各种矿物成分

石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源，晶体属三方晶系的氧化物矿物即低温石英（a-石英），是石英族矿物中分布最广的一个矿物种。广义的石英还包括高温石英（b-石英）。

黄铁矿化学成分是FeS2，晶体属等轴晶系的硫化物矿物。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。常有完好的晶形，呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。

萤石又称为氟石，化学成分为CaF2，晶体属等轴晶系的卤化物矿物。在紫外线、阴极射线照射下或加热时发出蓝色或紫色萤光，并因此而得名。晶体常呈立方体、八面体或立方体的穿插双晶，集合体呈粒状或块状。

石墨是碳质元素结晶矿物，它的结晶格架为六边形层状结构。每一网层间的距离为340人，同一网层中碳原子的间距为1．42A。属六方晶系，具完整的层状解理。解理面以分子键为主，对分子吸引力较弱，故其天然可浮性很好。

金刚石化学式为c，正八面体，没有杂质时，无色透明，与氧反应时，也会生成二氧化碳，与石墨同属于碳的单质。

硫磺块有三种晶形，即斜方晶硫，单斜晶硫和非晶形硫，其中以斜方晶硫为最安定，一般商品都是两种晶形。

滑石是一种常见的硅酸盐矿物，它非常软并且具有滑腻的手感。

赤铁矿的化学成分为Fe2O3，晶体属三方晶系的氧化物矿物。

方解石是地壳最重要的造岩矿石。英文名;caicife，属变岩，碳酸盐矿物，化学成分：CaCO3 ，三方晶系，三组完全解理完全解理。

白云母化学组成： KAl2[Si3AlO10](OH,F)2,理想的组份是八面体片含 Al ，也可少量地被 Fe 3+ 、 Mg 、 Fe 2+ 甚至 Mn 、 Cr 、 V 等所置换。白云母具有高度完全的底解理、颜色淡白。薄片富弹性的特点。

田黄石的化学成分为多种矿物集合，属于晶质集合体结构。

褐铁矿属于含铁矿物的风化产物（Fe2O3·nH2O），成分不纯，水的含量变化也很大。通常呈黄褐至褐黑色，条痕为黄褐色，半金属光泽，块状、钟乳状、葡萄状、疏松多孔状或粉末状，也常呈结核状或黄铁矿晶形的假象出现。

冰洲石为无色透明纯净的方解石晶体。

石棉是6种具有商业用途天然纤维矿物的总称。石棉这个术语不是矿物学的，而是商业性的术语，是指具有高抗张强度、高挠性、耐化学和热侵蚀、电绝缘和具有可纺性的矿物产品。

方铅矿是一种灰色的硫化铅，中国早在商代前就从方铅矿中提炼铅。方铅矿呈立方体形状，很多这样的立方体晶体聚在一起形成粒状或块状。

石膏属单斜晶系，解理度很高，容易裂开成薄片。将石膏加热至100～200°C，失去部分结晶水，可得到半水石膏。它是一种气硬性胶凝材料，具有 α和 β两种形态，都呈菱形结晶，但物理性能不同。 α型半水石膏结晶良好、坚实； β型半水石膏是片状并有裂纹的晶体，结晶很细，比表面积比 α型半水石膏大得多。

一、目的

观察岩浆作用产物的特征，识别常见岩浆岩及相关的矿石，加深理解岩浆作用及相关的内生成矿作用过程。

二、要求

(1)在老师指导下，了解观察岩浆岩的一般方法，分析岩浆岩的矿物成分、结构、构造特点及其与岩浆性质、形成条件之间的关系。

(2)认真观察常见岩浆岩及相关的矿石，并填写实习报告。

(3)参观标本:花岗伟晶岩、细晶岩、火山弹、火山角砾岩、凝灰岩和火山玻璃。

三、实习内容

运用已有的矿物知识，并借助简单的设备，认真观察岩浆岩及相关矿石的颜色、结构、构造及矿物成分等;对差异不明显的标本(如花岗岩和花岗闪长岩)要进行细致的对比;观察时可参考常见岩浆岩及相关矿石特征的描述，最后将观察结果整洁清楚地填写在实习报告表中。

1颜色

颜色指岩浆岩外表的总体颜色，而不是指单个矿物颗粒的颜色。颜色往往反映岩浆岩的矿物成分或化学成分的变化，是肉眼鉴定岩浆岩并进行分类的重要标志之一。从超基性岩至酸性岩，颜色一般由深变浅，即暗色矿物(铁镁矿物)的含量逐渐减少，色率降低。颜色由深变浅，通常描述为:黑色、绿黑色、灰黑色、深灰色、灰色、灰绿色、暗红色、浅红色、灰白色和肉红色等。

2结构

结构指组成岩浆岩的矿物的结晶程度、颗粒大小、形态及其相互关系。影响岩浆岩结构的因素主要是岩浆的冷凝速度。岩浆的冷凝速度主要受岩浆的成分、温度、黏度以及所处深度等因素所控制。

(1)根据显晶质和非晶质(玻璃质)矿物的相对含量，可将岩浆岩结构分为三类:

全晶质结构岩石全部由矿物晶体组成，不含玻璃质。这种结构一般是深成岩的特点，它表示在岩石形成过程中具有良好的结晶条件和缓慢冷却的结晶过程。

玻璃质结构岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃质组成。主要出现在酸性熔岩或浅成、超浅成侵入体的边部。这是岩浆快速冷凝的产物。

半晶质结构岩石中既有矿物晶体，又有玻璃质。在熔岩及超浅成侵入体边部常见这种结构。其中的晶体部分是在地下深处冷凝、结晶的，玻璃质部分则是在地表或接近地表的环境中快速冷凝的结果。

(2)根据矿物颗粒的绝对大小，可分为:粗粒结构(颗粒直径>5mm)、中粒结构(5～1mm)、细粒结构(1～01mm)。这三种结构在肉眼或放大镜下均能分辨出矿物颗粒，统称为显晶质结构。如果颗粒十分细小(<01mm)，在肉眼或放大镜下不能分辨，但在显微镜下能看出晶粒，则属于隐晶质结构。具有显晶质、隐晶质和玻璃质结构的岩浆岩标本有如下特征，观察时要认真对比。

显晶质结构 岩石断面粗糙，矿物颗粒肉眼可见，能在标本中确定主要矿物成分。

隐晶质结构 岩石断面平整，矿物颗粒肉眼看不清楚，难以确定主要矿物成分。

图实6-1 由颗粒相对大小命名的结构类型

玻璃质结构 岩石断面光滑，常见贝壳状断口，断面具玻璃光泽或松脂光泽。

(3)按矿物颗粒的相对大小(图实61)，可分为:

等粒结构 岩石中同类主要矿物颗粒直径大小基本一致。

不等粒结构 同类主要矿物颗粒大小不等。

斑状结构 同类矿物由大小截然不同的两类颗粒组成，大的叫斑晶，为显晶质;小的叫基质，为隐晶质或玻璃质。其间没有中等大小的颗粒，可与不等粒结构相区别。斑状结构是浅成岩和喷出岩中常见的结构。

似斑状结构 同类矿物由大小不同的两类颗粒组成，但斑晶和基质都是显晶质的，基质可以是中粒、细粒甚至粗粒的。这种结构常见于浅成岩和深成岩中。

3构造

构造指岩石中不同矿物集合体之间或矿物集合体与其他部分之间的排列、充填与组合方式。岩浆岩的构造有以下几种主要类型:

块状构造 指岩石中的各种组分均匀分布，没有定向排列，是岩浆岩中最常见的一种构造。

带状构造 颜色、粒度或成分不同的矿物集合体有规律地逐层交替成条带状，近于平行排列。带状构造主要发育在岩体边部以及同化混染作用或结晶分异作用较强的岩体中。

流纹构造 为流纹岩的典型构造，表现为不同颜色和结构的条带以及矿物斑晶、拉长气孔等的定向排列，是熔岩在流动过程中逐渐冷凝而形成的，常见于酸性或中酸性熔岩中。

气孔构造和杏仁构造 是熔岩中常见的构造。岩浆喷溢出地表，由于冷却速度较快，其中所含的气体来不及全部逸出，冷凝后留下气孔，称为气孔构造。气孔的拉长方向可指示熔浆流动方向。如果气孔后来被外来矿物质所充填，宛如杏仁，则称为杏仁构造。

晶洞构造 侵入岩中近于圆形或椭圆形的原生孔洞称为晶洞，它是富含气体的酸性岩浆在冷凝过程中，气体残留在岩浆岩体内，冷凝、收缩和结晶后构成大小不一的晶洞，直径可由数厘米至数十厘米。这种构造在花岗岩中较常见，晶洞壁上常发育晶形完好的石英、长石晶体。

结构和构造是岩浆岩分类命名的重要依据，是岩石形成过程中地质及物理化学条件的反映，因而结构和构造可以表明形成于不同环境的岩浆岩类型，即深成岩、浅成岩或喷出岩。例如，玻璃质结构、气孔构造、流纹构造等为喷出岩所特有;深成岩具有中粗粒全晶质结构和块状构造;浅成岩呈过渡的特点，在不同的部位往往可以具有喷出岩或深成岩的结构与构造。

4矿物成分

矿物成分的研究是岩浆岩分类和命名的主要依据，对于了解岩浆岩的化学成分、形成条件及成因具有重要的意义。鉴定岩浆岩标本的主要任务之一就是要确定矿物的种类及其相对含量。

岩浆岩的矿物种类繁多，常见的有20余种，其中最主要的是橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英。根据化学成分，可以把这七种矿物分为铁镁矿物和硅铝矿物两大类。

铁镁矿物 富镁、铁、钛、铬的硅酸盐矿物，其中SiO2含量相对较低，包括橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等。它们颜色较深，故又称为深色或暗色矿物。

硅铝矿物 富钾、钠、钙的铝硅酸盐矿物和石英，FeO、MgO含量很低，包括钾长石、斜长石和石英等。由于它们颜色较浅，又可称为浅色矿物。

岩浆岩中暗色矿物所占的体积百分含量称为色率。例如，超基性岩的色率一般约90，基性岩约50，中性岩约30，酸性岩约10。

在鉴别矿物时，特别要注意辉石与角闪石、斜长石与钾长石的区别，是否含石英以及石英的含量。

辉石和角闪石 通常都呈绿黑色，风化后绿色调增强。辉石一般呈粒状、短柱状，断面近似正方形或圆形，多出现在基性岩中;角闪石一般呈长柱状，横断面近似菱形，多出现在中酸性岩中。

斜长石和钾长石 大多数发育良好的解理面，因而在岩石中表现出鲜明的灰白色和肉红色。将斜长石颗粒置于反光条件下，常见窄板状或明暗相间的聚片双晶;钾长石则多呈浅肉红色，宽板状，常见半明半暗的卡斯巴双晶。

石英 在岩石中一般呈浅灰色，粒状或不规则状，不平坦断口，断口油脂光泽，经常与钾长石共生。按说石英应该是无色透明的矿物，当石英矿物内气液包裹体较多时应该是白色的，但是由于岩石内石英颗粒表面不平整，光线射进去以后，反射出来的较少，所以通常都呈现为浅灰色，有点半透明的感觉。

根据不同矿物的含量又可分为:

主要矿物 指含量多，并且在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物。例如，花岗岩类中的钾长石、斜长石和石英都是主要矿物，缺少其一就不能称为花岗岩类。

次要矿物 指含量较少，对于划分岩石大类不起作用，但对确定岩石种属起到一定作用的矿物，含量一般在1%～10%左右。例如，闪长岩类中石英含量>5%者，可称石英闪长岩，无石英或石英含量<5%者，则称闪长岩，二者均属闪长岩类。

副矿物 指含量很少，通常<1%，在一般岩石分类命名中不起作用的矿物。常见的有独居石、磷灰石、榍石、磁铁矿等。

5岩浆矿床及常见矿石

岩浆在地壳深处经过分异作用、结晶作用，使分散在岩浆中的成矿物质聚集而形成的矿床称为岩浆矿床。岩浆矿床的主要特征:其形成过程和母岩体的冷凝结晶过程在时间上大体一致;矿体主要产在母岩体内，有的矿床整个岩体就是矿体，如含金刚石的金伯利岩筒，含浸染状铬铁矿的纯橄榄岩体等;矿石的矿物组成与母岩基本相同，只是矿石中矿石矿物(有经济价值的矿物)相对富集，如纯橄榄岩中铬尖晶石一般含量<1%，属于副矿物，如果含量达到15%时就构成了铬铁矿矿体，这表明岩浆岩中的有用组分富集到能为工业利用的程度就形成了岩浆矿床。

岩浆矿床的主要类型:镁质超基性岩中的铬(铂)矿床、铁质基性岩中的含钒钛铁矿磁铁矿矿床、镁铁质基性超基性岩中的铜镍(铂)硫化物矿床、金伯利岩中的金刚石矿床。

矿石的矿物组成与岩浆矿床的形成条件、矿床类型等有关。例如，西藏罗布莎铬铁矿矿床，矿石矿物以铬尖晶石为主，还有少量磁铁矿和微量针镍矿;脉石矿物以橄榄石、蛇纹石为主，次为辉石、铬石榴子石、铬绿泥石、铬云母等。

在实习时，注意观察铬铁矿、钒钛磁铁矿、铜镍硫化物矿等矿石的特征。

四、常见岩浆岩的主要特征

岩浆岩种类很多，现已知达1100多种。根据化学成分、矿物成分、结构、构造及产状等特征，可以对岩浆岩进行分类(表实6-1)。

表实6-1 岩浆岩分类简表

花岗岩 肉红、浅灰或灰白等色，主要矿物有石英、钾长石和斜长石，石英含量一般>20%，且钾长石通常多于斜长石，两类长石的总含量常达75%左右，次要矿物(约5%)为黑云母和角闪石。通常为中粗粒等粒结构，常见块状构造。有些花岗岩的钾长石斑晶很大，呈似斑状结构，称为似斑状花岗岩。花岗岩为酸性深成侵入岩，常呈岩基或岩株产出，有时也可呈较小的岩盖、岩墙产出，是大陆山区最常见的侵入岩。

花岗闪长岩 浅肉红、浅灰、灰白等色。主要矿物为斜长石、钾长石和石英，斜长石明显地多于钾长石，两类长石的总含量常占75%左右，石英含量一般在10%～20%之间;次要矿物为黑云母和角闪石，含量达10%～15%。一般呈中粗粒等粒结构，块状构造。花岗闪长岩为深成侵入岩，是花岗岩与闪长岩之间的过渡类型。岩浆岩中以花岗岩的石英含量为最高，但它们绝对不会超过30%。这一点是岩浆岩与沉积岩在矿物成分上的重要区别，沉积岩中，尤其是砂岩，石英含量经常可以超过50%，以至于几乎全部都是由石英所组成的。

花岗斑岩 颜色及矿物成分与花岗岩相当，为浅成岩。斑状结构，块状构造。斑晶主要为钾长石和石英，基质为肉眼难以辨认的细粒或隐晶质的石英、钾长石、斜长石及少量暗色矿物。花岗斑岩常呈岩脉产出。

流纹岩 灰色或浅紫红色，矿物成分与花岗岩相当，为喷出岩。斑状结构，斑晶多为高温石英(六方双锥，晶形发育较好，横断面常表现为六边形或四边形，无色透明)和钾长石，基质呈隐晶质或玻璃质，常具流纹构造、气孔构造与杏仁构造。

黑曜岩 黑色或褐色。成分与花岗岩相当，但几乎全部由玻璃质组成，为酸性玻璃质火山岩。含少量的水(<1%)，有明显的玻璃光泽和贝壳状断口，块状构造。

闪长岩灰色或灰绿色。主要由角闪石(约1/3)和斜长石(约2/3)组成，次要矿物有黑云母、辉石，无或有极少的钾长石和石英。中粗粒等粒结构，块状构造。如含石英5%～20%，则称为石英闪长岩。闪长岩为中性深成侵入岩，常呈岩株、岩床或岩墙产出。

闪长玢岩 灰、灰绿或灰黑色，矿物成分与闪长岩相当。斑状结构，块状构造。斑晶以斜长石为主，其次为角闪石或黑云母，基质为细粒或隐晶质。闪长玢岩为浅成岩，多呈岩脉产出。

安山岩 灰绿、灰褐或紫红等色，矿物成分与闪长岩相当。斑状结构，斑晶多为颗粒较小的斜长石、角闪石、辉石和黑云母等，基质为隐晶质或玻璃质。主要为块状构造，气孔构造和杏仁构造也常见。安山岩为中性喷出岩，主要在板块俯冲带上部形成，如安第斯山地区，此岩石(andesite)即取名于该地区。

辉长岩 灰黑色或暗绿色，主要矿物成分为辉石和斜长石，二者含量近于相等，次要矿物有橄榄石、角闪石、黑云母等。中粗粒等粒结构，块状构造，有时可见带状构造。辉长岩为基性深成侵入岩，常呈较小的侵入体产出。

辉绿岩 暗绿色或黑绿色。矿物成分与辉长岩类似。细粒或隐晶质结构，块状或带状构造。如为斑状结构，则称为辉绿玢岩，其斑晶成分为斜长石和暗色矿物。辉绿岩为基性浅成侵入岩，常呈岩床、岩墙产出。

玄武岩 灰黑、暗绿、暗紫等色。矿物成分与辉长岩相似，细粒、隐晶质或斑状结构，斑晶为橄榄石、辉石或斜长石，斜长石斑晶的横断面常呈长柱状或针状，基质为隐晶质或玻璃质，常具气孔或杏仁构造。玄武岩是分布最广的一种火山岩，可形成规模巨大的熔岩流、熔岩被及熔岩台地等，大洋底几乎都被玄武岩所覆盖，是组成大洋壳的主要岩石。

橄榄岩 橄榄绿至绿黑色。主要由橄榄石和辉石组成，橄榄石含量一般占一半以上，可含有少量的角闪石、黑云母、铬铁矿及磁铁矿等。中粗粒等粒结构，块状构造。几乎全由橄榄石(90%～100%)组成的称纯橄榄岩，呈标准的橄榄绿色。橄榄石含铁多时，颜色发黑;含镁多时颜色发绿，此矿物很容易蚀变为蛇纹石，因而新鲜的橄榄岩极少见。橄榄岩为超基性深成侵入岩，多呈岩株或岩脉、岩墙等小型侵入体产出。现在认为橄榄岩大多是在岩石圈底部的地幔内形成的，是上地幔代表性的岩石。我们现在所见到的橄榄岩标本基本上都采自玄武岩内的地幔包体。

五、作业与思考题

1作业

按指定的岩浆岩标本进行观察鉴定，然后将鉴定特征填入实习报告中。

2思考题

(1)最常见的组成岩浆岩的矿物可分为哪两种类型各有哪些矿物

(2)试述岩浆岩结构和构造的含义及常见类型。

(3)根据SiO2含量，岩浆岩可分为哪些类型不同类型岩浆岩的颜色、矿物成分等有什么变化

(4)花岗岩、闪长岩、安山岩和玄武岩中的斜长石有什么区别为什么会有这些差异

实习六 岩浆岩实习报告

与火成岩和沉积岩相比，变质岩矿物成分更为复杂多样。这一方面是由于变质岩的化学组成极为宽广造成的，另一方面是由变质作用的特点所决定的。变质作用温度介于岩浆作用与沉积作用的温度之间，且温压变化范围宽广得多，在变质作用过程中有应力和溶液参与等。矿物化学成分是岩石化学成分的反映，熟悉主要造岩矿物化学成分特点，有助于了解变质岩化学特点、推断其原岩类型。

（一）变质岩矿物成分的影响因素

变质岩矿物成分取决于岩石（原岩）化学成分和变质作用条件。一方面，相同变质条件下不同化学类型岩石会出现不同的变质矿物组合，另一方面，同一化学类型原岩在不同的变质条件下也会出现不同的矿物组合。

原岩是变质岩的物质基础，变质岩矿物成分首先取决于原岩化学成分。如硅质灰岩，主要成分为CaCO3和SiO2，经变质后可出现石英、方解石和硅灰石等碳酸盐和钙硅酸盐矿物，而不会出现红柱石、蓝晶石和矽线石等富铝矿物。成分为纯SiO2的硅质岩，在变质作用过程中仅出现石英，形成纯的石英岩，而不会出现任何其他矿物。因此，如不伴随明显的交代作用，则一定化学类型的变质岩与一定矿物成分相对应。这意味着，研究岩石的矿物成分可推断岩石的化学类型。

如火成岩一样，SiO2对变质岩的矿物组合影响是明显的。如果岩石SiO2过饱和，就会出现硅过饱和矿物石英。如果SiO2不饱和，就会出现硅不饱和矿物刚玉、尖晶石和橄榄石。这些硅不饱和矿物通常不与石英共生。但五大类常见岩石通常都含有石英，属于SiO2饱和－过饱和岩石。

在变质岩中，Al2O3、K2O饱和程度对矿物共生有重要影响，这是Eskola于1914年和1915年在研究芬兰Orijarvi地区接触变质岩时发现的。他发现该区有两类矿物组合明显不同的岩石：一类含富铝矿物红柱石、堇青石而不含钾长石；另一类则相反，含钾长石而不含富铝矿物。虽然钾长石和富铝矿物在该区都是稳定的，但却不能共生。Eskola认为这是原岩K2O含量不同造成的。他称第一类岩石为K2O不足的岩石，称第二类岩石为K2O过剩的岩石。K2O不足岩石为富铝泥质岩，K2O过剩岩石为富钾泥质岩及长英质岩石。

因此，有必要把泥质变质岩进一步划分为两个化学类型：一类为K2O不足（或Al2O3过剩）泥质变质岩，原岩为高岭石粘土岩、蒙脱石粘土岩；另一类为K2O过剩（Al2O3不足）泥质变质岩，原岩主要为水云母粘土岩。

为了理解这一问题，让我们分析一下图21－1所示的一个重要的脱水反应：

岩石学（第二版）

图21－1 水过饱和条件下Ms＋Q＝And/Sil＋Kf＋H2O的P－T图解

这个反应被看做区分中低温与高温条件的界限，在P＝PH＝02GPa时，该反应约在600℃发生。由该反应可知，中低温下Kf＋Al2SiO5矿物（And或Sil）是不稳定的，它们要互相反应生成Ms＋Q。反应形成的共生组合取决于岩石的K2O和Al2O3相对含量：若K2O过剩、Al2O3不足，则形成Ms＋Q＋Kf组合，无Al2SiO5矿物；反之，若K2O不足，Al2O3过剩，则形成Ms＋Q＋Al2SiO5矿物组合，无钾长石。因此，中低温时钾长石与富铝无钾矿物不共生。只有在K2O非常贫的岩石中才会有富铝无钾矿物，随着K2O的增加，这些无钾矿物逐渐转变为云母。K2O的进一步增加，则会引起钾长石出现。

由上述反应还可知，在高温下Ms＋Q不稳定，必然会发生反应而生成Kf＋Al2SiO5矿物，即钾长石与富铝矿物共生。此时，K2O过剩与K2O不足岩石的矿物组合相同，仅矿物含量有差别。

变质岩的矿物组合是一定P－T－x条件下化学平衡的产物，因而变质条件是影响变质岩矿物成分的重要因素。关于这一点我们将在第二十二章中作进一步讨论，泥质变质岩中的指示矿物带就是很好的证据。但是，变质岩中的矿物并不都是热峰条件下达到平衡的结果。由于变质反应不彻底，可有热峰前矿物残留下来，它们通常呈热峰矿物的包裹体产出。而热峰后退变质阶段再平衡是一个降温过程，反应速率小，往往反应不彻底。所以退变质矿物通常以热峰矿物的不彻底反应物形式出现，常局部分布在热峰矿物的边缘或裂隙中。识别岩石中热峰前矿物、热峰矿物、热峰后退变质矿物，查明其形成温压条件，是建立P－T轨迹的岩石学方法。此外，矿物流体包裹体也记录了岩石P－T演化的大量信息（图21－2）。

（二）五大化学类型变质岩的化学成分和矿物成分特点

为了直观地表示五大化学类型变质岩的化学成分和矿物成分特点，更好地理解化学成分与矿物成分的相互关系，我们要用第二十三章将专门论述的ACF图和A′KF图（图21－3）作为学习工具。这张图表示了变质岩五大化学类型和主要造岩矿物在ACF图和A′KF图上的位置，熟悉这个图解，有利于掌握五大化学类型变质岩的化学成分、矿物成分特点，便于在实际工作中以岩石的矿物成分判断其化学类型，以利于恢复其原岩。ACF图和A′KF图的A和A′可理解为Al2O3，C可理解为CaO，F可理解为FeO＋MgO，K可理解为K2O。这样，我们就可以用这个图解掌握五大化学类型变质岩的化学成分、矿物成分特点。

1泥质变质岩

化学成分特点是Al2O3、K2O含量高，其相对含量变化大。

矿物成分的特点是云母含量高，石英常见，两个亚类矿物成分有明显差别。(1)Al2O3过剩的泥质变质岩：特点是含富铝矿物（红柱石、蓝晶石、矽线石等），中低温时无钾长石，高温时（麻粒岩相、辉石角岩相等）出现钾长石；(2)K2O过剩的泥质变质岩：特点是含钾长石，中低温时无富铝矿物，高温时出现富铝矿物（矽线石、堇青石、石榴子石等）。

中低温时富铝矿物与钾长石不共生，两类泥质岩矿物组合明显不同。高温时富铝矿物与钾长石共生，两类泥质岩矿物组合相同，仅矿物含量有差别：铝过剩的泥质变质岩富铝矿物含量高、钾长石少；钾过剩的泥质变质岩则相反，钾长石高而富铝矿物少。

图21－2 单个岩石样品（1，2和3）的P－T轨迹概略图解（据Spear et al，1984）

图21 －3 五大化学类型变质岩和主要造岩矿物在ACF图和A′KF图上的位置

2长英质变质岩

化学成分与泥质变质岩的显著差别是SiO2含量高，通常K2O过剩，Al2O3不足。

矿物成分特点是以石英、长石为主，矿物组合与K2O过剩的泥质变质岩相同。

3钙质变质岩

化学成分最显著特点是CaO含量高，可含一定量的MgO、FeO、Al2O3和SiO2。

矿物成分以碳酸盐矿物（方解石、白云石等）和钙镁硅酸盐矿物（硅灰石、透辉石、阳起石、透闪石、滑石等）为主，可含一定量钙铝硅酸盐矿物（绿帘石、方柱石、钙质斜长石、钙铝－钙铁榴石、符山石等）及石英。

4基性变质岩

化学成分特点是MgO、FeO、CaO含量高，含一定量的Al2O3。

矿物成分特点是富含斜长石和绿帘石、绿泥石、单斜辉石、单斜闪石（透闪石、阳起石、普通角闪石）、斜方辉石、铁铝－镁铝榴石及黑云母等铁镁钙的硅酸盐、铝硅酸盐矿物，可含一定量的石英。

5镁质变质岩

化学成分特点是富MgO、FeO，贫CaO、Al2O3和SiO2。

矿物成分特点是缺乏长石、石英，富含富镁铁的矿物（蛇纹石、滑石、水镁石、菱镁矿、直闪石、镁铁闪石、紫苏辉石、透闪石、阳起石、绿泥石、黑云母和铁铝－镁铝榴石等）。

（三）特殊类型变质岩的化学成分和矿物成分特点

除上述五个常见的化学类型外，尚存在硅质、铝质、铁质、锰质、磷质和碳质等六个特殊类型，它们是一些较少见的副变质岩石，以某个元素和某个矿物特别富集为特征（表21－2），常常构成有工业价值的矿床。

表21－2 特殊类型变质岩基本特征

（据Sang ＆ You，1988；桑隆康，1992）

矿石一般由矿石矿物和脉石矿物组成。矿石中所含矿石矿物和脉石矿物的份量比，随不同金属矿石而异。在同一种矿石中亦随矿石贫富品级不同而有差别。

矿石矿物是指矿石中可被利用的金属或非金属矿物，也称有用矿物。如铬矿石中的铬铁矿，铜矿石中的黄铜矿、斑铜矿、辉铜矿和孔雀石，石棉矿石中的石棉等。

脉石矿物是指那些与矿石矿物相伴生的、暂不能利用的矿物，也称无用矿物。如铬矿石中的橄榄石、辉石，铜矿石中的石英、绢云母、绿泥石，石棉矿石中的白云石和方解石等。脉石矿物主要是非金属矿物，但也包括一些金属矿物，如铜矿石中含极少量方铅矿、闪锌矿,因无综合利用价值，也称脉石矿物。

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板石的矿物成份：主要由石英、绢云母和绿泥石族矿物组成。其主要化学成分是二氧化硅，劈分性能好、平整度好、色差小、黑度高（其他颜色同理）、弯曲强度高，加工后可用于制造屋面瓦板，石板瓦等。

将板石用作建筑材料可以上溯到古埃及人和铁器时代定居在西班牙西北部的居民。据可考证的史料记载，在我国的“瓦板岩之乡”陕西紫阳县，自先秦时期就有百姓用板石盖屋顶。

优质的板石都是被加工为屋面瓦板，俗称石板瓦，具备以下性能。物理性能或肉眼可见的：劈分性能好、平整度好、色差小、黑度高（其他颜色同理）、弯曲强度高。化学性能或材质特性：含钙铁硫量低，烧失量低，耐酸碱性能好，吸水率低，耐候性好。

扩展资料：

板岩的形成首先是页岩先沉积在泥床上，后来，地球的运动使这些页岩层层叠起。因为高温、高压和海西造山运动中形成的强烈变形，从而导致了变质现象的出现。激烈的变质作用使页岩床折叠、收缩，最后形成板岩。

这种现象进而改变了泥土的矿物成分，并使得矿物在被称作片理面或裂开面的平行平面内进行再定位。

由于原泥质、粘土质岩石沉积生成时的水下环境不同，以及各种生成物质成分的来源不同，变质形成的板石颜色多样，品种奇多。

闪锌矿中总是有Fe2+替代部分的Zn2+，Zn﹕Fe(原子数)可在1﹕0到约6﹕5间变化﹐此时其化学式则写为(Zn﹐Fe)S，石英的成分非常接近于纯的SiO2，但仍含有微量的Al3+或Fe3+等类质同象杂质。最后，矿物一般是由无机作用形成的。早先曾把矿物全部限于无机作用的产物，以此与生物体相区别，后来发现有少数矿物，如石墨及某些自然硫和方解石，是有机起源的，但仍具有作为矿物的其余全部特征，故作为特例，仍归属于矿物。至于煤和石油，都是由有机作用所形成，且无一定的化学成分，故均非矿物，也不属于似矿物。绝大多数矿物都是无机化合物和单质，仅有极少数是通过无机作用形成的有机矿物，如草酸钙石[Ca(C2O4)2H2O]等。矿物是自然形成的纯物质或化合物，化学成份组成变化不大，有结晶结构。岩石是一或多种矿物的聚合体，化学成份不定，通常无结晶结构。矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移﹑聚集而形成。具体的作用过程不同，所形成的矿物组合也不相同。矿物在形成后，还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。岩浆作用发生于温度和压力均较高的条件下。主要从岩浆熔融体中结晶析出橄榄石﹑辉石﹑闪石﹑云母﹑长石﹑石英等主要造岩矿物，它们组成了各类岩浆岩。同时还有铬铁矿﹑铂族元素矿物﹑金刚石﹑钒钛磁铁矿﹑铜镍硫化物以及含磷﹑锆﹑铌﹑钽的矿物形成。

矿物分为下列大类：自然元素矿物﹑硫化物及其类似化合物矿物﹑卤化物矿物﹑氧化物及氢氧化物矿物﹑含氧盐矿物（包括硅酸盐﹑硼酸盐﹑碳酸盐﹑磷酸盐﹑砷酸盐﹑钒酸盐﹑硫酸盐﹑钨酸盐﹑钼酸盐﹑硝酸盐﹑铬酸以上各类化合物加上单质矿物共十八类。

矿物是具有一定化学组成的天然化合物，它具有稳定的相界面和结晶习性。由内部结晶习性决定了矿物的晶型和对称性；由化学键的性质决定了矿物的硬度、光泽和导电性质；由矿物的化学成分、结合的紧密度决定了矿物的颜色和比重等。在识别矿物时，矿物的形态和物理性质由于其易于鉴定而成为鉴定矿物最常用的标志。

矿物一般是自然产出且内部质点（原子、离子）排列有序的均匀固体。其化学成分一定并可用化学式表达。所谓自然产出是指地球中的矿物都是由地质作用形成。

扩展资料：

矿物的化学性质：

1、晶体结构

化学组成和晶体结构是每种矿物的基本特征，是决定矿物形态和物理性质以及成因的根本因素，也是矿物分类的依据﹐矿物的利用也与它们密不可分。

2、化学组成

化学元素是组成矿物的物质基础。人们对地壳中产出的矿物研究较为充分。地壳中各种元素的平均含量（克拉克值）不同。氧﹑硅﹑铝﹑铁﹑钙﹑钠﹑钾﹑镁八种元素就占了地壳总重量的97%，其中氧约占地壳总重量的一半(49%)，硅占地壳总重的1/4以上(26%)。

3、原子与配位数

共价键的矿物（如自然金属﹑卤化物及氧化物矿物等）晶体结构中，原子常呈最紧密堆积（见晶体），配位数即原子或离子周围最邻近的原子或异号离子数，取决于阴阳离子半径的比值。

4、成分和结构

一定的化学成分和一定的晶体结构构成一个矿物种。但化学成分可在一定范围内变化。矿物成分变化的原因，除那些不参加晶格的机械混入物﹑胶体吸附物质的存在外，最主要的是晶格中质点的替代，即类质同象替代，它是矿物中普遍存在的现象。

-矿物

黄铁矿

FeS

赤铁矿

Fe2O3

菱铁矿

FeCO3

方解石

CaCO3

辉锑矿

Sb2S3

金红石

TiO2

软锰矿

MnO2

辉铜矿

Cu2S

孔雀石

Cu2(OH)2CO3

辉银矿

Ag2S

闪锌矿

ZnS