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岩土工程师2017基础知识考点:主要造岩矿物

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  在已知的3000多种天然矿物中,硅酸盐类与其他含氧盐类(类型)各占1/3,而质量分别占占75%和17%,可见硅酸盐类矿物和含氧盐类矿物是地壳的主要造岩矿物。其他氧化物、氢氧化物、硫化物及硫酸盐、卤化物共占矿物种类数的1/3和地壳总质量的8%。

  地壳主要造岩矿物有石英、钾长石、斜长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石,这七种矿物约占岩浆盐矿物总质量的92%。

  在这些造岩矿物中,石英、长石、白云母由于富含Si、Al,颜色较浅,称为浅色矿物;角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等富含Fe、Mg,颜色较深,称为暗色矿物。

  1、石英

  石英SiO2发育单晶并形成晶簇,或为致密块状、粒状集合体。无解理,晶面具玻璃光泽,贝壳状断口(油脂光泽),硬度7,比重2.65 g/cm3。

  质纯石英称为“水晶”,无色透明;含杂质石英可以分别呈现不同颜色。石英在各类岩石中都比较常见。

  2、长石

  包括钾长石K[AlSiO3O8]、钠长石Na[AlSiO3O8]、钙长石Ca[Al2SiO2O8] 三个基本类型及总称“斜长石”、由钠长石和钙长石按不同比例混合形成的多种过渡性产物(如更长石、中长石、拉长石)。

  长石的共同特征是单晶体呈板状,白色或灰白色,玻璃光泽,硬度为6.0~6.5,比重为 2.61~2.65 g/cm3,有两组近似正交的完全解理。

  钾长石K[AlSiO3O8] 单晶多呈柱状,肉红色,玻璃光泽,硬度为6.0,比重为2.54~2.57 g/cm3,两组完全解理相互垂直。 长石在各类岩石中均较常见。

  3、云母

  云母主要有“白云母”和“黑云母”。

  白云母KAl2[AlSi3O10](OH,F)2单晶体为短柱状或板状、集合体为鳞片状,具有片状极完全解理,薄片无色透明、珍珠光泽,硬度2.5~3.0。

  黑云母K (Mg,Fe)3 [AlSi3O10](OH,F)2的特点与白云母相近,颜色随含铁量的增加而变暗,多呈棕褐色或黑色。

  云母是酸性岩浆岩(如花岗岩)、砂岩、变质岩的组成者。

  4、普通角闪石

  普通角闪石 (Ca,Na)2-3 (Mg,Fe,Al)5 (Si,Al)O22 (OH,F)2 单晶体为长柱状或针状,暗绿色至黑色,玻璃光泽,硬度5~6,具两组平行柱状中等解理至完全解理,性脆,常见于中酸性岩浆岩和某些变质岩中。

  5、普通辉石

  普通辉石 (Ca,Na) (Mg,Fe,Al)2 [(Si,Al)2O6]成分与角闪石相似,但多Fe、Mg而无OH,单晶体为短柱状,集合体为粒状,绿黑色或黑色,玻璃光泽,硬度5.5~6.0,解理与角闪石相近但交角更大,常见于基性、超基性岩浆岩中。

  6、橄榄石

  橄榄石 (Mg,Fe)2 [ SiO4 ] 为粒状集合体,浅黄绿色至橄榄绿色,颜色随铁含量的增加而加深,玻璃光泽,硬度6~7,性脆,不完全解理,为基性、超基性岩浆岩的重要组成矿物。

  此外,常见矿物还有石墨C、黄铁矿FeS2 、黄铜矿CuFeS2 、方铅矿PbS 、 闪锌矿ZnS 、赤铁矿Fe2O3 、磁铁矿Fe3O4 、褐铁矿Fe2O3·nH2O 、莹石CaF2 、 方解石CaCO3 、白云石Ca Mg (CO3)2 、硬石膏CaSO4 、石膏CaSO4 ·2HO 、 孔雀石Cu2CO3 (OH )2 、磷灰石Ca5 (PO4)3 ( Fe,Cl) ,以及大量硅酸盐矿物、各种粘土矿物。

  主要造岩矿物在岩浆冷凝过程中具有一定的结晶顺序。美国鲍文(N.L.Bowen )在1922年实验室观察了人工熔岩浆的冷凝结晶过程,并结合野外观察,得出岩浆岩主要造岩矿物的结晶顺序及其共生组合,称“鲍文反应序列”。

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