含氧盐类矿物—自然地理学.ppt

含氧盐类矿物,自然地理学 2015年12月6日,总 述,含氧盐类矿物是 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，数量很大含氧盐类矿物是金属元素与各种含氧酸根（如SiO4、CO3、SO4、NO3等）的化合物，种类繁多数量很大三类含氧盐类对比分析,硅酸盐类矿物,,,碳酸盐类矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物颜色多不固定，硬度除个别矿物一般较大 有800多种，约占已知矿物的1/3；按质量算，约占地壳总质量的3/4 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正 长 石,,,图1,正长石 K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2： 又名钾长石， 晶体为板状或短柱状（ 图1），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，半透明有两组解理直交（ 正长石因此得名），硬度6，相对密度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斜 长 石,,,图2,Na[AlSi3O8](Na2O·Al203·6SiO2) ～Ca[Al2Si2O8](CaO·Al2O3·2Si02)斜长石的类质同像系列：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2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（图2），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、细柱状颗粒白至灰白色，或浅蓝、浅绿，玻 璃光泽，半透明两组解理斜交（86o左右，斜长石因此得名）硬度 6～6.5，相对密度,2.60～2.76 鉴定特征：细粒状或板状，白到灰白色，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,,,上述正长石、斜长石及其各种变种，统称长石类 矿物按质量计，约占地壳总质量的50%因此长石类矿物是分布最广和第一重要的造岩矿物斜长石与正长石的物理性质相似，其主要区别如下表橄 榄 石,,,橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]：晶体扁柱状（图3），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解理中等或不清楚相对密度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普通辉石,,,普通辉石（Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6]：晶体短柱状，横剖面近八边形（图4）；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图（４(ｂ)）相对密度3.23～3.52鉴定特征：绿黑或黑色，近八边形短粒状，解理近直交 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，在地表易风化分解普通角闪石,,,Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)4O11]2[OH]2 普通角闪石：晶体多为长柱状，横剖面近六边菱形（图5）；在岩石中常呈分散柱状、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124o(图5(b)）相对密度3.1～3.4鉴定特征：绿黑色，长柱状（横剖面菱形）晶体，相交成 124o的解理，小刀不易刻划普通角闪石,,,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2所示绿 帘 石,,,绿帘石Ca2(Al,Fe)3[Si2O7][Si04]O[OH]：成分复杂，主要为钙铝铁的硅酸盐类晶体常伸长成柱状或板状，晶面具明显条纹；普通成针状、纤维状集合体，在晶洞中易发育成晶簇黄绿、暗绿至黑绿色（随含铁多少而变化），晶面强玻璃光泽，透明至半透明。

硬度6～7，一组完全解理相对密度3.25～3.5 鉴定特征：具特有的黄绿或深绿色，晶体延长方向有条纹，硬度大 绿帘石主要为变质矿物，分布比较广泛色泽美丽者可做宝石石榴子石,石榴子石R″3R′″2[SiO4]3(R″=Ca2+、Mg2+、Fe2+、Mn2+；R′″=Al3+、Fe3+、Cr3+、Ti3+）：石榴子石成分多种多样，最常见的为铁铝石榴子石及钙铁石榴子石晶体发育良好，呈菱形十二面体、四角三八面体，或两者的聚形（图7），形如石榴子，通常在变质岩中呈分散粒状或粒状集合体呈深红、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,性脆相对密度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，相对密度较大 石榴子石是重要的变质矿物，常见于变质岩中，有的产于火成岩中因硬度大， 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红 柱 石,红柱石Al2[SiO4]O或Al2O3·SiO2：长柱状晶体（横断面近正方形)（图8），在岩石中呈柱状或放射状集合体后者形似菊花，俗称菊花石灰白色，有时呈浅红色，弱玻璃光泽，半透明。

硬度6.5～7.5（风化后变低），解理清楚相对密度3.16～3.20晶体中心沿柱体方向常有碳质填充鉴定特征：近正方形柱状晶体，有碳质黑心，或为放射状集合体 红柱石是典型的接触变质矿物，主要为富 铝岩石（如页岩、高岭土等）分解再结晶而成可用作高级耐火材料北京西山红山口菊花石沟及周口店等地皆产红柱石云 母,,,假六方柱体（图6）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，薄片有弹性相对密度2.7～3.1具高度不导电性常见种类有： ①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 ② 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 ③ 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，占地壳质量的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中国内蒙古丰镇、川西丹巴、新疆等地有较大型云母矿床绿 泥 石,,,绿泥石：成分复杂，是一族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)5[AlSi3O10][OH]8。

常呈叶片状、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 相对密度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物（如黑云母、角闪石、辉石等）在低温热水作用下易形成绿泥石蛇纹石和石棉,,,蛇纹石和石棉Mg6[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，脂肪或蜡状光泽，半透明硬度2.5～3.5，相对密度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，受到热水溶液作用，也经常变成蛇纹石蛇纹石的纤维状变种称温石棉，是石棉的一种具典型的丝绢光泽中国石棉产地很多，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滑 石,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。

相对密度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蜡石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、白云石等在热水溶液作用下可以产生滑石，常与菱镁矿等共生：,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中国滑石储量丰富，辽宁盖县、大石桥至海城一带及山东掖县、蓬莱等地为知名产地高 岭 石,高岭石Al4[Si4O10][OH]8或Al2O3·2SiO2·2H2O：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1～2.5相对密度2.6～2.63有吸水性(可粘舌)，和水后有可塑性 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：,高岭石为主要黏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料中国为著名的高岭土出产地，高岭土即因江西景德镇附近的高岭所产质佳而得名碳酸盐类矿物,本类矿物已知约80种，占地壳质量的1.7%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；其次还有铁、锰、铜等碳酸盐，可以构成金属矿床。

方 解 石,方解石CaCO3：晶体常为菱面体(图9)，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，是重要的光学仪器材料；一般为乳白色，或灰、黑等色，玻璃光泽硬度3，三组解理完全相对密度2.71 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，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、钟乳状等，称为文石（或称霰石）白 云 石,白云石CaMg[CO3]2：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、灰绿等色，玻璃光泽三组解理完全，硬度3.5～4相对密度2.8～2.9在稀盐酸中分解缓慢 鉴定特征：白云层与方解石十分相似，主要区别之点如下：,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）孔雀石和蓝铜矿,孔雀石Cu2[CO3][OH]2或CuCO3·Cu(OH)2和蓝铜矿Cu3[CO3]2[OH]2或2CuCO3·Cu(OH)2：是2种经常共生的铜矿。

形态近似，针状或柱状晶体；一般多呈钟乳状、肾状、被膜状或土状等晶体呈玻璃光泽，半透明硬度3.5～4相对密度3.8～4遇酸起泡不同之点是，孔雀石的颜色和条痕为翠绿色，蓝铜矿的颜色和条痕为天蓝色这2种矿物是由原生铜矿氧化而成的次生矿物，颜色鲜艳，可以作为铜矿石，其粉末是上等的绿色和蓝色颜料（石绿和石青），质纯色美者可作装饰品及艺术品硫酸盐类矿物,,,本类矿物种类虽多（约260种），但占地壳的质量很小（0.1％）大部分矿物是在地表条件下形成的重 晶 石,重晶石BaSO4：常成板状或柱状晶体（图10）；一般呈致密块状或板状、粒状集合体白、浅灰、浅黄、浅红等色，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明硬度2.5～3.5一般具三组互相垂直的完全解理相对密度4.3～4.6鉴定特征：硬度小，完全解理（可碎成小方块），相对密度大（重晶石据。