《土壤学》第一章地学基础(矿物岩石)

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1、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

2、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

3、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

4、、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、

5、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

6、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

7、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璃一样，如方解石、板状石膏。据统计具玻璃光泽的矿物为数最多，约占矿物总数的70%。透明或半透明的浅色矿物，通常具有非金属光泽。上面所讲的光