四、含氧盐类矿物
本大类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。
(一)硅酸盐类矿物
本类矿物有800多种,约占已知矿物的1/3;按重量算,约占地壳总重量的3/4。硅酸盐矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物,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。颜色多不固定,硬度除个别矿物一般较大。
18.正长石K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2 又名钾长石,晶体为板状或短柱状,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。硬度6,有两组解理直交(正长石因此得名),比重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。
斜长石是由钠长石和钙长石所组成的类质同像混合物,根据两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,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。硬度6—6.5,两组解理斜交(86°左右,斜长石因此得名)。比重2.60—2.76。
鉴定特征:细柱状或板状,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。
上述正长石、斜长石及其各种变种,统称长石类矿物。按重量计,约占地壳总重量的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,其主要区别如表2-4。
表2-4正长石及斜长石肉眼鉴定对比
20.橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4] 晶体扁柱状,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。性脆。比重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。
21.普通辉石(Ca,Na)(Mg,Fe,Al)[(Si,Al)2O6] 晶体短柱状,横剖面近八边形;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。比重3.23—3.52。
鉴定特征:绿黑或黑色,近八边形短柱状,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。
22.普通角闪石Ca2Na(Mg,Fe)4(Al,Fe)[(Si,Al)4O11]2[OH]2 晶体多为长柱状,横剖面近六边菱形;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124°。重3.1—3.4。
鉴定特征:绿黑色,长柱状(横剖面菱形)晶体,相交成124°的解理,小刀不易刻划。
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2-5所示。
表2-5普通辉石和普通角闪石异同比较
23.云母 假六方柱状或板状晶体;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。比重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,占地壳重量的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。我国内蒙古丰镇、川西丹巴、新疆等地有较大型云母矿床。
24.绿帘石Ca2(Al,Fe)3[Si2O7][SiO4]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。比重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。
25.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)5Al[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。比重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。
26.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。比重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。我国石棉产地很多,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。
27.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。比重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。我国滑石储量丰富,辽宁盖平大石桥至海城一带及山东掖县、蓬莱等地为知名产地。
石榴子石成分多种多佯,最常见的为铁铝石榴子石Fe3Al2[SiO4]及钙铁石榴子石Ca3Fe2[SiO4]。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,形如石榴子,普通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。比重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,比重较大。
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。
29.红柱石Al2[SiO4]O或Al2O3·SiO2 长柱状晶体(横断面近正方形),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。比重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。
30.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。比重2.6—2.63。有吸水性(可粘舌),和水有可塑性。
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:
4K[AlSi3O8]+H2O+2CO2→Al4[Si4O10][OH]8+8SiO2+2K2CO3
钾长石 高岭石
高岭石为主要粘土矿物之一。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。我国为产高岭土有名国家,高岭土即因江西景德镇附近的高岭所产质佳而得名。
本文标题:重要矿物简述(3)
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