矿物是单个元素或若干个元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物,是 构成岩石的基本单元。矿物多数是在地壳(地球)物理化学条件下形成的无机晶质固体,也 有少数呈非晶质和胶体。自有人类以来人们就开始了对矿物的认识和利用,人类有了文字就 有了对矿物认识的记载。矿物学作为一门独立的学科已有近三个世纪的历史了,20世纪20 年代以来在矿物学研究中逐步引入了现代科学技术的研究手段和方法,使矿物学进入了由表 及里、由宏观到微观的研究层次,开始了矿物成分、结构与物理性质、开发应用综合研究的 新阶段。
§10.1.1 矿物的基本化学组成(basic chemical composition of mineral) 一、矿物化学组成(mineral chemical composition)
自然界中每种矿物都有一定的化学成份,根据它们的化学组成大致可以分为以下几种类 型。
(1)单质矿物
仅由一种元素组成的矿物。如自然的金属元素Au、Ag、Cu等;自然的非金属元素,硫磺、 石墨、金刚石等。
(2)化合物
由两种或两种以上的元素组成的矿物。化合物的种类很多,主要有硫化物、卤化物、氧 化物、氢氧化物、含氧盐类。
(3)含水化合物
矿物中的水除了普通水H2O 外,还包括H+、OH-、H3O+等水的形式。矿物中的水常以不同 的方式存在于矿物中,最主要的形式有胶体水、结晶水、结构水。
二、晶质与非晶质(crystalloid and amorphous) (1)晶质与晶质体
晶质是指矿物内部的质点(分子、离子、原子)在空间上规则地进行排列,形成具有平 移对称的晶体格架(图96)。晶质体则是具有晶质的内部结构的矿物实体。
(2)非晶质与非晶质体
非晶质是指矿物内部的质点(分子、离子、原子)在空间上排列不规则,不具有平移对称。晶质体则是具有非晶质的内部结构的矿物实体。
三、晶体外形(crystalloid figuration)
晶质体与非晶质体都具有相对稳定的外部形态特征,突出的特点是具有与内部结构相协 调的外部几何对称性。完整的晶质体外为一封闭的几何多面体。它是由一个或多个几何单形 组成的。根据对称操作推导出的几何单形共有47 种。
晶体外部平坦面称为晶面,晶面上常见晶体生长中交替生长不同单形而造成的晶面纹 饰。由两个晶面相交组成晶棱,由三个晶面相交构成一个顶角。
§10.1.2 同质多象与类质同象(polymorphism and isomorphism) 一、 同质多象(polymorphism)
同质多象是指具有同样的化学组成,而在自然界中以不同物理特性的两种或两种以上的 矿物形式出现的现象。这些具有相同的组成,而物理性质不同的矿物则称为同质多象变体。
如C 元素在自然界中有石墨和金刚石两种同质多象变体。常温下用石墨材料人工合成金刚石 需要5MPa。
同质多象变体之间物理特性的差异,主要受地质作用环境或条件的影响与控制。因此, 同质多象变体,尤其是同质多象变体间的转变条件的研究对于恢复地质作用环境具有十分重 要的意义。
二、类质同象(isomorphism)
同种矿物在成分上并不是固定的,引起矿物成分变化的原因包括类质同象代换、杂质与 机械混入物等,其中类质同象代换是引起矿物成分变化的主要原因。
类质同象是指具有不同的化学组成,而拥有相同的晶质结构的现象。类质同象发生在晶 质体矿物中,其中一些质点的位置被另外的质点所替代,但原有的晶体格架并没有遭到破坏。 按照质点之间代换比例的大小,类质同象分为不完全的类质同象和完全的类质同象,按代换 离子的多少分为单离子之间的代换与多离子之间的代换。前者如闪锌矿,其中Fe代换Zn一般不 超过20%;后者如斜长石中的钠长石与钙长石之间的类质同象代换。类质同象代换要求代换质 点之间大小相近、电荷性质相同、电荷数量相等。
Cl-Na+
图96 食盐内部结构
Figure 96 Interior structure of salt
类质同象现象的发生与地质作用过程中的环境有密切的关系。当矿物结晶过程中,溶液 中缺少某种离子时,化学性质相近的离子就取代它而占据相应的质点位置。因此,类质同象 现象是地质作用过程中地球化学环境的指示。
从以上可见,矿物结构实际上成了矿物种确定的最核心的依据。
§10.1.3 矿物的主要物理特性(main physical characteristics of mineral) 一、光学特性(optics characteristics) (1)颜色
矿物的颜色由矿物对入射光的反映呈现出来。一般来说矿物的颜色是矿物对入射光吸收 色的补色。实际上,矿物的颜色取决于矿物对入射光反射、透射、吸收量的多少。当矿物对 入射光全吸收时,矿物表现为黑体;当矿物全透射时,矿物表现为透明物体;当矿物全反射 时,矿物为白色。当矿物选择性吸收时,矿物的颜色为吸收色的补色。
矿物由于具有一定的物质组成,因而,颜色比较固定,这种由矿物的基本组成所表现出 来的颜色称为矿物的自色。当矿物中混入其它物质时,形成的颜色称为他色,他色与混入物 的多少有关。当矿物的颜色与成分无关,而受表面氧化膜的影响,或与矿物发育的解理有关 时,则称这种颜色为假色。
(2)条痕
条痕色指矿物经过在不涂釉的瓷板上擦划,在瓷板上留下的矿物粉粒的颜色。一般要求 矿物的硬度小于瓷板的硬度。少数矿物的条痕色与其颜色不一致,如赤铁矿的颜色为暗棕色, 但其条痕色为樱红色。赤铁矿在自然界中有两种同质多象变体,一是赤铁矿,二是镜铁,两 者的外貌特征有很大的区别,但其条痕色者为樱红色,所以通过条痕色可以确定两者在成分 上的一致性。
(3)光泽
光泽是矿物表面对入射光所射的总光量。根据光泽有无金属感,将光泽分为金属光泽与 非金属光泽。非金属光泽中按光泽的强、弱分为金刚光泽与半金刚光泽,其它非金属光泽又
按不同的光泽特点分不同的类型。如玻璃光泽、珍珠光泽、脂肪光泽、腊状光泽等。总之, 矿物光泽特性既与矿物组成和结构有关,又与矿物表面特征有关。
(4)透明度
透明度与矿物对矿物透射光的多少有关。一般肉眼鉴别矿物是选取矿物边缘较薄的地 方,能看到对面物体时,说明矿物是透明的,不能看到对面物体则是不透明的。
二、力学性质(mechanics characteristics) (1)硬度
矿物的硬度是指矿物的坚硬程度。目前有两种监别矿物硬度的方法。
一种称为相对硬度方法,也称为摩氏硬度法。即采用标准矿物的硬度对未知矿物进行相 对硬度的监别。摩氏硬度中选取十种矿物作为标准矿物,将矿物分为10 级,称为摩氏硬度 计。这十种矿物硬度由1 级到10 级的顺序是:①滑石,②石膏,③方解石,④磷灰石,⑤ 萤石,⑥正长石,⑦石英,⑧黄玉,⑨刚玉,⑩金刚石。
(2)解理与断口
矿物受力后产生破裂出现的没有一定方向的不规则的断开面,谓之断口(图99)。当晶 质体矿物受力断开时,出现一系列平行的、平整的裂面时,称为解理。断口出现的程度跟解 理的完善程度相互消长,解理程度越低的矿物越容易形成断口。因此,断口具有了非晶质体 的基本含义。解理与晶质体内质点间距有明显的关系,解理常出现在质点密度较大的方向上。
(3)延展性
矿物的延展性,也可以称为矿物的韧性。其特征是表现为矿物能被成长丝和辗成薄片的 特性。这是自然金属元属具有的基本特性。
§10.1.4 重要矿物(fundamental minerals)
自然界矿物约三千多种,重要矿物包括具有工业、经济价值的矿物,一般指工业产品的 原矿物,以具有商业价值的宝石矿物,同时哪些比较稀缺的矿物对一个国家和地区来讲也是 重要的。从学科本身来讲,最基本的也是最重要的矿物是哪些在各种岩石中经常出现的所谓 造岩矿物。在火成岩及变质岩中,主要造岩矿物通常由暗色矿物和浅色矿物组成,主要的暗 色矿物包括橄榄石、辉石、角闪石和黑云母,主要的浅色矿物包括正长石、斜长石、白云母 和石英。在沉积岩中,主要的造岩矿物一部分是从母岩中继承下来的,包括正长石、斜长石、 石英、白云母,另一部分则是沉积过程中形成的,象铁矿、锰矿和铝土,以及方解石、白云 石、石膏等。以下针对这类矿物的矿物学特征进行简要的介绍。
一、自然元素矿物(natural element minerals)
这类矿物较少,其中包括人们所熟知的矿物,如金、铂、自然铜、硫磺、金刚石、石墨 等。这里只介绍石墨和金刚石。
(1)石墨C。通常为鳞片状、片状或块状集合体。铁黑色或钢灰色,条痕为黑灰色,晶体 良好者具强金属光泽,块状体光泽暗淡,不透明。有一组极完全解理,硬度1-2。薄片具挠 性。比重2.09-2.23。具滑腻感,高度导电性,耐高温(熔点高)。化学性稳定,不溶于酸。
红宝石(刚玉) 黄铁矿金刚石 水晶(晶簇) 图97 晶体外形
Figure 97 Crystal shape 玛 瑙 肾状赤铁矿 葡萄状孔雀石 图98 矿物的集合体形态
Figure 98 Aggregation configuration of mineral
图99 黑曜岩贝壳状断口
Figure 99 Conchoidal fracture of obsidian
鉴定特征:钢灰色,染手染纸,滑腻感。
石墨多在高温低压下的还原作用中形成,见于变质岩中;一部分由煤炭变质而成;石墨 也常见于陨石中。石墨可制坩埚、电极、铅笔、防锈涂料、熔铸模型以及在原子能工业中用 作减速剂。我国主要的石墨产地由山东、黑龙江、内蒙古、吉林、湖南等省(区)。
(2)金刚石C。晶体类似球形的八面体或六八面体。无色透明,含杂质者黑色(黑金 刚),强金刚光泽,硬度10。解理完全,性脆。比重3.47-3.56。紫外线下发萤光。具高度 的抗酸碱性和抗辐射性。
鉴定特征:最大硬度和强金刚光泽。
金刚石多产于一种叫金伯利岩的超基性岩中。含金刚石岩石风化后可形成砂矿。 透明金刚石琢磨后称钻石。不纯金刚石用于钻探研磨等方面。目前,金刚石还用于红外、 微波、激光、三极管、高灵敏度温度计等各种尖端技术方面。
非洲扎伊尔和南非金伯利为著名金刚石产地,产量居世界之冠。我国的山东、辽宁、湖 南省沅水流域、贵州、西藏都发现了原生金刚石和金刚石砂矿。
二、硫化物类矿物(sulfide mineraloid)
本类是金属元素与硫的化合物,大约200 多种,Cu、Pb、Mo、Zn、As、Sb、Hg 等金 属矿床多有此类矿物富集而称,具有很大的经济价值。
(1)方铅矿PbS。 晶体常为六面体或六面体与八面体的聚形;一般呈致密块状或粒 状集合体。铅灰色,条痕黑灰色,金属光泽,不透明。硬度2.5-2.75,三组立方解理完全, 性脆。比重7.4-7.6。
鉴定特征:铅灰色,硬度低,比重大,可以碎成立方小块。
方铅矿为最重要的铅矿石,因其中常含银,也是重要的炼银矿石。我国方铅矿产地甚多, 湖南常宁县水口山为知名产地。近年在云南兰坪、广东凡口、青海锡铁山等地发现特大型铅 锌矿床,其储量已跃居世界前列。
(2)闪锌矿ZnS。一般多为致密块状或粒状集合体。浅黄黄褐到铁黑色(视含Fe多少 而定),条痕较矿物色浅,成浅黄或浅褐色。金刚光泽(新鲜解理面)、半金属光泽(深色闪 锌矿)或稍具松脂光泽(浅色闪锌矿)。半透明(浅色者)到不透明(深色者)。硬度3.5-4。 六组完全解理,性脆。比重3.9-4.1。
鉴定特征:颜色不太固定,但条痕经常比颜色浅(浅黄褐色),稍具松脂光泽,棱角或 碎块透光,多向完全解理。
闪锌矿为最重要的锌矿石,其中常含有镉Cd、铟In、镓Ga等类质同像混入物,是有价 值的稀有元素。闪锌矿常与方锌矿共生。我国产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山最著 名。
(3)黄铁矿FeS 2。经常发育成良好的晶体,有六面体、八面体、五角十二面体及其聚 形。六面体晶面上有与棱平行的条纹,各晶面上的条纹互相垂直。有时呈块状,粒状集合体 或结核状。浅黄(铜黄)色,条痕黑色(常微绿),强金属光泽,不透明。硬度6-6.5(硫 化物中硬度最大的一种),无解理,性脆。比重4.9-5.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。 鉴定特征:完好晶体,浅黄色,条痕黑色,较大的硬度(小刀刻不动)。
黄铁矿是在硫化物中分布最广泛的矿物,在各类岩石中都可出现,黄铁矿是制取硫酸的 主要原料。我国黄铁矿(亦称硫铁矿)分布很广,广东英德、安徽马鞍山、甘肃白银厂、内
蒙古等都有产出,今年在广东云浮探明有特大型矿床。我国硫铁矿居世界前列。
三、氧化物及氢氧化物类矿物(oxide and hydroxide mineraloid)
本类矿物分布相当广泛,共约180 多种,包括重要的造盐矿物如石英及Fe、Al、Mn、 Cr、Ti、Sn、U、Th等的氧化物或氢氧化物,是铁、铝、锰、铬、钛、锡、铀、钍等矿石的 重要来源,经济价值很大。
(1)赤铁矿Fe 2 O 3 。赤铁矿包括两类:一类为镜铁矿,晶体多为板状、页片状、鳞片 状及块状集合体。钢灰色至铁黑色,条痕樱红色,金属光泽,不透明。硬度2.5-6.5,性脆。 比重5.0-5.3,无磁性。
另一类为沉积型赤铁矿,常呈鲕状、肾状、块状或粉末状。暗红色,条痕樱红色,半金 属或暗淡光泽,硬度较小。
鉴定特征:镜铁矿常以板状、鳞片状集合体、钢灰颜色及樱红色条痕为特征。沉积磁铁 矿常以鲕状、肾壮等形态、暗红颜色及樱红色条痕为特征。
镜铁矿主要产与接触变质带,沉积型赤铁矿主要产于沉积岩中。赤铁矿为最重要的铁矿 石之一。赤铁矿粉可用作红色涂料和制红色铅笔。我国赤铁矿产地甚多,辽宁鞍山、甘肃镜 铁山、湖北大冶、湖南宁乡、河北宣化和龙关等地都是著名的产地。我国各类铁矿资源居世 界前列。
(2)磁铁矿Fe 3O 4或FeO·Fe 2 O3。晶体常为小八面体,有时为菱形十二面体,通常 呈粒状或块状集合体。铁黑色,条痕黑色,金属或半金属光泽,不透明。硬度5.5-6。解理 不清楚,性脆。比重4.9-5.2。具有强磁性。
鉴定特征:铁黑色,条痕黑色,强磁性。
磁铁矿主要在还原条件下形成,多产于与岩浆活动或变质作用有关的矿床和岩石中。磁 铁矿是最重要的铁矿石之一。我国产地甚多。磁铁矿中的Fe + 3 可以为Ti + 4 、Cr + 3 、V + 3 等 所代替(类质同像代替),当含V、Ti 较多时,则称钒钛磁铁矿。如我国四川攀枝花即为大 型钒钛磁铁矿基地。
(3)褐铁矿FeO(OH)·nH 2 O。褐铁矿是许多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶 体矿物(针铁矿、纤铁矿及其他杂质)集合体的总称。成分不纯,水的含量变化也很大,一 般呈致密块状、粉末状或呈钟乳状、葡萄状等。黄褐、黑褐以至黑色,条痕黄褐色(铁锈色), 半金属或土状光泽,不透明。硬度4-5.5,风化后小于2,可染手。比重2.7-4.3。
鉴定特征:颜色由铁黑至黄褐,但条痕比较固定,为黄褐色。
褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质时代的湖海沉积而成,或者是含铁矿物的风化产物。褐 铁矿为一种炼铁矿石,也可以用做褐色颜料。
(4)软锰矿MnO 2。通常为隐晶块体,或呈粉末状,煤黑色(或带微红微褐),条痕黑 色(或带褐色),隐晶块体为半金属光泽,粉末状者为土状光泽,不透明。硬度2-3。比重 4.7-5.0。
鉴定特征:黑色煤烟灰状,性软易污手。
软锰矿主要是风化带次生矿物,或在地质时代浅海中沉积而成。软锰矿是重要的锰矿石。 我国湖南、广西、四川、辽宁等地锰矿床中均有大量软锰矿产出。
(5)铝土矿Al 2 O 3 ·nH 2 O(一般式,但它不是一种单独矿物)。铝土矿是由若干铝的氢 氧化物矿物(如三水铝石Al[OH] 3、硬水铝石AlO[OH]、软水铝石Al[OH])所组成的混合物,
经常含有高岭土、铁矿等杂质。具有工业价值的铝土矿一般要求其中Al2O3>40%,
Al2O3/SiO2>2:1。铝土矿多呈致密块状、鲕状、豆状等产出,白、灰、黄、褐等色,土状光
泽,硬度3左右,比重2.5-3.5。
鉴定特征:外表似粘土岩,但硬度较高,比重较大,没有年型、可塑性及滑腻感。 铝土矿主要是在湿热气候条件下由岩石风化在原地或经搬运沉积而成。铝土矿是炼铝的 主要矿石,我国分布广泛,在华北东北地区大凡有石炭二叠纪煤系分布的地方往往有铝土矿 (如河北开滦、山东淄博、河南平顶山、辽宁本溪等),南方云、贵、闽诸省亦有铝土矿。
我国铝土矿储藏量居世界前列,但多数硅铝比值较低,冶炼比较困难。
(6)石英SiO2。石英有多种同质多像变体。最常见的石英晶体为六方柱及菱面体的聚 形,柱面上有明显的横纹。在岩石中石英常为无晶形的粒状,在晶洞中常形成晶簇,在石英 脉中常为致密块状。无色透明的晶体称为水井,另外还有含有杂质而带颜色的紫水晶(含锰)、 烟水晶(含有机质)、蔷薇石英(又叫芙蓉石,含铁锰)等。具典型的玻璃光泽,透明至半 透明,硬度7,无解理,贝壳状断口,性硬,比重2.5-2.8。
另外还有由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质狂舞,白色、灰白色者称玉髓(或称石髓、 髓玉),白、灰、红等不同颜色组成的同心层状或平行条带状者称玛瑙,不纯净、红绿各色 称碧玉,黑、灰各色者称燧石。此类矿务具脂肪或腊状光泽,半透明,贝壳状断口。 此外还有一种硬度稍低、具珍珠、腊状光泽、含有水分的矿物,称蛋白石(SiO2·nH2O)。 石英类矿物化学性质稳定,不溶于酸(氢氟酸除外)。
鉴定特征:六方柱及晶面横纹,典型的玻璃光泽,很大的硬度(小刀不能刻划) ,无解
理。隐晶质各类具明显的脂肪光泽。
石英石自然界几乎随处可见的矿物,在地壳中含量仅次于长石,占地壳重量的12.6%。
它使许多岩石的重要造岩矿物。含石英的岩石风化后形成石英砂粒,遍布各地。石英用途很 广,可用制光学器皿,精密仪器的轴承,钟表的钻石等;石英砂可用作研磨材料、玻璃及陶 瓷等工业的原料;质纯透明、无裂隙、无双晶和包裹体的石英晶体,大小为2×2×2cm3时, 可作压电石英片和光学材料。广泛应用于雷达、导航、遥控、遥测、电子、电讯设备等方面。 四、含氧盐类矿物(oxysalt mineraloid)
本大类是金属元素与各种含氧酸根(如SiO4、CO3、SO4、NO3……等)的化合物,种类繁 多,数量很大。 (1)硅酸盐类矿物
本类矿物有800 多种,约占已知矿物的1/3;按重量算,约占地壳总重量的3/4。硅酸盐
矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物,某些非金属矿物原料(如滑石、石棉、云母等)以及 某些稀有金属也来源于硅酸盐类。颜色多不固定,硬度除个别矿物一般较大。
- 220 -
①正长石K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2。又名钾长石,晶体为板状或短柱状,在岩石中常 为晶形不完全的短柱状颗粒。肉红、浅黄、浅黄白色,玻璃或珍珠光泽,半透明。硬度6, 有两组解理直交(正长石因此得名),比重2.56-2.58。
鉴定特征:肉红、黄白等色,短柱状晶体,完全解理,硬度较大(小刀刻不动)。
正长石是花岗岩类岩石及某些变质岩的重要造岩矿物,容易风化成为高岭土等。正长石 是陶瓷及玻璃工业的重要原料。 ②斜长石 ?? ?
?
2 3 2 8 2 2 2 3 2 2 8 3
2 ]( [ 6 ]( [
SiO O Al CaO O Si Al Ca SiO O Al O Na O AlSi Na 类质同像系列。斜长石是由钠长石和钙长
石所组成的类质同像混合物,根据两种组分的比例斜长石又可粗略地分为: 酸性斜长石—钙长石组分含量占0-30% 中性斜长石—钙长石组分含量占30-70% 基性斜长石—钙长石组分含量占70-100%
细柱状或板状晶体,在晶面或解理面上可见到细而平行的双晶纹;在岩石中多为板状、
细柱状颗粒。白至灰色,或浅蓝、浅绿,玻璃光泽,半透明。硬度6-6.5,两组解理斜交(860 左右,斜长石因此得名)。比重2.60-2.76。
鉴定特征:细柱状或板状,白到灰白,解理面上具双晶纹,小刀刻不动。
斜长石类矿物见于岩浆岩、变质岩和沉积岩中,分布最广。斜长石比正长石更易风化分 解成高岭土、铝土等。斜长石中钠长石是陶瓷和玻璃工业的原料。
正长石、斜长石及其变种,统称长石类矿物。斜长石与正长石的物理性质相似,但也具 有一定区别(表27)。
③橄榄石(Mg,Fe)2 [SiO4]。晶体扁柱状,在岩石中呈分散颗粒或粒状集合体。橄榄 绿色,玻璃光泽,透明至半透明。硬度6.5-7。解理中等或不清楚。性脆。比重3.3-3.5。 鉴定特征:橄榄绿色,玻璃光泽,硬度高。
橄榄石为岩浆中早期结晶的矿物,是基性和超基性火成岩的重要造岩矿物,不与石英共 生。橄榄石在地表条件下极易风化变成蛇纹石。
④普通辉石(Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]。晶体短柱状,横剖面近八变形;在 岩石中常为分散粒状或粒状集合体。绿黑至黑色,条痕浅灰绿色,玻璃光泽(风化面暗淡), 近不透明。硬度5-6,两组解理近直交。比重3.23-3.52。 鉴定特征:绿黑或黑色,近八边形短柱状,解理近直交。
- 221 -
普通辉石为火成岩(特别是基性岩、超基性岩)的重要造岩矿物,在地表易风化分解。
表27 正长石及斜长石肉眼鉴定对比
Table 27 Comparison of orthoclase and plagioclase identified by naked eye 矿物 正长石 斜长石
晶体形状 常呈粗短柱状,粒状 常呈板片状,板条状或长柱状 双晶纹 面上无双晶纹,有时在同一断面上可见有 反光程度不同的两部分(卡氏双晶) 解理面有平行细小的聚片双晶纹 颜色 肉红到白色 白到灰色,偶见红色
光泽 解理面常带珍 珠光泽 玻璃光泽至珍珠光泽 硬度 6 6-6.5
产状 常产于酸性火成岩中,与石英、黑云母等
共生
常产于基性、中性火成岩中,与辉石、角闪 石等共生
染色实验 将小块正长石置于HF酸中浸蚀1-3分钟, 再在60%的亚硝酸钴钠浸液中浸蚀5-10分 钟,用水冲洗显柠檬黄色 按左法,不染色或呈浅灰色
⑤普通角闪石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)4O11]2[OH]2。晶体多为长柱状,横剖
面近六边菱形;在岩石中多呈分散柱状、粒状及其集合体。绿黑至黑色,条痕灰绿色,玻璃 光泽(风化面暗淡),近不透明。硬度5-6,两组解理相交呈1240。比重3.1-3.4。
鉴定特征:绿黑色,长柱状(横剖面菱形)晶体,相交呈1240的解理,小刀不易刻划。 普通角闪石是火成岩(特别是中性、酸性岩)的重要造岩矿物,有时见于变质岩中,在 地表易风化分解。普通角闪石与普通辉石极相似,其区别如表28所示。
表28 普通辉石和普通角闪石异同比较
Table 28 Similarities and differences of augite and hornblende 异同 性质 普通辉石 普通角闪石 相 同 点 颜 色 光 泽 硬 度 绿黑至黑色 玻璃(风化后暗淡) 5—6 绿黑至黑色 玻璃(风化后暗淡) 5—6 不 同 点 晶 形 横 剖 面 柱面角及解理角 分 布 多为短柱状
多为近于方形的八边形 870(930)
基性及超基性岩中最多 多为长柱状
多为近于菱形的六边形
1240(560) 中性及酸性岩中最多 - 222 -
⑥云母。假六方柱状或板状晶体;通常呈片状或鳞片状。玻璃及珍珠光泽,透明或半透 明。硬度2-3,单向最完全解理,薄片有弹性。比重2.7-3.1。具高度不导电性。常见种类 有:白云母KAl2[AlSi3O10][OH]2-无色及白、浅灰绿等色。呈细小鳞片状、具丝绢光泽的异种 称为绢云母;金云母KMg3[AlSi3O10][OH]2-金黄褐色,常具半金属光泽。多见于火成岩与石灰 岩的接触带;黑云母K(Mg,Fe)3[AlSi3O10][OH]2-黑褐至黑色,较白云母易风化分解。 鉴定特征:单向最完全解理,硬度低,有弹性。
云母是重要的造岩矿物,分布广泛,占地壳重量的3.8%。白云母和金云母为电器、电
子等工业部门的重要绝缘材料。我国内蒙古丰镇、川西丹巴、新疆等地有较大型云母矿床。 ⑦绿泥石。成分复杂,是一组层状结构硅酸盐矿物的总称,最常见的为富含镁铁质的绿 泥石(Mg,Fe)5Al[AlSi3O10][OH]8。常呈页片状、鳞片状集合体。浅绿至深绿色,珍珠或脂 肪光泽,透明至半透明。硬度2-2.5,单向最完全解理,薄片具有挠性。比重2.6-2.85。 鉴定特征:绿泥石与云母极相似,但前者具特有的绿色,有挠性而无弹性。
绿泥石为某些变质岩的造岩矿物。火成岩中的镁铁矿(如黑云母、角闪石、辉石等)在低温 热水作用下易形成绿泥石。
⑧蛇纹石和石棉Mg2[Si4O10][OH]8。完整晶体少见,一般呈致密块状、层片状或纤维状集
合体。浅黄至深绿色,常有斑状色纹,有时为浅黄色或近于白色,条痕白色,脂肪或腊状光 泽,半透明。硬度2.5-3.5。比重2.5-2.65,稍具滑感。 鉴定特征:黄绿等色,中等硬度,脂肪光泽。
蛇纹石主要是由含镁矿物,如橄榄石等在风化带或热水溶液作用下变质而成。此外,白 云岩等与花岗岩等接触,受热水溶液作用,也经常变成蛇纹石。
蛇纹石的纤维状变种称温石棉,是石棉的异种。具典型的丝绢光泽。我国石棉产地很多, 其中以青海芒崖、四川石棉县为最著名;陕西等省也有优质石棉矿。
⑨滑石Mg3[Si4O10][OH]2。一般为致密块状或叶片状集合体。白、浅绿、粉红等色,条痕
白色,脂肪或珍珠光泽,半透明。硬度1-1.5,单向最完全解理,薄片有挠性。比重2.7-2.8, 有滑腻感。化学性稳定。
鉴定特征:浅色,性软(指甲可刻划),具滑腻感。
自然界还有一种与滑石极相似的矿物叫叶腊石Al2[Si4O10][OH]2,福建寿山、浙江青田等 为著名产地 。
滑石为典型的热液变质矿物。橄榄石、白云母等在热水溶液作用下可以产生滑石,常与 菱镁矿等共生:
- 223 -
滑石是耐火、耐酸、绝缘材料,在橡胶和造纸工业中也用作填料。我国滑石储量丰富, 辽宁盖平大石桥至海城一带及山东掖县、蓬莱等地为知名产地。
⑩石榴子石。石榴子石成分多种多样,最常见的为铁铝石榴子石Fe3Al2[SiO4]3及钙铁石 榴子石Ca3Fe2[SiO4]3。晶体发育良好,呈菱形十二面体、四角三八面体,或两者的聚形,形 如石榴子,普通在变质岩中呈分散粒状和粒状集合体。呈深红、红褐、棕、绿、黑等色,玻 璃及脂肪(断口)光泽,半透明。硬度6.5-7.5,无解理,性脆。比重3.5-4.3。化学性稳 定,不易风化。
鉴定特征:晶体良好,颜色较深,硬度很高,比重较大。
石榴子石是重要的变质矿物,常见于变质岩中,有的产于火成岩中。硬度较大,化学性 稳定。岩石风化后可形成石榴子石砂。石榴子石可作研磨材料(金刚砂),透明美丽者可作 宝石。
(2)碳酸盐类
方解石CaCO3。晶体常为菱面体,集合体常呈块状、粒状、鲕状、钟乳状及晶簇等。无
色透明者称冰洲石,具显著的重折射现象;一般为乳白色,或黑、灰等色,玻璃光泽。硬度 3,三组解理完全。比重2.71。与稀盐酸产生气泡。 CaCO3+2HCl CaCl2+H2O+CO2↑
鉴定特征:锤击成菱形碎块(方解石因此得名),小刀易刻动,遇HCl起泡。
方解石主要是由CaCO3溶液沉淀或生物遗体沉积而成,为石灰岩的重要造岩矿物;在泉 水出口可以析出CaCO3沉淀物,疏松多孔,呈石灰华;在低温条件下,可以形成另一种同质 多像体,常呈纤维状、柱状、晶簇状、钟乳状等,称为文石(或称霰石)。冰洲石是重要的 光学仪器材料。 (3)硫酸盐
石膏CaSO4·2H2O。晶体常为近菱形板状,有时呈燕尾双晶;一般成纤维状、粒状等集合 体。无色透明,或白、浅灰等色,晶面玻璃光泽,纤维状者具丝绢光泽、硬度2,一组最完 全解理,薄片有挠性。比重2.3。加热失水变为熟石膏。
透明晶体集合体称透石膏;纤维状集合体称纤维石膏;粒状集合体称雪花石膏。
鉴定特征:一组最完全解理,可撕成薄片,或纤维状、粒状;硬度低,指甲可以刻动。
石膏主要是干燥气候条件下湖海中的化学沉积物,属于蒸发盐类,可用于水泥、模型、医药、 光学仪器等方面。我国石膏产地遍及20 余省,湖北应城、湖南湘潭、山西平陆、内蒙古鄂 托克旗等皆产石膏,储量在世界上名列前茅。
- 224 -
(4)磷酸盐
磷灰石Ca5[PO4]3[F,Cl]。晶体常呈六方柱状,或以微小晶粒散布于各种火成岩中,有
时呈块状、粒状集合体或结核状。绿、白、灰、褐等色,条痕白色,晶面玻璃光泽,断口油 脂光泽,半透明至微透明。硬度5,解理不完全。比重3.17-3.23,加热发磷光。
鉴定特征:磷灰石晶体一起六方柱状及标准硬度,容易判别。此矿物的胶体变种称胶磷灰石, 其矿石称胶磷矿,并常与方解石、粘土等形成混合物,称磷块岩,外观变化极大,必须采取 化学方法鉴定:用少许矿物粉末与稍多的钼酸铵粉末共研,然后加一滴HNO3,如含磷即呈鲜 黄色反应。
磷灰石是提取磷、磷的化合物及制造磷肥的重要原料。江苏、安徽等生产磷矿;解放后 在滇东、黔中、黔西、川西、鄂西、详细、河北一带先后找到大磷矿,其中包括云南昆阳、 贵州开阳、湖北襄阳、湖南浏阳、四川绵阳等地。 (5)卤化物
①萤石(氟石)CaF2。晶体为六面体或八面体,或为六面体穿插双晶;一般呈具明显解
理的致密块状。浅绿、浅紫、紫或白色、无色,条痕白色,玻璃光泽,透明至半透明。硬度 4,四组(八面体)解理完全。比重3.01-3.25 。多向完全解理(相交常呈三角形)。 萤石常呈矿脉产出,与石英、方解石、方铅矿等共生。萤石在冶金工业上用作助熔剂, 也是制造氢氟酸的原料,还用于搪瓷、玻璃、光学仪器以及火箭燃料、原子能工业等方面。
我国萤石储量居于世界前列,主要产于浙江、湖南、福建等省,其中以浙江金华、义乌等县 为最著名。
②石盐NaCl 和钾石盐KCl。晶体为六面体;多呈粒状或块状。无色透明或浅灰等色, 玻璃光泽。硬度2-2.5,三组立方解理完全。石盐比重2.1-2.6,钾石盐比重1.97-1.99。 易溶于水。
鉴定特征:试验和钾石盐性质相似,但前者味咸,后者味苦咸且涩;必要时可做焰色试 验,前者为黄色,后者为紫色。
二者皆为地质时代或现代干燥气候条件下内陆湖盆或封闭海盆中化学沉淀产物,属于蒸 发盐类。石盐除供食用外,是重要的化工原料;钾盐为制造钾肥的重要原料。我国盐类矿产 资源丰富,除石盐外,尚有海盐、湖盐、池盐、井盐等。柴达木盆地的察尔汗盐湖是我国最 大的盐湖,储量达250 亿t(整个柴达木盆地可达500 亿t),其中含钾石盐1 亿多吨,是我 国最大的钾盐矿。
- 225 -
§10.2 岩浆活动与火成岩
§10.2.1 岩浆及其形成(magma and formation)
岩浆,源于拉丁文magma,指一种粘稠状的物质。它是一种在地下深处形成的、高温的、 富含挥发组分的硅酸盐熔体。
由岩浆形成的岩石称为岩浆岩。岩浆岩中的主要氧化物是SiO2,根据SiO2含量,岩浆岩 分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩四大类。其中超基性岩中的SiO2含量<45%,酸性 岩中的SiO2含量在65%以上。尽管岩浆岩与岩浆在成分上存在一定的判别,但为了叙述的方 便,我们将岩浆也采用与岩浆岩对应的类别名称。
根据穿过地球内部的地震波曲线,科学家推断,地球的外核处于熔融状态,其它部分基 本上为固体状态。在上地幔存在一地震波低速带,此带由于岩石中放射性元素脱变产生的热 能的积累导致了岩石具有很高的塑性,并在局部的地带上岩石被熔化了。大陆地震反射剖面 的研究也证实了在陆壳内部也同样存在地震波波速降低的地段。因此从目前的认识来看,岩 浆的来源深度从地壳深处直到上地幔。
岩浆的成分取决于以下几方面的因素:一是岩浆源区的岩石组成;二是熔融程度,岩浆 源区的熔融程度被概括为部分熔融和全部熔融,对同样的源区岩石组成而言,由于岩石成分 的复杂性以及不同成分之间熔融条件的差异性,使岩石在一定的环境条件下出现不同程度的 熔融,而不同的熔融程度直接造成了不同的岩浆类型;三是岩浆活动与就位的深度。 §10.2.2 岩浆活动与岩浆作用(magma activity and magmatism) 一、岩浆活动(magma activity) (1)岩浆的喷出活动
地下形成的岩浆由于其密度小于周围岩石的密度,必然会在重力作用下向上运动。构造 力的作用以及上覆岩石中裂隙的存在往往是导致岩浆上升的构造条件。
岩浆喷出活动依不同的岩浆组成和喷发通道存在不同的特点。不同的岩浆组成常造成不 同的喷发强烈程度,岩浆的粘性是影响岩浆喷发强烈程度的基本物理特性,基本因素包括岩 浆中的SiO2含量、挥发气体含量,以及岩浆的温度、压力等。一般将岩浆喷发强烈程度分为 培雷式(爆烈式)、威苏维式、夏威夷式(宁静式)三种基本类型,喷发强烈的火山活动往 往含有大量的挥发气体,熔融物质十分粘稠,喷发物中除了由熔融体冷却形成的熔岩外,还
有大量的喷发时形成的岩石碎屑物,它们有来自熔浆中的火山集块( 火山弹),更多的是来
- 226 -
自火山颈周围的岩石破裂形成的火山 角砾和火山灰物质(图99)。 火山喷发按通道分为中心式喷发 和裂隙式喷发两种。中心式喷发的岩 浆通道只有一个,火山喷发物分布在 火山口的周围。裂隙式喷发的岩浆通 道有多个,这些通道分布在地壳裂隙 上的不同地段,属于此种喷发型式的 岩浆中的SiO2含量偏低,属于宁静式 喷发,喷发物流动性较大,在地表的 覆盖面也较广。
(2)岩浆的侵入活动
岩浆的侵入活动是指地下岩浆在向浅部移动的过程中没有到达地表,而停留在地下的某 一深处,相对周围的岩石来说形成一种侵入状态,侵入活动按岩浆的就位深度分为浅成侵入 活动和深成侵入活动两类基本状态。通常将岩浆的就位深度在地表以下3km 以内,称为浅成 侵入;深成侵入的岩浆就位深度一般在地表以下7km以下。不同的岩浆侵入深度,由于环境 温度和压力的不同,对岩浆冷凝过程中的岩浆演化具有重要的意义,并直接影响到岩石中的 矿物组合及岩石的结构构造。 二、 岩浆作用(magmatism)
岩浆作用是指岩浆活动过程中所发生的一系列变化及产生的地质、环境现象。 (1)喷出作用
岩浆的喷出作用(erupt action)主要包括火山地震、火山堆积和大气污染。
火山地震是在火山喷发过程中形成的地震。一般来讲,火山地震具有震源深度浅、震动 范围小的特点。
火山堆积是由火山活动形成的喷发物堆积而成。当岩流阻塞河流时,常形成堰塞湖,我 国牡丹江上游的镜泊湖就属于此种情况。
火山活动常形成大量的挥发气体和大量的火山灰物质,这些喷发物进入高空后会弥漫到 大气当中,造成大气污染。一旦火山喷发物进入大气圈平流层时,便向全球扩散,会减少太 阳光在地表的辐射量,并可危及地表生物。 (2)侵入作用
图99 火山喷发、喷发物及喷发类型
Figure 99 Volcanic eruption,eruption matter and types - 227 -
岩浆的侵入作用(intrude action)包括岩浆自身的分异作用、熔离作用、交代作用以及 对周围岩石的烘烤作用、交代作用和混合作用。
就岩浆自身的演化而言,伴随着岩浆温度的降低,会出现物质成分的分异。根据鲍温所 做的天然岩石熔化后的冷却实验表明,岩浆冷却过程中造岩矿物结晶存在一定的顺序(从高 温到低温岩浆结晶过程包括两个并行的演化系列,即浅色矿物斜长石的连续固溶体反应系列
和暗色矿物的不连续反应系列)和共生组合关系。岩浆早期结晶的矿物,象橄榄石、辉石以 及铬铁矿等,当它们生长到一定程度后,在重力作用下向岩浆底部集中,谓之结晶重力分异。 随着压力的降低,岩浆中的挥发气体向岩浆顶部集中,形成气体分异,这些挥发气体活动时 间持续较长,常携带一些矿物质窜入围岩裂隙进入充填或与裂隙周围的岩石交代等成矿物活 动。当岩浆中的大多数硅酸盐矿物结晶之后,挥发气体也会反过来交化结晶的矿物或沿裂隙 发生充填活动。伴随着岩浆温度和压力的降低,也会使岩浆中的硫化物从中分离出来,这种 在熔融状态下发生的岩浆物质分异称为熔离作用,可形成硫化物在岩浆岩中的富集成矿。 当高温的岩浆侵入就位于冷的上部岩石中时,与岩浆周围相接触的相对冷的岩石受到强 烈烘烤,一些矿物在岩浆热的作用发生变化;当岩浆成分与围岩成分差别较大时,接触带上 的交代作用就相对明显,在岩浆侵入到石灰岩中时,岩浆中的Si质就会与石灰岩中的Ca 质 进行交换,谓之蚀变。
深成侵入与浅成侵入有很大的区别。深成侵入情况下,首先是具有高的环境温度和压力, 岩浆与围岩之间的温度差较小,矿物结晶具有充分的时间。较大的围限压力使整个岩浆处于 相对的封闭状态,气体作用十分明显,并进一步降低了矿物的结晶温度,延长了结晶时间, 使矿物长得粗大。
在极深成的情况下,岩浆与围岩相互高度混合,交代作用广泛,这时会产生一种物质成 分很均匀的一类岩石,称其为混合岩,相应的作用称混合岩化,它介于岩浆作用与变质作用 之间的一种过渡类型。
岩浆作用的动力来源地球内部,属于地球内动力作用。
§10.2.3 喷出岩及其特点(effusive rock and characteristics) 一、喷出岩的主要产状类型(main occurrence types of effusive) (1)火山锥
由中心式火山喷发物在火山口周围堆积而成的圆锥状地形,即火山锥(volcanic cone)。 喷发物可以是熔岩,也可包含不等量的火山碎屑物。许多火山堆由多个喷发旋回构成,形成 熔岩与火山碎屑物相间的组合。
- 228 -
(2)岩筒
中心式火山喷发在火山通道的颈孔处形成的岩石,即岩筒(pipe),见于金伯利岩。 (3)岩流
中心式火山喷发,从火山口溢出的熔浆沿地表上的沟谷流动,形成长条形的熔岩带,称 岩流(rockflow),见于玄武岩。 (4)岩被
裂隙式火山喷发中,由多个火山通道向外溢出的熔浆在地表流动、并相互连接,形成面 积广大的被状熔岩,称岩被(rockquilt)(图100),见于玄武岩。
图100 火山喷发形成的熔岩被
Figure 100 Melted rockquilt caused by volcanic eruption
二、喷出岩的构造(effusive rock structure) (1)流纹构造
流纹构造(rhyolite structure)是岩浆喷出地表后由于流动而形成的细层状色带,见于流 纹岩。
(2)绳状构造
岩流在流动过程中由于前部冷却导致后部熔浆向前堆积,横向上中部流动速度快于两侧 而成弧形,称为绳状构造(ropy structure),见于玄武岩。 (3)气孔与杏仁构造
熔浆中残余的挥发气体一直保持到熔岩的形成,并在熔岩中的上部形成圆形或顺层拉长
的空洞。熔岩形成后,由地下水携带的Si质和Ca质充填到气孔后形成气孔与杏仁构造(stoma and amygdaloidal structure)。多见于玄武岩中。 (4)枕状构造
在水底喷发或雨天喷发的情况下,熔浆被迅速冷却,收缩成一个个枕头状的岩块,称枕
- 229 -
状构造(pillow structure)。见于玄武岩中。 (5)柱状节理
岩浆喷出后,在火山口周围冷凝时,形成多个收缩中心,熔岩中出现三组竖直方向的破 裂面将岩石切成六方柱形,形成柱状节理(columnar jointing)。见于玄武岩中。 三、喷出岩的结构(effusive rock configuration) (1)隐晶质结构
岩浆喷出地表后,由于大气温度较低,熔浆快速冷却,结晶程度极差,结晶体用肉眼难 以识别,形成隐晶质结构(cryptocrystalline structure)。 (2)非晶质(玻璃质)结构
当熔浆的冷却速度极快时,硅酸盐物质根本来不及结晶,便形成火山玻璃,称玻璃质结 构(amorphous structure)。在水下喷发的酸性岩中十分常见。 (3)斑状结构
在玻璃岩或具隐晶质结构的喷出岩中常见一些结晶颗粒较大的矿物晶体,它们与其它部 分构成了斑状结构(porphyritic structure),晶质体称为斑晶,其它部分称为基质。 §10.2.4 侵入岩及其特点(intrusive rock and characteristics)
一、侵入岩的主要产状类型(main occurrence types of intrusive rock) (1)岩基
深成侵入活动形成的岩石体,在后期地壳动和地表剥蚀下出 露地表,出露面积在100km2以上,称为岩基(batholith)。岩基形 状不规则,与周围岩石接触面关系比较复杂(图101)。 (2 )岩株
深成侵入活动形成的岩石体。可以是岩基的枝叉,或相对独 立的岩石体,出露面积在100km2以下的称为岩株(stock)。 (3)岩墙
一种浅成的板状侵入体,近直立产出。系沿围岩中的竖直裂
隙侵入形成。岩墙(dike)多见于基性侵入岩,常成群出现,组成 岩墙群。 (4)岩脉
一种脉状侵入体,常穿插在岩基当中,称为岩脉(dyke)。 (5)岩床
图101 侵入岩产状
Figure 101 Intrusive rock
occurrence - 230 -
一种产状和缓的厚板状顺层侵入体。一般为基性侵入体,即岩床(bedrock)。 (6)岩盘
一种中部厚、四周薄、底部平的顺层侵入体,即岩盘(floored intrusion)。一般为酸性 的岩浆岩。
二、侵入岩的构造(intrusive rock structure) (1)流动构造
岩浆侵入到一定位置后,仍存在一定的流动性,这样,先结晶出来的片状矿物和柱状矿 物就会随着岩浆的流动发生定向,形成流面构造和流线构造,合称流动构造(flow structure)。 矿物定向造成了岩石的各向异性,是产生岩石破裂的物质基础。 (2)块状构造
块状构造(massive structure)是指岩石中的矿物成分及分布均匀、各向同性的一种状态。 (3)节理
侵入岩冷凝过程中形成的岩石破裂,可出现在多个方向上,与流动构造之间存在一定的 几何关系,即节理(joint)。
三、侵入岩的结构(intrusive rock configuration) (1)全晶质结构
全晶质结构(holocrystalline structure)是指岩石全部由晶质体矿物组成,原有的熔浆中 的硅酸盐物质全部结晶出来。全晶质结构是深成岩的主要结构(图102)。 (2)等粒结构
在全晶质结构中,若晶质体之间颗粒大小比较均匀时则 称为等粒结构(equigranular texture),常见于深成岩中。 (3)似斑状结构
在全晶质结构中,若晶质体之间的颗粒大小不一致,但 又不能明显地分成两大部分,则称为似斑状结构(similar porphyritic texture)。该结构是浅成侵入岩中的典型结构,如 似斑状花岗岩。 (4)斑状结构
斑状结构(porphyritic texture)是指岩石中各种大小截然不同的结晶颗粒,大颗粒为斑 晶,小颗粒称为基质。
图102 花岗岩全晶质结构 Figure 102 Granite
holocrystalline construction - 231 -
火山喷发实况 蓬莱铜井玄武岩火山颈 火山弹(采自蓬莱迎口山) 图103 火山活动及其产物
Figure 103 Volcanic activity and its production 玄武岩气孔构造 流纹岩中的流纹构造 图104 火山岩的主要构造现象
Figure 104 Main construction of volcanic rock
安山岩中的细晶结构 珍珠岩中的斑状结构及玻璃质结构 图105 火山岩中的典型结构
Figure 105 Typical construction of volcanic rock - 232 -
花岗岩 辉长岩 纯橄榄岩石
图106 侵入岩的中粗粒结构及块状构造
Figure 106 Coarse granular texture and massive structure of intrusive rock
§10.3 最主要的火成岩
花岗岩 流纹岩
花岗闪长岩闪长岩 安山岩玄武岩 (粉红色) 英 白色) 石 ( 长石 白至灰色) 斜 ( 石 绿色) 辉 ( 闪石 黑色) 角 ( 黑云母 深褐色 石稀少) 霞( 25 50 70
矿物组成(近似体积百分比) 粗 颗粒 小大
细 粗 颗粒 小大 细 榄石 绿色) 橄 (
图107 主要火成岩类型(据刘本培)
Figure 107 Main igneous rock types(according to Liu benpei)
根据岩石中SO2的含量,火成岩可分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩等几大类 (图107)。
§10.3.1 超基性岩类(ultrabasic rock)(橄榄岩—金伯利岩类)
本类岩石分布很少。岩石中SiO2含量低,几乎全部由铁镁矿物组成,如橄榄石和辉石, 基本无尝试,石英更不可能出现。岩石颜色较深,比重较大(3.2-3.3)。多为小型侵入体或 岩筒(柱状岩体)。
一、橄榄岩(peridotite)
主要有橄榄石和辉石组成,多为中、粗粒状结构,部分辉石呈较大斑晶出现。新鲜岩石 近于黑绿色或黑色,但在地表条件下橄榄石极易风化变成蛇纹石,使颜色变浅。
如果岩石以橄榄石为主,称纯橄榄岩,呈黄绿色。如果岩石以辉石为主,称辉岩,呈黑 色。
二、苦橄玢岩(picrite porphyrite)
以辉石和橄榄石为主,或含少量富钙斜长石,细粒或斑状结构。 三、金伯利岩(kimberlite)
斑状结构,斑晶为橄榄石、金云母、石榴子石等,蛇纹石化显著,偶见辉石;基粒为细 粒及隐晶质;常以岩筒(岩颈)、岩脉等形式产出。金刚石常存在于此岩中。我国已在辽宁、 山东等省多处发现金伯利岩。
§10.3.2 基性岩类(basic rock)(辉长岩-玄武岩类)
本类岩石在大陆分布广泛,特别是属于喷出岩的玄武岩,相当其他各喷出岩类总量的5 倍以上;而在海洋底几乎全部为玄武岩(上覆盖海洋沉积物 )。主要矿物为富钙斜长石和辉
石,次要矿物有橄榄石和角闪石等,有时含有一定量的磁铁矿,一般具有较强的剩余磁性。 岩石颜色较深,比重较大(2.94)。 一、辉长岩(gabbro)
为基性深成岩,主要矿物是富钙斜长石(灰白或暗灰色,板状、粒状)和辉石,还有少 量橄榄石和角闪石。岩石颜色为黑色或黑灰色,中、粗等粒结构,块状结构,常以小规模深 成岩体产出。
二、辉绿岩(diabase)
是典型的喷出岩,分布最广,是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质,也使地球陆壳 和月球月陆的重要组成物质。玄武岩一词,引自日文。多呈黑、黑灰等色,风化面黄褐或灰
绿色。细粒或隐晶结构,或呈斑状结构,并常有气孔、杏仁等构造。矿物成分同辉长岩。 §10.3.3 中性岩类(Intermediate rock)
本类岩石与基性岩相比,浅色矿物逐渐增多,根据其中长石成分等特点可再分为闪长岩 —安山岩类以及正长岩—粗面岩类。
一、闪长岩-安山岩类(diorite-andesite group)
本类岩石分布也较广,与基性岩有一个共同的特点,即喷出岩总量远超过与其成分相当 的深成岩。SiO2含量中等,矿物成分以中性斜长石和角闪石为主,次要矿物有辉石、黑云母 等,有时可见少量石英。暗色矿物含量为30%左右,岩石颜色较基性岩稍浅,比重约为2.8。 (1)闪长岩(diorite)。是中性深成岩。主要矿物为中性斜长石和普通角闪石,多为中 粒结构、块状构造。基本上无石英;若是应数量为6-10%时,称石英闪长岩。一般为灰色、 灰绿色。闪长岩呈独立岩体者多呈岩株、岩床或岩墙产出,但大部分是和花岗岩或辉长岩呈 过渡关系。
(2)闪长玢岩(diorite porphyrite)。是中性浅成岩。具明显斑状结构,基质为细粒或
隐晶结构,斑晶为中性斜长石及普通角闪石,偶见黑云母。颜色多为灰及灰绿色。常以岩床、 岩墙产出或为闪长岩的边缘。
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
Copyright © 2019- igat.cn 版权所有 赣ICP备2024042791号-1
违法及侵权请联系:TEL:199 1889 7713 E-MAIL:2724546146@qq.com
本站由北京市万商天勤律师事务所王兴未律师提供法律服务