工程地质Word格式.docx
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放射状—红柱石；
结核状—鱼子状（或豆状，肾状）赤铁矿；
土状—高岭土，蒙脱土。
（3）晶面条纹观察
黄铁矿（三个方面的晶面条纹相互垂直）
斜长石（晶纹相互平等）
石英（水晶）（柱面上常见有横条纹）
2、矿物的光学性质观察
（1）矿物的颜色，观察21种矿物比色标本。
自色：
是矿物本身所固有的颜色，是由于矿物的化学成分中含有的色素离子所决定的。
主要色素离子引起的几种矿物的颜色如下表：
离子
Ni2+
Fe2+
Fe3+
Mn4+
Mn2+
Ti4+
Cu2+
Co2+
颜
色
绿
瓶
黑
玫
瑰
褐
红
蓝
矿
物
举
例
镍
华
泥
石
磁
铁
软
锰
菱
榍
铜
孔
雀
赤
钴
他色：
是矿物中含有带色的杂质或气泡等引起的颜色，与矿物成分无关。
他色易变，随含杂质不而不同，无鉴定意义。
例如：
水晶应为无色透明，但当含少量氧化锰杂质时呈紫色（紫水晶），含钛多时为淡红色（蔷薇水晶）；
含碳时呈褐色至深黑色（烟水晶或墨水晶）等等。
假色：
是矿物表面因有氧化薄膜或因内部有裂隙等原因，引起光线发生干涉而产生的颜色。
如斑铜矿表面风化后呈暗紫色；
方解石内部有细裂隙面时呈现“晕色”等。
对于这种情况，只要打出矿物的新鲜面，就可以恢复其自色。
作为鉴定矿物最重要的是自色。
描述矿物的颜色，通常采用比较法和比拟法。
比较法：
是用颜色较为典型的矿物作为对比的基础，常用的比色矿物如下：
辰砂（红色）土状褐铁矿（黄褐色）
毒砂（锡白色）铬酸铅矿（橙色）
雄黄（黄色）方铅矿（铅灰色）
孔雀石（绿色）镜铁矿（钢灰色）
蓝铜矿（蓝色）磁铁矿（铁黑色）
铜蓝（靛青色）自然铜（铜红色）
紫水晶（紫色）黄铜矿（铜黄色）
褐铁矿（褐色）黄金（金黄色）
比拟法：
则是以日常生活中一些实物的颜色进行描述。
如玫瑰红、樱桃红、橄榄绿、苹果绿、稻草黄等。
（2）矿物的条痕
观察方解石，斜长石，角闪石，橄榄石的条痕
观察对比黄铁矿，黄铜矿，赤铁矿等矿物的条痕与颜色之间的关系。
透明矿物的条痕都是近于白色，鉴定意义不大。
条痕常常作为鉴定不透明矿物的特征。
因条痕颜色更为固定，所以是鉴定矿物的可靠依据。
条痕可以消除假色，减弱他色，从而充分显示出自色特征。
有些矿物的颜色与条痕相同，如磁铁矿的颜色的条痕都呈黑色。
有些矿物则二者有显著差别，如黄铁矿的颜色为黄铜色，而条痕则为深绿色。
（3）矿物的透明度
观察下列矿物碎片边缘的透明程度：
石英（水晶）—透明
冰洲石—透明。
石膏—半透明；
闪锌矿—半透明；
黄铁矿—不透明；
石墨—不透明。
（4）矿物的光泽
观察10件矿物硬度标本，要求掌握10件矿物的光泽。
3、矿物的力学性质
（1）矿物的硬度：
观察10件矿物硬度标本
掌握摩氏硬度计中的十种矿物。
学会摩氏硬度计测定未知矿物硬度的方法。
摩氏硬度计测定矿物的相对硬度：
取摩氏硬度计中一种标准矿物，用其棱角刻划被鉴定矿物上的一个新鲜而较完整的平面，擦去粉未，若在面上留下刻痕，则说明鉴定的矿物硬度小于选用标准矿物的硬度。
反之，若未在面上留下刻痕，则说明被鉴定的矿物硬度大于或等于选用标准矿物的硬度。
经过多次刻划比较，直到确定被鉴定矿物的硬度介于两个相邻硬度标准矿物之间或接近二者之一时，即已测知被鉴定的矿物的硬度。
如云母不能被石膏（硬度2）刻动，而能被方解石（硬度3）刻动，故其硬度介于2-3，用2.5表示。
若被鉴定矿物上难于找出平整的面，而标准矿物上有较好的平面时，也可以用被鉴定矿物的棱角去刻划标准矿物上的平面。
用摩氏硬度计确定手指甲，铜片，普通玻璃片，及钢刀刃的相对硬度范围。
指甲（2-2.5），铜片（3-3.5），普通玻璃片（5-5.5），钢刀刃（6-6.5）。
（2）矿物的解理，断口：
观察5件矿物解理标本，指出云母和方解石各有几组解理。
观察5件矿物断口标本，断口是矿物受外力作用后不依结晶方向发生断裂而形成的断面。
是鉴定矿物物标志之一。
4、矿物的其它特性观察：
云母薄片具有弹性；
绿泥石薄片具有挠性；
磁铁矿具有磁性；
滑石具有滑感；
石盐具有咸味；
蒙脱土遇水膨胀、崩解；
碳酸盐类矿物遇稀盐酸发生“盐酸反应”。
碳酸盐类矿物，如方解石（CaCO3）、白云石（CaMg［CO3］2），与稀盐酸（HCl）发生作用，产生化学反应，逸出二氧化碳（CO2），形成所谓的“泡沸”，以方解石为例，其反应式为：
CaCO3＋2HCl→CaCl2＋H2O＋CO2↑↑
一般方解石遇盐酸后“泡沸”强烈，而白云石则需要用小刀刻成粉末后再滴盐酸，才可见微弱的“泡沸”现象。
（二）矿物的肉眼鉴定方法：
无论是在实验室内，还是在野外地质工作中，我们都需要准确地认识矿物和鉴定矿物。
目前鉴定矿物的方法很多，但最基本的是肉眼鉴定。
造岩矿物的肉眼鉴定法实质是凭借肉眼和一些简单的工具（小刀、放大镜、条痕板、摩氏硬度计等），来分辨矿物的外表特征（有时也配合一些简易的化学方法），从而对矿物进行鉴定。
这种方法虽然简便，但可借以正确地鉴别许多常见的矿物。
矿物的肉眼鉴定法，通常情况下，可参照下列步骤进行：
1、首先观察矿物的光泽。
确定它是金属光泽，还是非金属光泽，借以确定是金属矿物还是非金属。
（岩石中经常见的大都是非金属光泽的矿物）
2、然后试验矿物的硬度。
确定它的硬度是大于还是小于指甲的硬度，是大于还是小于小刀的硬度。
3、再观察矿物的颜色。
如已确定被鉴定的矿物硬度大于小刀，为金属光泽，而且呈黄铜色，那么秀容易确定它是黄铁矿而非黄铜矿，然后再检查一下其它特征就可以确定下来。
如果被鉴定的矿物硬度小于小刀而大于指甲，并属于玻璃光泽，而决不会是石英，长石（硬度都大于小刀），也不可能是辉石，角闪石（呈黑色）。
4、进一步观察矿物的形态和其它物理性质。
针对有限的几种可能性，逐步地缩小范围，认真观察，仔细分析最终鉴定出矿物，定出矿物名称。
在鉴定矿物时要结合各类矿物的共同特点，一般说来，具有金属光泽而呈铁黑色多为金属氧化物。
如磁铁矿、赤铁矿，软锰矿及硬锰矿等；
具有金属光泽而呈铜黄、铅灰等金属色的，则多是金属硫化物类，如黄铜矿、黄铁矿、方铅矿，辉锑矿等。
含氧盐类及卤化物类矿物，一般呈玻璃光泽，浅色、透明或半透明。
如果大于小刀或近于小刀，可能是硅酸盐类矿物（云母、滑石除外）；
如果硬度小于小刀，能与稀盐酸作用，则应是碳酸盐类矿物，不与稀盐酸作用，则可能是硫酸盐，磷酸盐等其它含氧盐类矿物。
有了这样的轮廓，逐步地缩小鉴定范围，找出矿物的典型特征，就能正确的定出矿物的名称。
采用肉眼鉴定法鉴定造岩矿物，应对常见的矿物标本认真观察，仔细分析，相互比较，反复练习，对一些“相似矿物”间的差异，更应悉心思考，从而对矿物特征建立比较牢固的感性认识。
肉眼鉴定矿物是有一定限制的。
因为矿物颗粒太小，或超出肉眼鉴定的能力范围时，必须采用其它更详细的方法鉴定和研究。
（三）鉴定和描述主要造岩矿物
观察和描述42件造岩矿物标本，参照24种主要造岩矿物鉴定特征表（表2），结合标本，在教师指导下自行学习。
在独立的观察基础上，总结出各矿物的鉴定特征。
六、实验报告及作业：
1、主要造岩矿物肉眼鉴定实验报告
2、肉眼鉴定常见造岩矿物时主要依据哪些特性？
3、说明下列造岩矿物的鉴定特征：
正长石—斜长石—石英
角闪石—辉石—黑云母
方解石—白云石—石膏
主要造岩矿物鉴定表（表2）
次序
矿物名称
形状
颜色
光泽
透明度
解理、断口
硬度
比重
化学性质及其他
分布
1
石英
SiO2
完整晶形为六棱柱或双锥体，但呈粒状者居多
纯者无色，乳白色，含杂质时呈紫红、烟色
玻璃光泽，断口为油脂光泽
透明
贝壳状断口
7
2.6
化学性稳定，不易风化
呈单晶、晶簇及脉状产出或产于岩浆岩、沉积岩和变质岩中，特别是酸性岩浆岩中最多
2
正长石
KAlSi3O8
柱状或薄板状、粒状
肉红、浅玫瑰或近于白色
玻璃光泽
半透明或不透明
完全、两组正交解理
6
2.5~2.7
易风化成高岭石
花岗岩、正长岩、片麻岩、伟晶岩等岩浆岩中最多
3
斜长石
（Na,Ca）AlSi3O8
外形为板状、柱状、粒状
白色或灰白色
完全、两组解理斜交，断口平坦
风化后成高岭石
含Na多者只产于酸性或中性岩浆岩中，含Ca多者只产于中性或基性岩浆岩中
4
普通角闪石
（Ca2,Na）（Mg¨
，Fe¨
）4
（Al,Fe…）［（Si,Al）4O11］2
［OH］2
长柱或纤维状，断面六边形
深绿暗黑色
两组解理交角近56°
5.5~6
3.2
受水热作用后，可变成绿泥石或蛇纹石
多产于中性岩浆岩中，如闪长岩、安山岩，也可单独组成超基性的角闪岩
5
普通辉石
（Na,Ca）（Mg,Fe,Al）
［（Si,Al）2O8］
短柱状，断面呈八边形，在岩石中常呈粒状
深黑、褐黑、紫黑及棕黑色
具有两组完全或中等解理，两组交角近直角
5~6
3.4~3.6
多产于基性岩浆岩中，如辉长岩、玄武岩，也能单独组成超基性辉岩
橄榄石
（Mg,Fe）2［SiO4］
常呈粒状集合体
橄榄绿、淡黄绿
油脂光泽或玻璃光泽
透明或不透明
通常无解理，贝壳状断口
6.5~7
3.21~4.14
溶于硫酸时急剧分解析出SiO2胶体
只产于基性岩浆中，也可单独组成橄榄岩
黑云母
K（Mg,Fe）,（OH）2
·
AlSi3O10
片状
黑色
珍珠
透明
一组极完全解理
2.5~3
2.3
具有弹性在水化作用下会失去弹性并变为蛭石
广泛公布在岩浆岩和变质岩中
8
白云母
Kal2（OH）2
无色，有时呈灰白、淡黄、淡红等色
玻璃或珍珠光泽
具有弹性
广泛分布在岩浆岩和变质岩中
9
方解石
CaCO2
菱面体
白色、灰白色，含Fe时呈褐红色，含Mn时呈棕黑色
玻璃
透明或半透明
三组完全解理
2.0~2.8
遇稀盐酸剧烈起泡
广泛存在石灰岩中，大理岩中也有，某些岩浆岩中也有少量出现，也可呈方解石脉出现
10
白云石
（Mg,Ca）［CO3］2
常为菱面体块状，晶面常弯曲成鞍状
灰白、淡黄或淡红色
3.5~4
2.8~2.9
遇稀盐酸起泡少，以此区别于方解石
主要存在白云岩中，有时在大理岩、石灰岩中也可出现
11
石膏
CaSO4·
2H2O
板状、条状或呈纤维集合体
无色、白色或呈灰白色
玻璃光泽，纤维状者呈丝绢光泽
一组解理发育
2.2
能溶于盐酸中，亦略溶于水，具有滑感，挠性、硬度小
为泻湖相及海湾相沉积物
12
硬石膏
CaSO4
块状或小板状集合体
白色、灰白色，含有杂质色变暗
半透明
有三组解理，通常可见一组解理
2.5
水化后变为石膏，具有挠性
续表
13
蛋白石
SiO2·
nH2O
致密块状体
熟蛋青般的白色，但有时被染成各种颜色
油脂光泽或无光泽
半透明或不透明
贝壳断口，无解理
5~5.5
2.0
为二氧化硅胶体凝结而成，为非晶质
多产于沉积岩的硅质岩石中
14
高岭石
Al4［Si4O10］［OH］8
鳞片状或致密细粒状集合体
鳞片无色，致密块体呈白色
土状
不透明
一组完全解理，土状断口
2.58~2.60
有滑感，吸水后具粘性、可塑性
班车长石、普通辉石等风化形成的粘土类矿物，公布广泛
15
滑石
Mg3［Si4O10］［OH］2
片状、块状
白色、淡红或浅灰等色
油脂或珍珠
一组完全解理
2.7~2.8
具高度滑感、性软薄片具挠性
为橄榄石、辉石、角闪石等变质后形成的主要变质矿物
16
绿泥石
（Mg,Fe）5Al［AlSi2
O10］［OH］8
片状或板状、细小鳞片状集合体
深绿色
珍珠光泽
2~2.5
2.6~2.85
鳞片与薄片无弹性，具挠性
在变质岩中公布最多，往往构成绿泥石片岩
17
蒙脱石
（AlMg）2［Si4O10］
（OH）2·
土状、块状
白或黄绿、红等
土状断口
吸水性强，吸水后体积膨胀，具可塑性，有滑感
主要由基性及超基性岩风化形成
18
蛇纹石
Mg6［Si4O10］［OH］8
致密块状或呈片状、纤维状
浅黄绿或深的暗绿色
块状为蜡状光泽，纤维状为丝绢光泽
参差状断口
2.5~3.5
2.6~2.9
由橄榄石、辉石交代反应变化而成，并能溶于盐酸
常与石棉相伴产出，多为超基性岩的变质矿物
19
红柱石
Al2［SiO4］O
柱状，放射状
粉红色或灰白色
玻璃或油脂光泽
一组解理，不平坦断口
7~7.5
3.1~3.2
表面风化后具有滑感
常分布于变质岩中，为接触变质矿物
20
石榴子石
Fe3Al2（SiO4）3
菱形十二面体，二十四面体，集合体为粒状
深褐或紫红，黑等色
玻璃光泽，断口油脂光泽
断口不平坦，无解理
6.5~7.5
3.5~4.3
较稳定，如风化则变为褐铁矿等
产于变质岩中，为标准变质矿物
21
黄铁矿
FeS2
立方体、块状、结核状
浅黄铜色
金属光泽
不透明
贝壳断口或不规则断口
6~6.5
氧化或水的作用下会生成硫酸及褐铁矿，晶面有条纹
常见于岩浆岩或沉积岩的砂岩和石灰中
22
黄铜矿
CuFeS2
致密块状
铜黄色
无
3~4
4.1~4.3
经风化作用，易溶于水，性脆
常见于基性岩浆岩中，有时变质岩和沉积岩中也出现
23
褐铁矿
Fe2O3·
块状、土状或结核状
黄褐或棕褐色
半金属光泽
粒状断口
4~5.5
2.7~4.3
胶体状块体，在盐酸内缓慢溶解；
易风化、土状者硬度低
为含Fe风化后的产物，也可是沉积而成
24
磁铁矿
Fe3O4
呈八面体，但常以块状出现
金属黑色
金属或半金属光泽
4.9~5.2
风化后可变为褐铁矿，但较难风化，性脆、具有强磁性
分布在岩浆岩和部分变质岩中
实验二常见岩浆岩的肉眼鉴定
1、通过对岩浆岩（火成岩）标本的观察，熟悉其结构，构造特征。
2、运用肉眼鉴定造岩矿物的方法，分析常见火成岩的矿物组成。
3、学习岩浆岩的简易分类和肉眼鉴定方法。
二、实验前准备工作
实验前应复习教材第1章第2节“岩浆岩”。
三、实验内容：
1、常见火成岩结构的观察
结合下列标本，从矿物的结晶程度，颗粒大小颗粒相对大小及相互间关系等方面认识结构特征。
（1）矿物结晶程度
全晶质结构—花岗岩；
玻璃质结构—黑曜岩
（2）矿物的颗粒大小
粗粒结构—粗粒花岗岩
中粒结构—中粒辉长岩
细粒结构—细晶岩或细粒闪长岩；
隐晶质结构—玄武岩
（3）矿物颗粒的相对大小
等粒结构—花岗岩，闪长岩
斑状结构—闪长玢岩，正长斑岩。
（4）矿物间的相互关系，文象结构—文象花岗岩
2、常见火成岩典型构造观察：
块状构造—花岗岩，闪长岩；
流纹构造—流纹岩；
气孔状构造—浮岩，粗面岩；
杏仁状构造—玄武岩。
3、常见火成岩矿物成分识别：
石英：
（观察花岗岩，流纹岩），石英在岩石中多成粒状，具油脂光泽和贝壳状断口，呈烟灰色，易于和灰白色的长石相区别。
长石：
（观察花岗岩，闪长岩和安山岩）通常钾长石（正长石），多为肉红色，斜长石多为灰白色（有时有例外，如钾长石为白色或深灰色，斜长石为淡红色或蔷薇色），若慢慢转动手中的标本，注意观察，则斜长石具有许多平行的晶纹，而钾长石的解理面在光的照射下，往往可分为明暗程度，有显著差异的两部分。
云母：
（观察黑云母花岗岩）最明显的特征是用小刀极易挑出碎片。
辉石和角闪石：
（观察辉长岩和闪长岩）辉石和角闪石在火成岩中均为深灰色至黑色，光泽也甚相似。
但在形态和断面上有所差异，辉石呈短柱状，断面为八边形（近似正方形）；
角闪石呈长柱状，断面为六边形，且辉石往往与橄榄石共生，角闪石往往与黑云母共生。
4、常见火成岩特征的综合观察：
结合标本，对照教材中关于火成岩的具体描述，逐块逐项地进行观察，特别要注意各自的鉴定特征。
花岗岩—流纹岩类：
花岗岩，花岗斑岩，流纹岩。
正长石—粗面岩类：
正长岩，正长斑岩，粗面岩。
闪长岩—安山岩类：
闪长岩，闪长玢岩，安山岩。
辉长岩—玄武岩类：
辉长岩，辉绿岩，玄武岩。
脉岩类：
花岗细晶岩，伟晶岩，
其它岩类：
浮岩，黑曜岩。
四：
实验方法：
1、以学生参照指导书和教材中对有关常见火成岩的描述，对照标本自己观察为主，教师只作必要的辅导讲解。
2、在独立观察的基础上，总结出各块标本的鉴定特征特别要注意观察“外观相似”岩石标本间的差异。
3、借助偏光显微镜，观察玄武岩（薄片）“隐晶质结构”的特点。
五、岩浆岩肉眼鉴定步骤和要点：
1、岩浆岩的肉眼鉴定步骤
用肉眼鉴定火成岩的主要依据是岩石的产状（野外产出形态），结构，构造，矿物组成和颜色等，鉴定时可参考以下步骤。
首先根据野外产状，岩石的结构和构造，区分出深成岩，浅成岩和喷出岩。
其特征如表4示。
深成岩，浅成岩，喷出岩的产状结构、构造间的区别。
表4
特征
深成岩
浅成岩
喷出岩
产状
呈大的侵入体—岩基，岩株，部分岩盆，岩盖产生。
接触带附近的围岩有明显的变质圈。
多呈岩床，岩墙，岩脉产出。
围岩可有狭窄的接触变质圈。
呈层状或不规则层状火山锥，熔岩流。
围岩一般无变质圈
构造
常具块状构造
块状构造，有时有少量较小的气孔，一般无杏仁状构造。
常为气孔状构造，杏仁状构造，流纹状构造（流纹岩）
结构
常具等粒（中粒，粗粒）全晶质结构，岩体中心可出现似斑状结构
多呈细粒或斑状结构，基质多为细粒至隐晶质。
具有斑状结构，隐晶质结构或玻璃质结构。
其次观察岩石的颜色。
火成岩的颜色在很大程度上反映了其化学和矿物组成。
火成岩可根据化学成份中二氧化硅的含量分为超基性岩（＜45%＝，基性岩（52-45%），中性岩（65-52%），酸性岩（＞65%），二氧化硅的含量肉眼是不可能分辨的，但其含量多少往往反映在矿物成份上。
一般情况下，岩石中二氧化硅含量高，浅色矿物就多，暗色矿物则相对较少。
反之，二氧化硅含量低，浅色矿物就少，暗色矿物则相对较多。
矿物颜色是构成岩石颜色的主导因素。
所以颜色可作为肉眼鉴定火成岩的特征之一。
通常由超基性岩到酸性岩，颜色由深变浅。
如超基性岩呈黑色—绿黑色—暗黑色；
基性岩呈灰黑色—灰绿色；
中性岩呈灰色—灰白色；
酸性岩呈肉红色—淡红色—白色。
最后观察火成岩的矿物成份。
先观察岩石中有无石英（含有石英时，要观察其数量），其次有无长石（含有长石时，要尽量区分正长石还是斜长石），继而观察有无橄榄石存在。
这些矿物者是判别不同岩石的指示性矿物。
此外，尚要注意黑云母，它经常出现在酸性岩中。
火成岩常以所含主要矿物成份命名，如辉长岩（主要含斜长石和辉石），闪长岩（主要含斜长石和角闪石），正长斑岩（具有以正长石为主的斑晶），闪长玢岩（具有以斜长石，角闪石为主的斑晶）等。
2、各类火成岩的肉眼鉴定要点
深成岩（包括脉岩）有斑晶存在时，根据浅色斑晶矿物成份分为两大类：
斑晶为斜长石者叫玢岩，斑晶为钾长石或石英者称斑岩。
如果玢岩中同时有角闪石斑晶，或基质中鉴定出有角闪石的，称为闪
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