常见金属矿物的鉴定特征

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第一章 常见金属矿物的鉴定特征

一、辉钼矿(MOS2):

1、化学成分:辉钼矿的化学成分常常是纯净的,其中MO的含量约60%,S有40%。

2、晶体化学特点:辉钼矿内部为标准的层状构造。其中S离子作双层排列,每一双层内排列——MO离子层,层内以强金属键连接,而双层之间以很弱的分子键相联系。这一构造特点,就很容易理解下列辉钼矿的一系列特性。

3、鉴定特征:属元方晶系,晶体为六方板状,在?0001?面上有条纹。铅灰色,条痕有亮灰色,在瓷板上为黄绿色,强金属光泽。有一个极完全解理,薄片具有挠性,硬度极小,以手触之有滑感。辉钼矿常容易和石墨相混,鉴定时特别小心,与石墨矿的区别是辉钼矿具有特别的条痕色和强烈的金属光泽。

4、产状:辉钼矿主要产于高温热液矿脉中,在伟晶岩中有时亦有少量分布。

5、用途及产地:辉钼矿是唯一的钼矿石,90%用来冶炼特种钢,其余则用于电气工业、颜料工业、无线电以及化学生产等部门。主要产于东北锦西的杨家杖子,在矽卡岩中,该区辉钼矿是世界最大的钼矿床。

二、方铅矿族(PbS):

1、化学成分:Pb26.6%,S13.4%,方铅矿的成分中常常含有Ag(银)Cn(铜)En(锌)等杂质。

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2、晶体化学特点:结晶构造为立方面正格子,离子排列在各个角顶和立方体晶面的中央。因此方铅矿属等轴晶系,经常形成完好的立方体晶形。

3、鉴定特征:等轴晶系,常呈立方体晶形{100},集合体常呈粒状块体出现,颜色为铅灰色,金属光泽,具有完全的立方体解理(三组互相垂直的解理)11{100}),硬度低(2-3)度,比重大(7.4-7.6),方铅矿的颜色、光泽、条痕与辉锑矿相似,可以晶形、解理比重区分之。

4、产状:方铅矿几乎全部都是由热液形成的,是热液矿床中最典型的金属矿物,常与闪锌矿紧密共生,故常有铅锌矿之称,另外亦与黄铜矿、黄铁矿共生。

5、用途及产地:方铅矿为最重要的铅矿石,世界上所有铅的来源几乎都是从本矿物中提炼出来的,有时方铅矿中含Ag,量多时亦可在提炼Pb的同时提炼银。中国方铅矿的产地很多,最有名的产地是湖南常宁水口山、临湘、桃林等地。

三、闪锌矿族:闪锌矿——ZnS

1、化学组分:闪锌矿的成分中含Zn67.1%,经常含有铁(Fe),最多时可达20%。

2、晶体化学特点:立方面正格子,每个S被四个En包围成四面体状。En皆位于四面体之角顶,离子间以离子键向共价键过渡。

3、鉴定特征:等轴晶系,晶体为四面体{111}晶形,但在自然界常有粒状集合体出现,颜色由棕黄色到黑色,条痕由淡黄色到棕褐色(含铁增多而颜色变深),金刚光泽或半金属光泽,解理11{110}六组完全,比重小(3.5-4),硬度低(3-4),具脆性。

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4、产状产地同方铅矿。用途:闪锌矿为主要的锌矿石,有时还可从中提取少量的铟等极有价值的稀有元素。

四、辉锑矿:Sb2S3

1、化学组分:Sb71.4%,S28.6%,有时含有银Ag、金Au等混入物。 2、鉴定特征:斜方晶系,晶体常有柱状和针状,在柱面具立向纵纹,集合体呈放射状或呈致密粒状。颜色、条痕色均为铅灰色,金属光泽,硬度小(2-2.5),比重4.5-4.6,解理{010}完全,解理面上具有水平的聚片双晶条纹,根据这一点很容易与其他相似矿物如辉铋矿和方铅矿等相区别。

3、产状:辉锑矿是典型的低温热液矿物,常与辰砂石英等矿物共生。 4、用途:辉锑矿是主要的炼锑原料,锑的用途很广,主要用来制造耐磨材料(合金)如(铜+锑+锡合金,可用于制轴承)、橡胶工业、纺织工业、玻璃工业等。

5、产地:中国锑矿非常丰富,占全世界第一位,主要产地是湖南(占世界50%)新化锡矿山一带。

五、辉铋矿:Bi2S3(三硫化二铋)

1、化学组分:Bi81.2%,S18.8%,常含少量Pn、Cn、Fe、Sn等类质相同混入物。

2、鉴定特征:许多性质与辉锑矿相同,二者根据以下几点加以区别: ①在辉铋矿{010}解理面没有水平聚片双晶条纹。

②将KOH溶液加在辉铋矿晶面上无作用,在吹管下有铋的反应。 ③辉铋矿比重较大(6.4-6.6)

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④产状不同:二者绝不共生,辉铋矿仅产于高温热液矿床中,常与毒砂、黄铜矿共生。

3、用途及产地:提炼铋的主要来源,产于江西大瘐、广东翁县、广西宾阳、湖南汝城等地。

六、镍黄铁矿(Fe1Ni)2 S8

1、化学成分:不固定,Ni和Fe的比例一般为1:1,经常含有Co的类质同像混入物。其含量可由0.04-2.5%,镍黄铁矿的晶体非常少见,常常以极细小的颗粒分布在磁黄铁矿中,它的物理性质与磁黄铁矿很相似,肉眼很难鉴定,故常藉助于化学法进一步确定。

2、鉴定特征:青铜黄色(比磁铁矿的颜色稍淡一些),金属光泽,无磁性。溶于HNO3,溶液呈绿色。与二甲乙二醛钙试剂作用立刻呈桃红色,是为镍的反应,以此与磁黄铁矿加以区别。

3、产状:镍黄铁矿只产于基性或超基性的火成岩中,经常与磁黄铁矿和黄铜矿共生,这三种矿物在上述火成岩中的共生极具特征。所以在确定了易鉴定的磁黄铁矿和黄铜矿的存在后,就很容易通过化学分析和镜下鉴定来确认镍黄铁矿的存在。

4、产地:中国辽宁的清源、甘肃的小松山、山东临沂、西康、会理等地。

七、辉铜矿Cu2S

1、化学组分:Cu含量79.8%,S含量20.2%,在成分中经常含有Au、Ag、Fe等杂质。

2、鉴定特征:晶体很少见,常呈致密块体或粉末状、散布状出现。铅

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灰色,金属光泽,硬度低(2-3),具弱延展性(用小刀刻之,留下光亮的痕迹,细粒状者不易看到这种现象),溶于HNO3,溶液呈绿色,火焰下呈绿色焰色反应。

3、产状:辉铜矿主要是外生的,产生在硫化铜矿床的次生富集带内,是由硫化矿床氧化带下渗的硫酸铜溶液与原生硫化铜矿经化学反应而生成。

4、产地:

①中国西南区:主要有云南东川的硫化铜矿床,其中有辉铜矿、黄铜矿和斑铜矿。

②中国西北区:主要矿床是兰州附近的白银矿,规模很大,金属矿主要是黄铜矿、次生富集带内有辉铜矿、孔雀石、黄铜矿及少量斑铜矿。

③中国北部:山西中条山,金属矿物有黄铜矿、黄铁矿及少量辉铜矿。 ④中国东部:安徽铜官山硫化铜矿床,金属矿物有黄铜矿、黄铁矿及少量的斑铜矿和辉铜矿。

八、辉银矿:Ag2S

1、化学成分:Ag81.1%,S12.9%,类质同象混入物有Cu、Po、Su(锡)等含微量Ag和Au。

2、鉴定特征:等轴晶系,常为不完全晶体,通常呈立方体{100}、八面体{111}等形状,有时成O树枝状或皮壳状产出。新鲜面呈金属光泽,铅灰色,条痕灰色,性柔,硬度小(2-2.5),比重大(7.2-7.4)。辉铜矿溶于HNO3析出银,再加HC1生成AgC1乳白色沉淀,加氨水复被溶解。

3、产状:产于含银硫化物的热液矿床,含银硫化物氧化带下部亦有之。

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4、用途及产地:是银的重要矿石,具工业价值的最低含银量约为0.02%。主要产在吉林延吉的天宝山,云南双柏石羊厂、浙江宜平、丽水清田、广西贵县龙山坪圩、湖南长宁水口山等地也都有产出。

九、黄铜矿:CuFeS2

1、化学组分:Cu34.57t30.5%S34.9%,有时含有微量Ag和Au的混入物。

2、鉴定特征:常有致密块体和形状不规则的散布体,若有晶体时,则为四方四面体{111},金属光泽,铜黄色,条痕绿黑色,硬度低(3-4),比重4.1-4.3,性脆,火焰下呈兰绿色焰反应。与黄铁矿的区别主要是黄铁矿硬度大和晶形。

3、产状:在自然界黄铜矿可以在各种条件下形成,主要广泛分布在热液矿床中,常与黄铁矿磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、石英、方解石共生。

十、斑铜矿:Cu5FeS4

1、化学组分:铜Cu63.3%,常含有Ag的混入物。

2、鉴定特征:常呈致密块体或散布体出现,新鲜面为暗铜红色,表面常呈明显的暗紫或兰色斑状锖色,条痕黑色,半金属光泽,硬度小(3)。

3、产状:热液矿脉中略有分布,以次生硫化矿床富集带分布最广。 十一、黄铁矿:FeS2

1、化学组分:Fe46.6%,S53.4%,经常含有少量的Co和Au等混入物。 2、晶体化学特点:黄铁矿结晶格子构造为三方格子,有些和NaC1结晶格架相像,只不过这里的Fe相当于Na、S相当于C1。在这种构造中,S离子成对排列,并且互相切割,形成阴离子团[S2]2,这种阴离子团的延长方

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向与外立方体的对角线相平行,呈犬牙状交错排列。这里离子团中S-S之间以强的共价键紧密结合,由于这种原因,使黄铁矿具有很大的硬度,没有解理。

3、鉴定特征:黄铁矿常呈完好的立方体{100}和五角十二面体{210}的晶体。较常见的则是致密块状和颗粒状集合体。硬度大(6-6.5),无解理,强金属光泽,浅铜黄色,条痕绿黑色。

4、产状:在各种各样的地质条件下都能形成,它是分布最广的硫化物。 ①内力作用下:以热液矿脉为主,常与黄铜矿、方铅矿、闪锌矿共生。 ②外力作用:在还原环境沉积区域亦能形成,如含煤地层中砂页岩内。 4、用途:提取硫,制硫酸、铁矿石。 十二、磁黄铁矿:

1、化学组成:Fe略少于S,混入物有微量的Cu、N、Co等杂质。 2、鉴定特征:晶体罕见,常呈致密块体,具有特殊的青铜黄色,条痕灰黑色,金属光泽,硬度小,经常具有磁性。

3、产状:磁黄铁矿广泛分布在基性火成岩中,它与镍黄铁矿和黄铜矿紧密共生,另外接触交代矿床中,有时能形成很大的富集体。

4、产地:中国东北清源和安徽铜官山等地均有。可用来制造硫酸材料。 十三、赤铜矿(Cu2O)Cu88.8%,O11.2%,常含Cu、Fe2O3、SO2和水等机械混入。

1、鉴定特征:晶体为很小的八面体或菱形十二面体。常见的有致密块状或土状集合体。颜色为红色,有时呈灰色(细粒状或隐晶状集合体),条痕棕红色或褐红色,金刚光泽,硬度小(3.4-4),性脆。在火焰上烧之,

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将火焰染成淡绿色。

2、产状:由铜矿床次生富集带中辉铜矿或斑铜矿氧化而成。 十四、刚玉Ae2O3:Ae53.2%,O46.8%,结晶的刚玉成分很纯净,若含微量混入物常被染成各种颜色。含Cr表现为红色(红宝石),含Ti呈蓝色(蓝宝石),含Fe3表现为玫瑰色和棕色。

1、鉴定特征:三方晶系晶体常呈桶状、或柱状,在岩石中常呈分散粒状。颜色常带蓝灰色或黄灰色,玻璃光泽,硬度很大(9),比重较大(3.95-4.1)。

2、产状:常产于含A12O3多而含SiO2少的碱性火成岩中。如刚玉在正长岩质的伟晶岩中所产者常有开采价值,在区域变质作用下也能生成。刚玉为化学性质很稳定的矿物,故常见于漂砂矿床中。

3、用途:因硬度大,可作研磨材料、精密仪器轴或作手饰用。产于河北平山正长片麻岩中。

十五:石英(SiO2) 1、显晶质:水晶无色透明 2、紫晶:紫色透明半透明石英晶体

3、烟晶:烟灰色透明或带淡灰色、淡褐色,石英晶体。 4、墨晶:黑色,不透明状。

玉髓(SiO2):乳炼状,致密块体,乳灰色、天青色、浅黄色;玛瑙(SiO2):具各种彩色条带的玉髓。

十六、金刚石(碳族)C,具有最高的硬度,在物理化学上有很大稳定性。

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1、化学成分:无色透明的金刚石,常常是由纯碳组成的,带有彩色和透明的变化,则含有一些杂质如SiO2、MgO、Fe2O3、TiO2等。

2、晶体化学特点:在金刚石结晶构造中,每个碳原子均有另外四个相同的碳原子所围绕,联结排列成四面体状,呈立方面正格子,每一碳原子之间以非常紧固的共价键互相紧密相联,许多特性由此产生。

3、鉴定特征:常呈完好的八面体{111}晶体,晶棱、晶面常常是圆滑的,无色透明或半透明,具有标准的金刚光泽,最大的硬度(10),在紫外线下,发青兰色的磷光。

4、产状:金刚石的成因与深成超基性火成岩有关,是在极深处,并且是极高的温度和压力下从岩浆中最先结晶出来的。另外在外力作用下,原生矿床破坏后,可以形成金刚石漂沙矿床。

5、产地:南非若干地方均产金刚石,全世界的99%,中国湖南沅江流域或常德附近产金刚石沙矿,山东临沂亦有产出。

十七:赤铁矿(Fe2O3)Fe70%、O30%,有时含钛和Mg类质同像混入物。

1、鉴定特征:三方晶系,在晶洞中可以生成片板状或菱面体状晶体。但最常见者为致密块体、片状或鳞片状集合体,若为胶体者呈肾状或鲕状集合体。颜色由钢灰色至铁黑色,土状和粉末状者呈鲜红色,金属光泽,硬度较大(5-6)。赤铁矿与钛铁、磁铁矿相似,可根据条痕色及无脆性相区别。

2、产状及产地:赤铁矿成因是多种多样的,主要有下列三种情况: ①在某些接触交代矿床和热液矿术中,赤铁矿常常富集成庞大的矿床,

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常与磁铁矿、石英等矿物共生。如湖北大冶和内蒙白云鄂博铁矿。

②在外力作用条件下,可形成大量的鲕状或肾状赤铁矿,河北宣化龙关。

③在区域变质作用条件下,含铁质沉积物在高温高压下经过失水变成赤铁矿,如辽宁鞍山铁矿。

3、用途:主要用来提炼铁矿石,其次还可作红色染料。 十八、磁黄铁矿:

1、化学成分:在磁黄铁矿中铁略少于硫,混入物中有微量的Cn、Ni、Co等杂质。

2、鉴定特征;晶体罕见,常呈致密块体,具特殊的青铜黄色,条痕灰黑色,金属光泽,硬度小,经常具有磁性。

3、产状:磁黄铁矿广泛分布在基性火成岩中,它与镍黄铁矿、黄铜矿紧密共生,在接触交代矿床中,有时能形成很大的富集体。

4、产于东北清源和安徽洞官山等地,主要用来作硫酸原料。 十九、磁铁矿:FeFe2O4,其中FeO31%,Fe2O369%(Fe72.4%),有时含少量V.Ti(钒钛)。

1、鉴定特征:等轴晶系,晶体常呈完好的八面体,有时成菱形十二面体,集合体大部分成致密粒状块体出现。颜色为铁黑色,条痕黑色,半金属光泽,硬度5.5-6,比重中等(4.9-5.2),具强刚性。

2、产状及产地:磁铁矿的成因与赤铁矿相反,它是在还原条件下形成的,分布范围很广,各种类型的矿床在火成岩中均可见到,主要产状如下:

①岩浆矿床:在基性火成岩中可以形成钒钛磁铁矿矿体,如河北大庙。

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②接触交代矿床:产生在石灰岩和花岗岩的接触带,例如山东金岭镇。 ③区域变质矿床:常由高价铁被还原成低价铁形成磁铁矿,辽宁鞍山。 ④在氧化带磁铁矿比较稳定,故常能散布在漂沙矿床中,主要用来作矿石。

第二章 常见岩浆岩的鉴定特征

结构:系指岩浆岩的结晶程度,成分中矿物的形状及大小。 1、粒状结构:是全晶质(所有物质全结晶)的结构,所有矿物的颗粒不论其外形怎样,但其粒度的大小都大致相等。根据晶粒的粗细,又可分为粗粒(晶粒直径75mm)、中粒(5-2mm)、细粒(2-0.2mm)三种。粒状结构是深成岩所具有的。

2、斑状结构:较大的晶体分布在由细小晶粒、隐晶质或非晶质所组成的背景上时,就形成于斑状结构,前者称作班晶,后者称作基质。斑状结构就其结晶程度来讲,有全晶质和半晶质两种。

3、致密状结构:是一种隐晶质的结构,肉眼看不出它的晶粒。这种结构是在岩浆急剧冷凝下形成的,喷出岩常具有之。

4、伟晶结构:矿物的颗粒结晶特别大,它的形成是因岩浆有大量气体挥发份的存在,这种结晶又在伟晶岩中可以看到。

5、文象结构:它是伟晶结构的一种,主要出现在花岗岩的一种脉岩里。岩石中的长石晶体有规律的被无数同向排列着的石英柱体所贯穿。

A岩石的断面,特别是磨光面上看去,颇似东方的楔形文字,故名,

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具此结构的花岗岩的脉岩即称作文象花岗岩。

B玻璃结构:由于岩浆喷出地表,温度骤降,各种成分来不及结晶,而成此结构,为火山玻璃岩所具有,有些喷出岩的基质部分,有时也是玻璃质的。

6、珍珠结构:它是火山玻璃岩所具有的一种结构,岩浆物质凝结成非晶质的小圆球状,很象珍珠,岩石即称做珍珠岩。

构造:是指岩浆岩中的矿物成分在空间的排列及其充填的方式,简言之构造就是岩石外表的形态。

1、块状构造:组成岩石的矿物无定向排列,即谓之块状构造。多数岩浆岩均具有之。

2、气孔状构造:是指在岩石中分布着许多大小不等的近圆形的气孔,主要有喷出岩所具有的一种构造。形成的原因,是当岩浆喷出地表以后,由于压力减小,其中所包含的气体挥发份,即所冲出逸散而留下气孔。

3、杏仁构造:岩石上的气孔,如被一些次生的矿物质(碳酸盐类、燧石、玉髓、蛇纹石)所充填,恰似一个个的杏仁,这就形成了杏仁状构造,对于这些充填物质,称作杏仁石。

4、流纹构造:是由于岩石中板状或柱状的矿物,大致将一定方向成平行排列,致使岩石上具有“流纹”,这也是喷出岩所具有的构造,“流纹”即表示熔岩流的流动方向。

岩浆岩分类(各论)

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(一)橄榄岩、辉岩类(超基性岩类):

概述:本岩类包括橄榄岩和辉岩类的岩石,它们主要由铁镁矿物组成,含量达95%以上,有的几乎全部为深色矿物。矿物成分主要有橄榄石、辉石,次为角闪石及黑云母。金属矿以铁镁矿、铬铁矿为常见,各种岩石的组成均以一种矿物为主,具有单矿岩或近似单矿岩的性质。因为深色矿物占绝对优势,因而岩石的颜色最深,比重也大(3.27)。

①橄榄岩:主要由橄榄石组成,常含有少量辉石,全晶质,粗粒—中粒结构,深绿色、褐色或近于黑色。完全由橄榄石组成的变种,称作纯橄榄岩。粒状结构,具鲜明的橄榄绿色,橄榄石易于变化,在多数情况下都变成蛇纹石,这种作用称之为蛇纹石化作用。岩石经蛇纹石化以后,往往变得致密,表面上还可以看到遗留下来的橄榄石颗粒外形。

②辉岩主要由辉石组成,常含有少量的橄榄石,深色,粗粒结构。辉石多呈短柱状结晶,无规则的排列,解理清晰可见,有时看到蛇纹石化现象。

产状:岩体不大,在高温环境下往往分布在橄榄岩和纯橄榄岩体的外围。

成因及有关矿产:在许多地方超基性岩常和辉长岩共生,本类岩石分布虽不广泛,然而在找矿上都有重大意义,至于贵重稀有的矿床如铂、铬、镍、钴及金刚石等均产于其中。此外纯橄榄岩与橄榄岩经过热变质作用,形成一些贵重的非金属矿产,如:石棉、滑石、菱铁矿等。

(二)辉长岩——玄武岩类(基性岩类)

概述:本类岩石在分布上远较超其性岩为广泛,而喷出岩(玄武岩)

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又远多于深成岩,它们占全部喷出岩的23%。在化学成分上,这类岩石一般含有40-52%的SiO2、CuO、FeO和MgO,故在岩石里生成多量的基性斜长石和深色矿物(其中以辉石为主要)。

1、深成岩:

辉长岩:深灰色或灰黑色,结构由粗粒到中料。岩石主要由基性斜长石和辉石组成,角闪石和黑云母量均不多,斜长石呈浅灰色、浅褐色,辉石呈粒状或短柱状的结晶,多为紫色或绿黑色,如含有橄榄石时,则可看到橄榄绿的小晶粒,这种小晶粒在风化后而现褐色,这种含橄榄石的变种称作橄榄辉长岩。

产状及有关矿种:常成岩株或岩盖产出。主要矿种产地有山东济南、四川会理、云南东川。有钛铁矿、钒钛磁铁矿及铬、铂、镍、铜、钴等矿。

2、浅成岩:

辉绿玢岩:绿色或灰绿色,斑状结构,斑晶多为斜长石生成,基质细腻。

3、喷出岩

①辉绿岩:它是辉长岩的古相喷出岩,结晶由细粒到致密,岩石中的辉石往往被次生的绿泥岩所取代,而斜长石亦因发生钠长石而分出方解石、绿廉石等,使岩石呈现绿色。常从岩床和岩脉产出。

②玄武岩:它是辉长岩的新相喷出岩,结构有致密的、细粒的及斑状的。在具有粒状结构的岩石中,斜长石呈浅灰色的细长柱状,辉石为黑色的小晶体,班状结构结晶多半由斜长石组成。基质致密,因此称作玄武斑岩。岩石中如含有橄榄石时,则称作橄榄玄武岩,有时橄榄石结晶较粗而

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形成了斑晶,在蚀变作用,它们大都变成褐色的伊丁石了。此外,岩石上常密布较大的或细小的气孔,形成气孔构造。如为次生的碳酸盐类、玉髓、燧石等所充填成为杏仁状构造。

产状、分布及有关矿产:通常以广大面积的岩流或岩壳产出,我国云贵等省分布着广大玄武岩流。此外,东南沿海及内蒙古南部、西南部、东北各省均有分布。

在玄武岩中可能分布着铜、铅、锌矿床。

成因:基性岩系由辉长—玄武岩浆冷却而成,由于岩浆中含有较多的辉发组分,而在1000℃—1200℃的温度下易于流动,所以特多的形成了喷出岩。无论在陆台区还是褶皱区都有大量的玄武岩和辉绿岩的存在。本类岩石常与超基性岩共生,深成岩成较小的侵入体,喷出岩则常呈大片的岩流和覆盖层出现。

(三)闪长岩——安山岩类(中性岩类)

本类岩石也是常见的岩浆岩,也和基性岩一样,喷出岩(安山岩)远多于深成岩,安山岩及与其相近的一些岩石约占全球岩浆岩的23%,而闪长岩只占1.8%,深成岩常以大小不等的岩株或岩脉产出,喷出岩则是成岩流及覆盖层而分布。本类岩石是深色矿物减少而浅色矿物增多,两者含量比为1:2,岩石的颜色逐渐较浅。岩石的矿物成分,深色的以角闪石为主,辉石、黑云母次之;浅色矿物中以斜长石为主,有时也有少量的正长石和少量石英。

1、深成岩

①闪长岩:矿物成分主要是中性斜长石、石英和角闪石,全晶质细粒

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—粗粒结构。灰色或灰绿色,如深色矿物很多时,呈深灰色,甚至接近黑色,岩石中的斜长石呈灰白或灰绿色,角闪石为绿黑色或黑色。纯晶呈细长柱状或毛发状,表面常复以次生的绿色矿物(如绿泥石)。

闪长岩中,如含石英达10—20%时,则称作石英闪长岩,其中的斜长石属中性或酸性,这一变种已带有向酸性岩石过渡的性质。

②产状分布及有关矿产:一般成岩株、岩墙或岩床产出。湖北大冶——阳新一带分布甚广,安徽铜官山、山东金岭镇亦有分布,以铁矿铜矿和闪长岩共生。

2、浅成岩:闪长玢岩:灰绿色或灰褐色,斑状结构,斑晶常是斜长石,有时亦有角闪石,基质呈细粒状或致密状。

3、喷出岩:

①玢岩:是闪长岩的古相喷出岩,具斑状结构,斑晶多为斜长石组成,呈灰色的或浅绿色的巨大斑晶晶体,但因蚀变关系,大都光泽暗淡,模糊不清。

②安山岩:特征:新相喷出岩,斑状结构,斜长石的斑晶都很新鲜,基质多为半晶质或玻璃质,全晶质很少见。岩石一般是红、棕、绿等颜色,如含石英较多,则称英安岩,它是与石英闪长岩相当的喷出岩。

产状、矿物及用途:

安山岩都是火山喷发形成的,安山岩及英安岩一般没有什么矿产,只有在受了含有碳酸盐类的热液作用以后,可产生大量黄铁矿,其中还含有金或银。经过热液作用后的安山岩,其先成矿物都变成绿廉石、方解石、绿泥岩、蛇纹岩等。因而岩石本身也变为绿色或灰绿色。致密的安山岩可

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作耐酸材料或建筑材料。

(四)花岗岩——流纹岩类(酸性盐类)

1、概述:是含矽酸(SiO2)最多的一类岩石,含量一般为65%—75%,由于它已达到过渡饱和的程度,所以岩石中有大量的石英出现(30%左右),这是本类岩石在成分上的重要特征之一。同时,Fe、Mg、Ca的成分减少(2%—3%),而K、Na的成分增加,深色矿物含量很少(10%),主要是黑云母,而辉石、角闪石很少见。浅色矿物含量大增,除石英外,长石类矿物达60%以上,以钾长石为主,并有一些富含铀的酸性斜长石。因浅色矿物占大多数,故岩石的颜色一般都变浅,比重也较小。

花岗岩浆含有大量挥发份,在其地下深处冷凝时,结晶成粗粒结构,由其分出的伟晶岩最为常见,晶体由数公分到数公尺。正是由于挥发份的关系,随着花岗岩浆的侵入,可生成各种各样的金属矿产。

酸性岩石的深成岩——花岗岩、花岗闪长岩,常成大规模的侵入体形成巨大的岩基或岩株,在地壳中的分布量占25%。

2、深成岩:

①花岗岩(特征):主要是由正长石、石英、黑云母组成。次要矿物有钾斜长石、酸性斜长石、角闪石等。具全晶质粒状结构(粗、中、细粒),由于大量钾长石的存在,岩石常呈各种不同的肉红色。石英颗粒呈烟灰色,脂肪光泽,黑云母则成黑色或黄褐色小片散布其间。花岗岩的变种较多,主要为白云母花岗岩、二云母花岗岩、角闪石花岗岩、辉石花岗岩、白岗岩等。

②产状、分布及有关矿产:花岗岩与花岗闪长岩分布很广,常以巨大

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的岩基和岩株产出。岩体出露范围广,如南岑、兴安岭、阴山山脉均有产出,北京西山也有出露。有关矿产较多,如南岭钨、锡、铅矿,云南的钨锡矿及其它的铋、铜、铅、锌、锑、汞、金、银等矿均与花岗岩的侵入有直接关系。

花岗岩的主要用途可作建筑材料(质地坚硬、颜色美观)。

3、浅成岩:花岗斑岩特征:浅色,具斑状结构,斑晶较粗大,常由长石(主要是钾长石,也有酸性斜长石)和石英组成,基质通常为全晶质的粒状结构。

4、喷出岩:石英斑岩特征:古相喷出岩,具斑状结构,斑晶为长石和石英。由于经受过相当程度的蚀变作用,长石结晶一般是暗淡无光,基质常是致密的。岩石颜色大多呈红褐、黄、紫等色。

5、流纹岩:

①特征:新相喷出岩,呈浅黄、红、朱、紫、白等颜色,也具有斑状结构。斑晶细小,大多是长石类矿物,有时又以石英为主。基质通常为致密,其次还可看到黑色或褐色的普通角闪石细长晶体。

②产状及分布:流纹岩及石英斑岩可形成熔岩流,因岩浆的粘度较大,堆积厚,面积小,有时可与黑曜岩伴生。我国内蒙西部及东南沿海一带分布甚广。流纹岩受含硫气体及热液作用可生成明矾石。

(五)正常岩——粗面岩类(中性岩类、碱性岩类)霞石正长岩 1、概述:碱性岩的含意是指岩石中NaO>Ai2O3,而SiO2可以是饱和的或者是不饱和的。由于碱质含量的增高,在SiO2饱和的情况下,则生成大量的正长石和富钠的斜长石;如SiO2不饱和便生成一些似长石类矿物,

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如:霞石、白榴石、方钠石、黝方石等,此时则绝无石英存在。深色矿物以角闪石为主,其次为黑云母和辉石,在含量上仅为浅色矿物的1/4,故岩石的颜色一般是不深的。

2、深成岩 A正长岩:

①特征:全晶质,粒状结构,主要组成矿物为正长石和角闪石,次为甲微斜长石、斜长石(中性)、黑云母或辉石。颜色一般较浅,因含正长石的颜色不同,而呈现浅红、浅黄、灰黄或灰白等色,又因所含深色矿物的不同,因而在正长岩中又分做角闪正长岩、黑云母正长岩及辉石正长岩等属种。

②产状及分布:一般成较小的岩株或岩脉,产在花岗岩体的边际,很少独立出现。我国的中条山、河北下花园也有少量产出。

③有关矿产:主要有磷灰石和磁铁矿矿床,另因正长岩含铬较高,风化后可构铬矿。

B霞石正长岩:

①特征:本岩石因有霞石出现,为不饱和岩石(如有矽酸,则霞石转变为纳长石了),遂亦不可能有石英存在。其性质高于正长岩,在矿物组成上,长石占60%,主要为正长石,微斜长石及钠长石、霞石约占25%,深色矿物约为10%。颜色较浅,粗粒结构,成分中的霞石通常为不规则的粒状,黄色或淡灰绿色。脂肪光泽,因易风化,光泽常会变暗淡。风化深时,矿物已不存在,岩石上只留下褐色斑点。

②产状及分布:分布较少,常呈较小的岩株或岩脉产出。山西临汾紫

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金山和河北下花园等地有少量产出。

③有关矿产:主要是磷矿,其次为石墨和稀有元素。

2、浅成岩:正长斑岩——具斑状结构,斑晶为正长石和斜长石,有时黑云母或角闪石也可能构成斑晶。基质甚细,为全晶质,多为正长石的微晶组成。

3、喷出岩:正长斑岩(或角斑岩)——为古相喷出岩,具斑状结构,斑晶由正长石组成,基质致密,深色矿物常受到一定程度的破坏,岩石通常呈灰黄、灰绿、或淡红褐等色。

4、粗面岩:

①特征:是正长岩的新相喷出岩类,颜色为灰色、暗淡的灰绿色、黄色或淡红色,常具有斑状结构,基质成致密状,以至玻璃质,有流纹构造和气孔构造。粗面岩的矿物成分近似正长岩,其中的斑晶,主要由一种无色透明且具有玻璃光泽的钾长石——透长石所组成。其次还有少量的斜长石、黑云母以及角闪石的斑晶,岩石的断面粗糙不平,故称之为粗面岩。

②产状及分布:分布不太广,但多于正长岩,一些近代火山常有粗面岩流的喷出,并常与玄武岩共生。

(六)脉岩:

1、概念:随着一些深成岩的形成,往往形成一些充填于裂隙的特殊岩石,这些岩石都成脉状,所以叫作脉岩。脉岩的特点是它的矿物成分和化学成分都与其伴生的深成岩有许多共同之点。在某种情况下,因经过分异作用,其矿物成分显得比较简单,即在成分上或以浅色矿物(长石、石类)为主,是所谓浅色脉岩;或以深色矿物(铁镁矿物)为主,即所谓深色脉

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岩。脉岩的结晶颗粒特别粗大,即所谓伟晶结构。产生脉岩的裂隙通常一部分是在与其伴生的深成岩中,一部分伸向围岩里。总之,脉岩的生成必源自与其相当的深成岩,而不是独立产出的各类岩石。

未分脉岩(未经分异作用而生成的):它的化学成分与其伴生的深成岩基本相同,其特点即常呈斑状结构,斑晶较大,基质也较粗。

二分脉岩(经过分异的):包括浅色脉岩和深色脉岩。但后者比较常见。 2、浅色脉岩:

①细晶岩:结晶较细的全晶质岩石。各类深成岩都有相当的细晶岩,因此,细晶岩有多种,如:辉长细晶岩、闪长细晶岩、正常细晶岩、花岗细晶岩等。花岗细晶岩的主要矿物成份是石英、正长石,次为钾微斜长石和酸性斜长石。颜色常为黄白色或浅红色,有时还可看到极少量的鳞片状云母、电气石、石榴石的细小晶体。

②伟晶岩:是一种结构极粗的岩石,这是由于气体挥发份作用的结果,所以它是岩浆冷凝末期的产物。和细晶岩一样,伟晶岩也有正长伟晶岩、闪长伟晶岩等。但常见的是极具经济价值的花岗伟晶岩。伟晶花岗岩的矿物成分与细晶岩很相似,只是结构不同,系伟晶结构,具文象结构的称文象花岗岩。伟晶岩常以不规则的扁豆体或岩脉产于侵入体内或与侵入体直接接触的围岩中。在它里面可以产有贵重的白云母矿床和长石矿床,此外,还可含有各种稀有元素矿物如绿柱石(含铍)、锂辉石(含锂)褐钇钽矿(含钇、钽)。伟晶岩主要产于内蒙南部和东北海城。

3、深色脉岩:

煌斑岩:主要由深色矿物——黑云母、角闪石或辉石所组成的,其次

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为正长石及斜长石。岩石的颜色很深,黑或褐黑色,粗状结构,亦有斑状结构,斑晶均为其中的深色矿物组成,因组成矿物不同,煌斑岩也分多种,常见的由黑云母、角闪石、斜长石组成的云煌岩,由普通辉石、黑云母、朱色角闪石、斜长石组成的煌斑岩,由斜长石、角闪石、辉石组成的拉辉煌斑岩等数种。

(七)火山玻璃岩:由火山口喷发出来的岩浆,由于温度骤降,各种成分来不及结晶,就形成了具有玻璃结构的火山玻璃岩,在构造上往往表现出明显的流纹和满布气孔。这类岩石主要分布在古代火山区域。

1、黑跃岩:呈黑色、深灰或浅红等颜色,有玻璃光泽,贝壳状断口,这是一种酸性岩石,有时与流纹岩及石英斑岩共生。

2、松脂岩:常呈褐色、棕红色或灰绿色,具松脂光泽,有时有流纹构造。

3、浮岩:是一种多孔状的白色岩石,以质轻能浮于水面而得名。 4、珍珠岩:具珍珠结构,“珍珠”有红、褐、黑等各种颜色,基质常有明显的流纹构造。

第三章变质岩及常见矿物的鉴定特征

一、变质岩的矿物:

(一)与岩浆岩和沉积岩相共有的矿物:主要是石英、长石、云母、普通角闪石、辉石、绿廉石、方鲜石、白云石等。

(二)变质岩特有的矿物:十字石、石榴石、红柱石、矽线石、兰晶

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石、兰闪石、滑石、董青石、矽灰石、符山石、金云母、石墨透闪石、镜钛矿、金红石、阳起石、红柱石等。阳起石是界于浅变带和中变带之间,兰晶石、十字石代表中变带,而矽线石代表深变带。上述矿物称为标准变质矿物。

二、变质岩的结构与构造:

(一)变质岩的结构与岩浆岩相似,只是在结构命名上加“变晶”二字,变质岩矿物的结晶情况不受结晶顺序和空间的影响,而是取决于矿物本身结晶能力的强弱,如:石榴石、电气石、兰晶石、十字石等矿物的结晶能力较强,往往形成晶形较好的“变斑晶”,而云母、石英长石的结晶能力较弱,故结晶也往往是较差的。

(二)变质岩的结构:

1、等粒变晶结构:所有矿物颗粒的大小大致相等,相当于岩浆岩的粒状结构,如:大理岩、石英岩和某些片麻岩均为此类结构。

2、斑状变晶结构:与岩浆岩的斑状结构相似,在细粒的基质中,分布着较大的较完整的晶体——“变斑晶”某些片麻岩、片岩、绿片石具之。

(三)变质岩的构造:

1、片理构造:在变质岩中大多数的“结晶片岩”中,都具有片理构造,即在岩石表面出现一种片状的现象。它的形成是由于大量片状、板状和柱状矿物(云母、绿泥石、玉髓、角闪石、长石等)在压力的影响下成平行排列的结果。这种构造既反映了变质岩生成时的情况,也是用来鉴定变质岩的很好的特征。

①片状构造:是由一些结晶较大的片状矿物(云母、绿泥石)作平行

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排列而成的,片理较薄而清晰,具有这种构造的岩石即叫做片岩。

②片麻状构造:岩石中的深色矿物(角闪石、黑云母)和浅色矿物(长石、石英),相向成带状分布,在岩石的外观上,构成一种黑白相间的层带状构造(层带较宽,且是断续的),即称作片麻状构造,主要出现在结晶较粗的片麻岩中。

③千枚状构造:千枚状构造的片理很清,是由结晶细小的矿物(绢云母)平行排列而成,片理面的光泽较弱,成丝绢光泽,是千枚岩所具有的一种构造。

④眼球状构造:岩石中一些组成“变斑晶”的浅色矿物(长石)的晶体受压力作用被压扁或拉长之后,包围在深色矿物当中,很像眼球状,就叫做眼球状构造。它可使岩石的片理构造表现的更为明显,此种构造常出现在一些片麻岩中。

⑤板状构造:比较柔性的岩石(如页岩),受应力作用后,不产生碎裂,而只产生若干组平行的细纹,叫作劈理,岩石沿着劈理劈开成平行的板状,因而称作板状构造(亦称板状劈理)。在劈理面上可星星点点看见绢云母小鳞片的微弱闪光,具有这种构造的岩石叫作板岩。

三、各类变质岩的特征: (一)接触变质作用的岩石:

1、大理岩:是由石灰岩或白云岩经再结晶作用变质而成,具等粒变晶结构,有白色、浅红、浅绿、深灰等各种颜色。蛇纹石大理岩、石墨大理岩因含有带颜色的矿物(变质中生成),具有美丽的斑彩,异常美观。大理岩在接触变质作用和区域变质作下都可生成。著名产地云南大理。纯白致

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密大理岩称为汉白玉。

2、石英岩(变质石英岩):是由砂岩变质而成,在变质当中,石英颗粒与矽质胶结物结合为一体,所以变质石英岩的硬度和结晶程度均较砂岩为高。主要成分是石英,但亦可含少量的长石、白云母、黑云母和绿泥石付矿物。纯石英岩为纯白色,含少量铁的氧化物则呈红色。

3、角岩:系由泥质岩石(页岩)在热变质下变质形成,它是一种暗灰色至灰白色致密的微晶质岩石,无片理构造,贝壳状断口,矿物成分以石英、云母为主,次有长石、角闪石、辉石等,还可含有红柱石、董青石,矽线石等标准变质矿物。距侵入体由近到远分别产生矽线石角岩、红柱石角岩和角岩。红柱石晶体放射状排列,酷似菊花,又称菊花石。

4、矽咔岩:矽咔岩是典型的接触交代作用的产物。成分比较复杂,一般以石榴石和钙铁辉石、透辉石为主,还可含有磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等金属矿物,颜色深暗,粗粒状结构。与其有关的矿床有铁、铜、铅、锌、钨、钼等矿。湖北大冶、安徽铜官山、山东金岭镇、湖南常宁水口、云南东部、东北杨家杖子均有矽咔岩矿床的存在。

(二)自变作用的岩石:

1、云英岩:岩石主要由石英、锂云母、白云母等组成,并可含有电气石、氟石、黄玉、绿柱石等气成矿物,有时还见到锡石、黑钨矿、黄铜矿等金属矿物。岩石具等粒变晶结构,颜色较浅(近似花岗岩,从成分上加以区别)。

2、蛇纹岩:主要矿物成分是蛇纹石,颜色有各种绿色,有的近于黑色(含细小分散的磁铁矿所致),结构致密,经常被许多石棉、滑石及菱镁矿

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