矿物岩石学实验指导书

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1、矿物岩石学实验指导书昆 明 理 工 大 学矿物岩石学实验 指 导 书编 者：李波国土资源工程学院2005 年 10 月 28 日前言矿物岩石学是“资源勘察”专业水工环方向核心基础课程之一。是后续“工程地质学”、“环境地质学”等课程的主要基础课程之一，掌握好矿物岩石学的基本知识对未来的工程地质、水文地质、环境地质工作具有重要的意义。传统的矿物、岩石学应包括：结晶学、矿物学、晶体光学、岩浆岩石学、沉积岩石学、变质岩石学等，从 05 年开始地球科学系对“资源勘察”专业水工环方向的学生“矿物学”、“岩石学”教学进行了改革，将其简化为“矿物岩石学”，目的是从水工环方向的专业知识要求出发，满足实际工作需要

2、，而简化设置的课程。矿物岩石学 课程的重要目的之一就是使学生能对岩浆岩、沉积岩、 变质岩进行可靠的肉眼宏观鉴定， 基于这一目的我们编制了该实验指导书，内容主要包含二大部分：一是组成岩石的主要造岩矿物鉴定，二是三大岩类的主要岩石特征鉴定。此次改革属首次，不足之处在所难免，有待进一步提高完善，希望老师、同学们提出宝贵意见，以便进一步修正提高。李波20051028第一篇岩石中常见造岩矿物鉴定组成岩石的常见矿物称为造岩矿物。组成岩石的主要造岩矿物在三大岩石中分布特点有：既是岩浆岩中的造岩矿物也是变质岩中的主要造岩矿物；鳞石英、 玄武角闪石、霓石、似长石为岩浆岩所特有；粘土矿物、海绿石、玉髓、蛋白石、硫

3、酸盐、卤化物、煤等在沉积岩中最常见，变质岩也有自己的特有矿物等。实验一沉积岩的主要造岩矿物鉴定一、沉积岩的矿物成分特点沉积岩中已发现的矿物达160 多种，但最常见的造岩矿物只20 来种。一种沉积岩中所含的主要造岩矿物1 3 种。沉积岩中常见的矿物有：硅质矿物：石英、玉髓、蛋白石粘土矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石碳酸盐矿物：方解石、白云石、菱铁矿氧化铁、氧化铝矿物：褐铁矿、赤铁矿、针铁矿、水铝石等铝硅酸盐及硅酸盐矿物：长石( 类) 、白云母、黑云母、绿泥石、海绿石硫酸盐矿物：石膏、硬石膏磷酸盐矿物：胶磷矿、磷灰石卤化物矿物：岩盐、钾盐有机物质以上物质以石英及其它硅质物质，粘土矿物和碳酸盐矿物分布最

4、广，占沉积岩所有矿物的78。二、实验内容认识矿物的晶形及物理性质，掌握主要造岩矿物的主要鉴定特征。1、石英 (Si02) ：三方晶系，晶形为六方柱状，晶面上有条纹，常呈晶簇、常见柱状、粒状集合体或致密块状。常呈无色透明，因含杂质可具烟灰色、淡紫色、黄褐色等。晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽。硬度7，贝壳状断口，无解理。2、蛋白石 (Si02?nH20) H20 含量不固定， 121，还含有MgO 、CaO 、A1203、Fe203 等。为标准固态水胶凝体。经过晶化作用逐渐变成隐晶质玉髓，硬度有所增大，不含水。蛋白石， 非晶质， 无一定的外形， 致密玻璃状块体，呈钟乳状、 疏松状、 多孔状或土状，

5、颜色不一，无色透明或呈不同色彩。玻璃光泽，多孔状块体呈蜡状光泽，硬度55.5 。3、高岭石A14 (Si4010)(OH)8 高岭石命名来自我国江西景德镇的高岭小山。三斜晶系， 层状结构，晶体极细小，电镜下可见片状晶体呈六方形，常呈土状致密块状集合体。白色，混入杂质而呈浅黄、浅灰、浅绿、浅红、黄褐色等。土状光泽，硬度1 3，比重 2.6 。干燥时有吸水性，易捏成粉，潮湿具可塑性，可溶于盐酸。4、蒙脱石 (Al ，Mg)2Si4010(OH)2?nH2O 亦称微晶高岭石、胶岭石。成分不稳定，受水含量影响很大。单斜晶系，常呈土状隐晶质块体。白色、玫瑰色、浅绿色，无光泽，硬度1，比重约 2，加水膨胀

6、，体积可增大几倍，具很强的吸附性。5、方解石CaC03 三方晶系， 常呈菱面体， 六方柱或复三方偏三角面体及由它所组成的聚形，常呈接触双晶或聚片双晶。集合体常呈致密块状、粒状、晶簇状、鲕状、钟乳状等。无色透明者称冰洲石。一般为白色、浅黄、浅兰、浅褐、浅红等。玻璃光泽，硬度3。菱面体解理完全，比重2.6 2.8 ，易溶于酸。6、白云石CaMg(C03)2 常含铁、锰，当FeMg时，称铁白云石。三方晶系，常为菱面体，晶面可弯曲呈马鞍形，集合体常呈粒状、片状、块状等，灰白色、黄色、灰褐色等，硬度3.5 4，玻璃光泽，菱面体完全解理，比重2.8 2.9 ，溶于酸。7、菱铁矿FeC03 三方晶系，呈菱面

7、体状，晶面往往弯曲。集合体呈粒状、块状、鲕状、结核状、僵状。浅黄褐色或灰黄色，玻璃光泽、硬度4，菱面体解理完全，比重3.7- 一 4，易溶于无机酸。8、赤铁矿Fe203 三方晶系， 完好晶形少， 有板面和菱面体组成的聚形，在底面上有双晶条纹组成的三角形条纹。集合体：呈金属光泽的片状( 称镜铁矿 ) ；细磷片状 ( 云母赤铁矿 ) ；隐晶质鲕状、豆状、肾状、土状 ( 铁赭石 ) 。显晶质呈钢灰一铁黑色，隐晶质呈红色，土状者红褐色。条痕樱红色、不透明、硬度5 6，无解理，生脆，比重55.3 。9、褐铁矿 (Fe203?nH20) 褐铁矿是铁的氢氧化物，通常包括针铁矿(FeOOH)、水针铁矿 (Fe

8、OOH?nH20) 及胶体二氧化碳(Si02) ，泥质等组成的混合物。晶形：细针状、 细鳞片状；集合体呈松散状、多孔状、 土状、 块状、 钟乳状、 鲕状肾状、结核状等。黄褐色至褐黑色，条痕为黄褐色，硬度1 4，比重 3.3 4。10、石膏 CaS04?2H20 单斜晶系，晶体呈板状、柱状、片状，常见燕尾双晶，集合体有纤维状，致密块状，片状以及菊花状晶簇，无色透明称透石膏。一般白色、也呈灰、浅黄、浅褐等色。玻璃光泽，纤维状集合体呈丝娟光泽。硬度2，片状解理极完全，比重2.3 2.7 。11、磷灰石Ca5P043(F,OH) 六方晶系，常见六方柱形、锥状及他们的聚形。集合体多呈粒状，致密块状，结粒

9、状。胶状或隐晶质结合体称胶磷矿。无色或黄绿色、灰白色，有时呈黄褐、蓝、紫等色，含有机质可染成深灰、褐黑。玻璃光泽，断口呈油脂光泽、硬度5，性脆，底面解理不完全，呈参差状断口，比重3.18 3.21 。紫外线及阴极射线下或加热后发磷光。12、石盐 NaCl 等轴晶系，多呈立方体，集合体呈粒状、块状。无色、灰、褐等色，玻璃光泽，硬度22.5 ，立方体完全解理，比重2.1 2.2 ，易溶于水，有咸味。三、实验要求1、目的要求：能从宏观上对沉积岩的主要矿物进行识别、鉴定。2、实验报告要求：以鉴定表的形式提交实验报告。沉积岩的主要造岩矿物鉴定表矿物名称晶形颜色条痕解理硬度光泽比重其他性质主要鉴定标志实验

10、二岩浆岩的主要造岩矿物鉴定一、实验内容认识矿物的晶形及物理性质，掌握主要造岩矿物的主要鉴定特征。1、橄榄石 (Mg，Fe)2Si04 橄榄石是镁橄榄石与铁橄榄石之间的完全类质同像系列的统称。斜方晶系，呈短柱状或厚板状，集合体呈粒状或团块状，常为橄榄绿色、暗绿黑色，玻璃光泽、透明，硬度6.5 7，解理不完全，贝壳状断口，比重3.3 3.5 。2、辉石辉石族包括斜方辉石亚族和单斜辉石亚族，斜方辉石亚族包括：顽火辉石；紫苏辉石；单斜辉石亚族包括：透辉石，钙铁辉石，普遍辉石，硬玉(翡翠 )；纯钠辉石 (霓石 )；锂辉石。顽火辉石Mg2Si206 斜方晶系，呈柱状，少数板状，常呈不规则粒状。灰白至褐绿色

11、，玻璃光泽，硬度5.5，解理平行 110 解理中等，解理面夹角85 ，比重 3.13.3。紫苏辉石 (Mg ， Fe)2Si06 不同于顽火辉石是含FeO14。晶体形态同顽火辉石。不同者是颜色较深，为绿色，绿黑或褐黑色，比重大，3.33.5。透辉石CaMgSi206 是 CaMgSi206 一 CaFeSi206( 钙铁辉石 )类质同象系列极端矿物。单斜晶系，短柱状，横断面呈假正方形或八边形，集合体呈粒状，棒状或放射状。为浅绿、浅灰色、玻璃光泽；硬度5.5-6，解理平行 110 中等，解理交角87 ，常具平行 010 裂开，比重 3.273.38。钙铁辉石晶形同透辉石， 颜色暗绿至黑绿， 条痕

12、呈微绿的浅灰色，玻璃光泽， 硬度 56， 比重 3.5 3.6。普通辉石Ca(Mg ，Fe，Al)(Si ，Al)206 单斜晶系，短柱状，横断面呈近等边的八边形，双晶常见，依(100)生成接触双晶，集合体是致密粒状。黑绿或褐黑色，条痕灰绿，玻璃光泽，硬度56，解理平行 110 中等，有100 显著裂开的单斜辉石称异剥石。比重3.23.6。硬玉 NaAlSi206 (变质矿物 ) 单斜晶系，常呈致密粒状、块状。白色、浅绿、苹果绿色、玻璃光泽，硬度6.57，坚韧，解理平行 110 中等，断口不平，比重3.33.4。霓石 NaFe(Si206) 单斜晶系，长柱状、针状，面上具纵纹。集合体成棒状或放

13、射状，暗绿或绿黑色，条痕淡绿，玻璃光泽，硬度5.56，柱面解理清楚，比重3.433.6。锂辉石LiAlSi206 单斜晶系，呈柱状，柱面具纵纹，集合体成板柱状，致密隐晶块体。灰白色带微绿或微紫，玻璃光泽，解理面微显珍珠晕彩，硬度6.57，柱面解理完全或中等，比重3.133.2。3、角闪石族角闪石族包括斜方角闪石和单斜角闪石亚族。斜方角闪石(Mg ，Fe)2Si40112(OH)2 斜方晶系，呈柱状，放射状，棒状的致密块体。褐灰或褐绿色、红褐色、玻璃光泽，硬度 5.56，柱面解理完全，解理有12537，比重 2.83.2。透闪石Ca2Mg5Si40112(OH)2( 变质成因矿物 ) 单斜晶系，

14、呈长柱状、针状，集合体为放射状或纤维状，浅色坚韧并具锯齿状断口的隐晶质块体称软玉，成纤维石棉的集合体称角闪石石棉。淡灰色，玻璃光泽，硬度5.56，性脆，解理沿 110 完全，解理角124 ，比重 2.93。阳起石Ca2(Mg， Fe)5Si40112(OH)2( 变质或蚀变岩浆岩矿物) 与透闪石不同在于FeO 的含量常为6 13，晶形同透闪石。隐晶质致密块状称软玉，纤维石棉状集合体称角闪石石棉。与透闪石不同在于颜色深，呈深浅不同的绿色，比重大3.13.3。普通角闪石Ca2Na(Mg ，Fe)4(A1 ，Fe)(Si,Al)40112(OH)2 单斜晶系，呈柱状，极少呈三向等长状。暗绿型黑色，条

15、痕为微带绿的白色，玻璃光泽，硬度 5.56，柱面解理完全，解理角124 ，比重 3.13.3。蓝闪石Na2(Mg ，Fe)3Al2Si40112(OH)2( 变质成因矿物 ) 单斜晶系，呈柱状，常具放射状，纤维状集合体。灰兰、深兰至兰黑色，条痕兰灰、玻璃光泽，硬度66.5，解理平行 110 完全，比重3.13.2。4、云母族黑云母 K(Mg，Fe)3A1Si3010(F，OH)2 成分中含铁叫铁黑云母，含镁(Mg:Fe2:1) 称金云母。单科晶系，呈假六方柱状、板状、片状。集合体呈片状、鳞片状。黑、褐黑、红棕、浅绿色，透时至半透明、玻璃光泽，硬度2.5 3，底面解理极完全，比重3.02 3.1

16、2 ，薄片具弹性，绝缘性差。白云母， KAl2(A1Si3010)(OH)2 晶形同黑云母， 薄片无色，因杂质呈不同色调， 玻璃光泽，解理面珍珠光泽， 硬度 2.5 3，底面解理极完全，比重2.7 3.1 ，弹性，具绝缘性，耐热性，抗酸、碱。5、长石族长石有 2 个类质同象系列： 钾长石 KA1Si308 和钠长石NaA1Si308 混溶物成碱性长石系列；钠长石和钙长石CaA12Si208 混溶物成斜长石系列。碱性长石a正长石KA1Si308 单科晶系，呈粒状、板状，集合体多为不规则粒状，多为肉红色、浅黄色、偶为灰白色。玻璃光泽，硬度66.5 ，二组解理中等，夹角90，故得名，比重2.57 ，具卡氏双晶，表面风化成粉末状高岭土。无色透明称冰长石。b钾微斜长石KA1Si308 Na02