煤矿地质学矿物岩石课件

矿物与岩石矿物与岩石煤矿地质学煤矿地质学第二章矿物与岩石第二章矿物与岩石第一节第一节 矿物矿物第二节第二节岩石岩石第一节第一节 矿物矿物第一节 矿物 一、组成地壳的化学元素 二、矿物的概念 三、矿物的基本性质 四、常见矿物第一节第一节 矿物矿物一、组成地壳的化学元素一、组成地壳的化学元素造岩元素造岩元素:组成固体地壳的的主要化学元素。克拉克值克拉克值:各种化学元素在地壳中的平均含量(即元素在地壳中的丰度)之百分数。地壳主要元素丰度元素克拉克值/%元素克拉克值/%氧硅铝铁钙OSiAlFeGa46.3028.158.235.634.15钠钾镁钛氢NaKMgTiH2.362.092.330.570.15二、矿物的概念二、矿物的概念矿物矿物 矿物是由各种地质作用形成的天然单质或化合物。它们具有相对确定的化学组成，呈固态者还具有固定的内部结构；它们在一定的物理化学条件下稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。第一节第一节 矿矿 物物第一节第一节 矿矿 物物三、矿物的基本性质1、矿物的单体体形态一向延长：柱状、纤维状、针状、放射状二向延长：板状、片状三向延长：粒状2、矿物的集合体形态片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体矿物的集合矿物的集合体形态体形态粒状集合体粒状集合体致密块状体致密块状体晶簇晶簇结核和鲕状体结核和鲕状体钟乳状、葡萄状、钟乳状、葡萄状、乳房状集合体乳房状集合体土状体土状体杏仁体和晶腺杏仁体和晶腺被膜被膜第一节第一节 矿矿 物物晶晶簇簇其他性质其他性质矿物物矿物物理性质理性质发光性发光性颜色、条痕颜色、条痕磁性磁性弹性和挠性弹性和挠性透明度透明度断断口口光泽、硬度光泽、硬度解解理理脆性和延展性脆性和延展性比重比重电性电性第一节第一节 矿矿 物物3、矿物性质摩氏硬度计摩氏硬度计 第一节第一节 矿矿 物物自然元素矿物自然元素矿物硫化物及其类似化合物矿物硫化物及其类似化合物矿物氧化物及氢氧化物矿物氧化物及氢氧化物矿物卤化物卤化物含氧盐矿物含氧盐矿物矿物矿物第一节第一节 矿矿 物物四、常见矿物方铅矿方铅矿PbSPbS晶体常为六面体或六面体与八面体的聚形；一般呈致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，密块状或粒状集合体。铅灰色，条痕黑灰色，金属光泽，不透明。硬度不透明。硬度2.52.52.752.75，三组立方解理完全，性脆，三组立方解理完全，性脆鉴定特征：铅灰色，硬度低，比重大，可以碎成立方鉴定特征：铅灰色，硬度低，比重大，可以碎成立方小块。小块。方铅矿为最重要的铅矿石，因其中常含银，也是重要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。等地发现特大型铅锌矿床，其储量已跃居世界前列。方铅矿的晶形方铅矿的晶形第一节第一节 矿矿 物物黄铁矿黄铁矿FeSFeS2 2经常发育成良好的晶体，有六面体、八面体、五角十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。有时呈块状、粒状集合体或结核状。二面体及其聚形。有时呈块状、粒状集合体或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕黑色（带微绿），强金属光泽，浅黄（铜黄）色，条痕黑色（带微绿），强金属光泽，不透明。硬度不透明。硬度6 66.56.5（硫化物中硬度最大的一种），无（硫化物中硬度最大的一种），无解理，性脆。解理，性脆。鉴定特征：完好晶体，浅黄色，条痕黑色，较大的硬鉴定特征：完好晶体，浅黄色，条痕黑色，较大的硬度（小刀刻不动）。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。我国黄铁中都可出现。黄铁矿是制取硫酸的主要原料。我国黄铁矿床（亦称硫铁矿）分布很广，广东英德、安徽马鞍山、矿床（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，近年在广东云浮探明甘肃白银厂、内蒙古等都有产出，近年在广东云浮探明有特大型矿床。我国硫铁矿储量居于世界前列。有特大型矿床。我国硫铁矿储量居于世界前列。第一节第一节 矿矿 物物黄铜矿黄铜矿CuFeSCuFeS2 2完好晶体少见，多呈致密块状或分散粒状。金黄色（表完好晶体少见，多呈致密块状或分散粒状。金黄色（表面常有锈色），条痕黑（带微绿）色，金属光泽，不透明。面常有锈色），条痕黑（带微绿）色，金属光泽，不透明。硬度硬度3.5-43.5-4，解理不清楚，性脆。比重，解理不清楚，性脆。比重4.1-4.3g/cm4.1-4.3g/cm3 3。鉴定特征：金黄色，条痕近黑色，硬度中等。鉴定特征：金黄色，条痕近黑色，硬度中等。黄铜矿为炼铜的主要矿物。黄铜矿在氧化及还原条件下黄铜矿为炼铜的主要矿物。黄铜矿在氧化及还原条件下极易变成其它次生铜矿，如孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、斑极易变成其它次生铜矿，如孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、斑铜矿等。我国产地分布较广，主要有甘肃白银厂、山西中铜矿等。我国产地分布较广，主要有甘肃白银厂、山西中条山、长江中下游（如湖北、安徽）、云南东川以及内蒙条山、长江中下游（如湖北、安徽）、云南东川以及内蒙古、黑龙江等省区。近年在江西东北部德兴、西藏玉龙等古、黑龙江等省区。近年在江西东北部德兴、西藏玉龙等发现大型铜矿床。我国铜矿储量居于世界前列。发现大型铜矿床。我国铜矿储量居于世界前列。第一节第一节 矿矿 物物黄铜矿黄铜矿CuFeSCuFeS2 2黄铁矿、黄铜矿与金的区别黄铁矿、黄铜矿与金的区别第一节第一节 矿矿 物物赤铁矿赤铁矿FeFe2 2O O3 3 赤铁矿包括两类：一类为镜铁矿，晶体多为板状、叶片状、鳞片赤铁矿包括两类：一类为镜铁矿，晶体多为板状、叶片状、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。另一类为沉积型赤铁矿，常呈鲕状、肾状、块状或粉末状。暗明。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。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。沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗红颜色及樱红条痕为特征。沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗红颜色及樱红色条痕为特征。色条痕为特征。镜铁矿主要产于接触变质带，沉积型赤铁矿主要产于沉积岩中。镜铁矿主要产于接触变质带，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、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。我国各类铁矿资源储量占居世界前列。源储量占居世界前列。第一节第一节 矿物矿物磁铁矿磁铁矿FeFe3 3O O4 4或或FeOFeOFeFe2 2O O3 3晶体常为小八面体，有时为菱形十二面体，通常呈粒状晶体常为小八面体，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，或块状集合体。铁黑色，条痕黑色，金属或半金属光泽，不透明。硬度不透明。硬度5.5-65.5-6。解理不清楚，性脆。比重。解理不清楚，性脆。比重4.9-4.9-5.25.2g/cm3。具有强磁性。具有强磁性。鉴定特征：铁黑色，条痕黑色，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。磁铁矿中的一。我国产地甚多。磁铁矿中的FeFe3+3+可以为可以为TiTi4+4+、CrCr3+3+、V V3+3+等所代替（类质同像代替），当含等所代替（类质同像代替），当含V V、TiTi较多时，则称钒较多时，则称钒钛磁铁矿。我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地。钛磁铁矿。我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地。第一节第一节 矿矿 物物褐铁矿褐铁矿FeFe2 2O O3 3nHnH2 2O O褐铁矿是许多氢氧化铁和含水氧化铁等隐晶矿物和胶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、纤铁矿及其它杂质）集合体的总称。体矿物（针铁矿、纤铁矿及其它杂质）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。硬痕黄褐色（铁锈色），半金属或土状光泽，不透明。硬度度4 45.55.5，风化后小于，风化后小于2 2，可染手。比重，可染手。比重2.72.74.34.3g/cm3。鉴定特征：颜色由铁黑至黄褐，但条痕比较固定，为鉴定特征：颜色由铁黑至黄褐，但条痕比较固定，为黄褐色。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，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，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。也可以用做褐色颜料。第一节第一节 矿矿 物物铝土矿铝土矿AlAl2 2O O3 3nHnH2 2O O铝土矿是由若干铝的氢氧化物矿物所组成的混合物，经铝土矿是由若干铝的氢氧化物矿物所组成的混合物，经常含有高岭土、铁矿等杂质。铝土矿多呈致密块状、鲕状、常含有高岭土、铁矿等杂质。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，硬度豆状等产出，白、灰、黄、褐等色，土状光泽，硬度3 3左左右，比重右，比重2.52.53.53.5g/cm3。鉴定特征：鉴定特征：外表似黏土岩，但硬度较高，比重较大，没外表似黏土岩，但硬度较高，比重较大，没有粘性、可塑性及滑腻感。有粘性、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，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。我国铝土矿储量等），南方云、贵、闽诸省亦有铝土矿。我国铝土矿储量居世界前列，但多数硅铝比值较低，冶炼比较困难。居世界前列，但多数硅铝比值较低，冶炼比较困难。第一节第一节 矿矿 物物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。石英是自然界几乎随处可见的矿物，在地壳中含量仅次于长石。它是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(222)cm3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、电讯设备等方面石英石英SiOSiO2 2第一节第一节 矿矿 物物硅酸盐类矿物硅酸盐类矿物本大类是金属元素与各种含氧酸根（如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，等）的化合物，种类繁多，数量很大。数量很大。本类矿物有本类矿物有800800多种，约占已知矿物多种，约占已知矿物的的1/41/4；按重量算，约占地壳总重量的；按重量算，约占地壳总重量的3/43/4。硅酸。硅酸盐矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物，某些非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，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。硬度除个别矿物一般较大。第一节第一节 矿矿 物物正长石正长石K AlSi3O8 或K2OAl2O36SiO2又名钾长石，晶体为板状或短柱状，在岩石中常为晶又名钾长石，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。硬度或珍珠光泽，半透明。硬度6-6.56-6.5，有两组解理直交（正，有两组解理直交（正长石因此得名），比重长石因此得名），比重2.56-2.582.56-2.58g/cm3。鉴定特征：肉红、黄白等色，短柱状晶体，完全解理，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）。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，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。要原料。第一节第一节 矿物矿物鉴定特征：鉴定特征：细柱状或板状，白到灰白色，解理细柱状或板状，白到灰白色，解理面上具双晶纹，小刀刻不动。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，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岭土、铝土等。斜长石中钠长石是陶瓷和玻璃工业的原料。工业的原料。斜长石斜长石第一节第一节 矿矿 物物橄榄石（橄榄石（MgMg，FeFe）2 2SiOSiO4 4 晶体扁柱状，在岩石中呈分散颗粒或粒状集合晶体扁柱状，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。硬度体。橄榄绿色，玻璃光泽，透明至半透明。硬度6.5-76.5-7。解理中等或不清楚。性脆。比重。解理中等或不清楚。性脆。比重3.3-3.3-3.53.5g/cm3。鉴定特征：橄榄绿色，玻璃光泽，硬度高。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。榄石在地表条件下极易风化变成蛇纹石。第一节第一节 矿物矿物普通辉石和普通角闪石普通辉石和普通角闪石第一节第一节 矿矿 物物云母云母 白云母KAl2AlSi3O10OH2 金云母KMg3AlSi3O10OH2 黑云母K（Mg，Fe）3AlSi3O10OH2 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 金黄褐色，常具半金属光泽。多见于岩浆岩与石灰岩的接触带 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。第一节第一节 矿物矿物滑石滑石MgMg3 3SiSi4 4O O1010OHOH2 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11.5，单向最完全解理，薄片有挠性。比重2.72.8g/cm3，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。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。第一节第一节 矿矿 物物高岭石高岭石AlAl4 4SiSi4 4O O1010OHOH8 8或或AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 2O O一般呈隐晶质、粉末状、土状。白或浅灰、浅绿、浅一般呈隐晶质、粉末状、土状。白或浅灰、浅绿、浅红等色，条痕白色，土状光泽。硬度红等色，条痕白色，土状光泽。硬度1 12.52.5。比重。比重2.62.62.632.63g/cm3。有吸水性（可粘舌），和水有可塑性。有吸水性（可粘舌），和水有可塑性。鉴定特征：性软，粘舌，具可塑性。鉴定特征：性软，粘舌，具可塑性。高岭石主要是富铝硅酸盐矿物特别是长石的风化产物高岭石主要是富铝硅酸盐矿物特别是长石的风化产物,高岭石为主要粘土矿物之一。高岭石及其近似矿物和其高岭石为主要粘土矿物之一。高岭石及其近似矿物和其他杂质的混合物，通称高岭土。高岭土是陶瓷的主要原他杂质的混合物，通称高岭土。高岭土是陶瓷的主要原料。我国为产高岭土有名国家，高岭土即因江西景德镇料。我国为产高岭土有名国家，高岭土即因江西景德镇附近的高岭所产质佳而得名。附近的高岭所产质佳而得名。第一节第一节 矿矿 物物碳酸盐类矿物碳酸盐类矿物 本类矿物已知约本类矿物已知约8080种，占地壳重量的种，占地壳重量的1.71.7。其中分布最广的是钙和镁的碳。其中分布最广的是钙和镁的碳酸盐类，为沉积岩的重要造岩矿物；其酸盐类，为沉积岩的重要造岩矿物；其次还有铁、锰、铜等碳酸盐，可以构成次还有铁、锰、铜等碳酸盐，可以构成金属矿床。金属矿床。第一节第一节 矿矿 物物方解石方解石CaCOCaCO3 3 晶体常为菱面体，集合体常呈块状、粒状、鲕状、钟晶体常为菱面体，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，或灰、黑等色，玻璃光泽。硬度现象；一般为乳白色，或灰、黑等色，玻璃光泽。硬度3 3，三组解理完全。比重，三组解理完全。比重2.712.71g/cm3遇稀盐酸产生气泡。遇稀盐酸产生气泡。鉴定特征：锤击成菱形碎块（方解石因此得名），小鉴定特征：锤击成菱形碎块（方解石因此得名），小刀易刻动，遇刀易刻动，遇HClHCl起泡。起泡。方解石主要是由方解石主要是由CaCOCaCO3 3溶液沉淀或生物遗体沉积而成，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为石灰岩的重要造岩矿物；在泉水出口可以析出CaCOCaCO3 3沉沉淀物，疏松多孔，称石灰华；在低温条件下，可以形成淀物，疏松多孔，称石灰华；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状等，称为文石（或称霰石）。冰洲石是重要的光学仪器材料。器材料。第一节第一节 矿矿 物物白云石白云石CaMgCOCaMgCO3 3 2 2 晶体常为菱面体，但晶面稍弯曲成弧形；普晶体常为菱面体，但晶面稍弯曲成弧形；普通多呈块状、粒状集合体。乳白、粉红、灰绿通多呈块状、粒状集合体。乳白、粉红、灰绿等色玻璃光泽。三组解理完全，硬度等色玻璃光泽。三组解理完全，硬度3.53.54 4。比重比重2.82.82.92.9g/cm3。在稀盐酸中分解缓慢。在稀盐酸中分解缓慢。白云石主要是在咸化海（含盐量大于正常海）白云石主要是在咸化海（含盐量大于正常海）中沉淀而成，或者是普通石灰岩与含镁溶液置中沉淀而成，或者是普通石灰岩与含镁溶液置换而成。白云石是白云岩的主要造岩矿物，可换而成。白云石是白云岩的主要造岩矿物，可用作优质耐火材料（用于钢铁及冶金方面）。用作优质耐火材料（用于钢铁及冶金方面）。第一节第一节 矿矿 物物硫酸盐类矿物硫酸盐类矿物 本类矿物种类虽多（约本类矿物种类虽多（约260260种），但占地种），但占地壳的重量很小（壳的重量很小（0.10.1）。大部矿物是在）。大部矿物是在地表条件下形成的。地表条件下形成的。第一节第一节 矿矿 物物石膏石膏CaSOCaSO4 42H2H2 2O O 晶体常为近菱形板状，有时呈燕尾双晶；一般呈纤维状、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2.3g/cm3。加热失水变为熟石膏。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。第一节第一节 矿矿 物物火成岩火成岩沉积岩沉积岩变质岩变质岩岩石岩石第二节第二节 岩岩 石石第二节第二节 岩石岩石一、火成岩一、火成岩(岩浆岩）岩浆岩）二、沉积岩二、沉积岩三、变质岩三、变质岩一、一、火成岩火成岩(岩浆岩岩浆岩)火成岩的化学成分火成岩的化学成分 重量百分数世界火成岩总平均值元素重量百分数氧化物世界火成岩总平均值诺科尔滋（1945）黎彤等（1963）尼格里（1938）费尔斯曼（1939）SiO2TiO2Al2O3Fe2O3FeOMnOMgOCaONa2OK2OH2OP2O3CO2总计57.031.0515.022.904.630.145.066.133.502.451.250.260.1599.7461.670.6714.872.134.070.103.475.173.472.830.670.2699.6863.030.9014.622.303.720.122.934.043.613.100.920.3199.60OSiAlFeCaNaKMgHTiCNP总计46.6027.708.136.006.632.832.592.090.130.440.030.0899.2549.1326.006.454.203.252.402.352.331.000.610.330.040.1299.25火火成成岩岩中中S Si iO O2 2与与其其它它主主要要氧氧化化物物之之间间变变化化规规律律 一、一、火成岩火成岩火成岩的矿物成分火成岩的矿物成分 组成火成岩的常见矿物有长石、石英、云母、角闪组成火成岩的常见矿物有长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石、霞石、白榴石、磁铁矿、磷灰石、辉石、橄榄石、霞石、白榴石、磁铁矿、磷灰石等十余种，约占火成岩总质量的石等十余种，约占火成岩总质量的9999，因此称这，因此称这些矿物为火成岩的造岩矿物。在造岩矿物中，长石些矿物为火成岩的造岩矿物。在造岩矿物中，长石占占6060以上，其次是石英，所以长石、石英在火成以上，其次是石英，所以长石、石英在火成岩的分类和鉴别中具有重要意义。岩的分类和鉴别中具有重要意义。一、一、火成岩火成岩 据造岩矿物在火成岩中的含量及其在分类命名中所起的作用，可以将其分为三类：主要矿物、次要矿物、副矿物 据造岩矿物的化学成分特点将其分为二类：铁镁质矿物：富含铁镁组分的硅酸盐矿物，包括橄榄石类、辉石类、角闪石类、黑云母类等。又称暗色矿物。硅铝质矿物：富含硅铝组分、不含铁镁组分的硅酸盐矿物，包括石英类、长石类及副长石类。又称浅色矿物。一、火成岩一、火成岩火成岩的组构火成岩的组构 组构泛指岩石的各个组分以及组分之间的边界在空间上的组构泛指岩石的各个组分以及组分之间的边界在空间上的相互排列方式，它是火成岩形成条件的反映。国内一般将相互排列方式，它是火成岩形成条件的反映。国内一般将组构分为结构和构造两个方面。组构分为结构和构造两个方面。结构结构主要指岩石的组成部分自身主要指岩石的组成部分自身的特点的特点(结晶程度、颗粒大结晶程度、颗粒大小、晶体形态、自形程度小、晶体形态、自形程度)及其相互间的关系及其相互间的关系。火成岩火成岩的结构主要决定于岩石形成的结构主要决定于岩石形成时的物理化学条件，诸如岩时的物理化学条件，诸如岩浆的温度、压力、挥发组分、浆的温度、压力、挥发组分、黏度、冷却速度等因素。黏度、冷却速度等因素。构造构造主要指岩石的组成主要指岩石的组成部分在空间的分布、部分在空间的分布、排列、充填的方式。排列、充填的方式。火成岩的构造除与岩火成岩的构造除与岩浆自身特点有关外，浆自身特点有关外，还受岩石形成时的地还受岩石形成时的地质因素（构造运动、质因素（构造运动、岩浆的流动等岩浆的流动等)影响影响。一、一、火成岩火成岩火成岩火成岩的结构的结构显晶质结构显晶质结构 隐晶质结构隐晶质结构 玻璃质结构玻璃质结构 等粒结构和等粒结构和不等粒结构不等粒结构 斑状结构和斑状结构和似斑状结构似斑状结构 自形晶结构、自形晶结构、半自形晶结构半自形晶结构和他形晶结构和他形晶结构 一、火成岩一、火成岩斑杂构造斑杂构造 块状构造块状构造 流纹构造流纹构造 气孔构造气孔构造杏仁构造杏仁构造 枕状构造枕状构造 火成岩火成岩的构造的构造 一、火成岩一、火成岩火成岩的产状火成岩的产状 火成岩产状是指岩体的大小、形状、与围火成岩产状是指岩体的大小、形状、与围岩的接触关系，以及形成时所处的地质构造环岩的接触关系，以及形成时所处的地质构造环境和距离当时地表的深度等。根据岩浆的活动境和距离当时地表的深度等。根据岩浆的活动方式不同可将火成岩的产状分成两大类，即方式不同可将火成岩的产状分成两大类，即侵入岩的产状侵入岩的产状和和喷出岩的产状喷出岩的产状(但有时两者之但有时两者之间并无截然界线间并无截然界线)侵入岩的产状侵入岩的产状岩床、岩盆、岩盖、岩床、岩盆、岩盖、岩脉与岩墙、岩株、岩基岩脉与岩墙、岩株、岩基喷出岩的产状喷出岩的产状火山锥、岩钟火山锥、岩钟 、熔岩流熔岩流 、熔岩被、熔岩被一、火成岩一、火成岩1-1-岩基岩基2-2-岩株岩株3-3-岩墙岩墙4-4-岩床岩床5-5-岩盆岩盆6-6-岩盖岩盖7-7-火山颈火山颈8-8-熔岩锥熔岩锥9-9-熔岩流熔岩流10-10-熔渣锥熔渣锥1111小型火山口小型火山口1212大型火山口大型火山口13-13-火山碎屑流火山碎屑流14-14-小火山小火山;15-;15-具有放射状岩墙的火山颈具有放射状岩墙的火山颈;16-;16-熔岩被熔岩被2.1 2.1 火成岩火成岩马马达达加加斯斯加加东东面面列列维维昂昂岛岛上上的的岩岩钟钟（据据A A.H H.查查瓦瓦里里茨茨基基）一、一、火成岩火成岩夏夏威威夷夷群群岛岛基基拉拉韦韦亚亚的的熔熔岩岩瀑瀑布布 一、火成岩一、火成岩化学成分分类化学成分分类 火成岩火成岩 酸性岩酸性岩SiO266 中性岩中性岩SiOSiO2 266665252 基性岩基性岩SiOSiO2 252524545 超基性岩超基性岩SiOSiO2 24545 一、火成岩一、火成岩矿物成分分类矿物成分分类 橄榄岩橄榄岩 苦橄岩类苦橄岩类 超基性岩；超基性岩；辉长岩辉长岩 玄武岩类玄武岩类 基性岩；基性岩；闪长岩闪长岩 安山岩类安山岩类正长岩正长岩 粗面岩类粗面岩类花岗岩花岗岩 流纹岩类流纹岩类 酸性岩酸性岩 中性岩中性岩一、火成岩一、火成岩岩类超基性岩基性岩中性岩酸性岩橄榄岩苦橄岩辉长石玄武岩闪长岩安山岩正长岩-粗面岩花岗岩流纹岩SiO2含量（）66浅色矿物石英含量（）00微0202060长石含量（）010104040703070长石性质无或少量斜长石斜长石为主斜长石为主钾长石为主钾长石暗色跨国内务种属及含量（）橄榄石、辉石、角闪石为主，含量90以辉石为主可有橄榄石角闪石、黑云母，含量90以角闪石为主、辉石、黑云母次之，含量1540以黑云母为主，角闪石次之，含量15一、火成岩一、火成岩深成岩全晶质、粗粒或似斑状结构橄榄岩辉岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩浅成岩斑状、细粒或隐晶质结构苦橄玢岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩喷出岩隐晶质、斑状或玻璃质结构苦橄岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩一、火成岩一、火成岩主要主要类型类型 橄榄岩橄榄岩 辉长岩辉长岩 玄武岩玄武岩 闪闪长长岩岩 安安山山岩岩 正长岩正长岩 花岗岩花岗岩 流纹岩流纹岩 一、一、火成岩火成岩 沉积岩与火成岩的平均化学成分十沉积岩与火成岩的平均化学成分十分接近，因为组成沉积岩的原始物质绝分接近，因为组成沉积岩的原始物质绝大部分是来自火成岩的风化产物。所以大部分是来自火成岩的风化产物。所以沉积岩在化学成分上继承了母岩的基本沉积岩在化学成分上继承了母岩的基本特征。但是二者也有所区别。特征。但是二者也有所区别。沉积岩的化学成分沉积岩的化学成分 区 别A AB BC CD D沉积岩与火成岩中铁的总量相近但沉积岩中沉积岩与火成岩中铁的总量相近但沉积岩中FeFe2 2O O3 3的含量大于的含量大于FeOFeO，而，而火成岩中火成岩中FeFe2 2O O3 3的含量小于的含量小于FeOFeO。因为沉积岩形成于富氧的地表环境，铁。因为沉积岩形成于富氧的地表环境，铁多以高价形式存在；火成岩多生成于缺氧的地壳深部，铁多以低价形多以高价形式存在；火成岩多生成于缺氧的地壳深部，铁多以低价形式存在式存在。NaNa2 2O O与与K K2 2O O的总量，沉积岩低于火成岩。因为的总量，沉积岩低于火成岩。因为NaNa、K K元素活泼，在地表环元素活泼，在地表环境不易固定，有相当一部分转移至水圈中。境不易固定，有相当一部分转移至水圈中。沉积岩中沉积岩中K K2 2O O的含量大于的含量大于NaNa2 2O O，火成片中，火成片中K K2 2O O含量小于含量小于NaNa2 2O O。因为钾易被。因为钾易被沉积岩中的粘土矿物吸附，且含钾的白玉母、水白云母在地表环境很沉积岩中的粘土矿物吸附，且含钾的白玉母、水白云母在地表环境很稳定，故母岩中的钾大部分保存在沉积岩中；而钠大部分转移至海水稳定，故母岩中的钾大部分保存在沉积岩中；而钠大部分转移至海水中，故沉积岩中钠含量较低。中，故沉积岩中钠含量较低。沉积岩比火成岩富含沉积岩比火成岩富含H H2 2O O、COCO2 2。因为地表环境中的。因为地表环境中的H H2 2O O、COCO2 2参与了沉积参与了沉积岩形成过程。此外沉积岩中常有大量的有机质，而火成岩中几乎没有岩形成过程。此外沉积岩中常有大量的有机质，而火成岩中几乎没有二、二、沉积岩沉积岩 沉积岩的矿物成分沉积岩的矿物成分 沉积岩中已发现的矿物有沉积岩中已发现的矿物有160160余种，主要矿物余种，主要矿物约约2020种，如石英类、长石类、云母类、粘土矿物、种，如石英类、长石类、云母类、粘土矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物以及碳酸盐矿物、硫酸盐矿物以及FeFe、MnMn、AlAl的氧化的氧化物和氢氧化物矿物。一般沉积岩仅含物和氢氧化物矿物。一般沉积岩仅含5 56 6种矿物，种矿物，多数沉积岩仅含多数沉积岩仅含1 13 3种矿物。种矿物。二、二、沉积岩沉积岩矿物沉积岩火成岩矿物沉积岩火成岩黏土矿物沉积铁质矿物白云石及一部分菱铁矿方解石石膏及硬石膏磷酸盐矿物有机物质14.514.009.074.250.970.150.73榍石及钛铁矿磁铁矿正长石钠长石0.020.0711.024.551.453.1514.8525.66钙长石黑云母角闪石辉石橄榄石9.803.861.6612.102.65白云母石英15.1134.803.8520.40沉积岩与火成岩平均矿物成分比较表沉积岩与火成岩平均矿物成分比较表二、二、沉积岩沉积岩沉积岩的矿物成分按成因分为三类沉积岩的矿物成分按成因分为三类 陆源碎屑矿物陆源碎屑矿物 自生矿物自生矿物 次生矿物次生矿物 系母岩风化产系母岩风化产物，呈碎屑状物，呈碎屑状态出现。这类态出现。这类矿物从母岩继矿物从母岩继承而来。故又承而来。故又称继承矿物或称继承矿物或他生矿物。如他生矿物。如碎屑石英、碎碎屑石英、碎屑长石等。屑长石等。系沉积岩形系沉积岩形成过程中新成过程中新生的矿物生的矿物由母岩分解由母岩分解出的化学物出的化学物质沉淀形成质沉淀形成的。如海绿的。如海绿石等。石等。系沉积系沉积岩遭受风岩遭受风化作用形化作用形成的矿物成的矿物 二、二、沉积岩沉积岩沉积岩的组构沉积岩的组构 碎屑结构碎屑结构沉积岩的组构沉积岩的组构 结构结构 构造构造 非碎屑结构非碎屑结构砾状结构砾状结构d d2mm2mm砂砂状状结结构构D D 2 2-0 0.0 06 6m mm m粉砂状结构粉砂状结构dd64mm火山角砾岩 粒径642mm凝灰岩 粒径2mm砂岩 粒径20.05mm粉砂岩 粒径0.050.005mm泥岩（粘土岩）粒径0.005mm火山碎屑岩类陆源碎屑岩类内源沉积岩类外源沉积岩类沉积岩分类简表沉积岩分类简表 二、沉积岩二、沉积岩外源沉积岩类：外源沉积岩类：所谓所谓“外源外源”，是指沉积物质来源于沉积盆地之外。由，是指沉积物质来源于沉积盆地之外。由母岩风化、剥蚀后形成的碎屑物质和粘土矿物，经过机械母岩风化、剥蚀后形成的碎屑物质和粘土矿物，经过机械搬运、沉积成岩作用而形成的岩石划分为陆源碎屑岩类；搬运、沉积成岩作用而形成的岩石划分为陆源碎屑岩类；由火山喷发形成的火山碎屑物质经过堆积、压实、胶结或由火山喷发形成的火山碎屑物质经过堆积、压实、胶结或熔结作用而形成的岩石划分为火山碎屑岩类。每一外源沉熔结作用而形成的岩石划分为火山碎屑岩类。每一外源沉积岩类又根据共碎屑物粒径大小进积岩类又根据共碎屑物粒径大小进步划分出若干类型。步划分出若干类型。内源沉积岩类内源沉积岩类所谓所谓“内源内源”，是指沉积物质直接来源于沉积盆地之内，是指沉积物质直接来源于沉积盆地之内，是由沉积盆地内的溶解物质通过化学或生物化学作用沉淀是由沉积盆地内的溶解物质通过化学或生物化学作用沉淀生成的。内源沉积岩类再根据其物质成分进一步划分出若生成的。内源沉积岩类再根据其物质成分进一步划分出若干类型。干类型。二、二、沉积岩沉积岩主要主要类型类型 砾岩与角砾岩砾岩与角砾岩 硅质岩硅质岩 砂岩砂岩 白白云云岩岩 粉粉砂砂岩岩 泥岩泥岩页岩页岩 石灰岩石灰岩 火山碎屑岩火山碎屑岩 二、二、沉积岩沉积岩变质岩化学成分变质岩化学成分 与原岩相比，变质岩的化学与原岩相比，变质岩的化学成分有很大变化，既决定于原岩成分有很大变化，既决定于原岩的化学成分，也决定于交代作用的化学成分，也决定于交代作用的类型和强度。的类型和强度。三、三、变质岩变质岩变质岩的矿物成分变质岩的矿物成分 火成岩、沉积岩、变质岩中均可出现的矿物主要在火成岩中出现的矿物主要在变质岩中出现的矿物主要见于沉积岩中的矿物石英、钾长石黑（白、金）云母斜长石类角闪石类辉石类部分石榴子石橄榄石类碳酸盐矿物磁铁矿、赤铁矿菱铁矿、磷灰石榍石、锆石金红石鳞石白榴石歪长石霞石黄长石方钠石蓝方石黝方石玄武角闪石钠云母、帘石类符山石、方柱石透闪石、阳起石硅灰石、蓝闪石软玉、硬玉硬绿泥石红柱石、蓝晶石夕线石、刚玉堇青石、十字石硅镁石、方镁石蛇纹石、滑石石墨等蛋白石玉髓黏土矿物水铝石盐类矿物煤海绿石三、三、变质岩变质岩变质岩的组构变质岩的组构 变质岩的组构变质岩的组构 结构结构 构造构造 变余结构变余结构 变晶结构变晶结构 由于变质结晶和重由于变质结晶和重结晶作用不彻底而结晶作用不彻底而保留下来的原岩结保留下来的原岩结构的残余，常见于构的残余，常见于变质程度较浅的变变质程度较浅的变质岩中是判断原质岩中是判断原岩性质的依据之一。岩性质的依据之一。原岩在固态条件下重结晶和变质结原岩在固态条件下重结晶和变质结晶作用过程中形成的结构。按变晶晶作用过程中形成的结构。按变晶矿物相对大小，可以划分为等粒、矿物相对大小，可以划分为等粒、不等粒、斑状变晶结构；按变晶矿不等粒、斑状变晶结构；按变晶矿物粒径大小，可以划分为粗粒物粒径大小，可以划分为粗粒3mm)3mm)、中粒、中粒(3(31mm)1mm)、细粒、细粒(1mm)1mm)变晶结构；按变晶物形态可以划分变晶结构；按变晶物形态可以划分为粒状、鳞片状、纤状变晶结构等为粒状、鳞片状、纤状变晶结构等变余构造变余构造 变成构造变成构造 变质岩中仍不同程变质岩中仍不同程度保留了原岩的构度保留了原岩的构造常见于变质程度造常见于变质程度较浅的变质岩中，较浅的变质岩中，是判断原岩性质的是判断原岩性质的依据之一依据之一 由变质作用形成由变质作用形成的构造。由于变的构造。由于变质岩中往往有大质岩中往往有大量片状、柱状矿量片状、柱状矿物定向排列，所物定向排列，所以变成构造中最以变成构造中最常见的是片理构常见的是片理构造造 三、三、变质岩变质岩接触变质岩气-液变质岩动力变质岩区域变质岩 混合岩角岩大理岩石英岩矽卡岩蛇纹岩青盘岩云英岩次生石英岩碎裂岩糜棱岩千糜岩板岩千枚岩片岩片麻岩粒状岩注入混合岩混合片麻岩混合花岗岩变质岩的分类变质岩的分类变质岩分类简表变质岩分类简表 三、三、变质岩变质岩变质岩的主要类型变质岩的主要类型 大理岩大理岩 角岩角岩 石英岩石英岩 矽卡岩矽卡岩 糜棱岩糜棱岩 板岩板岩 千枚岩千枚岩 片岩片岩 片麻岩片麻岩 三、三、变质岩变质岩本章结束本章结束