各类岩石描述 (2)

各类岩石描述

1、凝灰岩

凝灰岩是火山喷出地表，颗粒比较细（可以随风漂移，可距离火山口较远）下落地表的火山灰，堆积固结成岩的产物，主要以中酸性为主，大部分出露于晚侏罗系。 在福建“南园”地区出露最完整，所以命名为南园组。 在江西，上饶鹅湖岭附近出露最完整，故命名为鹅湖岭组。 主要为一套凝灰岩，凝灰质砂岩、粉砂岩互层夹安山岩、粗面岩的火山岩系地层。 承德避暑山庄我没有去过，所以，不知道石刻凝灰岩的成分，但凝灰岩（酸性的）不外乎以下这几种特征（描述几种常见的）：

1.晶屑玻屑凝灰岩：颜色以灰白色为主，凝灰结构，块状构造。晶屑玻屑含量小于10%，晶屑以石英、长石及少量暗色矿物组成。玻屑含量3-10%，玻璃质。凝灰质胶结，块状构造，岩石坚硬，厚层-巨厚层状。产于距离火山口较远地带。

2.凝灰岩：灰白色为主，晶屑特征同上，只是晶屑含量10-30%。凝灰结果，块状构造。产于距离火山口较远地带。

3.熔结凝灰岩：晶屑特征同（1），灰-深灰色，熔岩结构，块状构造，胶结物为熔岩胶结，岩石致密坚硬。

4.流纹质凝灰岩：晶屑特征同（1），灰-深灰色，流纹条带（黑白相间）清晰，流纹结构，块状构造，熔岩质胶结，产于距离火山口较近地带，岩石致密坚硬。

2、辉绿岩

一种基性浅成侵入岩。深灰、灰黑色。主要由辉石和基性长石（与辉长岩成分相当的浅成岩类）组成，含少量橄榄石、黑云母、石英、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿等。基性斜长石常蚀变为钠长石、黝帘石、绿帘石和高岭石；辉石常蚀变为绿泥石、角闪石和碳酸盐类矿物。因绿泥石的颜色而整体常呈灰绿色。

辉绿岩为深源玄武质岩浆向地壳浅部侵入结晶形成，常呈岩脉、岩墙、岩床或充填于玄武岩火山口中的岩株状产出。

按次要矿物的不同，可分为橄榄辉绿岩、石英辉绿岩等。可做建筑石材或工艺石料，是铸石原料。质地均匀、无裂纹者可做石材原料，细粒者尤佳。如贵州的“罗甸绿”、浙江临海的“孔雀绿”、河南的“五龙青”、“菊花青”均属此类矿床。

3、花岗岩

花岗岩是一种火山爆发的熔岩且受到相当的压力在熔融状态下隆起至地壳表层之构造岩。在地壳表层形成中，缓慢地移动冷却下来。属于火成岩之一种，火成岩是由含有硅酸盐(Silicate)熔融物的岩浆或熔岩冷却固化结晶形成的一种物质。当熔化的岩浆冷凝固结时，矿物即形成于火成岩，像橄榄石、辉石之类。其密度最大的铁镁硅酸盐矿物，在岩浆温度最高时形成；密度较小的矿物，如长石和石英，则在冷却的后期形成。形成于熔岩中的矿物，通常可以毫无拘束地生长，并有发育完好

的晶形。引用中国仪器超市（www.cimart.com.cn）的资料：花岗岩为粒状结晶质岩石，主要的成分矿石为碱性长石及石英。通常长石含量多于石英，两者成互嵌组织产状有如下三类：(1)不同成分碱性长石单独产出、(2)不同的碱性长石以同形类质成固熔体或双晶状交生、(3)与钙长石成固熔体造成聚片双晶交生，但其中80-85%为钠长石。碱性长石在

岩石学是指正长石、微斜长石、钠长石及奥长石或由上述长石合成固熔体，奥长石中所含钠长石分子百分比不低80%。钾长石(正长石或微斜长石分子)、钠长石分子式分别以K(Al Si3O8)及Na(Al Si3O8)表示。钙长石分子式为CaAl2 Si3O8。钙长石与钠长石成分可以各种比例形成固熔体，即矿物学所谓之斜长石矿物或钙~钠长石类。

商业用花岗岩包括前述之花岗岩、片麻岩，片麻花岗岩、花岗片岩及学者所称之正长岩、花岗闪长岩的成分介于其间之岩石。片麻岩类之岩石包括矿物成分、类似花岗岩及具粒状结晶组织者。商业用花岗岩亦包括其它类似之组织、含少量副成分矿物之长石质结晶岩，主要为装饰用者，如岩石学者所称之钙斜长石。片麻岩为具粗理之结晶质岩石，主要由硅酸盐类矿物组成，呈镶嵌状及粒状结晶组织，不同类之矿物以规则或不规则，交互排列而造成。依照美国的材料试验协会分类花岗岩分成普通花岗岩与黑花岗岩两种。普通花岗岩由石英、长石、云石等组成，又因有色矿物而带有黑色或暗绿色，整体而言常受长石左右其色泽。黑花岗岩的暗绿色或黑色岩石，由斜长石、辉石、橄榄石、角闪石等造岩而成，故黑花岗岩又分成斑粝岩、辉绿岩、玄武岩等三种。

一种深成酸性火成岩，属于岩浆岩。俗称花岗石。二氧化硅含量多在70％以上。块状无层理，花岗镶嵌结构，常经球状风化。颜色较浅，以灰白色、肉红色者较常见。主要由石英(硬度7)、长石（硬度6）和少量黑云母（硬度2-4）等暗色矿物组成。石英含量为20％～40％，碱性长石多于斜长石，约占长石总量的2／3以上。碱性长石为各种钾长石和钠长石，斜长石主要为钠更长石或更长石。暗色矿物以黑云母为主，含少量角闪石。具花岗结构或似斑状结构。按所含矿物种类，可分为黑色花岗岩（参见：www.xuechisc.com）、白云母花岗岩、角闪花岗岩、二云母花岗岩等；按结构构造，可分为细粒花岗岩、中粒花岗岩、粗粒花岗岩、斑状花岗岩、似斑状花岗岩、晶洞花岗岩及片麻状花岗岩等；按所含副矿物，可分为含锡石花岗岩、含铌铁矿花岗岩、含铍花岗岩、锂云母花岗岩、电气石花岗岩等。常见长石化、云英岩化、电气石化等自变质作用。花岗岩是一种分布广泛的岩石，

各个地质时代都有产出。形态多为岩基、岩株、岩钟等。在成因方面，有人认为花岗岩是地壳深处的花岗岩浆经冷凝结晶或由玄武岩浆结晶分异而成，也有人认为是深度变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。许多有色金属矿产如铜、铅、锌、钨、锡、铋、钼等，贵金属如金、银等，稀有金属如铌、钽、铍等，放射性元素如铀、钍等，都与花岗岩有关。花岗岩结构均匀，质地坚硬，颜色美观，是优质建筑石料。抗压强度根据石材品种和产地不同而异，约为1000-3000公斤／厘米。花岗岩不易风化，颜色美观，外观色泽可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨损，除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面外，还是露天雕刻的首选之材。

3、脉岩

脉岩是常呈脉状或岩墙状产出的火成岩，故名。有的脉岩按其成分常和一定的深成岩体相关，可分为花岗斑岩、辉长玢岩、闪长玢岩等。有的以浅色矿物为主要成分，如细晶岩、伟晶岩；有的以暗色矿物集中，叫做煌斑岩。

岩石矿物的分类及鉴别特征

概述：岩石（rock）是由一种或多种矿物或者岩屑组成的集合体。按照岩石的成因，分为三大类：沉积岩、岩浆岩、变质岩。

沉积岩：是由各种外力地质作力形成的沉积物在地表或近地表条件下，经过固结成岩作用形成的岩石。

按成因又可分为四大类：

表2-1 沉积岩分类简表

分类 碎屑岩 火山碎屑岩 粘土岩 化学岩和生物化学岩

结构 碎屑结构 碎屑结构 泥质结构 生物结构或化学结构

砾状结构>2mm 砂状结构2～0.05mm 粉砂状结构0.05～0.005mm 粒径>100mm 粒径2～100mm 粒径<2mm 粒径<0.005mm

岩石名称 砾岩 砂岩 粉砂岩 集块岩 火山角砾岩 凝灰岩 未固结 粘土 碳酸盐岩 灰岩

白云岩

铁质岩

固结 泥岩 锰质岩

······

页岩 可燃有机岩 煤

石油

沉积岩的分布：

粘土岩分布最广：77.2%

砂岩： 13.2%

灰岩： 7.7%

以上三种岩石占沉积岩总数的98%以上

岩浆岩（magmatite）是熔融状态的岩浆（magma）冷凝而成的岩石。

表2-2 岩浆岩分类简表

岩石类型 超基性岩 基 性 岩 中 性 岩 酸 性 岩

岩石名称 深成岩 橄榄岩、辉石岩 辉长岩 闪长岩 花岗岩

浅成岩 苦橄岩 辉绿岩 闪长玢岩 花岗斑岩、

喷出岩 金伯利岩 玄武岩 安山岩 流纹岩

SiO2的饱和 程 度 SiO2<45%强烈不饱和贫SiO2 SiO245-52%不饱和→饱和少有石英 SiO252-65%饱和→过饱和、石英含量少 SiO2>65%强烈过饱和游离石英＞20%

造岩元素 含量的变化 Fe Mg Cu → Fe Mg Cu Al → Fe Ca Al Na → Ca Na K Al + SiO2

岩石颜色 的变化 深（绿黑）→ 暗（绿灰）→ 中色（灰色）→ 浅色（肉红、灰白）

矿物组合 变 化 橄榄石、辉石（无石英） 辉石、富钙斜长石、角闪石(基本无石英) 钙钠中等的斜长石、角闪石(少石英、黑云母) 富钠斜长石、正长石，石英大量出现

变质岩（metamorphic rock）是地壳中已形成的岩石（岩浆岩、沉积岩等）在高温、高压及化学活动性流体的作用下，使原来岩石的成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石。

岩浆岩变质形成的变质岩称正变质岩； 沉积岩变质形成的岩石称副变质岩。

三大类岩石的分布及产状

岩石类型 主要分布位置 重量百分比 地表分布面积 产出状态

陆地 海洋

沉积岩 地表或近地表 5% 75% 少量 层状

岩浆岩 地下深处 89% 25% 占大多数 块状或脉状

变质岩 构造运动剧烈地带或岩体周围 6% 几乎没有 介于二者之间

第一节 常见矿物的肉眼鉴定

目的：1、学会常见矿物的肉眼鉴定方法；

2、加深对地壳的物质组成的认识。

一、 矿物的形态

矿物的形态有单体形态和集合体形态之分。

（一）单体形态

由于矿物具一定的化学成分和结晶构造，在适宜的条件下，可形成具一定外形的几何多面体，称为晶体（crystal）。完好晶体的自然表面称晶面（crystal face），它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面。晶体的形态称为晶形（crystal form）。各种矿物都有其独特的晶形，它是鉴别矿物的重要依据之一。尽管矿物的晶形多种多样，但归纳起来，矿物单体晶形可分为三种类型（图2-1）：

一向延长型 呈柱状或针状，如石英、辉锑矿、角闪石等；

二向延长型 呈片状或板状，如石膏和云母等；

三向等长型 呈粒状，如黄铁矿等。

矿物的晶体大小与生长环境有关，在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体，例如，曾发现巨大的白云母晶体，其晶面可达7m2，但有些矿物的晶体极小，如高岭石的晶体仅为10～n×10μm，需在电子显微镜下才能观察到。同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后，先结晶的矿物晶形较完好，后结晶的则受先结晶的矿物限制，常形成扇形不甚规则的“他形”晶。

（二）集合体形态

自然界的地质条件较为复杂、呈完好晶形以单体产出的矿物较少，绝大多数矿物都是以多个单体聚合在一起产出，同种矿物的许多个单体聚合在一起形成的整体称矿物集合体。

1．晶质矿物集合体形态：根据集合体中矿物颗粒大小可分为两类：肉眼或放大镜可辨认矿物颗粒界限的显晶集合体和只能在显微镜下辨认出矿物单体的隐晶集合体。

显晶集合体形态多取决于矿物单体的形态和它们的集合方式：如柱状和针状集合体是柱状或针状单体的不规则聚合体；纤维状集合体是针状单体大致平行密集排列而成；放射状集合体是柱状或针状单体，少数可为片状单休，以一点为中心向外成放射状排列而成；片状或板状集合体是片状或板状单体的不规则聚合体；粒状集合体是三向等长的单体的不规则聚合体；最典型且最常见的集合体是石英的晶簇状集合体，所谓晶簇（druse）是指若干个晶体在共同的基座上丛生在一起，且其中发育最好的晶体与基底近于垂直的单晶体群(图2-2)。

隐晶集合体是用放大镜也看不见单体界限的集合体，按其紧密程度可分为致密块状和疏松块状（土状）。

2．非晶质矿物的形态：非晶质矿物没有一定的晶形，它的颗粒在显微镜下也难以辨认，故主要根据外表形态或成因分类，常见的有：分泌体——岩石中形状不规则或球形的空洞被胶体等物质逐层自外向内充填而成，常呈同心层状，大者（d＞1cm）称晶腺，小者（d＜1cm）称杏仁体。鲕状和豆状集合体是由许多球粒结核体彼此胶结而成的集合体，球粒小如鱼卵者称鲕状，大如豆粒者称豆状。此外，还有钟乳状、葡萄状、肾状集合体等，当非晶质矿物的集合体无一定外形，但较致密时称块状集合体，呈松散粉末时称粉末状集合

体。

二、矿物的各种物理性质

各种矿物都有一定的物理性质，这是由其矿物组分的晶体结构特点所决定的。矿物的主要物理性质有光学性质、力学性质以及磁性、压电性等等，这些性质是肉眼鉴定矿物的主要依据。

（一）矿物的光学性质

矿物的光学性质有颜色、条痕、光泽和透明度等。它是矿物对可见光的吸收、反射和透射等的程度不同所致，与矿物的化学成分和晶体结构密切相关。

透明度 透明度（transParency）是指光线透过矿物的程度，它与矿物吸收可见光的能力有关，并取决于晶体中的阳离子类型和键性，可分为透明、半透明和不透明三个等级。

颜色 颜色（color）是矿物对不同波长可见光吸收程度不同的反映。如对各种波长可见光不同程度的均匀吸收，则显出黑、灰等颜色；如矿物选择吸收某些波长的可见光，则显示出各种不同的颜色。不透明的金属矿物颜色较固定；某些透明矿物常因混有不同杂质，或因其它原因而呈现不同的颜色。

矿物本身固有的颜色称自色，它与矿物本身的化学成分和内部结构有关，对鉴定矿物有重要意义，如方铅矿为铅灰色。矿物因含杂质或气泡等引起的颜色叫他色，如石英纯净时为无色，杂质的混入可使石英染成紫、蓝、烟灰等色。此外。矿物还可因表面氧化等原固产生假色，如黄铁矿新鲜面为浅铜黄色，表面氧化后常呈褐黄色。

在描述颜色时，通常采用以下方法：

1．标准色谱法：利用标准色谱（红、橙、黄、绿、青、蓝、紫）以及白，灰、黑来描述矿物的颜色。例如孔雀石为绿色，斜长石为白色，当矿物颜色与标准色谱程度上有差异时，可加适当的形容词，如淡红色，暗灰色。

2．类比法：把矿物和常见的实物进行对比来描述矿物的颜色。例如：铜黄色、铁黑色、乳白色等。

3．二名法：矿物的颜色较复杂时，可用两种标准色谱中的颜色来描述，在书写顺序上，主要的颜色写在后面，例如黄绿色表示绿色为主，带黄色色调。

在观察和描述矿物颜色时应以矿物新鲜面颜色为准。

条痕 条痕色（streak）是矿物粉末的颜色，通常是用矿物在毛瓷板上刻划来观察。透明矿物的粉末因可见光已全反射而呈白色或无色，不透明的金属矿物的条痕色比较固定，它代表了矿物的自身颜色，可作鉴定矿物的标志。

条痕色可以和矿物自色一致，也可以不一致。由于条痕色消除了假色的干扰，减轻了他色的影响，突出了自色，因而它比矿物颜色更稳定，更有鉴定意义。如块状赤铁矿可以是铁黑色，也可以是红褐色，但条痕色都是樱红色。

光泽 光泽（luster）是矿物表面对可见光的反射、折射或吸收能力的反映。矿物的光泽与组成矿物的离子类型、原子量和键性有关，也与矿物表面的光滑度有关。按光泽的强弱分为玻璃光泽、金刚光泽、半金属光泽和金属光泽四个等级。

① 金属光泽：矿物反射光能力强似金属磨光面，如方铅矿、黄铁矿；

② 半金属光泽：矿物反射光能力较弱，似未经磨光的金属表硕，如磁铁矿；

③ 金刚光泽：矿物反射光能力弱，如金刚石；

④ 玻璃光泽：矿物反射光能力很弱，和平板玻璃相仿。

金刚光泽和玻璃光泽合称非金属光泽。由于反射光受到矿物颜色、表面平坦程度及矿物集合方式等因素影响，常出现一些特殊光泽，如：

油脂光泽：反射光在透明、半透明矿物不平坦断面上散射成油脂状光亮，如石英断面；

树脂光泽：在不平坦断面上呈现如松香等树脂般的光泽，如浅色闪锌矿；

丝绢光泽：纤维状集合体表面所呈现的丝绸状反光，如纤维石膏；

珍珠光泽，矿物平坦断面上呈现的似贝壳内壁一样柔和而多彩的光泽，如云母；

土状光泽：，粉未状或土状集合体的矿物表面暗淡无光象土块那样的光泽，如高岭石。

观察光泽时注意：①转动标本，注意观察反光最强的矿物的小平面（即晶面或解理面），

不要求整个标本同时反光都强；②虽然金属光泽反光最强，玻璃光泽反光最弱，但某些具玻璃光泽的矿物并不暗淡，故在确定光泽等级时要借助条痕色。

（二）矿物的力学性质

矿物的力学性质包括解理、断口、硬度等，它是矿物受外力作用后的反映，与矿物的晶体构造等有关。

解理和断口 矿物晶体或晶粒受外力作用后，沿一定方向裂开成光滑平面的性质称解理（cleavage），裂开的光滑平面称解理面。矿物受力后在任一方向上裂开称凹凸不平的断面的性质称断口。

解理由晶质矿物内部结构所决定，只有当单个晶体颗粒较大时，肉眼才能看到解理，一般在标本上如果见到晶粒的断裂面为闪光的小平面，即为解理面。

根据解理出现的难易程度及解理面的大小、光滑程度，可将解理分成五级：极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理和极不完全解理。

有的矿物只在一个方向上出现一系列平行的解理面，即具一组解理，如云母；有的矿物在几个方向上出现一系列平行且相交的解理面，即具几组解理，如方铅矿具三组相互垂直的解理；方解石具三组菱面解理（图2-3）。

具不完全解理，尤其是无解理的晶质矿物和非晶质矿物，在外力作用下会产生断口。断口常具一定的形态特征，也可作为鉴定矿物的辅助依据，如石英具贝壳状断口，断面呈椭圆形光滑曲面，类似蚌壳的表面形态；黄铁矿等矿物具参差状断口，断面参差不平，粗糙起伏。

矿物的解理与断口出现的难易程度互为消长，因而具极完全解理和多组完全解理的矿

物表面，往往难于见到断口，多数矿物则是沿某一固定方向的解理与沿任意方向的断口同时出现。

硬度 硬度（hardness）是矿物抵抗外来机械作用（如刻划、压入或研磨等）的能力。矿物的硬度与矿物内部质点的联结力有关，矿物中离子半径愈小，其结合力愈大，矿物的硬度也愈大。质点间化学键的类型常影响矿物的硬度，化合物为离子键，其硬度常较大，金属键的硬度较小，呈分子键的硬度最小。测定矿物硬度的绝对值需用特殊装置。在鉴定矿物时常用相对硬度，一般用十种矿物作为标准，将要鉴定的矿物与其相互刻划来比较来确定。这十种矿物按其硬度从小到大依次为滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石，并称之为十级摩氏硬度计。在野外鉴定矿物的硬度时通常是用小刀（硬度为5.25～5.5）和指甲（硬度为2～2.5）进行。也可以用其它已知硬度的矿物相互刻划来鉴定。

矿物除力学和光学性质外，还有其它物理特性：

比重：常凭经验用手掂估矿物的轻重，将矿物的比重分为三级：轻（<2.5）、中等（2.5～4）、重（＞4）．绝大多数矿物具中等比重，只有比重特别轻或特别重时，才有鉴定意义。如方铅矿比重大，石墨比重小。

弹性：指矿物受外力作用（弹性极限内）能发生弯曲形变，外力取消后仍能恢复原状的性质，如云母。

挠性：指矿物受外力作用能发生弯曲形变，但外力取消后不能恢复原状的性质，如绿泥石。

脆性：指矿物受外力后易破裂成碎块的性质，如方铅矿。

磁性：指矿物可被磁场所吸引，甚至本身能吸引铁屑的性质。通常使用普通磁铁测试，能被磁铁吸引者称磁性矿物，如磁铁矿。绝大多数矿物都是非磁性矿物。

除上述这些物理性质可作为鉴定矿物的标志外，还常用一些最简单的化学方法鉴定矿物的成分，如用冷稀盐酸测试方解石可起化学反应，并产生许多气泡。

三、一些常见矿物的特征

石墨（C） 常为鳞片状集合体，有时为块状或土状。颜色与条痕均为黑色，可污手。半金属光泽。有一组极好解理，易劈开成薄片。硬度1～2，指甲可刻划。有滑感。相对密度为2.2。

黄铁矿（FeS2） 大多呈块状集合体，也有发育成立方体单晶者。立方体的晶面上常有平行的细条纹。颜色为浅黄铜色，条痕为绿黑色。金属光泽。硬度6～6.5。性脆，断口参差状。相对密度5。