標(biāo)準(zhǔn)色譜中紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫及白、灰、黑等色來描述礦物的顏色，如斜長石的顏色為白色。當(dāng)?shù)V物顏色與標(biāo)準(zhǔn)色譜的顏色有深淺等差別時(shí)，可在標(biāo)淮色譜色名前加上適當(dāng)?shù)男稳菰~，如淺灰色、淡紅色等，當(dāng)?shù)V物顏色介于兩種

33、標(biāo)準(zhǔn)色譜色之間時(shí)，可將次要顏色名稱作為主要額色的形容詞寫在主要顏色名稱之前，如黃綠色表示以綠色為主，其中帶有黃色色調(diào)。 二是類比法，即以生活中常見實(shí)物的額色來描述礦物的顏色，如赤鐵礦的豬肝色、橄欖石的橄欖綠色、雄黃的桔紅色等。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),（一）礦物的顏色,(二)條痕 礦物粉末的顏色稱條痕。 將礦物在白色無釉瓷板(條痕板)上擦劃后留下的礦物粉末的顏色稱條痕。條痕與顏色的描述方法相同。淺色、透明礦物的條痕大多為白、灰白等淺色，因此條痕對這些礦物的鑒定意義不大。此外，條痕也不適用于硬度高于條痕板的礦物。但是因而比礦物的顏色更為固定，在鑒別某些不

34、透明礦物時(shí)可具特殊意義。例如，赤鐵礦可呈豬肝色、黑色，但其條痕均為櫻紅色。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),（一）礦物的顏色,(二)條痕,(三)光澤 礦物表面對可見光的反射能力稱光澤。通常根據(jù)礦物晶體平坦表面反射光由強(qiáng)到弱的順序，將光澤分為四級：金屬光澤：呈明顯的全屬狀光亮的光澤，如黃鐵礦的光澤。 半金屬光澤：如同未經(jīng)磨光的金屬表面的光澤，如磁鐵礦的光澤。 金剛光澤：像鉆石表面一樣光亮的光澤，如閃鋅礦的光澤。 玻璃光澤：類似平板玻璃表面光亮的光澤，如石英、方解石晶面的光澤。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(三)光澤 此外，由

35、于受礦物的顏色、表面平坦程度、解理發(fā)育及集合方式等因素影響，礦物常表現(xiàn)出一些特殊的光澤，主要有： 油脂光澤：解理不發(fā)育的透明礦物在不平坦的斷口上表現(xiàn)的油脂狀光亮。石英、石榴石等礦物的斷口具有這種光澤。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(三)光澤 此外，由于受礦物的顏色、表面平坦程度、解理發(fā)育及集合方式等因素影響，礦物常表現(xiàn)出一些特殊的光澤，主要有： 絲絹光澤：透明礦物纖維狀集合體表面的絲絹狀光亮。纖維狀石膏、石棉等礦物具有這種光澤。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(三)光澤 此外，由于受礦物的顏色、表面平坦程度、解理發(fā)育及集

36、合方式等因素影響，礦物常表現(xiàn)出一些特殊的光澤，主要有： 珍珠光澤：部分透明、解理完全或極完全的礦物，由于內(nèi)層解理面反射光相互干涉形成類似珍珠或貝殼珍珠層表面的光亮。白云母、板狀石膏等礦物具有這種光澤。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(三)光澤 此外，由于受礦物的顏色、表面平坦程度、解理發(fā)育及集合方式等因素影響，礦物常表現(xiàn)出一些特殊的光澤，主要有： 土狀光澤：粉末或土狀、疏松多孔狀礦物集合體表面暗淡無光，它們所具有的光澤稱土狀光澤。高嶺石的集合體(高嶺土)等可呈這種光澤。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(三)光澤 此外，由于

37、受礦物的顏色、表面平坦程度、解理發(fā)育及集合方式等因素影響，礦物常表現(xiàn)出一些特殊的光澤，主要有： 蠟狀光澤： 某些透明礦物的隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)致密塊體上的似蠟燭表面的光澤。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(四)透明度 礦物允許可見光透過的程度稱為礦物的透明度。其大小主要取決于礦物對光的吸收程度。肉眼觀察礦物的透明度時(shí)，為避免礦物厚度影響，通常隔著礦物薄片或碎塊的刃邊觀察光亮處的近物，井根據(jù)所見物體的清晰程度將其極略分為透明、半透明和不透明三種。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(四)透明度 礦物允許可見光透過的程度稱為礦物的透明度

38、。 透明礦物允許絕大部分可見光透過，隔著其薄片或碎塊刃邊，可清晰地看到物體的輪廓，如白云母、石英、長石等； 不透明礦物基本上不允許可見光透過，隔著其薄片或碎塊刃邊看不見任何物體，如磁鐵礦、黃鐵礦等； 半透明礦物的有關(guān)性質(zhì)介于透明和不透明礦物之間，其礦物有辰砂、雄黃等。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),礦物的顏色、條痕、光澤、透明度之間有內(nèi)在的聯(lián)系。一般而言，呈金屬色的礦物，其條痕為深色：具金屬或半金屬光澤、不透明；呈非金屬色的礦物，其條痕為淺色，具金剛光澤、玻璃光澤等，透明度較高。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),(五)發(fā)光性

39、 礦物受到外界能量激發(fā)(如加熱，紫光、紫外線、X射線、陰極射線照射)時(shí)發(fā)出可見光的性質(zhì)稱發(fā)光性。礦物發(fā)光性的實(shí)質(zhì)是其晶體結(jié)構(gòu)中的質(zhì)點(diǎn)受外界能量激發(fā)，發(fā)生電子躍遷，在電 子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的過程中，又將吸收的能量以可見光的形式釋放出來。按發(fā)光的性質(zhì)不同，發(fā)光性分為螢光性和磷光性兩種。礦物在受外界能量激發(fā)時(shí)發(fā)光，激發(fā)停止后發(fā)光立即停止的稱螢光性，如金剛石、白鎢礦等在紫外光照射下的發(fā)光現(xiàn)象；激發(fā)停止后仍繼續(xù)發(fā)光一段時(shí)間的稱磷光性，如磷灰石的熱發(fā)光等。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),礦物的力學(xué)性質(zhì)是指礦物在外力作用下表現(xiàn)出來的硬度、解理、斷口、延

40、展性、彈性、撓性和脆性等物理性質(zhì)。其中，硬度、解理、斷口等對礦物鑒定最有意義。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(一)硬度 礦物的硬度是指礦物抵抗外力機(jī)械作用的強(qiáng)度。根據(jù)機(jī)械作用力性質(zhì)不同，硬度可以分為刻劃硬度、壓入硬度和研磨硬度等類型。 在礦物肉眼鑒定工作中，廣泛應(yīng)用的是摩氏硬度。所謂摩氏硬度是一種刻劃硬度，即以10種硬度不同的代表性礦物的硬度為標(biāo)準(zhǔn)，從軟到硬，定為l至10，共10個(gè)硬度等級。這些代表性礦物的名稱及其摩氏硬度等級分別是： 1滑石 2石膏 3方解石 4螢石 5磷灰石 6正長石 7石英 8黃玉 9剛玉 10金剛石,第四章 造巖

41、礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(一)硬度 在野外，常用指甲(硬度2左右)、銅鑰匙(3)、鐵刀(55.5)、碎瓷片(65.5)等較易得到的東西幫助測定礦物的硬度。 在測量礦物的硬度時(shí)，要在潔凈、新鮮的單個(gè)晶體上進(jìn)行?？虅潟r(shí)，用力要緩且均勻，避免用力壓掘。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(二)解理 礦物晶體受應(yīng)力作用下，沿一定結(jié)晶學(xué)方向破裂成一系列光滑平面。這些光滑的平面稱解理面。 注意：解理是晶質(zhì)礦物才具有的特性。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性

42、質(zhì),(二)解理 極完全解理：極易產(chǎn)生解理，解理片極薄，解理面大而平坦光滑，如白云母、黑云母的001底面解理。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(二)解理 完全解理：容易產(chǎn)生解理，并形成規(guī)則的解理塊，解理面較大，且平坦光滑，如方解石的101菱面體解理。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(二)解理 中等解理：較易產(chǎn)生解理，但解理面不大，且平坦及光滑程度較差，碎塊上既有解理面又有斷口，如普通輝石的110解理。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì)

43、,(二)解理 不完全解理：較難產(chǎn)生解理，解理面小且平坦光滑程度差，碎塊上以斷口為主，如磷灰石的0001解理。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(二)解理 極不完全解理(或稱無解理)：肉眼見不到解理面，碎塊上只發(fā)育斷口。例如，肉眼觀察見不到。-石英的解理面，只有借助有關(guān)儀器才能見到其零星的101菱面體解理面。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(二)解理 某些礦物晶體上，可能沿著不同方向發(fā)育完善程度相同或不同的解理，例如，石鹽晶體可沿三個(gè)互相垂直的方向發(fā)育完全解理；重晶石可沿一個(gè)方向發(fā)育完全

44、解理，另兩個(gè)方向發(fā)育中等解理。晶體上出現(xiàn)解理的方向數(shù)稱為解理組數(shù)；不同方向解理面之間的夾角稱解理夾角。如：石鹽具有三組完全解理，解理夾角為90。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(三)斷口 礦物受力后，在任意方向上裂成的凹凸不平的面稱為斷口。非晶質(zhì)準(zhǔn)礦物破裂后只形成斷口；具極不完全解理(無解理)礦物的破裂面以斷口為主；有較好解理的礦物在不發(fā)育解理的方向破裂以后，亦可形成斷口。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(三)斷口 參差狀斷口：斷口呈參差不平的形狀，如磷灰石等礦物的斷口。礦物斷口的大

45、多數(shù)屬此類型。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(三)斷口 貝殼狀斷口：斷口呈貝殼形的曲面，面上有不規(guī)則的同心紋，形似貝殼狀。如-石英的斷口。 鋸齒狀斷口：斷口呈尖銳的鋸齒狀，自然銅等延展性很強(qiáng)的礦物具有此種斷口。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(三)斷口 土狀斷口：斷口面呈細(xì)粉狀，為高嶺石等土狀礦物集合體所具有的斷口。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),(三)斷口 纖維狀斷口： 呈纖維絲狀，見于纖維狀礦物 集合體上。,礦物的脆性與延

46、展性 脆性：礦物受外力作用時(shí)易發(fā)生破碎 的性質(zhì)。見于絕大多數(shù)非金屬晶格礦物。 延性：礦物受外力拉引時(shí)易成為細(xì)絲 的性質(zhì)。 展性： 礦物在錘擊或碾壓下易形成 薄片的性質(zhì)。,延展性是礦物受外力作用發(fā)生晶格 滑移形變的表現(xiàn)，是金屬鍵礦物的一種 特性。 肉眼鑒定時(shí)，用小刀刻劃礦物表面， 若留下光亮的溝痕而不出現(xiàn)粉末或 碎粒，則礦物具延展性。,礦物的彈性與撓性 彈性：某些層狀或鏈狀結(jié)構(gòu)的礦物 在外力作用下發(fā)生彎曲形變，當(dāng)外力 撤除后，在彈性限度內(nèi)能自行恢復(fù)原狀 的性質(zhì)。 撓性： 某些層狀結(jié)構(gòu)的礦物在撤除 使其發(fā)生彎曲形變的外力后，不能 恢復(fù) 原狀的性質(zhì)。 礦物的彈性和撓性取決于晶格內(nèi)結(jié)構(gòu) 層間或鏈間鍵力

47、的強(qiáng)弱。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)性質(zhì),(一)相對密度,純凈、均勻的單礦物的密度與同體積水在4時(shí)的密度比稱礦物的相對密度。而礦物的密度是指單位體積礦物的質(zhì)量，單位為gcm3。4時(shí)水的密度為1gcm3，所以，礦物相對密度和密度的數(shù)值相等，但相對密度無量綱。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)性質(zhì),(一)相對密度,礦物相對密度的變化范圍很大，可從小于1(琥珀)到23(鉑族礦物)，但大多數(shù)礦物的相對密度在23.5

48、之間。在礦物手標(biāo)本鑒定中，通常憑經(jīng)驗(yàn)用手掂量，將礦物按相對密度分為三級：石鹽(2.12.5)、石膏(2.3)等相對密度小于2.5的屬輕級；石英(2.65)、斜長石(2.62.8)等相對密度為2.5至4.0的屬中級；重晶石(4. 64.7)、磁鐵礦(4.65.2)等相對密度大于4.0的屬重級。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)性質(zhì),(二)磁性,礦物的磁性是指在外磁場作用下，礦物被磁化時(shí)所表現(xiàn)的性質(zhì)，包括礦物被外磁場所吸引、排斥以及被磁化的礦物對外界產(chǎn)生磁場等。,含V3+、Cr3+、Fe2+、Fe3+、Mn

49、2+及Cu2+等離子的礦物常具有磁性。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)性質(zhì),(二)磁性,根據(jù)礦物在外磁場作用下的表現(xiàn)，一般將其分為四類： (1)磁性礦物或鐵磁性礦物 礦物粉末或小碎塊可被普通磁鐵吸起，如磁鐵礦等。 (2)電磁性礦物 礦物不能被普通磁鐵吸起，但能被強(qiáng)電磁鐵吸起，如赤鐵礦、黑云母等。 (3)逆磁性或抗磁性礦物 礦物被外磁場排斥，如自然鉍、黃鐵礦等。 (4)無磁性礦物 既不能被外磁場吸引，又不能被外磁場排斥，如石英、斜長石等。 在礦物的手標(biāo)本鑒定中，通常根據(jù)礦物粉末能否被普通磁鐵吸引，將其分

50、為磁性礦物(能被吸引)和無磁性礦物(不能被吸引)兩種類型。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)性質(zhì),(三)放射性 含放射性元素礦物自發(fā)地放出粒子或射線，同時(shí)釋放能量，這種性質(zhì)稱發(fā)射性。通常將含有放射性元素的礦物叫做放射性礦物。也有人只將主要由放射性元素組成的礦物(如晶質(zhì)鈾礦UO2、方釷石ThO2等)稱為放射性礦物，將含有少量放射性元素的礦物(如鋯石、獨(dú)居石等)稱為含放射性元素礦物。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)

51、性質(zhì),(四)電學(xué)性質(zhì),(1)導(dǎo)電性 礦物對電流的傳導(dǎo)能力稱為礦物的導(dǎo)電性。其大小主要取決于礦物所具有的化學(xué)鍵的類型，并同原子或離于與化學(xué)鍵的空間分布有關(guān)。有些礦物極易導(dǎo)電，是電的良導(dǎo)體，如自然金屬礦物、石墨等；有些礦物幾乎完全不導(dǎo)電，是電絕緣體，如石英長石、方解石、白云母、石膏、石鹽等；另一些礦物的導(dǎo)電性介于絕緣體和良導(dǎo)體之間，稱半導(dǎo)體礦物，如少數(shù)富含鐵、錳的硅酸鹽及鐵、錳等元素的氧化物。此外，當(dāng)溫度升高時(shí)，某些絕緣體礦物會(huì)變成半導(dǎo)體礦物。,第四章 造巖礦物總論,第四節(jié) 礦物的物理性質(zhì),一、礦物的光學(xué)性質(zhì),二、礦物的力學(xué)性質(zhì),三、礦物的相對密度、磁性、放射性及電學(xué)性質(zhì),(四)電學(xué)性質(zhì),(2)介

52、電性、壓電性和(熱電性)焦電性 礦物的介電性是指某些礦物在電場中被極化的性質(zhì)。當(dāng)幾種礦物同時(shí)在一種電介質(zhì)溶液中時(shí)，介電常數(shù)比電介質(zhì)溶液大的就被電極所吸引。 對某些礦物晶體施加定向壓力或加熱時(shí)，其兩端出現(xiàn)正負(fù)相反、數(shù)量相等電荷的性質(zhì)分別稱壓電性和熱電性(焦電性)。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,通常根據(jù)形成礦物的地質(zhì)作用的性質(zhì)和能量來源不同，將其分為內(nèi)生作用、外生作用和變質(zhì)作用。,(一)內(nèi)生作用 內(nèi)生作用主要是指由地球內(nèi)部熱能引起礦物形成的各種地質(zhì)作用。根據(jù)其物理化學(xué)條件不同，可分為巖漿作用、偉晶作用、熱液作用等。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一

53、、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用 1.巖漿作用 巖漿作用是指巖漿熔融體結(jié)晶形成礦物的作用。一般認(rèn)為，巖漿是來自地球深處、高溫、高壓、富含揮發(fā)組分且以硅酸鹽為主要成分的熔融體。在巖漿由地球深處向地表運(yùn)移過程中，隨著溫度和壓力的降低，形成不同的礦物，并構(gòu)成不同的巖石類型。 在巖漿侵入作用中形成的主要造巖礦物有橄欖石、斜方輝石、單斜輝石、普通角閃石、鉀長石、斜長石、石英等。此外，巖漿作用還可形成重要的礦床。 火山作用是巖漿作用的一種特殊形式。在此作用過程中，巖漿沿地殼薄弱帶上升至近地表或溢出地面，甚至噴向空中。由于外部壓力驟然下降，冷卻速度急劇加快，除形成大量與侵入巖類似的礦物外，還形成了透長石

54、、鱗石英等高溫相礦物。而且，除斑晶外，由火山作用形成的礦物一般結(jié)晶細(xì)小。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用 2.偉晶作用 偉晶作用是指形成偉晶巖及有關(guān)礦物的作用。例如，巖漿結(jié)晶到后期，殘余巖漿熔融體中富含二氧化硅、堿質(zhì)、揮發(fā)組分及稀有元素，當(dāng)溫度降至400700左右時(shí)，礦物從熔漿中直接結(jié)晶形成偉晶巖。 偉晶巖礦物主要有鉀長石、鈉長石、云母、石英等，此外，還有電氣石、黃玉、綠柱石、鋰輝石等富含稀有元素相揮發(fā)分的礦物。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用 3.熱液作用 熱液作用是指從氣水溶液一直到熱水溶液

55、過程中形成的礦物的作用。地殼中熱液作用多種多樣，按熱液來源不同，可分為巖漿期后熱液、變質(zhì)熱液和地下水熱液等。限于篇幅，這里只介紹巖漿期后熱液作用。 巖漿期后熱液是由巖漿侵入并冷卻過程中分泌出的以H2O為主的揮發(fā)組分，隨著溫度的下降，從氣水溶液轉(zhuǎn)變而成的熱水溶液。其作用溫度在50050，形成深度為數(shù)千米至近地表。巖漿期后熱液作用按溫度大致可分成高、中、低溫三種類型。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用 3.熱液作用 (1)高溫?zé)嵋鹤饔?其溫度范圍在500一300之間，常與氣化作用聯(lián)系在一起，因此，又 稱氣化一高溫?zé)嵋鹤饔谩Ｖ饕纬捎珊阪u礦、白鎢礦、錫

56、石、輝鉬礦、輝鉍礦、磁鐵礦、磁黃鐵礦等WSnMoBiNiFe型礦物組合。非金屬礦物有石英及含揮發(fā)分的電氣石、黃玉、綠柱石、云母等。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用 3.熱液作用 (2)中溫?zé)嵋鹤饔?其溫度范圍在300200之間。主要形成黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等CuPbZn型礦物組合。非金屬礦物以石英為主，其次有方解石、白云石、重晶石等。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用 3.熱液作用 (3)低溫?zé)嵋鹤饔?其溫度范圍在20050之間。主要形成雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、自然銀等AsSbHgAg型礦物組

57、合。非金屬礦物有石英、重晶石、方解石等。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用,(二)外生作用,外生作用發(fā)生在地殼的表層。主要是在太陽能的影響下，由巖石圈、水圈、大氣圈和生物圈相互作用而導(dǎo)致礦物形成的各種地質(zhì)作用。外生作用包括風(fēng)化作用和沉積作用。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用,(二)外生作用,1.風(fēng)化作用 風(fēng)化作用是指出露于地表或近地表的礦物和巖石，在太陽能、大氣、水和生物的長期作用下，發(fā)生機(jī)械破碎和化學(xué)分解的作用。在風(fēng)化作用過程中，K、Na、Ca等易溶組分形成真溶液被 地表水或地下水帶走，Si、A

58、1、Fe、Mn等難溶組分則殘留在原地，或搬運(yùn)到不遠(yuǎn)的地方堆積形成新的礦物。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用,(二)外生作用,1.風(fēng)化作用 不同礦物抵抗風(fēng)化的能力不同。一般具有層狀結(jié)構(gòu)且富含水的硅酸鹽礦物，以及變價(jià)元素的高價(jià)氧化物和氫氧化物在地表較穩(wěn)定。例如，鉀長石KAlSi3O8在H20和CO2的作用下，其成分中的鉀逐漸琳失，可變成水云母、高嶺石、三水鋁石等。而石英在風(fēng)化過程中可因機(jī)械破碎作用變成碎屑，殘留于原地或被搬運(yùn)至它處。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用,(二)外生作用,2.沉積作用 沉積

59、作用是指礦物和巖石在風(fēng)化作用過程中所形成的風(fēng)化產(chǎn)物，經(jīng)水流、空氣等介質(zhì)搬運(yùn)，并在地表適當(dāng)條件下發(fā)生堆積的作用。根據(jù)沉積方式的不同，可分為機(jī)械沉積、化學(xué)沉積(包括膠體沉積在內(nèi))和生物化學(xué)沉積。,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用,(二)外生作用,2.沉積作用 （1）機(jī)械沉積 風(fēng)化條件下物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的產(chǎn)物,被風(fēng)和水流等搬運(yùn)到河谷或水盆地中后因介質(zhì)搬運(yùn)力降低而發(fā)生機(jī)械沉積.,第四章 造巖礦物總論,第五節(jié) 礦物的成因,一、形成礦物的地質(zhì)作用,(一)內(nèi)生作用,(二)外生作用,2.沉積作用 (2)化學(xué)沉積 礦物巖石在風(fēng)化作用下遭受分解，其成分中可溶組分溶解于水形成的真溶液或沿?cái)嗔褞仙纳畈葵u水等進(jìn)入內(nèi)陸湖泊、封閉或半封閉的瀉湖或海灣后，在蒸發(fā)環(huán)境下，溶液濃度不斷提高，當(dāng)達(dá)到過飽和時(shí)，即發(fā)生結(jié)晶作用，形成磷酸鹽、硫酸鹽、硼酸鹽、硝酸鹽及鹵化