本文為“地質(zhì)工作方法”第 02 講 內(nèi)容選自《地質(zhì)工作方法概論》 組成巖石的主要造巖礦物多為含氧鹽類礦物,并以硅酸鹽礦物為主,碳酸鹽礦物次之,其他較少,這些礦物是三大類巖石的主要組成成分。其中:巖漿巖中主要礦物為橄欖石、輝石、角閃石、云母、長石、石英;變質(zhì)巖中主要礦物為輝石、角閃石、云母、長石、石英、綠簾石、綠泥石;沉積巖中主要礦物為石英、長石、石鹽、石膏、方解石、白云石、磷灰石、高嶺石、蒙脫石等。 圖1-8 橄欖石的形態(tài)(百度圖片) 化學(xué)式為A2[SiO4],其中A為鎂、鐵、錳、鎳、鈷等。 一般稱橄欖石者包括富鐵的鐵橄欖石Fe2[SiO4]和富鎂的鎂橄欖石Mg2[SiO4]以及成分在二者之間的鎂鐵橄欖石,簡稱橄欖石(Mg,Fe)2[SiO4]。 【形態(tài)特征】晶形完好者少見,常呈短柱狀、厚板狀,一般常呈他形粒狀晶體形態(tài)(圖1-8)。 【鑒定特征】 1)顏色:淺黃、黃綠至黑綠色,隨著鐵的含量增加而顏色變深。 2)透明度:屬透明礦物。 3)光澤:晶面為玻璃光澤,含鐵多時(shí)近金剛光澤,斷口為油脂光澤。 4)解理與斷口:具不完全解理,貝殼狀斷口。 5)其他特征:摩氏硬度6.5~7;相對密度3.3~3.5(鐵橄欖石為4.39);弱導(dǎo)電性;弱磁性。 根據(jù)他形粒狀、特殊的綠色、玻璃光澤和貝殼狀斷口,以及產(chǎn)于侵入巖及噴出巖等特征,可簡單鑒定。精確的鑒定需在偏光顯微鏡下測定光學(xué)常數(shù)來進(jìn)行。 【成因及產(chǎn)狀】富鎂橄欖石主要產(chǎn)于基性、超基性巖中,如橄欖巖;有時(shí)可以出現(xiàn)在大理巖之中。除鐵橄欖石外,一般不與石英共生。 輝石類可分為斜方輝石和單斜輝石兩大類。斜方輝石主要有頑火輝石、古銅輝石和紫蘇輝石等。單斜輝石還可分為堿性輝石和鈣堿性輝石。 堿性輝石:霓輝石、霓石、鋰輝石; 鈣堿性輝石:透輝石、綠輝石、普通輝石、易變輝石、鈣鐵輝石、鐵輝石。 輝石的共同特征為:綠黑至黑色,短柱狀至柱粒狀,橫斷面一般為八邊形,由于各軸面發(fā)育程度不同也可為四邊形。而堿性輝石種屬霓石則為長柱狀或針狀晶體。摩氏硬度5~6,具兩組完全解理,夾角87°,{100}和{010}裂理,相對密度3.1~3.9,常變?yōu)榫G泥石、黑云母,有時(shí)變?yōu)樯呒y石、綠簾石、方解石等。 紫蘇輝石 紫蘇輝石化學(xué)式為(Mg,Fe)2[Si2O6]。 【形態(tài)特征】完好晶形常呈柱狀(圖1-9a),尤以短柱狀者為常見,巖石中多為不規(guī)則粒狀。常發(fā)生離熔作用形成透輝石或普通輝石的葉片構(gòu)造(圖1-9b)。 【鑒定特征】 1)顏色:綠色至綠黑色,褐黑色,風(fēng)化后呈紫銅色;條痕灰白色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:輝石式完全解理,近直交(88°)。 5)其他特征:摩氏硬度5~6;相對密度3.3~3.5;具弱磁性。 短柱狀形態(tài)、兩組近垂直的完全解理是其重要的鑒定標(biāo)志。若要準(zhǔn)確地與其他斜方輝石和單斜輝石相區(qū)分,須靠偏光顯微鏡鑒定。 【成因及產(chǎn)狀】主要見于基性火成巖中,亦在安山巖中成斑晶。在變質(zhì)巖中,見于麻粒巖、變粒巖、片麻巖中。 圖1-9 紫蘇輝石的形態(tài)(百度圖片) 普通輝石 普通輝石化學(xué)式為Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Al,Si)2O6]。除陽離子之間發(fā)生類質(zhì)同象置換外,絡(luò)陰離子中出現(xiàn)鋁替代硅的現(xiàn)象,鋁替代硅數(shù)量稍大。 【形態(tài)特征】晶體常呈短柱狀(圖1-10)。多為粒狀,集合體常為致密塊狀~粒狀。 【鑒定特征】 1)顏色:黑綠色,少數(shù)為褐色、暗綠色。含Ca較高時(shí),顏色較淺。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:有兩組完全解理,近直交(87°)。 5)其他特征:摩氏硬度5~6;相對密度3.43~3.60;弱導(dǎo)電性;弱磁性。 根據(jù)短柱狀晶形、顏色和解理等特征,可與普通角閃石等相似礦物相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】主要產(chǎn)于基性巖漿巖,是主要造巖礦物。在區(qū)域變質(zhì)巖及接觸變質(zhì)巖中亦有產(chǎn)出。 圖1-10 普通輝石的形態(tài)(百度圖片) 圖1-11 普通角閃石的形態(tài)(百度圖片) 普通角閃石化學(xué)式為NaCa2(Mg,Fe2+)4(Al,Fe3+)[(Si,Al)4O11]2(OH)2,成分比較復(fù)雜,類質(zhì)同象替代的元素種類較多。 【形態(tài)特征】晶體呈長柱狀,單體的橫截面為菱形或近菱形的六邊形(圖1-11)。集合體呈柱狀、纖維狀。 【鑒定特征】 1)顏色:不同色調(diào)的綠色,從淺綠至深綠色或黑綠色,有時(shí)為褐色。條痕呈白色略帶淺綠色。 2)透明度:透明至半透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:兩組中等至完全解理,其夾角為56°(124°)。 5)其他特征:摩氏硬度5.5~6;相對密度3.0~3.4;弱導(dǎo)電性;具弱磁性。 根據(jù)晶形、橫截面形狀、顏色、解理及其解理夾角等特征,可與普通輝石相區(qū)別。準(zhǔn)確的鑒定需借助偏光顯微鏡。 【成因及產(chǎn)狀】普通角閃石為中、酸性巖漿巖的主要造巖礦物,在變質(zhì)巖中大量出現(xiàn),是角閃巖相的典型礦物。 圖1-12 云母的形態(tài)(百度圖片) 云母是分布較廣的層狀硅酸鹽礦物,形態(tài)呈假六方柱狀,垂直柱體發(fā)育極完全解理,珍珠光澤。主要有:金云母、黑云母、白云母等。 白云母 白云母化學(xué)式為KAl2[AlSi3O10](OH,F)2。 【形態(tài)特征】一般呈片狀、鱗片狀、板狀集合體,單晶呈扁平的假六方柱(板狀)(圖1-12b)。具有絲絹光澤,且呈細(xì)小鱗片狀集合體產(chǎn)出的白云母稱絹云母。 【鑒定特征】 1)顏色:一般無色,因含不同的雜質(zhì),帶不同色調(diào)。含鉻或含鐵時(shí)帶綠色,含鋰時(shí)帶玫瑰色,含少量錳而不含F(xiàn)e2+時(shí)呈茶色,含F(xiàn)e3+時(shí)顯淺黃、褐色,同時(shí)含有Fe3+和Ti時(shí)呈紅色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤。 4)解理與斷口:一組極完全解理,薄片具彈性。 5)其他特征:硬度2.5~3;相對密度2.77~2.88;弱導(dǎo)電性;無磁性;易溶于酸。 根據(jù)易裂成薄片(一組極完全解理)和薄片具彈性以及較淺的顏色,可與其他礦物相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】在自然界分布很廣,為花崗巖和花崗偉晶巖等酸性巖漿巖的主要造巖礦物。在變質(zhì)巖中則多以絹云母產(chǎn)出,如千枚巖、石英片巖、白云母片巖。 黑云母 黑云母化學(xué)式為K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2。成分不穩(wěn)定,類質(zhì)同象替代廣泛,尤其Mg-Fe之間為完全類質(zhì)同象。成分中一般為w(Mg)/w(Fe)<2,當(dāng)w(Mg)/w(Fe)>2時(shí),稱金云母,含鐵量特別高者為鐵黑云母。因此,黑云母是金云母與鐵黑云母的中間類型。 【形態(tài)特征】單晶為假六方柱狀(圖1-12c)、板狀或片狀,集合體呈鱗片狀或片狀。 【鑒定特征】 1)顏色:一般顏色較深,呈深褐色、黑色,有時(shí)帶有紅色或綠色,金云母通常呈現(xiàn)黃棕色-褐紅色,也有無色的。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤。 4)解理與斷口:一組極完全解理,薄片具彈性。 5)其他特征:摩氏硬度2~3;相對密度2.7~3.3,隨含鐵量增大而增高;弱導(dǎo)電性; 具中等至弱磁性。 黑云母根據(jù)顏色可與白云母區(qū)別:金云母以棕色為常見,淺色(近無色)者相似于白云母,但白云母不溶于硫酸。 【成因及產(chǎn)狀】產(chǎn)于深成、淺成巖中,特別是酸性或偏堿性巖漿巖中,變質(zhì)巖中黑云母大量存在,如云母片巖及黑云母片麻巖中,金云母主要產(chǎn)于金伯利巖或白云質(zhì)大理巖之中。 長石是地殼中最主要的礦物,占地殼物質(zhì)60%以上,是大多數(shù)巖石的主要礦物組分。 常見的長石可分為二類:堿性長石(鉀-鈉長石)、斜長石(鈉-鈣長石)。 堿性長石是鉀長石K[AlSi3O8]與鈉長石Na[AlSi3O8]的類質(zhì)同象混晶系列。但不是完全類質(zhì)同象系列,而是受溫度的影響明顯,在高溫時(shí)形成混晶,當(dāng)溫度下降時(shí)分離,形成鉀長石和鈉長石構(gòu)成的連晶,即形成條紋長石。 堿性長石包括透長石、正長石、微斜長石以及鈉長石等。鈉長石又屬于斜長石類。由于透長石、正長石和微斜長石的成分均為K[AlSi3O8],故又稱它們?yōu)殁涢L石。 正長石 正長石理論組分為K[AlSi3O8],但常含有Na[AlSi3O8](最高可達(dá)50%)。還常含鋇、銣、銫等混入物。 【形態(tài)特征】單晶為板狀、柱狀或不規(guī)則粒狀,常具有卡斯巴雙晶(圖1-13)。 【鑒定特征】 1)顏色:常為肉紅色、粉紅色、淺黃或褐黃色以及白色等。無色透明的低溫亞種稱冰長石。有時(shí)也略呈淺黃色或淺綠色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,解理面有時(shí)呈珍珠光澤。 4)解理與斷口:具兩組解理正交,一組完全,另一組中等。 5)其他特征:摩氏硬度6~6.5;相對密度2.55~2.63;弱導(dǎo)電性;無磁性。 鉀長石與鈉長石只在高溫時(shí)能夠形成類質(zhì)同象混晶,低溫時(shí)鈉長石通常呈細(xì)小的彎曲條紋,產(chǎn)于鉀長石中,這種條紋在解理面上或其他破碎面上清晰可見。具這種條紋的長石即可定為條紋長石。 另外,根據(jù)晶形、雙晶(卡式雙晶)、顏色、硬度、解理,可與其他相似礦物如石英、方解石等相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】正長石為中酸性及堿性巖漿巖的主要造巖礦物;深變質(zhì)巖中廣泛出現(xiàn)正長石,淺變質(zhì)巖中出現(xiàn)微斜長石;沉積巖中也有正長石和微斜長石產(chǎn)出,如長石砂巖。 圖1-13 正長石的形態(tài)(百度圖片) 斜長石 斜長石是鈉長石Na[AlSi3O8]與鈣長石Ca[Al2Si2O8]組成的類質(zhì)同象系列的礦物。它們在成分上為連續(xù)固溶體系列,按其化學(xué)組分中鈣長石(An)分子的含量分為六個(gè)礦物種,一般又將此六種斜長石合并為三種斜長石:酸性斜長石(鈉長石、更長石)、中性斜長石(中長石)和基性斜長石(拉長石、培長石、鈣長石)。各種斜長石的成分和結(jié)構(gòu)雖然不盡相同,卻表現(xiàn)出相似的形態(tài)和類似的物理性質(zhì)。 【形態(tài)特征】通常呈板狀及板柱狀晶體。在巖石中常呈板狀或不規(guī)則粒狀。肉眼也能觀察到聚片雙晶(圖1-14)。 【鑒定特征】 1)顏色:一般為白色、灰白色或帶灰、淺紅、淺綠,淺黃等色調(diào)。基性斜長石顏色較暗,其中拉長石在解理面上沿一定方向有時(shí)可見美麗的藍(lán)綠、紫紅、金黃等色調(diào)的暈色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:具兩組完全解理,交角86°24′~86°50′,一組不完全解理。 5)其他特征:摩氏硬度6~6.5;相對密度2.61~2.76,隨An組分的增加而增大;弱導(dǎo)電性;無磁性。 用肉眼區(qū)別斜長石與鉀長石的唯一可靠依據(jù)是斜長石具聚片雙晶,鉀長石則看不到聚片雙晶。如果在長石顆粒上只見有簡單的卡式雙晶而未見聚片雙晶,大多數(shù)情況下為鉀長石,但不能排除斜長石的可能性。在無雙晶情況下(盡管這種情況較少見),兩者是不易區(qū)分的,需借助偏光顯微鏡來鑒定。 肉眼不能區(qū)分各種斜長石,但以下兩點(diǎn)可以作為參考。酸性斜長石的聚片雙晶紋通常很細(xì)密,有時(shí)需用放大鏡才能看到,而中性和基性斜長石的聚片雙晶紋較粗,基性斜長石比較容易風(fēng)化而使解理面、晶面粗糙。此外,基性斜長石常呈較長的條板狀。 在巖石中的斜長石,根據(jù)雙晶、有無解理及透明度,可與石英區(qū)分。 【成因及產(chǎn)狀】斜長石為巖漿巖與變質(zhì)巖的主要造巖礦物,為巖石分類命名的重要標(biāo)志。在沉積巖中少見。 圖1-14 斜長石的形態(tài)(百度圖片) 圖1-15 石英的形態(tài)(百度圖片) 化學(xué)式SiO2,其多種變體中最常見者為α-石英,β-石英次之??率⑴c斯石英為特高壓下穩(wěn)定的礦物,在地表只見于大的隕石坑中。它們可形成于地幔中或者大的隕石沖擊地殼時(shí)產(chǎn)生的特大壓力下。一般在地殼中不具備這種形成條件。 α-石英 【形態(tài)特征】晶形完好的晶體很常見,通常呈柱狀,由六方柱、菱面體等單形可組成聚形。在柱面上常具橫紋(圖1-15b)。巖石中呈不規(guī)則粒狀、致密塊狀;隱晶集合體有皮殼狀、腎狀、鮞狀、球狀(玉髓),具同心帶狀構(gòu)造且由多色的玉髓成層排列者稱瑪瑙。 【鑒定特征】 1)顏色:顏色多種多樣。水晶一般無色透明,脈石英呈白色、乳白色、灰色,因含雜質(zhì)或晶格缺陷引起顏色變異。 圖1-15 石英的形態(tài)(百度圖片) 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,斷口為油脂光澤。 4)解理與斷口:無解理,貝殼狀斷口。 5)其他特征:摩氏硬度7;相對密度2.65;電的不良導(dǎo)體;無磁性;α-石英單晶具顯著的壓電性。 根據(jù)形態(tài)、硬度、無解理、斷口的光澤、不易被風(fēng)化或蝕變等特征,可與長石、方解石等相似礦物相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】α-石英是自然界分布最廣泛的礦物,是主要的造巖礦物。具壓電性的石英和光學(xué)材料用水晶(無色透明的石英)主要產(chǎn)于偉晶巖的晶洞中和低溫?zé)嵋好}中及漂沙中。α-石英在外生條件下穩(wěn)定而產(chǎn)于礫巖和砂巖中。 β-石英 SiO2在常壓下,溫度在573℃至870℃時(shí),則生成β-石英。當(dāng)溫度降至573℃以下時(shí),又轉(zhuǎn)變?yōu)棣?石英的結(jié)晶結(jié)構(gòu),但其外形仍保留β-石英的晶形,稱為假象。因此,β-石英為高溫型,α-石英為低溫型。 【形態(tài)特征】晶形完好,常呈六方雙錐,有時(shí)為六方雙錐與短六方柱的聚形構(gòu)成的錐狀晶形(圖1-15c)。在地表觀察到的β-石英,實(shí)際上都是α-石英的β-石英假象。 【鑒定特征】 1)顏色:灰白色、乳白色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,斷口為油脂光澤。 4)解理與斷口:無解理,貝殼狀斷口。 5)其他特征:摩氏硬度7;相對密度2.53;電的不良導(dǎo)體;無磁性。 根據(jù)α-石英的物理性質(zhì)和β-石英的特有外形及野外產(chǎn)狀就可鑒別。 【成因及產(chǎn)狀】β-石英主要產(chǎn)于酸性火成巖或淺成巖中,以斑晶形式出現(xiàn),特別是噴出巖中。 玉髓 玉髓為隱晶質(zhì)的二氧化硅,以外形呈腎狀、葡萄狀、皮殼狀,顏色淡黃、灰綠、乳白等色,蠟狀光澤,及高的硬度為鑒定特征。 圖1-16 綠簾石的形態(tài)(百度圖片) 綠簾石化學(xué)式為Ca2Fe3+Al2[SiO4][Si2O7]O(OH)。 【形態(tài)特征】晶形完好者呈柱狀(圖1-16)。晶面上有明顯的縱紋,除在巖石裂隙中呈放射狀晶簇外,常呈粒狀或致密塊狀。 【鑒定特征】 1)顏色:各種不同的綠色,黃綠色、綠褐色,含鐵高時(shí)近于黑色,呈黃綠色者最為常見。顏色隨Fe3+含量增加而變深。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:一組平行于晶體延長方向的完全解理。 5)其他特征:摩氏硬度6;相對密度3.38~3.49(隨含鐵量增加而變大);具弱磁性;弱導(dǎo)電性。 根據(jù)晶形、特殊的黃綠色、晶面縱紋、一組完全解理等特征,可與橄欖石、石榴子石等相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】綠簾石主要產(chǎn)于中、低溫?zé)嵋鹤饔玫母鞣N火山巖中。變質(zhì)巖如綠簾石片巖、矽卡巖中早期形成的石榴子石等受熱液作用后可轉(zhuǎn)變?yōu)榫G簾石。 圖1-17 綠泥石的形態(tài)(百度圖片) 綠泥石化學(xué)式為(Mg,Fe)4Al2[AlSi3O10](OH)8。綠泥石礦物是一個(gè)成分和結(jié)構(gòu)特別復(fù)雜的類質(zhì)同象系列。富含鎂的一組綠泥石礦物統(tǒng)稱為正綠泥石,富含鐵的且大部分呈膠體狀的綠泥石統(tǒng)稱為鱗綠泥石。通常把這些礦物統(tǒng)稱為綠泥石。 【形態(tài)特征】單晶呈假六方片狀或板狀(圖1-17),但很少見。集合體常呈土狀、鱗片狀和球粒狀。 【鑒定特征】 1)顏色:綠泥石多呈各種不同深淺的綠色,但帶有黑色、棕、藍(lán)等色調(diào),含鐵多者色深。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,土狀光澤。解理面呈珍珠光澤,隱晶質(zhì)集合體呈蠟狀光澤至油脂光澤。 4)解理與斷口:有一組完全解理。 5)其他特征:摩氏硬度2~2.5;相對密度2.68~3.40;無磁性至弱磁性;硬度、相對密度、磁性隨含鐵量增高而增大。 根據(jù)形態(tài)、顏色及較低的硬度,可與相似礦物如云母相區(qū)別。各種綠泥石之間的區(qū)別則借助化學(xué)分析、X射線分析等方法鑒別。 【成因及產(chǎn)狀】主要是含鎂或含鐵的巖石受低溫?zé)嵋鹤饔玫奈g變礦物,低級(jí)變質(zhì)作用中綠片巖相的主要礦物。鱗綠泥石為還原環(huán)境下沉積形成。 蒙脫石又稱微晶高嶺石或膠嶺石,其化學(xué)式為Na×Al2[Al×Si4-XO10](OH)2·4H2O,成分復(fù)雜,變化不定。 【形態(tài)特征】常呈土狀隱晶質(zhì)塊體,有時(shí)呈細(xì)小鱗片狀集合體。 【鑒定特征】 1)顏色:白色或灰白色,有時(shí)為淺灰、粉紅、淺綠色。含鐵高的高嶺石為黃綠、褐綠色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:土狀光澤,致密塊狀者顯蠟狀光澤。 4)解理與斷口:鱗片狀者具一組完全解理。 5)其他特征:摩氏硬度1~2;相對密度2~3;柔軟,有滑感;加水膨脹,體積增加幾倍,并變成糊狀物;具很強(qiáng)的吸附力和陽離子交換能力;弱導(dǎo)電性;無磁性。 根據(jù)加水膨脹,與高嶺石相區(qū)別。準(zhǔn)確鑒定需借助X射線分析和熱分析等方法。 【成因及產(chǎn)狀】主要是基性火成巖在堿性環(huán)境中風(fēng)化形成。也可為海底沉積的火山灰分解后形成。 圖1-18 方解石的形態(tài)(百度圖片) 純凈的透明方解石稱冰洲石,其化學(xué)式為Ca[CO3]。類質(zhì)同象混入物有鎂、鐵、錳、鉛、鋅、鍶、鈷及稀土元素(釔、鈰)等,因而形成各種不同變種,如鎂方解石、鐵方解石等。 【形態(tài)特征】常呈現(xiàn)晶形完好的晶體。晶形復(fù)雜,常見者為各種菱面體和六方柱以不同聚形產(chǎn)出。方解石經(jīng)常呈聚片雙晶和接觸雙晶,聚片雙晶的雙晶紋平行菱形解理面的長對角線(圖1-18)。常見集合體有晶簇狀、致密塊狀、鮞狀、鐘乳狀、泉華狀、多孔狀及土狀等。 【鑒定特征】 1)顏色:質(zhì)純者無色透明或白色,但因含不同的雜質(zhì)或晶格缺陷,而呈現(xiàn)各種顏色,如淺黃、淺紅、紫、褐黑色等。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:具三組菱面體完全解理。 5)其他特征:摩氏硬度3;相對密度2.6~2.8(純者為2.715);弱導(dǎo)電性;無磁性。 根據(jù)晶形、解理、低的硬度以及遇鹽酸起泡等特征,可與石英、重晶石、螢石、斜長石等相似礦物相區(qū)別。根據(jù)雙晶、發(fā)光性、與鎂試劑不反應(yīng)等特征,可與白云石、菱鎂礦區(qū)分。 【成因及產(chǎn)狀】方解石見于各種成因的巖石中。由方解石組成的單礦物巖石有石灰?guī)r(沉積巖)、大理巖(變質(zhì)巖)等。 白云石化學(xué)式為CaMg[CO3]2。 【形態(tài)特征】完好晶形多呈菱面體狀,晶面常彎曲成馬鞍形。有時(shí)具有聚片雙晶,雙晶紋平行于解理面的短對角線(圖1-19)。集合體常呈粒狀、致密塊狀,有時(shí)為多孔狀、腎狀。 1)顏色:純者為白色,含鐵者為灰色,微帶淺黃、淺褐、淺綠色調(diào)。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:具三組(菱面體)完全解理,解理面常彎曲。有些白云石由于雙晶而具有與解理斜交的裂開。 5)其他特征:摩氏硬度3.5~4;相對密度2.86(隨成分中鐵、錳、鋅含量的增多而增大);性脆;弱導(dǎo)電性;無磁性。 根據(jù)雙晶紋的方向以及與鹽酸的反應(yīng),可與方解石區(qū)別。根據(jù)發(fā)光性、對鎂試劑的反應(yīng),可與菱鎂礦、菱鐵礦等相似礦物相區(qū)別。有些白云石在陰極射線作用下發(fā)出鮮艷的橘紅色熒光。遇冷鹽酸起泡不劇烈,加熱則劇烈起泡。 【成因及產(chǎn)狀】白云石主要形成于沉積巖中。亦有熱液或變質(zhì)成因者。 石膏化學(xué)式為Ca[SO4]·2H2O。 【形態(tài)特征】完好晶體常呈板狀、片狀,少數(shù)呈柱狀、針狀、粒狀,常呈“燕尾”狀接觸雙晶。集合體多呈致密狀或纖維狀。細(xì)晶粒狀塊體稱雪花石膏,纖維狀集合體稱纖維石膏。此外,還有土狀、片狀集合體。 【鑒定特征】 1)顏色:通常為白色及無色,由于含不同雜質(zhì)被染成灰、淺黃、淺褐等色。條痕為白色。 2)透明度:透明礦物,無色透明晶體稱為透石膏。 3)光澤:玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤,纖維石膏呈絲絹光澤。 4)解理與斷口:具一組極完全解理和兩組中等解理,解理片具撓性。 5)其他特征:摩氏硬度2;相對密度2.30~2.37;弱導(dǎo)電性;無磁性。 根據(jù)形態(tài)、解理、硬度以及遇鹽酸不起泡等特征,可與方解石、重晶石等相似礦物相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】石膏主要為外生成因,形成于干熱氣候條件下,以化學(xué)沉淀的方式沉積在鹽湖或潟湖中。在硫化礦床氧化帶中,原生硫化物被氧化生成硫酸鹽后,再與石灰?guī)r圍巖進(jìn)行作用也可形成石膏。 石鹽化學(xué)式為NaCl。 【形態(tài)特征】晶形呈立方體(圖1-20),在立方體晶面上常有階梯狀凹陷,晶體聚集在一起形成塊狀、粒狀、鐘乳狀或鹽華狀。 【鑒定特征】 1)顏色:純凈的石鹽為無色透明或白色,含雜質(zhì)時(shí)則可染成灰、黃、紅、黑等色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:新鮮面呈玻璃光澤,風(fēng)化表面呈油脂光澤。 4)解理與斷口:具完全的立方體解理。 5)其他特征:摩氏硬度2;相對密度2.1~2.2。 以具立方體的晶形和解理、易溶于水、具咸味、白色條痕、硬度低、常有凹陷晶面、透明或半透明等特征與其他礦相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】由鹽水在封閉的盆地中蒸發(fā)而形成鹽礦床,而在干旱地區(qū)則以鹽霜的形式出現(xiàn),在鹽泉附近以蒸發(fā)產(chǎn)物出現(xiàn),在火山地區(qū)以升華物產(chǎn)出。 尖晶石化學(xué)式為MgAl2O4。 【形態(tài)特征】常呈八面體晶形,可見由八面體與菱形十二面體、立方體組成的聚形(圖1-21)。 【鑒定特征】 1)顏色:有紅色、橙紅色、粉紅色、紫紅、無色、黃色、橙黃、褐色、藍(lán)色、綠色、紫色等多種顏色。 2)透明度:透明至半透明礦物。 3)光澤:玻璃至亞金剛光澤。 4)解理與斷口:解理不發(fā)育,常見貝殼狀斷口。 5)其他特征:摩氏硬度8;相對密度3.55。 【成因及產(chǎn)狀】尖晶石出現(xiàn)在火成巖、花崗偉晶巖和片巖、蛇紋巖及相關(guān)巖石中,大多寶石級(jí)尖晶石發(fā)現(xiàn)于沖積扇中。它可以產(chǎn)于大理巖中(矽卡巖型),與紅寶石、藍(lán)寶石等共生,也可以產(chǎn)于砂礦。 電氣石化學(xué)式為NaFe3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)4。 【形態(tài)特征】柱狀、三方柱、六方柱、三方單錐,集合體呈放射狀、束狀、棒狀。柱面上常出現(xiàn)縱紋(圖1-22),橫斷面呈球面三角形。 【鑒定特征】 1)顏色:以綠黑色至深黑色為主,鋰電氣石呈玫瑰紅、紫紅、綠色,有時(shí)為無色。 2)透明度:透明至不透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:無解理,斷口參差狀。 5)其他特征:摩氏硬度7;相對密度3.03~3.25;電氣石由于具有熱電性及壓電性,容易因靜電效應(yīng)而帶電,因而得名。 柱狀形態(tài),柱面上有縱紋,弧形三角形橫斷面,無解理,硬度大等可作為鑒定特征。 【成因及產(chǎn)狀】主要見于偉晶巖和氣化高溫?zé)嵋旱V脈及云英巖中;變質(zhì)巖中為交代作用形成黑電氣石;碎屑沉積物中為重礦物。 石墨化學(xué)式為C。 【形態(tài)特征】單晶體常呈片狀或板狀,但完整的很少見。集合體通常為鱗片狀、塊狀和土狀(圖1-23)。 【鑒定特征】 1)顏色:鐵黑色,條痕為光亮黑色。 2)透明度:不透明礦物。 3)光澤:呈半金屬光澤。 4)解理與斷口:具一組極完全的層狀解理。 5)其他特征:石墨質(zhì)軟,摩氏硬度為1~2,沿垂直方向隨雜質(zhì)的增加其硬度可增至3~5;相對密度為2.21~2.26;在隔絕氧氣條件下,是最耐溫的礦物之一;具有良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性。鐵黑色、硬度低、一組極完全解理、有滑感和污手可作為鑒定特征;如果將硫酸銅溶液潤濕的鋅粒放在石墨上,則可析出金屬銅的斑點(diǎn),在與石墨相似的輝鉬礦上則無此反應(yīng)。 【成因及產(chǎn)狀】石墨最常見于大理巖、片巖或片麻巖中,由有機(jī)成因的碳質(zhì)物變質(zhì)而成。煤層可經(jīng)熱變質(zhì)作用部分形成石墨。少量石墨是火成巖的原生礦物。 石榴子石化學(xué)式為A3B2[SiO4]3,A為二價(jià)的鈣、鎂、鐵及錳,B為三價(jià)的鋁、鐵、鉻。這些元素在A、B各自范圍內(nèi)可發(fā)生相當(dāng)廣泛的類質(zhì)同象現(xiàn)象。石榴子石族礦物包括三價(jià)陽離子為鋁的鋁系,即鐵鋁榴石系列,二價(jià)陽離子為鈣的鈣系,即鈣鐵榴石系列。 【形態(tài)特征】石榴子石多呈完好的晶體,常見晶形有菱形十二面體、四角三八面體及它們的聚形(圖1-24)。集合體為粒狀(圖1-25)及致密塊狀。 【鑒定特征】 1)顏色:最常見的石榴子石顏色是黃褐、褐色至褐黑色,也有綠黃色、紅褐色者, 其顏色隨成分而異。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,有的近于金剛光澤,斷口為強(qiáng)油脂光澤。 4)解理與斷口:無解理,斷口呈參差狀。 5)其他特征:摩氏硬度7~7.5;相對密度4.318;通常具弱磁性(與含鐵量有關(guān));弱導(dǎo)電性。 根據(jù)晶形、斷口的光澤、高硬度、無解理,易與其他相似礦物區(qū)別。肉眼很難區(qū)別無晶形的石榴子石與其他相似礦物以及本族內(nèi)不同的石榴子石種。 【成因及產(chǎn)狀】石榴子石主要是以各種變質(zhì)巖的造巖礦物產(chǎn)出,如片巖、片麻巖、榴輝巖、矽卡巖等。 圖1-24 石榴子石的晶形 圖1-25 石榴子石礦物的晶體(百度圖片) 圖1-26 紅柱石的形態(tài) 紅柱石化學(xué)式為Al2[SiO4]O。 【形態(tài)特征】常為橫斷面近正方形的柱狀晶體,集合體有時(shí)呈放射狀,似菊花,故也稱菊花石(圖1-26)。含特殊的碳質(zhì)包裹體者,稱空晶石。 【鑒定特征】 1)顏色:常為灰白色或肉紅色,呈藍(lán)色、綠色、紫色者少見。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:近正交的兩組柱面中等解理。 5)其他特征:摩氏硬度6.5~7.5,風(fēng)化后硬度降低到4以下;相對密度3.15~3.16。 根據(jù)柱狀單晶、菊花狀集合體形態(tài),空晶石有獨(dú)特的碳質(zhì)包裹物,可與其相似礦物區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】紅柱石為泥質(zhì)巖石在較低的壓力和溫度下變質(zhì)形成的造巖礦物。 藍(lán)晶石化學(xué)式為Al2[SiO4]O,成分與紅柱石相同,但藍(lán)晶石可含Cr3+。 【形態(tài)特征】完好晶形為扁平的長柱狀(圖1-27)。集合體有時(shí)呈放射狀。具簡單雙晶或聚片雙晶。 【鑒定特征】 1)顏色:藍(lán)色,通常為白色帶有各種色調(diào)(灰、綠、黃、粉紅、黑色)的藍(lán)色,晶體中心部分顏色往往較深,而邊部幾乎呈白色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤。 4)解理與斷口:柱面解理有兩組,一組完全,一組中等。 5)其他特征:硬度在各個(gè)方向上顯著不同,在發(fā)育完全解理的面上,平行晶體延長方向硬度小于小刀的硬度,為5.5,而在垂直晶體延長方向硬度大于小刀的硬度,為7,故又稱“二硬石”;相對密度3.53~3.65(大于紅柱石);無磁性;弱導(dǎo)電性。 根據(jù)晶形、顏色、解理以及硬度的異向性,較容易識(shí)別。 【成因及產(chǎn)狀】藍(lán)晶石為高鋁巖石在中壓、低溫條件下經(jīng)受變質(zhì)時(shí)形成的變質(zhì)巖造巖礦物。 矽線石化學(xué)式為Al[AlSiO5]。 【形態(tài)特征】單晶呈針狀和棒狀,少見,一般為放射狀或纖維狀集合體。 【鑒定特征】 1)顏色:灰白色,或呈黃、棕、灰綠色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤。 4)解理與斷口:有一組完全解理。 5)其他特征:摩氏硬度7;相對密度3.23~3.27。 針狀、放射狀或纖維狀形態(tài),具一組完全解理,這是矽線石的主要鑒定特征。 【成因及產(chǎn)狀】典型的變質(zhì)礦物,由富鋁的泥質(zhì)巖經(jīng)高級(jí)變質(zhì)而成。 十字石化學(xué)式為FeAl4[SiO4]2O2(OH)2。 【形態(tài)特征】晶體呈短柱狀,發(fā)育有近于正交或斜交的穿插雙晶,形似十字(圖1-28),由此得名十字石。有時(shí)呈不規(guī)則的柱狀、粒狀單晶。 【鑒定特征】 1)顏色:黃褐、紅棕、深褐至褐黑色。 2)透明度:透明礦物。 3)光澤:玻璃光澤,但經(jīng)風(fēng)化后呈土狀光澤。 4)解理與斷口:具一組底面中等解理。 5)其他特征:摩氏硬度7~7.5;相對密度3.74~3.83(一般為3.77)。 根據(jù)在變質(zhì)巖中以特別的雙晶形狀和晶形,以及因含大量包裹物而顯現(xiàn)粗糙化的斷口等特征,易與石榴子石等相似礦物相區(qū)別。 【成因及產(chǎn)狀】十字石形成于中等溫度和壓力下,由富含鐵、鋁的泥質(zhì)沉積巖變質(zhì)形成。由于受原巖成分和形成環(huán)境的限制,分布不廣泛。 海綠石化學(xué)式為(K,Na)(Al,Fe3+,Mg)2[(Al,Si)4O10](OH)2。 【形態(tài)特征】呈葉片狀至渾圓粒狀或不規(guī)則蠕蟲狀、板狀等。通常呈直徑為數(shù)毫米的圓粒狀,分布于疏松的硅質(zhì)或黏土質(zhì)碳酸鹽巖石中。 【鑒定特征】 1)顏色:新鮮海綠石呈綠色、暗綠至綠黑色,也有呈黃綠、灰綠色;條痕淺綠色。 2)透明度:單礦物為不透明礦物。 3)光澤:通常無光澤;性脆。 4)解理與斷口:解理很少見。 5)其他特征:摩氏硬度2~3;性脆;相對密度2.2~2.8。 晶體呈細(xì)小假六方外形,但極為少見。通常呈直徑為數(shù)毫米的圓粒狀體,分布于疏松的硅質(zhì)或黏土質(zhì)碳酸鹽巖石中。暗綠至綠黑色,也有呈黃綠、灰綠色;不透明;通常無光澤;性脆。 【成因及產(chǎn)狀】產(chǎn)在淺海石英砂巖中,也見于長石砂巖、石灰?guī)r及白云巖中;海綠石為富含鉀、鐵等硅酸鹽礦物,而廣泛形成于淺海沉積物內(nèi)。一般綠色砂及綠色砂泥灰為重要的含海綠石沉積物,又為鉀的主要來源。 |
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