矿物岩石学

矿物岩石学 矿物岩石学

1 第一、二、三、四章

1、影响晶体生长的主要外部因素：

1）温度

2）杂质

3）涡流

4）粘度

5）结晶速率

2、对称的概念：

物体的相同部分能够有规律的彼此重合的现象

3、有效半径的概念：

晶体结构中呈格子状排列的原子或离子各自都占据着一个确定的电磁场范围的半径

4、透明度的类型：

1）透明，隔着矿物可见另一侧物体的清晰轮廓 （水晶、冰洲石）

2）半透明，隔着矿物仅能见另一侧物体的模糊阴影 （辰砂、闪锌矿）

3）不透明，隔着矿物完全不可见另一侧物体的任何影响 （黄铁矿、磁铁矿）

5、形成矿物的地质作用

（1）内生作用：深成岩浆作用、伟晶—气化作用、热液作用、火山作用

（2）外生作用：是在地表或近地表环境中，主要是在太阳能的影响下，由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用而导致矿物形成的各种地质作用的总称。

①风化作用：指露出地表的先期形成的矿物和岩石在常温常压条件下，经受太阳、水、大气及生物的长期作用，发生机械破碎和化学分解的作用。

②沉积作用：指上述的各种风化产物经水流、空气等介质搬运，并在地表适当环境之中发生堆积并形成外生矿物及沉积岩的作用。

（3）变质作用：是地壳中先期已经形成矿物岩石在构造运动、岩浆活动等内部营力的影响下致使新矿物新岩石形成的各种作用的总称。

第五章 岩浆岩总论

1、岩浆：是地壳深部和上地幔形成的以硅酸盐为主要成分的高温、粘稠状的，并富含有挥发分的熔融体。

2、岩浆的基本特征： 矿物岩石学 矿物岩石学

2 1）岩浆是成分十分复杂的含挥发组分的硅酸盐熔体

2）岩浆的温度很高（700-1300）

《矿物岩石学》

上课班级： 学时 2005 年 上学期 2月28-7月6日

1）

第一章 矿物的基本概念

一 什么是矿物

岩石的基本单位

有一定的化学成份

有一定的晶体结构

内部质点有规律的排列

例如：花岗岩中的石英、长石、黑云母。

石英 SiO2

钾长石 K[AlSi3O8] ,（3SiO2 0.5K2O 0.5Al2O3）

黑云母 K(Mg,Fe)3[AlSi3O10]([OH],F)2 , (3SiO2 0.5Al2O3 3MgO,FeO 0.5K2O)

*绝大多数矿物都是晶体，少部分矿物不是晶体。

例如：蛋白石 褐铁矿 玻璃质等也属矿物,但没有严格意义上的晶体结构。

二 矿物晶体

晶体格架

晶胞及晶胞的种类

晶体的形状

晶面

双晶：聚片双晶 卡氏双晶

解理：极完全 完全 中等 不完全或极不完全

三 矿物的主要性质

形态：粒 柱 板 片 针 纤。。。。

顏色：色素离子

透明度：透明 半透明 不透明

光泽：玻璃 金刚 半金属 金属

丝绢 珍珠 油脂

沥青

土状

硬度：内部质点连接力的强度。

摩氏相对硬度：

（1）滑石

（2）石膏 （指甲：2.5）

（3）方解石 （铜或铝针：3）

（4）莹石

- 1 - 矿物岩石学李昌年笔记

矿物岩石学是地球科学中的一门重要学科，它研究的是地球上的矿物和岩石的形成、演化和性质。李昌年教授是中国地质大学(北京)的矿物岩石学专家，他的讲授风格深入浅出，通俗易懂。以下是他的授课笔记：

一、矿物学

矿物学是研究自然界中各种矿物的科学。矿物是由自然界中的化学元素组成的固体物质，具有一定的晶体结构和物理化学性质。矿物学的研究内容包括矿物的分类、晶体结构、物理性质、化学性质、成因和利用等。

矿物的分类主要按照化学成分和晶体结构来划分，常见的矿物有石英、长石、云母、角闪石、磁铁矿等。矿物的晶体结构是指其内部的分子或离子排列方式，常见的晶体结构有立方体、六方体、四方体等。

矿物的物理性质包括颜色、硬度、比重、光泽等，这些性质可以通过实验或肉眼观察来确定。矿物的化学性质主要包括成分和化学反应等，对于化学反应的研究可以了解矿物在地球化学循环中的作用。

二、岩石学

岩石学是研究地球上各种岩石的科学。岩石是地球上由矿物组成的固体，可以按照形成方式分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类。岩石学的研究内容包括岩石的分类、成分、结构、形成、变质和成岩作用等。 - 2 - 岩石的分类主要按照成因、矿物组成和结构来划分。常见的岩石有花岗岩、玄武岩、石灰岩、砂岩、板岩等。岩石的成分和结构与矿物学密切相关，通过矿物组成和晶体结构可以推断出岩石的形成过程和环境。

岩石的形成与地球的构造和演化密切相关，火山喷发、沉积作用和地壳变形等都会影响岩石的形成和变化。成岩作用是指岩石在形成过程中的物理、化学和生物作用，这些作用可以改变岩石的物理、化学和结构性质。

总之，矿物岩石学是地球科学中的重要学科，它的研究内容广泛，涉及到地球内部和地表的各个方面，深入了解矿物和岩石的成分和性质，对于了解地球的演化和资源勘探具有重要意义。

ir i r fr ti矿物岩石学知识点总结一、矿物学知识1、矿物的分类和命名采用矿物晶体化学分类的原则与体系，按化合物类型及化学键性质将矿物分为五大类，再根据阴历自己络离子的不同分类分为：（1）含氧盐类，包括：硅酸盐类（橄榄石、石榴石、十字石、辉石、角闪石、云母、长石等）。碳酸盐类（方解石、白云石等），硫酸盐类（石膏、重晶石等），磷酸盐类。（2）氧化物和亲氧化物大类，氧化物（赤铁矿Fe2O3、石英、磁铁矿等），亲氧化物（褐铁矿）。（3）卤化物类，氟化物（萤石），氯化物类（食盐）。（4）硫化物类（方铅矿PbS、闪锌矿、黄铜矿CuFeS2、黄铁矿）。（5）自然元素类（自然流、石墨吗）。2、矿物的命名：（1）依据矿物的化学成分命名，如自然金。（2）依据矿物的物理性质命名，如方解石、橄榄石。（3）依据矿物的形态特点命名，如石榴石，十字石。（4）依据矿物的两项突出特征命名，如方铅矿、黄铜矿。3、常见造岩矿物的特点：（1）橄榄石：结构式：（Mg，Fe）[SiO4],单晶体柱状，橄榄绿色，随含铁的量而不同。晶体呈短柱状，常成粒状集合体。富镁的色浅，常带黄色色调，富铁的则色深，条痕无色，玻璃光泽，断口油脂光泽，硬度7，不完全解理，常见贝壳状端口。橄榄石是组成上地幔的主要矿物，也是陨石和月岩的主要矿物成分。它作为主要造岩矿物常见于基性和超基性火成岩中。 （2）普通辉石：单晶体为短柱状，横切面呈近正八边形，集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5－6。有平行柱状的两组解理，交角为56。相对密度3.02-3.45，随着含Fe量增高而加大。 条痕白色，玻璃光泽，透明，中等解理，是一种常见的造岩硅酸盐矿物，主要存在于火成岩和变质岩中，由硅氧分子链组成主要构架，晶体结构为单斜晶系或正交晶系。（3）普通角闪石，　普通角闪石的晶体呈长柱状，横断面为近似菱形的六边体，晶体的集合体一般为粒状、针状或纤维状。颜色绿黑至黑色，有玻璃光泽。条痕白色略浅灰绿色，近乎不透明。两组柱面解理完全，交角为124°或56°。摩氏硬度5－6，比重3.1－3.4。（4）斜长石：白色或灰白色，条痕白色，玻璃光泽，透明，硬度6，完全解理，两组解理夹角86度，相对密度2.61—2.76晶形呈柱状、厚板状，常为粒状或块状；颜色多呈灰白色，有时微带浅棕、浅蓝及浅红色；5）正长石，AlSi3O8],单晶呈短柱状或厚板状，有两种结晶习性：多呈粒状集合体。肉红色或浅红色，条痕白色，玻璃光泽透明，硬度6，完全解理两组解理夹角90度，相对密度2.57. 黑云颜色为黑色、深褐色，有时带浅红、浅绿或其它色调，透明至不透明。玻璃光泽，黑色则呈半金属光泽。硬度2－3，比重3.02－3.1。解理： 解理极完全，条痕： 白色略带浅绿色（6）石英：SiO2, 为半透明或不透明的晶体，质地坚硬，外观常呈无色、白色、乳白色、灰白半透明状态，莫氏硬度为7，断面具玻璃光泽或油脂光泽，变动于2．22~2．65之间。极不完全解理。条痕白色。二、偏光显微镜的认识和使用1、原理：是用于研究所谓透明与不透明各向异性材料的一种显微镜，利用光的偏振特性对具有双 ll ti i tir i r fr ti折射性物质进行研究鉴定。　将普通光改变为偏振光进行镜检的方法，以鉴别某一物质是单折射（各向同行）或双折射性（各向异性）。双折射性是晶体的基本特性。观察的样品必须磨制成厚度为0.03mm的薄片，通过测定矿物的形态、解理、原色、多色性、以及其它光学常数（折射率、轴性等）。其中下偏光观察矿物的颜色、解理、多色性、自形程度。正交偏光（上偏光）观察削光性、干涉色。2、常见造岩矿物的镜下特征：（1）石英：无色，透明，粒状，无解理，有时有裂纹，折光率略高于树胶，突起糙面不显著，表面光滑。干涉色一级灰白，最高时可达一级淡黄，一轴晶，正光性。除此以外，常见波状消光现象及气液体或其它矿物的包裹体。[结晶特点] 架状结构，高温变体β－石英为六方晶系，低温变体α－石英为三方晶系，在常压下两者转变温度为573℃。[光学性质]颜色：无色、灰褐到黑、紫、绿、粉红色等；薄片中无色透明。颜色同含有某些杂质有关。突起：折射率略高于树胶，低正突起。斜长石：干涉色较低为一级灰，表面有脏脏的感觉，存在聚片双晶。[结晶特点] 通常为不规则粒状，但可呈较自形的斑晶或变晶，经常与钠长石构成条纹，成微斜条纹长石，钠长石条纹呈脉状、膜状、分枝状、辫状等等。微斜长石还可与钠长石构成环带。[光学性质]颜色：浅蓝色、肤红色(天河石为绿色)；薄片中无色透明。表面常呈混浊的浅红褐色。突起：低负突起，折射率随含AB量增多而略为增高。解理完全。干涉色： 双折射率低，干涉色通常为Ⅰ级灰－灰白色。消光性质：斜消光，消光角很小。双晶：常发育似纺缍状的格子状双晶，有时有卡斯巴等简单双晶，少数情况下亦可无双晶。微斜长石的格子双晶见于(001)面上，这点与斜长石不同。微斜长石还可与石英或正长石形成文象结构。 [产状及其他] 微斜长石的产状与正长石相似，但微斜长石系低温产物，产于各种花岗质岩石及含碱性长石的深成岩中，也见于各种伟晶岩、细晶岩。在火山岩中微斜长石不发育；而在区域变质的结晶片岩、片麻岩中经常出现微斜长石；在碎屑沉积岩、砂岩、长石砂也可见到微斜长石。（3）正长石：[化学组成] 成分中以K为主，钠长石分子(Ab)可达20%，有时甚至可达50%。并常含少量Fe3+、Ba和Ca以及微量的Ga、Rb。[光学性质]颜色：常成肤色，也有灰白色；薄片中无色，但常因表面风化而带混浊的灰色或肉红色。突起：低负突起，折射率随含Na量以及杂质量的增多而略有增高。解理完全。干涉色：双折射率低，干涉色通常为Ⅰ级灰—灰白。消光性质：斜消光，消光角很小。双晶：常发育卡斯巴双晶，有时见巴温诺、曼尼巴哈双晶，但不出现聚片双晶。[鉴定特征]1) 与石英的区别是有解理和双晶，表面常混浊，负突起和二轴晶。2) 与霞石的区别是有双晶，双折射率略高，二轴晶。3) 与斜长石的区别是不具聚片双晶，次生矿物主要是高岭土。（4）方解石：[化学组成] 几乎是纯CaCO3，但可含有少量Mn、Fe、Mg及少量的Pb、Zn、Sr、Ba、Re、Co等。[结晶特点] 不规则的等轴粒状，或具有菱形的晶体，或偏三角面体和菱面体的聚形、柱面 与偏三角面体及菱面体的聚形，有时也呈鲕状、钟乳状、土状、球粒状、放射状集合体。在薄片中很少见到方解石的自形晶，多成粒状产出。[光学性质]颜色：无色或白色，但因杂质可有灰、黄、浅红色、绿蓝色：如为深玫瑰红色系含Mn(5%±) ，浅绿色系含Fe、Mg(Fe13%±，Mg7%±)，粉红色系含Co等等。薄片中无色。解理：极完全，通常成两组斜角相交的直线(切片垂直解理面时，交角为75°)，因双晶滑动可有裂开面。延长符号：负延性。色散：很强。 [鉴定特征] 在薄片中，方解石无色透明，有菱形解理及显著的闪突起，高级白干涉色，一轴负晶等为重要特征，可与非碳酸盐矿物区别。[产状及其他] 方解石是最常见的矿物之一，是沉积岩的重要矿物，亦广泛出现于变质岩和岩浆岩中。在碳酸盐脉、热液矿脉、火山岩晶洞均有产出。在岩石的气孔中，方解石和沸石共生。（5）白云母：[结晶特点] 通常是假六方板状、不规则的叶片状或叶片状集合体。绢云母则呈细鳞片状集合体。[光学性质]颜色：大多为无色或微带淡绿、浅红或浅红褐色；薄片中无色，较少呈浅绿、浅黄色。突起：低正突起，在⊥(001)切面上可见较清晰的闪突起。解理：{001}极完全。干涉色：在⊥(001)面上最高干涉色可达Ⅱ级顶部到Ⅲ级，十分鲜艳。消光性质：近平行消光，仅有2°～3°的消光角。双晶：依云母律呈现双晶，有时可见贯穿三连晶。 [鉴定特征] 无色，片状，突起中等并具弱闪突起，平行消光，Ⅲ级干涉色等都很特征。滑石和叶腊石在光性上很象白云母，区别起来很困难，但滑石的光轴角更小，而叶腊石的光轴角则较大。（6）黑云母：[化学组成] 成分很不固定，介于金云母和铁云母(羟铁云母)之间。成分中常有Ti、Ca、Mn、Na，并可混有少量V、Cr，Sr、Ba等。Li、Cs等。 [结晶特点] 通常呈假六方板片状晶体或垂直(001)的叶片状，鳞片状，还常呈似长柱状，有时并且成弯曲状。黑云母中往往含有大量包裹物。 [光学性质]颜色：多色性，黑、绿、深褐、红褐色，退色时呈金黄色，薄片中为褐、黄褐色。黑云母的突出特征是多色性及吸收性极强： Ng= Nm>Np。Ng= Nm—红褐色，Np一浅黄、灰黄、褐、褐绿、绿色。黑云母的颜色与Fe3+、Fe2+、TiO2含量有关。解理：解理极完全，并有{010}，{110}裂理。干涉色：少铁种属最高干涉色为Ⅱ级，而铁云母可达Ⅳ级。但常因矿物本身的颜色很浓而使干涉色混浊。有时因褐帘石、锆石等放射性矿物包裹体呈现特征的球形多色晕。消光性质 通常平行消光，但往往由于受力变形叶片弯曲而呈现波状消光。双晶：{001}云母律双晶。一般不很显著。 [鉴定特征] 黑云母的特征明显：黑褐色，多色性显著，吸收性强，片状，极完全解理，平行消光，正延性，与褐色普通角闪石的区别是角闪石斜消光。 [产状及其他] 黑云母在三大岩类中都有广泛的分布，尤其要片麻岩、云母片岩、千枚岩、中酸性岩浆岩以及云母煌斑岩等岩类中占有显著的地位。 （7）普通辉石：[结晶特点] 晶体呈短柱状，集合体通常为半自形至他形粒状，横断面常近于八边形。[光学性质]颜色：多色性，绿黑至黑色；薄片中无色、浅褐色或浅黄色。富Fe和Ti的变种具弱多色性：Ng—浅绿、灰绿，Nm—浅黄、绿，Np—浅绿、浅黄、绿。解理：完全。具｛100｝、｛010｝裂理。干涉色：Ⅰ级顶部到Ⅱ级，一般不超过Ⅱ级中部。消光性质：横断面上对称消光；多数纵切面上斜消光，⊥(010)的纵切面平行消光。双晶：｛100｝简单双晶或聚片双晶，常见｛001｝聚片双晶。[鉴定特征] 普通辉石与角闪石的区别是后者折射率较低，解理夹角不同(56°)，具明显多色性，消光角较小，且为负光性。与透辉石的区别是：① 透辉石的手标本颜色较普通辉石浅，普通辉石呈绿黑、黑色。② 透辉石(100)及(010)较普通辉石发育，普通辉石(110)发育，故透辉石近四边形，普通辉石近八边形。③ 透辉石最大消光角经常在40°以下，普通辉石最大消光角35°一48°，经常在40°以上，含铁和钛较多的普通辉石消光角可达55°。④ 透辉石双折射率较高，一般正0.025以上；而普通辉石常很低，在0.025以下。与橄榄石的区别是具辉石式解理，干涉色较低，柱面上有解理，斜消光，而且光轴角亦较小。普通辉石的光轴角2V大于镁铁辉石和铁辉石，而小于次透辉石和低铁次透辉石；消光角大于铁辉石，均可据之相区别。[产状及其他] 普通辉石为岩浆岩中最常见的辉石种属，主要见于基性岵及超基性岩中。如辉长岩、辉绿岩、玄武岩、辉石岩和橄榄岩中。在某些中性岩、酸性岩及正长岩中有时也有出现。在安山岩及粗面岩中常成为斑晶。也见于某些结晶片岩中。陨石中少见，月岩中则很常见。（8）普通角闪石：[结晶特点] 晶体沿c轴呈长柱状、杆状、针状，或呈短柱状、纤维状、叶片状。有时可具环带构造，还可有锆石、褐帘石，磷灰石、榍石等矿物的包体。还可见有同镁铁闪石呈平行连生。[光学性质]颜色：多色性，墨绿一黑色：薄片中具绿色和褐色两种(前者含Fe2+高，后者含Fe3+高)，有强的多色性和吸收性：Ng>Nm>Np。褐色种属：Ng一暗褐色、红褐，Nm一褐色，Np一浅褐。绿色种属：Ng一深绿、深蓝绿，Nm一绿、黄绿，Np一浅绿、浅黄绿。解理：{110}解理完全，有{001}裂理。干涉色：最高干涉色为Ⅱ级底部。但常受矿物本身颜色的干扰而不易辨别。消光性质：横切面对称消光，⊥(010)的纵切面为平行消光，其余的纵切面为斜消光，在(010)面上最大消光角通常小于27°。双晶：{100}简单或聚片双晶比较常见，横切面上双晶缝平行菱形的长对角线。延长符号：沿晶体延长和解理方向为正延性。在火山岩中的角闪石常具有磁铁，黑云母等构成的暗化边。成为鉴别该岩类的一个标志之一。[鉴定特征] 长柱状，强多色性，横切面具角闪石式解理，纵仅见一个方向解理，斜消光，消光角一般小于25°，正延性，负光性，是其重要的鉴定特征。