文档介绍：全文电子教材土壤与土壤资源学(上篇:土壤学) 林学专业第一章地学基础知识第一节矿物学知识一、概述矿物的定义有狭义和广义之分。狭义的矿物即通常人们所说的矿物,即指岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的, 并在一定条件下相对稳定的自然产物。随着科学技术的进步, 人们对宇宙的认识范围不断扩大, 对矿物的认识也不断加深, 因此, 矿物还包括地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物等,这是广义的矿物概念。矿物绝大部分是结晶质的单质或化合物,具有比较固定的化学成分和晶体构造,表现出一定的几何形态和物理化学性质, 并以各种形态( 固态、液态、气态, 多为固态) 存在于自然界中。极少数的矿物以非晶质的液态、气态和胶态存在, 其几何形态与其成分、结构之间没有明显的依赖关系。目前已经发现的矿物有 3000 多种, 其中绝大多数是晶质固态的无机物。液态、气态及有机矿物总共只有几十种。按形成矿物的地质作用,主要矿物分成三种成因类型。 1. 岩浆矿物: 即原生矿物, 是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。如:橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母等。 2. 表生矿物: 是原生矿物在地表常温常压条件下, 经过风化、沉积作用所形成的一类矿物。如:岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。 3. 变质矿物: 是早期形成的矿物经过变质作用( 一般是在高温高压下) 所形成的矿物。如: 石榴石、红柱石、蛇纹石等。变质矿物和表生矿物又成为次生矿物。二、矿物的概念 1 、矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的自然均质体。地质作用指火山爆发,地震,岩石风化等。 2 、矿物数量世界上矿物有 3000 多种,常见的有 50 多种,而和土壤形成有关的造岩矿物有 20~ 30多种。 3 、类型根据矿物形成原因可分为: 原生矿物——由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿物。如:方解石是有碳酸钙溶液沉淀而来的;高岭石是由钾长石风化来的。三、矿物的主要特征(一) 、物理性质矿物的物理性质是多方面的。不同的矿物由于成分、构造不同,其物理性质也各不相同。因此, 矿物的物理性质也是鉴定矿物的重要依据。其中, 最有鉴定意义的有: 颜色、条痕、光泽、解理、断口、硬度等,此外,透明度、弹性、比重等。 1 、颜色矿物的颜色最容易引起人们的注意,有些矿物就是按其颜色来命名的,如: 黄铜矿、赤铁矿等, 所以, 颜色是鉴定矿物的重要特征之一。矿物的颜色主要是矿物对可见光中不同波长的光波选择吸收的结果,所呈颜色为反射光波或透过光波的混合色。根据颜色的成因, 可以分为以下三种: 1. 自色: 矿物本身所固有的颜色称为自色。自色与矿物的成分和构造有关, 主要是因为矿物成分中含有色素离子而引起的,常见的色素离子有 Fe、 Co、 Ni、 Mn、 Cr、 Cu 。自色形成另一个原因, 是矿物晶体构造的均一性受到破坏而引起的。如食盐受到阴极射线的刺激, 而使无色透明的食盐呈现出粉红、天蓝等各种颜色。自色较稳定, 故在矿物鉴定上意义较大。磁铁矿的铁黑色,孔雀石的翠绿色等都是自色。 2. 他色: 矿物因外来的带色杂质、气泡等有色体的机械混入, 而染的颜色叫他色。他色与矿物本身的化学成分及构造无关,易变化而不稳定,如无色透明的水晶可被染成紫色、玫瑰色、黑色等便是一个很好的例子。 3. 假色: 由于矿物内部裂缝、解理面及表面的氧化膜引起的光波的干涉而产生的颜色称为假色。如石膏、方解石内部解理所形成的“晕色”, 斑铜矿表面氧化膜造成的蓝、紫色等都是假色。 2 、条痕条痕就是矿物粉末的颜色, 将矿物在未上釉的瓷板上进行刻划, 其留下的粉末痕迹就是条痕。条痕色可以消去假色,减弱他色,保存自色,所以条痕比矿物本身呈现的颜色更为固定,因而更具有鉴定意义。如黄铁矿是淡黄色,条痕却是黑色;黄铜矿是铜黄色,条痕却是绿黑色。鉴定条痕, 只限于硬度比瓷板小的矿物, 因硬度比瓷板大的矿物, 刻划后所得之粉末就是瓷板的粉末了。 3、矿物透明度和光泽透明度是指矿物允许可见光透过的程度,通常以矿物碎片边缘能否透见他物为准。根据矿物透过可见光的能力,可将矿物的透明度分为透明、半透明和不透明三种。光泽是矿物表面反射可见光波的能力,据此,通常将矿物的光泽分为如下三种: 1 .金属光泽:矿物表面反射光的能力很强,光耀夺目,如同光亮的金属器皿表面的光泽, 如黄铁矿、黄铜矿等。一般具有金属光泽的矿物, 条痕为黑色或深色, 不透明的矿物常具有金属光泽。 2 .半金属光泽:矿物表面反射光的能力较弱,呈弱金属状光亮,如磁铁矿、赤铁矿。 3. 非金属光泽: 这种光泽最为常见, 较上述光泽为弱, 依反光强弱, 又分为金刚光泽和玻璃光泽。金刚光泽的光亮很强,如金刚石;玻璃光泽的反光像玻