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造岩矿物与奇石的区别(造岩矿物与奇石有关吗)

导语:造岩矿物与奇石

地球的内部构造

地球内部具有层圈构造,包括地壳、地幔和地核等三个主要层圈。 对于地球内部,目前人们能够直接获得资料进行观察的深度是很小的,最深的钻孔也没超过 15km。分圈的依据主要是利用地震波(纵波与横波)在地内传播速度的变化,从而间接地分析了解地内物质分布情况。

图1 地球内部构造

地质作用的概念

地球自形成以来,一直处于变化之中,今天所看到的地球,只是它的全部运动和发展过程中的一个阶段。这种由于自然动力引起的地壳的物质成分、构造和地面形态发生运动、变化和发展的各种作用,称为地质作用。按地质作用动力能的主要来源和发生作用的主要部位,将地质作用分为两大类:内动力地质作用和外动力地质作用。

内动力地质作用的能量来源于地球本身,主要有地球自转所产生的旋转能、重力作用所形成的重力能,以及放射性元素蜕变产生的热能等。地内能促使地壳物质成分、地壳内部构造、地表形态发生变化的地质作用称为内动力地质作用(简称内力作用或内生作用)。包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震。

外动力地质作用是由地球以外的能源,也就是由太阳辐射能和日月引力能所产生的动力(如风、地面流水、地下水、冰川、湖泊和海洋等),在地壳表部进行的各种地质作用叫做外动力地质作用(简称外力作用或表生作用)。外动力地质作用有风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和成岩作用等。

矿物的概念

矿物是地壳以及上地幔中的化学元素经过各种地质作用所形成的并在一定条件下相对稳定的自然产物(天然元素或化合物)。

矿物可以是单一化学元素组成的单质矿物,也可以是由两种以上化学元素组成的化合物。绝大多数矿物是固体状态,表现出一定的几何形态和物理、化学性质;它们中间的另一部分则以非晶质的液体(水、自然汞、石油等)、气体(碳酸气、硫化氢等)或胶体状态存在,因而在其几何形态、物理性质与其成分、结构之间不像结晶质矿物那样存在依赖关系。固体矿物按其内部构造可分为结晶质矿物和非晶质矿物。结晶质矿物:组成矿物的质点(原子或离子)按一定的方式作规则排列具有一定的结晶构造。(岩盐、金刚石、石墨晶体结构)。非晶质矿物:组成矿物的内部质点的排列形式杂乱无章。

造岩矿物:

构成岩石成分的矿物称作造岩矿物,也就是能够形成岩石的矿物称为造岩矿物。目前发现的矿物有3000多种,而组成岩石的矿物约50余种,其中,最主要的造岩矿物不过20多种,如石英、长石、云母、方解石等。

图2 石英晶体

图3 钾长石

图4 白云母

图5 方解石(下图为特纯的,称为冰洲石)

矿物的物理性质

矿物的物理性质决定其化学成分和内部构造,同时它也受形成环境的影响。因而它是矿物鉴定和研究其成因的基本依据 。矿物的物理性质包括光学、力学、磁学等方面,我们所要了解的主要是人们肉眼可以分辨的那些性质。

矿物的光学性质

矿物的光学性质是指矿物对可见自然光的反射、吸收和折射等反映出来的性质,包括颜色、条痕、光泽和透明度。

颜色:矿物的颜色是鉴定矿物的最大特征之一,分为自色和他色和假色:

自色:矿物本身固有的颜色叫自色,是矿物中含有色素离子而引起的,如赤铁矿(Fe2O3)由三价铁Fe3+而显示出来的红色;

图6 豆状赤铁矿

他色:由于外来的带色杂质而引起的颜色,如无色透明的水晶里,含铁质时呈玫瑰色;含有机质时呈黑色;

假色:由矿物表面的氧化膜以及裂缝面上由光线干涉所表现出来的虹彩,就称为假色。

光泽就是矿物表面对光线照射的反射能力。

(1)金属光泽:反光很强,如自然铜和金、磁铁矿、黄铁矿等。(2)半金属光泽:反光较强,较金属光泽稍弱,有点类似没有磨光的金属器皿的反光,如辰砂、黑钨矿。(3)金刚光泽:象金刚石状光亮,如金刚石、锡石等。(4)玻璃光泽:反光较弱,像玻璃一样反光。自然界多数矿物是玻璃光泽,如水晶、正长石,冰洲石等。(5)丝绢光泽:纤维状集合体表面像丝绸一样的反光,如云母、石膏等。(6)油脂光泽:在不平坦的断口上所呈现的光亮象猪板油那样,如石英的断口上就出现这样的光泽。(7)松脂光泽:光亮象松香,松树油,如闪锌矿。(8)珍珠光泽:片状集合体或片状解理发育时所呈现的光泽,象珍珠一样反光,如云母解理面上的光泽。(9)土状光泽:光泽暗淡,像土块一样,如高岭石等。

透明度:矿物透光能力的大小叫做矿物的透明度。

矿物的透明度分为三级:1)透明,如石英、冰洲石、白云母;2)半透明,矿物边缘能透光,如辰砂,闪锌矿;3)不透明,如磁铁矿、自然金、石墨。

矿物的力学性质

矿物的力学性质是指矿物在外力作用下(如敲打、刻划、弯曲、拉伸、压力等)表现出来的各种特性,包括硬度、解理、断口、韧性等。

硬度:矿物的硬度是矿物抵抗外力刻划、摩擦、压入的能力,通常采用摩氏硬度。当缺少摩氏标准矿物时,可用其它简便工具进行测试。如指甲的硬度约为2-2.5,铜钥匙为3,小钢刀为5-5.5,玻璃为6。

图7 矿物硬度表

解理:矿物被敲打后,沿一定方向产生规则破裂的性质,叫做解理。这种破裂面就称为解理面。有些矿物的解理只有一个方向,成薄片状,如云母;有些矿物的解理有两个方向,成块状;有些矿物甚至有三个方向(图5的方解石)和四个方向的解理。

图 8 白云母的单向解理(极完全解理) 图 8 白云母的单向解理(极完全解理)

图9 方解石的三向解理

断口:矿物受打击后产生的不规则的破裂面叫做断口。按断口面的形状可分为下述几种:

贝壳状断口:矿物破裂后具有弯曲的凸面或凹面和同心状构造,很象贝壳,如石英的断口;平坦状断口:断口面虽然粗糙,但比较平整,如高岭土的断口;参差状断口:断口面粗糙极不平整,许多矿物具有此种断口,如电气石;锯齿状断口:断口面狼牙锯齿,突起尖锐,如自然金属矿物的断口。

图10 部分矿物的断口

矿物的形态

矿物形态是指固体矿物的外表形态。其成因是由矿物的内部结构和化学成分决定的,同时也受生成环境的影响。矿物形态是矿物成因研究和肉眼鉴定的重要依据。矿物形态包括单体形态和集合体形态。

图 11 矿物的针状、柱状、片状、粒状单体形态

图12 矿物显晶集合体

图13 矿物显晶集合体

图14 晶簇

图15 隐晶和胶态集合体

图16 钟乳状集合体

此外,还有结核体、鲕粒及豆状集合体等等。

岩浆岩中主要的造岩矿物有:长石、石英、云母、角闪石、辉石、橄榄石等硅酸盐矿物,大约有20多种。

图17 石英

图18 长石

图19 橄榄石

图20 普通辉石

图21 角闪石

图22 黑云母

沉积岩中的主要造岩矿物:沉积岩的常见矿物仅20多种,按成因类型可分为:1、碎屑矿物:也称原生矿物,使原岩分化后抗风化能力强,残存下来的矿物,如石英、长石、白云母等。2、粘土矿物:化学风化作用形成的新矿物,高岭石、蒙脱石等。3、化学沉积物:从真溶液或胶体溶液中沉淀出来的或由生物化学沉积作用形成的矿物,如方解石、白云石、石膏、岩盐。4、有机质及生物遗体:贝壳、石油、泥炭。

变质岩中的主要造岩矿物:组成变质岩的矿物,一部分是与岩浆岩或沉积岩所共有的,如石英、长石、云母、角闪石、方解石等。另一部分是变质作用后产生的特有的变质矿物,如红柱石、硅线石、蓝晶石、硅灰石、刚玉、绿泥石、绿帘石、绢云母、滑石、叶蜡石、蛇纹石、石榴子石、石墨等。这些矿物具有变质分带指示作用,如绿泥石、绢云母多出现在浅变质带,蓝晶石代表中变质带,而硅线石则存在于深变质带中。这类矿物称为标准变质矿物。

图23 红柱石(别名菊花石)

图24 刚玉(蓝宝石)

图25 石墨

图26 钙铝榴石

图27 滑石

图28 蛇纹石

免责声明:本文由原创用户编辑投稿,若来源犯您的合法权益,请与我们取得联系,我们更正修改。2023年04月08日由小鸣整理编辑!