宙 代 纪

距今年龄值
（百万年）

生 物 演 化

第四纪 Q 人类出现
1. 64

新生代 KZ 第 三

晚第三纪 N
23.3

近代 哺乳动 物出
现

显 纪 R 早第三纪 E65
白垩纪 K 被子植物出现

中生
生 代 Mz



宙 晚古


侏罗纪 J

三叠纪 T 二叠纪 P290

135


208

250


290

鸟类 、哺乳 动物 出现


裸子 植物、 爬行 动物出现

生代 石灰纪 C362 两栖动物出现

古
PH 生
代 Pz

Pz2


早古 生代


泥盆纪 D409

志留纪 S439
奥陶纪 O510

362


409

439

节蕨 植物、 鱼类 出现
裸蕨植物出现
无颌类出现

Pz2 寒武纪 C570

510
570

硬壳动物出现

新元古代 Pt3
元古

震旦纪 Z 裸露动物出现
800

1000

宙 PT

中元古代 Pt2 真核 细胞生 物出
现

古元古代 Pt1

太古 新太古 Ar2

1800

2500



晚期生命出现， 叠层石出现

宙 AR 古太古代 Ar1
冥古 宙 HD

3000

3800


4600

者是相辅相成的，却不能彼此代替，因为地质年代的研究，不是简单的时间 计算，而更重要的是地球历史的自然分期，力求表明地球历史的发展过程和 阶段，同位素地质年龄有助于使这一工作达到日益完善的地步。我们把表示 地史时期的相对地质年代和相应同位素年代值的表，称为地质年表，或称地 质年代表、地质时代表。1913 年英国地质学家 A.霍姆斯提出第一个定量的
（即带有同位素年龄数据的）地质年表，以后又陆续出现不同时间、不同国 家、不同学者提出的地质年表。目前比较通用的地质年表见表 1-8。





此地质年表为一简表，按照生物演化阶段及地层形成的时代顺序，表中
列出宙、代和纪，即地质时代从古至今共划分为冥古宙、太古宙、元古宙和 显生宙。其中元古宙又划分为古元古代、中元古代和新元古代；显生宙划分 为古生代、中生代和新生代。其中新元古代的晚期，划分出一个震旦纪，目 前只适用于中国；古生代划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪 和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和 第四纪。纪以下还可以再划分为世，除去震旦纪、二叠纪、白垩纪等是二分 外，其余均按三分法，如寒武纪分为早寒武世、中寒武世、晚寒武世，奥陶 纪分为早奥陶世、中奥陶世、晚奥陶世，?；但石炭纪原来也是按三分法分 为早、中、晚石炭世，近来顷向于按二分法分为早、晚石炭世；至于第三纪 和第四纪所划分的世则另有专称，如古新世、始新世?更新世、全新世等， 所有关于世的划分，此表一概从略。所有与地质时代单位（宙、代、纪、世） 相对应的地层单位（宇、界、系、统），如太古宙形成的地层称太古宇，古 生代形成的地层称为太古界，寒武纪形成的地层称为寒武系，早、中、晚寒 武世形成的地层分别称为下、中、上寒武统?，凡此本表也都从略。各个地 质时代单位都标有英文字母代号，宙（宇）的符号采用两个大写字母，如太 古宙（宇）的代号为 AR；代（界）的代号也是两个字母，但第一个字母大写， 第二个字母小写，如古生代（界）的代号为 Pt；纪（系）的代号都是采用一 个大写字母，如奥陶纪为 O，志留纪为 S，等等，这些代号都是各自英文名 称的缩写。地质年表的各有关地质时代都列出“距今年龄值”，表的右侧列 出与地质时代相应的生物演化阶段。关于地质历史演化的具体情况，将在本 书的最后一部分予以介绍。





第二章 矿 物


　　地壳中的各种化学元素，在各种地质作用下不断进行化合，形成各种矿 物。矿物的含义包括这样几点内容：（1）矿物是在各种地质作用下或者说 在各种自然条件下形成的自然产物，比如在岩浆活动过程中，在风化作用过 程中，或者在湖泊、海洋的作用下都可形成矿物；（2）矿物具有相对固定 和均一的化学成分（大多数是化合物，少部分是单质元素）及物理性质，在 一定程度上讲，矿物是一种自然产生的均质物体；（3）矿物不是孤立存在 的，而是按照一定的规律结合起来形成各种岩石。
　　所以说矿物是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理 性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。
　　绝大部分矿物具有晶体结构，只有一小部分矿物属于胶体矿物。例如食 盐，它具有相对固定的化学成分即 NaCl（因其中常含有不定量的杂质，所以 说是相对固定），也具有相对均一的物理性质，如透明、硬度很小、立方形 晶体、溶于水、味咸等。在一定的自然条件下（如内陆湖泊在干燥气候条件 下蒸发沉淀）可以形成食盐。所以说，食盐是一种矿物。又如食糖，它具有 一定的化学成分和物理性质（如透明、硬度小、溶于水、味甜等），但在自 然条件下不能形成食糖、因此食糖不是矿物。许多人工合成的化学药品虽都 各有其化学成分和物理特性，但均不算作矿物。如果某些人工制造的化合 物，而这种化合物在自然界也是存在的，则可称之为人工矿物或合成矿物， 如人造金刚石、人造红宝石、人造水晶等。
近年来，随着科学技术的发展，矿物的范围扩大了，包括地球内层及宇
宙空间所形成的自然产物。如组成陨石、月球岩石和其它天体的矿物，称为 陨石矿物或宇宙矿物。
矿物是人类生产资料和生活资料的重要来源之一，是构成地壳岩石的物
质基础。自然界里的矿物很多，大约有 3000 种，但最常见的只有五六十种， 至于构成岩石主要成分的只不过二三十种。组成岩石主要成分的矿物，称造 岩矿物。它们共占地壳重量的 99％。各种矿物都具有一定的外表特征——形 态和物理性质，可以作为鉴别矿物的依据。





　　　　　　　　　　　　　　第一节 矿物的基本特性

一、矿物的内部结构和晶体形态


（一）晶质体和非晶质体 绝大部分矿物都是晶质体。所谓晶质体，就是化学元素的离子、离子团
或原子按一定规则重复排列而成的固体。矿物的结晶过程实质上就是在一定 介质、一定温度、一定压力等条件下，物质质点有规律排列的过程。由于质 点规则排列的结果，就使晶体内部具有一定的晶体构造，称为晶体格架。这 种晶体格架相当于一定质点（离子等）在三度空间所成的无数相等的六面 体、紧密相邻和互相平行排列的空间格子构造。如食盐的晶体格架是按正六 面体（立方体）规律排列（图 2-1）。不同的矿物，组成其空间格子的六面 体的三个边长之比及其交角常不相同。因此，各种矿物具有多种多样的晶体 构造。


　　在适当的环境里，例如有使晶质体生长的足够空间，则晶质体往往表现 为一定的几何外形，即具有平整的面，称为晶面；晶面相交称为晶棱。这种 具有良好几何外形的晶质体，通称为晶体。但是，大多数晶质体矿物由于缺 少生长空间，如图 2-2 所示，许多个晶体在同时生长，结果互相干扰，不能 形成良好的几何外形。实际上，晶质体和晶体除了外表形态有区别外，内部 结构并无任何区别，所以二者概念基本相同。
有少数矿物呈非晶质体结构。凡内部质点呈不规则排列的物体都是非晶
质体，如天然沥青、火山玻璃等。这样矿物在任何条件下都不能表现为规则 的几何外形。
（二）晶形
　　在一定条件下（如晶体生长较快，生长能力较强，生长顺序较早，或有 允许晶体生长的空间——晶洞、裂缝等），矿物可以形成良好的晶体。晶体 形态多种多样，但基本可分成两类：一类是由同形等大的晶面组成的晶体， 称为单形，单形的数目有限，只有 47 种。一类是由两种以上的单形组成的 晶体，称为聚形。聚形的特点是在一个晶体上具有大小不等、形状不同的晶 面。聚形千变万化，种类可以千万计。图 2-3 列举了一部分常见的单形和聚 形。应该指出，自然界晶体在结晶过程中因受各种条件限制，往往形成不甚 规则或不甚完整的晶形。
　　在自然晶体中，常发现两个或两个以上的晶体有规律地连生在一起，称 为双晶。最常见的有三种类型：
　　接触双晶——由两个相同的晶体，以一个简单平面相接触而成（图 2-4 左）。
穿插双晶——由两个相同的晶体，按一定角度互相穿插而成（图 2-4





中）。
　　聚片双晶——由两个以上的晶体，按同一规律，彼此平行重复连生一起 而成（图 2-4 右）。
对某些矿物来说，双晶是重要的鉴定特征之一。
（三）结晶习性 虽然每种矿物都有它自己的结晶形态，但由于晶体内部构造不同，结晶
环境和形成条件不同，以致晶体在空间三个相互垂直方向上发育的程度也不 相同。在相同条件下形成的同种晶体经常所具有的形态，称为结晶习性。大 体可以分为三种类型：


　　有的矿物晶体，如石棉、石膏等常形成柱状、针状、纤维状，即晶体沿 一个方向特别发育，称一向延伸型。
　　有的矿物晶体，如云母、石墨、辉钼矿等常形成板状、片状、鳞片状， 即晶体沿两个方向特别发育，称二向延伸型。
有的矿物晶体，如黄铁矿、石榴子石等常形成粒状、近似球状，即晶体
沿三个方向特别发育，称三向延伸型。 熟悉这些特性，对于鉴定矿物有一定用处。此外，还有些矿物晶体的晶
面上常具有一定形式的条纹，称晶面条纹。如在水晶晶体的六方柱晶面上具
有横条纹，在电气石晶体的柱面上具有纵条纹，在黄铁矿的立方体晶面上， 具有互相垂直的条纹，在斜长石晶面上常有细微密集的条纹（双晶纹）。这 些特征对于鉴定矿物也有一定意义。

二、矿物的化学成分


（一）矿物的化学组成类型 每种矿物都有一定的化学成分。大致可分为以下几种类型：
1.单质矿物 基本上是由一种自然元素组成的，如金、石墨、金刚石等。
在自然界里这样的矿物数量不多。
　　2.化合物 自然界的矿物绝大多数都是化合物，但化合物是多种多样 的，按组成情况又可分为：（1）成分相对固定的化合物这种矿物的化学组 成是固定的，但其中往往含有或多或少的杂质或混入物，因此又带有一定的 相对性。可分为以下几种：
简单化合物——由一种阳离子和一种阴离子化合而成，成分比较简单，
例如，岩盐 NaCl、方铅矿 PbS、石英 SiO2 以及刚玉 Al2O3 等。
　　络合物——由一种阳离子和一种络阴离子组合而成，为数最多，常形成 各种含氧盐矿物，如方解石 CaCO3、硬石膏 CaSO4 等等。
　　复化物——大多数复化物是由两种以上的阳离子和一种阴离子或络阴 离子构成，如铬铁矿 FeCr2O4 和白云石 CaMg（CO3）2。也有些阳离子是共同
　　




的，而阴离子是双重的，如孔雀石 CuCO3·Cu（OH）2。还有阳离子和阴离子
都是双重的，但比较少见。
　　（2）成分可变的化合物 这种化合物成分不是固定的，而是在一定范 围内或以任一比例发生变化。这种化合物主要是由类质同像引起的。所谓类 质同像是指在结晶格架中，性质相近的离子可以互相顶替的现象。互相顶替 的条件是：离子半径相差不大，离子电荷符号相同，电价相同。例如镁橄榄
石 Mg2［SiO4］，由于 Mg2+和 Fe2+都是二价阳离子，
o o
半径分别是0.78 A 和0.83 A （即大小近似），
因此其中的 Mg2+经常可以被 Fe2+所置换，但并不破坏其结晶格架。这样，就 使在纯 Mg2［SiO4］和纯 Fe2［SiO4］之间，出现含 Fe2[SiO4]百分比不同的
过渡类型。 类质同像中离子置换又有两种情况：一是互相置换的离子电价相等，如
Mg2+，Fe2+，Ni2+，Zn2+，Mn2+等或者 Fe3+，Cr3+，Al3+等，称为等价类质同像。 一是几种离子同时置换，置换的离子电价各异，但置换后的总电价必须相
等。如斜长石是钠长石 NaAlSi3O8 和钙长石 CaAl2Si2O8 的类质同像系列，其
置换方式是一面 Na+和 Ca2+互相置换，一面 Si4+和 Al3+互相置换，置换结果

有的组分是在一定限度内进行离子置换，称为不完全类质同像。如闪锌
矿 ZnS 中的 Zn2+可以被 Fe2+所置换，但一般不超过 20％。有的没有一定限制， 即两种组分可以以任何比例进行离子置换，形成一个连续的类质同像系列， 称为完全类质同像。如 NaAlSi3O8 和 CaAl2Si2O8 即可形成完全类质同像系列。
这种系列，一般是根据两种组分的百分比而划分出不同的矿物亚种。 类质同像是矿物中一个非常普遍的现象，是形成矿物中杂质的主要原因
之一，也是许多稀散元素在矿物中存在的主要形式。
　　具有类质同像的矿物分子式，一般将类质同像互相置换的元素用括号括 在一起，中间用逗号分开，把含量高的放在前边。络阴离子团用方括号括起 来。如橄榄石是（Mg，Fe）2［SiO4］，黑钨矿是（Fe，Mn）［WO4］，有时
不加括号，写成一般化学式。
3.含水化合物 一般指含有 H2O 和 OH-、H+、H3O+离子的化合物而言。
又可分为吸附水和结构水两类。 吸附水是渗入到矿物或矿物集合体中的普通水，呈 H2O 分子状态，含量
不固定，不参加晶格构造。这种水可以是气态的，形成气泡水；也可以是液 态的，或者包围矿物的颗粒形成薄膜水，或者填充在矿物裂隙及矿物粉末孔 隙中形成毛细管水，或者以微弱的联结力依附在胶体粒子表面上，形成胶体 水，如蛋白石即为一种含不固定胶体水的矿物，化学式为 SiO2·nH2O。在常 压下，当温度达到 100—110℃或更高一点时，吸附水就可从矿物中全部逸 出。





结构水是参加矿物晶格构造的水，其中一类叫结晶水，这种水以 H2O 分
子形式并按一定比例和其他成分组成矿物晶格，如石膏（CaSO4·2H2O）含 2
个结晶水。结晶水在一定热力条件下可以脱水，脱水后矿物晶格结构也破坏 了，随之矿物的物理性质也改变了。如石膏加热至 100—120℃水分开始逸 出，变为性质不同的熟石膏。不同的含结晶水矿物，其失水温度是一定的， 这种特性有助于了解矿物的形成温度。结晶水逸出温度多为 100—200℃，一 般不超过 600℃。另一类是介于结晶水和吸附水之间过渡性质的水，如粘土 矿物之一胶岭石 Mg3（OH）4［Si4O8（O-H）2］·nH2O，是具有层状格架的矿 物，水分可以进入层间，使层状格架间距加大；又可排出水分，使格架间距 缩小，因此胶岭石具有吸水体积膨胀的特性。这种水就是层间水。还有一类 是狭义的结构水，这种水是以 OH-、H+、H3O+离子形式参予矿物晶格，如高岭
石 Al4［Si4O10］（OH）8、天然碱 Na3H［CO3］2·2H2O、水云母（K，H3O）Al2
［AlSi3O10］（OH）2 等。这种水与结构联系紧密，需要在较高温下，大约在
600—1000℃，才能使晶格破坏，使水分逸出。在一种矿物中可以同时存在 几种形式的水。
（二）矿物的同质多像
　　同一化学成分的物质，在不同的外界条件（温度、压力、介质）下，可 以结晶成两种或两种以上的不同构造的晶体，构成结晶形态和物理性质不同 的矿物，这种现象称同质多像。在矿物中，同质多像相当普遍，例如碳（C） 在不同的条件下所形成的石墨和金刚石，二者成分相同，但结晶形态和物理 性质相差悬殊（表 2-1）：
表 2-1 碳素同质二像变体的比较

性 质 金 刚 石 石 墨 晶 系 等 轴 六 方 六 方 片 状
黑色，钢灰色 透明度 透 明 不 透 明
硬 度 10 1 比 重 3.47 — 3.56 2.09-2.23 光 泽 金 刚 光 泽 金 属 光 泽
导电性 半 导 体 良 导 体


掌握同质多像的规律，对于确定矿物的形成温度具有一定意义，许多同
质多像矿物的变体，被称为矿物学温度计。例如，α石英（三方）和β石英
（六方）在常压条件下的转变温度为 573℃。压力的变化对同质多像的转变 也有影响，如在 3000 大气压条件下，α石英和β石英的转变温度则为 644
℃。介质的成分、杂质、酸碱度等对同质多像的变体的形成也有一定影响。





例如，FeS2 在相同温度和压力下，在碱性介质中生成黄铁矿（等轴），而在
酸性介质中则生成白铁矿（斜方）。由此可见，研究同质多像有助于研究矿 物形成的环境。
（三）胶体矿物 地壳中分布最广的除去各种晶体矿物外，还有些是胶体矿物。一种物质
的微粒分散到另一种物质中的不均匀的分散体系称为胶体。前者称为分散 相，其大小为 10-5-10-7cm；后者称为分散媒。在胶体分散体系中，当分散媒 多于分散相时称为胶溶体；若相反则称为胶凝体。在自然界分布最广的是某 些细微固体质点分散到水中所成的胶溶体，即所谓胶体溶液。这些固体质点
的最大特点是常常带有正或负电荷。如 Fe（OH）2、Al（OH）3 的分散颗粒带
正电荷，SiO2、MnO、硫化物等的分散颗粒带负电荷。这些胶体质点的另一特
点是因其带电而具有吸附作用，即从周围环境中吸附大量带异性电荷的离 子，这种特性虽然使某些胶体矿物常含有很多其他成分或杂质，但也往往形 成钴、镍等重要沉积矿产。这些带电胶体质点的第三个特点是当其电荷被中 和时，如河流中的胶体质点，进入海洋就被海水中的电解质所中和，即发生 凝聚而沉淀（也可叫胶凝作用），并富集成矿。这样形成的矿物实际上是胶 体溶液失去大部分水分而成的胶凝体，也就是所说的胶体矿物。如 SiO2、Fe
（OH）3 等胶体溶液失水胶凝后，即可形成蛋白石、褐铁矿等。
　　胶体矿物在形态上一般呈鲕状、肾状、葡萄状、结核状、钟乳状和皮壳 状等等，表面常有裂纹和皱纹，这是由胶体失水引起的。在结构上，可以是 非晶质的、隐晶质的或显晶质的，这决定于胶体的晶化程度。在化学成分上 往往含有较多的水，并且成分不很固定，其原因是由于胶体的吸附作用和离 子交换所引起的。

三、矿物的集合体形态和物理性质


（一）矿物的集合体形态 自然界矿物可呈单独晶体出现，但大多数是以矿物晶体、晶粒的集合体
或胶体形式出现的。集合体形态往往具有鉴定特征的意义，有时候还反映矿
物的形成环境。现将主要的集合体形态分述如下：
　　1.粒状集合体 由粒状矿物所组成的集合体，如雪花石膏是由许多石 膏晶粒组成的集合体，花岗岩是由石英、长石、云母等晶粒组成的集合体。 粒状集合体多半是从溶液或岩浆中结晶而成的，当溶液达到过饱和或岩浆逐 渐冷却时，其中即发生许多“结晶中心”，晶体围绕结晶中心自由发展，及 至进一步发展受到周围阻碍，便开始争夺剩余空间，结果形成外形不规则的 粒状集合体（如图 2－2 所示）。
　　2.片状、鳞片状、针状、纤维状、放射状集合体 如石墨、云母等常 形成片状、鳞片状集合体，石棉、石膏等常形成纤维状集合体，还有些矿物
　　




常形成针状、柱状、放射状集合体。
　　3.致密块状体 由极细粒矿物或隐晶矿物所成的集合体，表面致密均 匀，肉眼不能分辨晶粒彼此界限。
　　4.晶簇 生长在岩石裂隙或空洞中的许多单晶体所组成的簇状集合体 叫晶簇。它们一端固着于共同的基底上，另一端自由发育而形成良好的晶形
（图 2－5）。常见的有石英晶簇（图 2－6）、方解石晶簇等，生长晶簇的 空洞叫晶洞。许多良好晶体和宝石是在晶洞中发育而成的。
　　5.杏仁体和晶腺 矿物溶液或胶体溶液通过岩石气孔或空洞时，常常从 洞壁向中心层层沉淀，最后把孔洞填充起来，其小于 2cm 者通称杏仁体；大
于 2cm 者可称晶腺。如玛瑙往往以此形态产出（见封底上图）。
　　6.结核和鲕状体 矿物溶液或胶体溶液常常围绕着细小岩屑、生物碎 屑、气泡等由中心向外层层沉淀而形成球状、透镜状、姜状等集合体，称为 结核。常见的有黄铁矿、赤铁矿、磷灰石等结核，在黄土中常有石灰（方解 石）结核。其大小可由数厘米到数十厘米甚至更大。
如果结核小于 2mm，形同鱼子状，具同心层状构造，叫鲕状体，鲕状体
常彼此胶结在一起，如鲕状赤铁矿、鲕状铝土矿等。
　　7.钟乳状、葡萄状、乳房状集合体 这些形态大多数是某些胶体矿物 所具有的特点。胶体溶液因蒸发失水逐渐凝聚，因而在矿物表面围绕凝聚中 心形成许多圆形的、葡萄状的、乳房状的小突起。如石灰洞中由 CaCO3 形成
的钟乳石、石笋以及褐铁矿、软锰矿、孔雀石等表面常具此形态。
　　8.土状体 疏松粉末状矿物集合体，一般无光泽。许多由风化作用产生 的矿物如高岭土等常呈此形态。
9.被膜 不稳定矿物因受风化作用在其表面往往形成一层次生矿物的
皮壳，称为被膜。如各种铜矿表面常有一层因氧化作用而产生的翠绿色孔雀 石及天蓝色蓝铜矿的被膜。
此外，我们在岩石裂缝中还常发现一种黑色的树枝状物质，酷似植物化
石，但缺少植物应有的结构（如叶脉等），称为假化石（图 2－7）。这是由 氧化锰等溶液沿着裂缝渗透沉淀而成的。
（二）矿物的物理性质
　　由于矿物的化学成分不同，晶体构造不同，从而表现出不同的物理性 质。其中有些必须借助仪器测定（如折光率、膨胀系数等），有些则可凭借 感官即能识别，后者是肉眼鉴定矿物的重要依据。


　　1.颜色 矿物具有各种颜色，如赤铁矿、黄铁矿、孔雀石、蓝铜矿、黑 云母等都是根据颜色命名的。
　　因矿物本身固有的化学组成中含有某些色素离子而呈现的颜色，称为自 色。具有自色的矿物，颜色大体固定不变，因此是鉴定矿物的重要标志之一。 如矿物中含有 Mn4+，呈黑色；含有 Mn2+，呈紫色；含有 Fe3+，呈樱红色或褐
　　




色；含有 Cu2+，呈蓝色或绿色，等等。
　　有些矿物的颜色，与本身的化学成分无关，而是因矿物中所含的杂质成 分引起的，称为他色。如纯净水晶（SiO2）是无色透明的，若其中混入微量
不同的杂质，即可具有紫色、粉红色、褐色、黑色等。无色、浅色矿物常具 他色，他色随杂质不同而改变，因此一般不能作为矿物鉴定的主要特征。
　　有些矿物的颜色是由某些化学的和物理的原因而引起的。如片状集合体 矿物常因光程差引起干涉色，称为晕色，如云母；容易氧化的矿物在其表面 往往形成具一定颜色的氧化薄膜，称为锖色，如斑铜矿。以上都统称为假色。
　　2.条痕 矿物粉末的颜色称为条痕。通常是利用条痕板（无釉瓷板）， 观察矿物在其上划出的痕迹的颜色。由于矿物的粉末可以消除一些杂质和物 理方面的影响，所以比其颜色更为固定。有些矿物如赤铁矿，其颜色可能有 赤红、黑灰等色，但其条痕则为樱红色，是一致的；有些矿物如黄金、黄铁 矿，其颜色大体相同，但其条痕则相差很远，前者为金黄色，后者则为黑或 黑绿色。因此条痕在鉴定矿物上具有重要意义。
3.光泽 矿物表面的总光量或者矿物表面对于光线的反射形成光泽。光
泽有强有弱，主要取决于矿物对于光线全反射的能力。光泽可以分为以下几 种：
（1）金属光泽矿物表面反光极强，如同平滑的金属表面所呈现的光泽。
某些不透明矿物，如黄铁矿、方铅矿等，均具有金属光泽。
　　（2）半金属光泽较金属光泽稍弱，暗淡而不刺目。如黑钨矿具有这种 光泽。
（3）非金属光泽是一种不具金属感的光泽。又可分为：
金刚光泽——光泽闪亮耀眼。如金刚石、闪锌矿等的光泽。 玻璃光泽——象普通玻璃一样的光泽。大约占矿物总数 70％的矿物，如
水晶、萤石、方解石等具此光泽。
　　此外，由于矿物表面的平滑程度或集合体形态的不同而引起一些特殊的 光泽。有些矿物（如玉髓、玛瑙等），呈脂肪光泽；具片状集合体的矿物（如 白云母等），常呈珍珠光泽；具纤维状集合体的矿物（如石棉及纤维石膏等）， 则呈丝绢光泽；而具粉末状的矿物集合体（如高岭石等），则暗淡无光，或 称土状光泽。
4.透明度 指光线透过矿物多少的程度。矿物的透明度可以分为 3 级：
（1）透明矿物：矿物碎片边缘能清晰地透见他物，如水晶、冰洲石等。
　　（2）半透明矿物：矿物碎片边缘可以模糊地透见他物或有透光现象， 如辰砂、闪锌矿等。
　　（3）不透明矿物：矿物碎片边缘不能透见他物，如黄铁矿、磁铁矿、 石墨等。
　　一般所说矿物的透明度与矿物的大小厚薄有关。大多数矿物标本或样 品，表面看是不透明的，但碎成小块或切成薄片，却是透明的，因此不能认
　　




为是不透明。
　　透明度又常受颜色、包裹体、气泡、裂隙、解理以及单体和集合体形态 的影响。例如无色透明矿物，其中含有众多细小汽泡就会变成乳白色；又如 方解石颗粒是透明的，但其集合体就会变成不完全透明，等等。
　　5.硬度 指矿物抵抗外力刻划、压入、研磨的程度。根据硬度高的矿物 可以刻划硬度低的矿物的道理，德国摩氏（F.Mohs）选择了 10 种矿物作为 标准，将硬度分为 10 级，这 10 种矿物称为“摩氏硬度计”（表 2－2）。 摩氏硬度计只代表矿物硬度的相对顺序，而不是绝对硬度的等级，如果 根据力学数据，滑石硬度为石英的 1/3500，而金刚石硬度为石英的 1150 倍。
尽管如此，但利用摩氏硬度计测定矿物
表 2-2 摩氏硬度计




正长石












的硬度是很方便的。例如将欲测定的矿物与硬度计中某矿物（假定是方解
石）相刻划，若彼此无损伤，则硬度相等，即可定为 3；若此矿物能刻划方 解石，但不能刻划萤石，相反却为萤石所刻划，则其硬度当在 3—4 之间， 因此可定为 3.5。余此类推。
在野外工作，还可利用指甲（2—2.5）、小钢刀（5—5.5）等来代替硬
度计。据此，可以把矿物硬度粗略分成软（硬度小于指甲）、中（硬度大于 指甲，小于小刀）、硬（硬度大于小刀）三等。有少数矿物用石英也刻划不 动，可称为极硬，但这样的矿物比较少。
测定硬度时必须选择新鲜矿物的光滑面试验，才能获得可靠的结果。同
时要注意刻痕和粉痕（以硬刻软，留下刻痕；以软刻硬，留下粉痕）不要混 淆。对于粒状、纤维状矿物，不宜直接刻划，而应将矿物捣碎，在已知硬度 的矿物面上摩擦，视其有否擦痕来比较硬度的大小。
　　6.解理 在力的作用下，矿物晶体按一定方向破裂并产生光滑平面的性 质叫做解理。沿着一定方向分裂的面叫做解理面。解理是由晶体内部格架构 造所决定的。例如石墨，在不同方向碳原子的排列密度和间距互不相同，如
图 2－8 所示，竖直方向质点间距等于水平方向质点间距的 2.5 倍。质点间 距越远，彼此作用力越小，所以石墨具有一个方向的解理，即一向解理。





有的矿物具有二向、三向、四向或六向节理，如食盐具有三个方向的解
理，萤石具有四个方向的解理。 不同的矿物，解理程度也常不一样。在同一种矿物上，不同方向的解理
也常表现不同的程度。根据劈开的难易和肉眼所能观察的程度，解理可分为 下列等级：
　　（1）最完全解理 矿物晶体极易裂成薄片，解理面较大而平整光滑， 如云母、石膏等。
　　（2）完全解理 矿物极易裂成平滑小块或薄板，解理面相当光滑，如 方解石、石盐等。
　　（3）中等解理 解理面往往不能一劈到底，不很光滑，且不连续，常 呈现小阶梯状，如普通角闪石、普通辉石等。
　　（4）不完全解理 解理程度很差，在大块矿物上很难看到解理，只在 细小碎块上才可看到不清晰的解理面，如磷灰石等。
（5）极不完全解理（无解理） 如石英、磁铁矿等。 对具有解理的矿物来说，同种矿物的解理方向和解理程度总是相同的，
性质很固定，因此，解理是鉴定矿物的重要特征之一。
　　7.断口 矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的断开面叫 做断口。断口出现的程度是跟解理的完善程度互为消长的，即一般说来，解 理程度越高的矿物不易出现断口，解理程度越低的矿物才容易形成断口。
根据断口的形状，可以分为贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、平
坦状断口等。其中最常见的为在石英、火山玻璃上出现的具同心圆纹的贝壳 状断口（图 2－9、2－10）。一些自然金属矿物常出现尖锐的锯齿状断口。


　　8.脆性和延展性 矿物受力极易破碎，不能弯曲，称为脆性。这类矿 物用刀尖刻划即可产生粉末。大部分矿物具有脆性，如方解石。
矿物受力发生塑性变形，如锤成薄片、拉成细丝，这种性质称为延展性。
这类矿物用小刀刻划不产生粉末，而是留下光亮的刻痕。如金、自然铜等。
　　9.弹性和挠性 矿物受力变形、作用力失去后又恢复原状的性质，称 为弹性。如云母，屈而能伸，是弹性最强的矿物。
矿物受力变形、作用力失去后不能恢复原状的性质，称为挠性。如绿泥
石，屈而不伸，是挠性明显的矿物。
　　10.比重 矿物重量与 4℃时同体积水的重量比，称为矿物的比重。矿 物的化学成分中若含有原子量大的元素或者矿物的内部构造中原子或离子 堆积比较紧密，则比重较大；反之则比重较小。大多数矿物比重介于 2.5—4 之间；一些重金属矿物常在 5—8 之间；极少数矿物（如铂族矿物）可达 23。
　　11.磁性 少数矿物（如磁铁矿、钛磁铁矿等）具有被磁铁吸引或本身 能吸引铁屑的性质。一般用马蹄形磁铁或带磁性的小刀来测验矿物的磁性。
12.电性 有些矿物受热生电，称热电性，如电气石；有些矿物受摩擦





生电，如琥珀；有的矿物在压力和张力的交互作用下产生电荷效应，称为压
电效应，如压电石英。压电石英已被广泛地应用于现代科学技术方面。
　　13.发光性 有些矿物在外来能量的激发下发生可见光，若在外界作用 消失后停止发光，称为萤光。如萤石加热后产生蓝色萤光；白钨矿在紫外线 照射下产生天蓝色萤光；金刚石在 X 射线照射下亦发生天蓝色萤光。有些矿 物在外界作用消失后还能继续发光，称为磷光，如磷灰石。利用发光性可以 探查某些特殊矿物（如白钨矿）。
　　14.其它性质 有些矿物具易燃性，如琥珀；有些易溶于水的矿物具有 咸、苦、涩等味道；有些矿物具有滑腻感；有些矿物如受热或燃烧后产生特 殊的气味。
　　总之，充分利用各种感官，并通过反复实践，抓住矿物的主要特征，就 可逐渐达到掌握肉眼鉴定重要矿物的目的。肉眼鉴定矿物是进一步鉴定的基 础，也是野外工作所需要掌握的。
　　




第二节 重要矿物简述


　　目前已发现的矿物大约有 3000 种，随着现代研究手段的改进，逐年不 断有新矿物发现，近年平均每年发现约四五十种。1949 年以来我国发现并得 到确认的新矿物约 40 种。
　　矿物分类的方法很多，当前常用的是根据矿物的化学成分类型分为 5 大 类：自然元素矿物、硫化物及其类似化合物矿物、卤化物、氧化物及氢氧化 物矿物、含氧盐矿物。根据阴离子或络阴离子还可把大类再分为若干类，如 含氧盐大类可以分为硅酸盐矿物、碳酸盐矿物、硫酸盐矿物、钨酸盐矿物、 磷酸盐矿物以及钼酸盐矿物、砷酸盐矿物、硼酸盐矿物、硝酸盐矿物等类。 在众多矿物名称中，有一部分是以人名和地名来命名的，如高岭石是因 江西省高岭而命名，全世界都叫这个名字；有一部分是根据化学成分、形态、 物理性质命名的，如方解石是因沿解理极易碎成菱形方块而命名；赤铁矿、 黄铁矿是根据其颜色和主要成分而命名；重晶石是根据其比重较大而命名， 等等。在中文矿物名称中，有一部分是源于我国传统名称，如石英、石膏、 辰砂等，但大部分是由外文翻译成中国名称。具有金属光泽或可提炼金属的 矿物多称为某某矿，如方铅矿、黄铜矿、磁铁矿等；具非金属光泽的矿物多
称为某某石，如方解石、长石、萤石等。
　　下面简单介绍重要的有用矿物、造岩矿物（即组成岩石的重要矿物）以 及我国某些特别丰富的矿物，共约 40 种。

一、自然元素矿物


　　这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫黄、 金刚石、石墨等。这里只介绍石墨和金刚石。
1.石墨 C 通常为鳞片状、片状或块状集合体。铁黑色或钢灰色，条痕
黑灰色，晶体良好者具强金属光泽，块状体光泽暗淡，不透明。有一组极完 全解理，硬度 1—2，薄片具挠性。比重 2.09—2.23。具滑腻感，高度导电 性，耐高温（熔点高）。化学性稳定，不溶于酸。
鉴定特征：钢灰色，染手染纸，滑腻感。
　　石墨多在高温低压条件下的还原作用中形成，见于变质岩中；一部分由 煤炭变质而成；石墨也常见于陨石中。石墨可制坩埚、电极、铅笔、防锈涂 料、熔铸模型以及在原子能工业中用作减速剂。我国主要的石墨产地有山 东、黑龙江、内蒙古、吉林、湖南等省（区）。


　　2.金刚石 C 晶体类似球形的八面体或六八面体（图 2－11）。无色透 明，含杂质者黑色（黑金刚），强金刚光泽，硬度 10。解理完全，性脆。比
重 3.47—3.56。紫外线下发萤光。具高度的抗酸碱性和抗辐射性。





鉴定特征：最大硬度和强金刚光泽。
　　金刚石多产于一种叫金伯利岩的超基性岩中。含金刚石岩石风化后可形 成砂矿。
　　透明金刚石琢磨后称钻石。不纯金刚石用于钻探研磨等方面。目前，金 刚石还用于红外、微波、激光、三极管、高灵敏度温度计等各种尖端技术方 面。
　　非洲扎伊尔和南非金伯利为著名金刚石产地，产量居世界之冠。我国的 山东、辽宁、湖南省沅水流域、贵州、西藏都发现了原生金刚石或金刚石砂 矿。

二、硫化物类矿物


　　本类是金属元素与硫的化合物，大约有 200 多种，Cu、Pb、Mo、Zn、As、 Sb、Hg 等金属矿床多由此类矿物富集而成，具有很大的经济价值。
3.辉铜矿 Cu2 S 完好晶体少见，一般呈块状、粒状集合体。铅灰至黑
色（表面有时具翠绿色或天蓝色小斑），条痕黑灰色，金属光泽，（风化面 常有一层无光被膜），不透明。硬度 2—3，解理不清楚，稍具延展性。比重
5.5—5.8。
鉴定特征：黑铅灰色，硬度低，用刀尖可以刻出光亮痕迹。 辉铜矿大部分是原生硫化物氧化分解再经还原作用而成的次生矿物。含
铜成分高，是最重要的炼铜矿石。我国云南东川铜矿等有大量辉铜矿。


　　4.方铅矿 PbS 晶体常为六面体或六面体与八面体的聚形（图 2－12）； 一般呈致密块状或粒状集合体。铅灰色，条痕黑灰色，金属光泽，不透明。 硬度 2.5—2.75，三组立方解理完全，性脆。比重 7.4—7.6。
鉴定特征：铅灰色，硬度低，比重大，可以碎成立方小块。
　　方铅矿为最重要的铅矿石，因其中常含银，也是重要的炼银矿石。我国 方铅矿产地甚多，湖南常宁县水口山为知名产地。近年在云南兰坪、广东凡 口、青海锡铁山等地发现特大型铅锌矿床，其储量已跃居世界前列。
5.闪锌矿 ZnS 一般多为致密块状或粒状集合体。浅黄、黄褐到铁黑色
（视含 Fe 多少而定），条痕较矿物色浅，呈浅黄或浅褐色。金刚光泽（新 鲜解理面）、半金属光泽（深色闪锌矿）或稍具松脂光泽（浅色闪锌矿）。 半透明（浅色者）到不透明（深色者）。硬度 3.5—4。六组完全解理，性脆。 比重 3.9—4.1。
　　鉴定特征：颜色不太固定，但条痕经常比颜色浅（浅黄褐色），稍具松 脂光泽，棱角或碎块透光，多向完全解理。
　　闪锌矿为最重要的锌矿石，其中常含有镉 Cd、铟 In、镓 Ga 等类质同像 混入物，是有价值的稀有元素。闪锌矿常与方铅矿共生。我国产地以云南金
　　




顶、广东凡口、青海锡铁山等最著名。
　　6.辰砂 HgS 晶形为细小厚板状或菱面体；多呈粒状、致密块体或粉末 被膜。朱红色，条痕与色相同，金刚光泽（新鲜晶面），半透明。硬度 2—
2.5，三组解理完全，性脆。比重 8.09—8.20。 鉴定特征：颜色及条痕朱红色，硬度低，比重大。 辰砂在地表条件下比较稳定，为重要的炼汞矿物。我国是世界上重要产
辰砂的国家之一，湘、贵、川交界地带为主要产地，以湖南辰州（今沅陵） 为最著名，故称辰砂，又名朱砂。最近在青海省也发现大型汞矿床。

　　7.辉锑矿 Sb2 S3 晶体为具有锥面的长柱状或针状（图 2－13），柱面 具明显纵纹，一般呈柱状、针状或块状集合体。铅灰色，条痕黑灰，强金属 光泽，不透明。硬度 2—2.5。一组解理完全，性脆。比重 4.5—4.6。蜡烛 可以熔化。
　　鉴定特征：柱状、针状集合体，铅灰色，硬度低（指甲可刻动），单向 完全解理，极易熔化。辉锑矿与方铅矿相似，但后者具立方解理，比重大， 不易熔，可以区别。
辉锑矿是最重要的锑矿石。我国为著名的产锑国家，储量占世界第一
位，尤以湖南新化锡矿山的锑矿，储量大，质量高。
8.辉钼矿 MoS2 通常呈叶片状、鳞片状集合体。铅灰色，条痕亮灰色
（常带微绿），金属光泽，不透明。硬度 1-1.5，最完全解理，薄片有挠性。 比重 4.7—5.0，有滑腻感。
鉴定特征：铅灰色，最完全解理，可分离成薄片，能在纸上划出条痕，
有滑腻感。 辉钼矿常产于花岗岩与石灰岩的接触带。辉钼矿为炼钼主要矿石。我国
辽宁的杨家杖子为钼矿产地。近年在陕西、河南等省发现大型钼矿床，因此
使我国钼矿储量名列世界前茅。
9.黄铁矿 FeS2 经常发育成良好的晶体，有六面体、八面体、五角十
二面体及其聚形（图 2-14）。六面体晶面上有与棱平行的条纹，各晶面上的 条纹互相垂直。有时呈块状、粒状集合体或结核状。浅黄（铜黄）色，条痕 黑色（带微绿），强金属光泽，不透明。硬度 6—6.5（硫化物中硬度最大的 一种），无解理，性脆。比重 4.9—5.2。在地表条件下易风化为褐铁矿。 鉴定特征：完好晶体，浅黄色，条痕黑色，较大的硬度（小刀刻不动）。


　　黄铁矿是在硫化物中分布最广泛的矿物，在各类岩石中都可出现。黄铁 矿是制取硫酸的主要原料。我国黄铁矿床（亦称硫铁矿）分布很广，广东英 德、安徽马鞍山、甘肃白银厂、内蒙古等都有产出，近年在广东云浮探明有 特大型矿床。我国硫铁矿储量居于世界前列。
10.黄铜矿 CuFeS2 完好晶体少见，多呈致密块状或分散粒状。金黄色





（表面常有锈色），条痕黑（带微绿）色，金属光泽，不透明。硬度 3.5—4，
解理不清楚，性脆。比重 4.1—4.3。 鉴定特征：金黄色，条痕近黑色，硬度中等。 黄铜矿易与黄铁矿、金等相混，其区别如下： 黄铜矿为炼铜的主要矿物。黄铜矿在氧化及还原条件下极易变成其它次
生铜矿，如孔雀石、蓝铜矿、辉铜矿、斑铜矿等。我国产地分布较广，主要 有甘肃白银厂、山西中条山、长江中下游（如湖北、安徽）、云南东川以及 内蒙古、黑龙江等省区。近年在江西东北部德兴、西藏玉龙等发现大型
表 2-3 黄铁矿、黄铜矿与金的区别

矿 物 黄铁矿 黄铜矿 金
晶 形 完好 少见 罕见
颜 色 浅黄色 金黄色 金黄色
条 痕 黑色（带微绿） 黑色（带微绿） 金黄色
硬 度 小刀不能刻划 小刀易刻划 小刀极易刻划
（ 6 — 6.5 ） （ 3.5 — 4 ） （ 2.5 － 3 ）
韧 性 性脆 性脆 具延展性

（用刀尖刻划， 产生粉末）

（用刀尖刻划， 产生粉末）

（用刀尖刻划， 产生亮刻痕）



铜矿床。我国铜矿储量居于世界前列。铜矿床。我国铜矿储量居于世界
前列。

三、氧化物及氢氧化物类矿物


　　本类矿物分布相当广泛，共约 180 多种，包括重要造岩矿物如石英及 Fe、 Al、Mn、Cr、Ti、Sn、U、Th 等的氧化物或氢氧化物，是铁、铝、锰、铬、 钛、锡、铀、钍等矿石的重要来源，经济价值很大。
11.赤铁矿 Fe2 O3 赤铁矿包括两类：一类为镜铁矿，晶体多为板状、叶
片状、鳞片状及块状集合体。钢灰色至铁黑色，条痕樱红色，金属光泽，不 透明。硬度 2.5—6.5，性脆。比重 5.0—5.3。无磁性。
　　另一类为沉积型赤铁矿，常呈鲕状、肾状、块状或粉末状。暗红色，条 痕樱红色，半金属或暗淡光泽，硬度较小。
　　鉴定特征：镜铁矿常以板状、鳞片状集合体、钢灰颜色及樱红色条痕为 特征。沉积赤铁矿常以鲕状、肾状等形态、暗红颜色及樱红色条痕为特征。 镜铁矿主要产于接触变质带，沉积型赤铁矿主要产于沉积岩中。赤铁矿 为最重要的铁矿石之一。赤铁矿粉可用作红色涂料和制红色铅笔。我国赤铁 矿产地甚多，辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡、河北宣化和龙
关等地都是著名的产地。我国各类铁矿资源储量占居世界前列。





12.磁铁矿 Fe3 O4 或 FeO·Fe2 O3 晶体常为小八面体，有时为菱形十二
面体（图 2－15），通常呈粒状或块状集合体。铁黑色，条痕黑色，金属或 半金属光泽，不透明。硬度 5.5—6。解理不清楚，性脆。比重 4.9—5.2。 具有强磁性。


鉴定特征：铁黑色，条痕黑色，强磁性。 磁铁矿主要在还原条件下形成，多产于与岩浆活动或变质作用有关的矿
床和岩石中。磁铁矿是最重要的铁矿石之一。我国产地甚多。磁铁矿中的 Fe3+ 可以为 Ti4+、Cr3+、V3+等所代替（类质同像代替），当含 V、Ti 较多时，则 称钒钛磁铁矿。如我国四川攀枝花即为大型钒钛磁铁矿基地。
13.褐铁矿 FeO（OH）·nH2 O 褐铁矿是许多氢氧化铁和含水氧化铁等
隐晶矿物和胶体矿物（针铁矿、纤铁矿及其它杂质）集合体的总称。成分不 纯，水的含量变化也很大，一般呈致密块状、粉末状或呈钟乳状、葡萄状等。 黄褐、黑褐以至黑色，条痕黄褐色（铁锈色），半金属或土状光泽，不透明。 硬度 4—5.5，风化后小于 2，可染手。比重 2.7—4.3。
鉴定特征：颜色由铁黑至黄褐，但条痕比较固定，为黄褐色。
　　褐铁矿多为含铁胶体溶液在地质时代的湖海沉积而成，或者是含铁矿物 的风化产物。褐铁矿为一种炼铁矿石，也可以用做褐色颜料。
14.锡石 SnO2 晶体常呈正方双锥和正方柱的聚形（图 2－16）。通常
呈致密块体，或柱状、粒状块体产出。棕色、棕黑色，条痕浅褐色，新鲜面 金刚光泽，断口松脂光泽，多为不透明。硬度 6—7，解理不清楚，性脆。比
重 6.8—7.1。不溶于酸，化学性稳定。


　　鉴定特征：棕黑色，硬度高，比重大，断口松脂光泽。必要时需做化学 鉴定。
锡石是工业上唯一炼锡的原料。我国是世界上重要产锡国家之一，云南
个旧为我国著名的锡都。近年又在云南、广西、四川发现了重要的原生锡矿 及锡砂矿，其中以广西南丹大厂规模最大。我国锡矿储量位居世界前列。
15.软锰矿 MnO2 通常为隐晶块体，或呈粉末状，煤黑色（或带微红微
褐），条痕黑色（或带褐色），隐晶块体为半金属光泽，粉末状者为土状光 泽，不透明。硬度 2—3。比重 4.7—5.0。
鉴定特征：黑色煤烟灰状，性软易污手。 软锰矿主要是风化带次生矿物，或在地质时代浅海中沉积而成。软锰矿
是重要的锰矿石。我国湖南、广西、四川、辽宁等地锰矿床中均有大量软锰 矿产出。
16.铝土矿 Al2 O3 ·nH2 O（一般式，但它不是一种单独矿物） 铝土矿
是由若干铝的氢氧化物矿物（如三水铝石 Al［OH］3、硬水铝石 AlO［OH］、





软水铝石 AlO[OH]）所组成的混合物，经常含有高岭土、铁矿等杂质。具有
工业价值的铝土矿一般要求其中 Al2O3＞40％，Al2O3/SiO2＞2：1。铝土矿多
呈致密块状、鲕状、豆状等产出，白、灰、黄、褐等色，土状光泽，硬度 3 左右，比重 2.5—3.5。


　　鉴定特征：外表似粘土岩，但硬度较高，比重较大，没有粘性、可塑性 及滑腻感。
　　铝土矿主要是在湿热气候条件下由岩石风化在原地或经搬运沉积而 成。铝土矿是炼铝的主要矿石，我国分布广泛，在华北东北地区大凡有石炭 二叠纪煤系分布的地方往往有铝土矿（如河北开滦、山东淄博、河南平顶山、 辽宁本溪等），南方云、贵、闽诸省亦有铝土矿。我国铝土矿储量居世界前 列，但多数硅铝比值较低，冶炼比较困难。
17.石英 SiO2 石英有多种同质多像变体。最常见的石英晶体多为六方
柱及菱面体的聚形（图 2－17 及封底下图），柱面上有明显的横纹。在岩石 中石英常为无晶形的粒状，在晶洞中常形成晶簇，在石英脉中常为致密块 状。无色透明的晶体称为水晶，另外还有含有杂质而带颜色的紫水晶（含 锰）、烟水晶（含有机质）、蔷薇石英（又叫芙蓉石，含铁锰）等。具典型 的玻璃光泽，透明至半透明，硬度 7，无解理，贝壳状断口，性硬，比重 2.5
—2.8。
　　另外还有由二氧化硅胶体沉积而成的隐晶质矿物，白色、灰白色者称玉 髓（或称石髓、髓玉），白、灰、红等不同颜色组成的同心层状或平行条带 状者称玛瑙（封底上图），不纯净、红绿各色称碧玉，黑、灰各色者称燧石。 此类矿物具脂肪或蜡状光泽，半透明，贝壳状断口。
此外还有一种硬度稍低、具珍珠、蜡状光泽、含有水分的矿物，称蛋白
石（SiO2·nH2O）。
石英类矿物化学性质稳定，不溶于酸（氢氟酸除外）。 鉴定特征：六方柱及晶面横纹，典型的玻璃光泽，很大的硬度（小刀不
能刻划），无解理。隐晶质各类具明显的脂肪光泽。
　　石英是自然界几乎随处可见的矿物，在地壳中含量仅次于长石，占地壳 重量的 12.6％。它是许多岩石的重要造岩矿物。含石英的岩石风化后形成石 英砂粒，遍布各地。石英用途很广，可用制光学器皿，精密仪器的轴承，钟 表的“钻石”等；石英砂可用作研磨材料、玻璃及陶瓷等工业的原料；质纯 透明、无裂隙、无双晶和包裹体的石英晶体，大小为 2×2×2cm3 时，可作压 电石英片和光学材料。
广泛应用于雷达、导航、遥控、遥测、电子、电讯设备等方面。

四、含氧盐类矿物





本大类是金属元素与各种含氧酸根（如 SiO4、CO3、SO4、NO3?等）的化
合物，种类繁多，数量很大。
（一）硅酸盐类矿物
　　本类矿物有 800 多种，约占已知矿物的 1/3；按重量算，约占地壳总重 量的 3/4。硅酸盐矿物是构成地壳的最主要的造岩矿物，某些非金属矿物原 料（如滑石、石棉、云母等）以及某些稀有金属也来源于硅酸盐类。颜色多 不固定，硬度除个别矿物一般较大。
18.正长石 K［AlSi3 O8 ］或 K2 O·Al2 O3 ·6SiO2 又名钾长石，晶体为
板状或短柱状（图 2－18），在岩石中常为晶形不完全的短柱状颗粒。肉红、 浅黄、浅黄白色，玻璃或珍珠光泽，半透明。硬度 6，有两组解理直交（正 长石因此得名），比重 2.56—2.58。


　　鉴定特征：肉红、黄白等色，短柱状晶体，完全解理，硬度较大（小刀 刻不动）。
正长石是花岗岩类岩石及某些变质岩的重要造岩矿物，容易风化成为高
岭土等。正长石是陶瓷及玻璃工业的重要原料。
19. 斜长石Na[AlSi 3O 8 ](Na2 O·Al 2O 3 ·6SiO 2 )?类质同像系列
Ca[Al2 Si2 O 8 ](CaO·Al 2 O3 ·2SiO 2 ?
　　斜长石是由钠长石和钙长石所组成的类质同像混合物，根据两种组分的 比例斜长石又可粗略地分为：


　　酸性斜长石——钙长石组分含量占 0—30％中性斜长石——钙长石组分 含量占 30—70％基性斜长石——钙长石组分含量占 70—100％细柱状或板状 晶体（图 2－19），在晶面或解理面上可见到细而平行的双晶纹；在岩石中 多为板状、细柱状颗粒。白至灰白色，或浅蓝、浅绿，玻璃光泽，半透明。 硬度 6—6.5，两组解理斜交（86°左右，斜长石因此得名）。比重 2.60—
2.76。
　　鉴定特征：细柱状或板状，白到灰白色，解理面上具双晶纹，小刀刻不 动。
斜长石类矿物见于岩浆岩、变质岩和沉积岩中，分布最广。斜长石比正
长石更易风化分解成高岭土、铝土等。斜长石中钠长石是陶瓷和玻璃工业的 原料。
　　上述正长石、斜长石及其各种变种，统称长石类矿物。按重量计，约占 地壳总重量的 50％。因此长石类矿物是分布最广和第一重要的造岩矿物。斜 长石与正长石的物理性质相似，其主要区别如表 2－4。
表 2－4 正长石及斜长石肉眼鉴定对比






矿 物 正长石 斜长石
晶体形状
常呈粗短柱状，粒状 　常呈板片状，板条状或长 柱状

双 晶 纹 　面上无双晶纹，有时在同一 断 面 上 可见 有 反光 程 度 不 同 的两部分（卡氏双晶）
　解 理 面 有 平 行 细小 的 聚 片双晶纹 颜 色 肉红到白色 白到灰色，偶见红色 光 泽
硬 度

产 状 解理面常带珍珠光泽
6
　常产于酸性火成岩中，与石 英、黑云母等共生。 玻璃光泽至珍珠光泽
6 — 6.5
　常产于基性、中性岩火成 中，与辉石、角闪石等共生

染色试验 　将小块正长石置于 HF 酸中浸 蚀 1 — 3 分钟，再色在 60 ％的 亚硝酸钴钠浸液中浸蚀 5 — 10 分钟，用水冲洗显柠檬黄色

按左法，不染色或呈浅灰


20.橄榄石（Mg，Fe）2 ［SiO4 ］ 晶体扁柱状（图 2－20），在岩石
中呈分散颗粒或粒状集合体。橄榄绿色，玻璃光泽，透明至半透明。硬度 6.5
—7。解理中等或不清楚。性脆。比重 3.3—3.5。 鉴定特征：橄榄绿色，玻璃光泽，硬度高。 橄榄石为岩浆中早期结晶的矿物，是基性和超基性火成岩的重要造岩矿
物，不与石英共生。橄榄石在地表条件下极易风化变成蛇纹石。
21.普通辉石（Ca，Na）（Mg，Fe，Al）［（Si，Al）2 O6 ］ 晶体
短柱状，横剖面近八边形（图 2－21）；在岩石中常为分散粒状或粒状集合 体。绿黑至黑色，条痕浅灰绿色，玻璃光泽（风化面暗淡），近不透明。硬
度 5—6，两组解理近直交（图 2－21 右图）。比重 3.23—3.52。
鉴定特征：绿黑或黑色，近八边形短柱状，解理近直交。 普通辉石为火成岩（特别是基性岩、超基性岩）的重要造岩矿物，在地
表易风化分解。
22.普通角闪石 Ca2 Na（Mg，Fe）4 （Al，Fe）［（Si，Al）4 O11 ］2
［OH］2 晶体多为长柱状，横剖面近六边菱形（图 2－22）；在岩石中常
呈分散柱状、粒状及其集合体。绿黑至黑色，条痕灰绿色，玻璃光泽（风化 面暗淡），近不透明。硬度 5—6，两组解理相交呈 124°（图 2－22 右图）。 比重 3.1—3.4。
　　鉴定特征：绿黑色，长柱状（横剖面菱形）晶体，相交成 124°的解理， 小刀不易刻划。
　　




普通角闪石是火成岩（特别是中性、酸性岩）的重要造岩矿物，有时见
于变质岩中，在地表易风化分解。普通角闪石与普通辉石极相似，其区别如
表 2-5 所示。
表 2-5 普通辉石和普通角闪石异同比较

异 同 性 质 普 通 辉 石 普 通 角 闪 石
同 点 颜 色 绿黑至黑色 绿黑至黑色
光 泽 玻璃（风化后暗淡） 玻璃（风化后暗淡）
硬 度 5 — 6 5 — 6

异 点 晶 形 多为短柱状 多为长柱状
横 剖 面 多为近于方形的八边形 多为近于菱形的六边形
柱面角及解理角 87 °（ 93 °） 124 °（ 56 °）
分 布 基性及超基性岩中最多 中性及酸性岩中最多


23.云母 假六方柱状（图 2－23）或板状晶体；通常呈片状或鳞片状。
玻璃及珍珠光泽，透明或半透明。硬度 2—3，单向最完全解理，薄片有弹性。 比重 2.7—3.1。具高度不导电性。常见种类有：
（1）白云母 KAl2［AlSi3O10］［OH］2——无色及白、浅灰绿等色。呈
细小鳞片状、具丝绢光泽的异种称为绢云母。
（2）金云母 KMg3［AlSi3O10］［OH］2——金黄褐色，常具半金属光泽。
多见于火成岩与石灰岩的接触带。
（3）黑云母 K（Mg，Fe）3［AlSi3O10］［OH］2——黑褐至黑色，较白
云母易风化分解。 鉴定特征：单向最完全解理，硬度低，有弹性。
云母是重要的造岩矿物，分布广泛，占地壳重量的 3.8％。白云母和金
云母为电器、电子等工业部门的重要绝缘材料。我国内蒙古丰镇、川西丹巴、 新疆等地有较大型云母矿床。
24.绿帘石 Ca2 （Al，Fe）3 ［Si2 O7 ］［SiO4 ］O［OH］ 成分复杂，
主要为钙铝铁的硅酸盐类。晶体常伸长成柱状或板状，晶面具明显条纹；普 通成针状、纤维状集合体，在晶洞中易发育成晶簇。黄绿、暗绿至黑绿色（随 含铁多少而变化），晶面强玻璃光泽，透明至半透明。硬度 6—7，一组完全 解理。比重 3.25—3.5。
鉴定特征：具特有的黄绿或深绿色，晶体延长方向有条纹，硬度大。 绿帘石主要为变质矿物，分布比较广泛。色泽美丽者可做宝石。
25.绿泥石 成分复杂，是一族层状结构硅酸盐矿物的总称，最常见的
为富含镁铁质的绿泥石（Mg，Fe）5Al［AlSi3O10］［OH］8。常呈叶片状、鳞
片状集合体。浅绿至深绿色，珍珠或脂肪光泽，透明至半透明。硬度 2—2.5，





单向最完全解理，薄片具有挠性。比重 2.6—2.85。
　　鉴定特征：绿泥石与云母极相似，但前者具特有的绿色，有挠性而无弹 性。
　　绿泥石为某些变质岩的造岩矿物。火成岩中的镁铁矿物（如黑云母、角 闪石、辉石等）在低温热水作用下易形成绿泥石。
26.蛇纹石和石棉 Mg6 ［Si4 O10 ］［OH］8 完整晶体少见，一般呈致
密块状、层片状或纤维状集合体。浅黄至深绿色，常有斑状色纹，有时为浅 黄色或近于白色，条痕白色，脂肪或蜡状光泽，半透明。硬度 2.5—3.5。比
重 2.5—2.65。稍具滑感。 鉴定特征：黄绿等色，中等硬度，脂肪光泽。
　　蛇纹石主要是由含镁矿物，如橄榄石等在风化带或热水溶液作用下变质 而成。此外，白云岩等与花岗岩等接触，受到热水溶液作用，也经常变成蛇 纹石。
4 Mg2 [SiO 4 ] ? 4H 2O ? 2 CO 2 ? Mg6 [Si 4 O10 ][OH]8 ? 2MgCO3
橄榄石 蛇纹石 菱镁矿
6CaMg[CO3 ]2 ? 4SiO 2 ? 4 H 2 O ? Mg 6[Si 4 O10 ][OH]8 ? 6CaCo3 ? 6CO 2
白云石 蛇纹石
　　蛇纹石的纤维状变种称温石棉，是石棉的一种。具典型的丝绢光泽。我 国石棉产地很多，其中以青海芒崖、四川石棉县为最著名；陕西等省也有优 质石棉矿。
27.滑石 Mg3 [Si4 O10 ][OH]2 一般为致密块状或叶片状集合体。白、
浅绿、粉红等色，条痕白色，脂肪或珍珠光泽，半透明。硬度 1—1.5，单向 最完全解理，薄片有挠性。比重 2.7—2.8，有滑腻感。化学性稳定。
鉴定特征：浅色，性软（指甲可刻划），具滑腻感。
自然界还有一种与滑石极相似的矿物叫叶蜡石 Al2［Si4O10］［OH］2，
福建寿山、浙江青田等为著名产地。 滑石为典型的热液变质矿物。橄榄石、白云石等在热水溶液作用下可以
产生滑石，常与菱镁矿等共生：
3CaMg[CO 3 ]2 ? 4SiO 2 ? H 2 O ? Mg3[Si 4 O10 ][OH]2 ? 3CaCO3 ? 3CO 2
白云石 滑石 方解石
滑石是耐火、耐酸、绝缘材料，在橡胶和造纸工业中也用作填料。我国 滑石储量丰富，辽宁盖平大石桥至海城一带及山东掖县、蓬莱等地为知名产 地。




石榴子石成分多种多佯，最常见的为铁铝石榴子石 Fe3Al2[SiO4]及钙铁石榴 子石 Ca3Fe2[SiO4]。晶体发育良好，呈菱形十二面体、四角三八面体，或两 者的聚形（图 2－24），形如石榴子，普通在变质岩中呈分散粒状或粒状集





合体。呈深红、红褐、棕、绿、黑等色，玻璃及脂肪（断口）光泽，半透明。
硬度 6.5—7.5，无解理，性脆。比重 3.5—4.3。化学性稳定，不易风化。 鉴定特征：晶体良好，颜色较深，硬度很高，比重较大。 石榴子石是重要的变质矿物，常见于变质岩中，有的产于火成岩中。因
硬度大，化学性稳定，岩石风化后可形成石榴子石砂。石榴子石可作研磨材 料（金刚砂），透明美丽者可作宝石。
29.红柱石 Al2 [SiO4 ]O 或 Al2 O3 ·SiO2 长柱状晶体（横断面近正方
形）（图 2－25），在岩石中呈柱状或放射状集合体。后者形似菊花，俗称 菊花石。灰白色，有时呈浅红色，弱玻璃光泽，半透明。硬度 6.5—7.5（风 化后变低），解理清楚。比重 3.16—3.20。晶体中心沿柱体方向常有碳质填 充。


鉴定特征：近正方形柱状晶体，有碳质黑心，或为放射状集合体。 红柱石是典型的接触变质矿物，主要为富铝岩石（如页岩，高岭土等）
分解再结晶而成。可用作高级耐火材料。北京西山红山口菊花石沟及周口店
等地皆产红柱石。
30.高岭石 Al4 [Si4 O10 ][OH]8 或 Al2 O3 ·2SiO2 ·2H2 O 一般呈隐晶
质、粉末状、土状。白或浅灰、浅绿、浅红等色，条痕白色，土状光泽。硬
度 1—2.5。比重 2.6—2.63。有吸水性（可粘舌），和水有可塑性。 鉴定特征：性软，粘舌，具可塑性。 高岭石主要是富铝硅酸盐矿物特别是长石的风化产物：
4K[AlSi3O8]+H2O+2CO2→Al4[Si4O10][OH]8+8SiO2+2K2CO3
　　　　钾长石 高岭石 高岭石为主要粘土矿物之一。高岭石及其近似矿物和其他杂质的混合
物，通称高岭土。高岭土是陶瓷的主要原料。我国为产高岭土有名国家，高
岭土即因江西景德镇附近的高岭所产质佳而得名。
（二）碳酸盐类矿物
　　本类矿物已知约 80 种，占地壳重量的 1.7％。其中分布最广的是钙和镁 的碳酸盐类，为沉积岩的重要造岩矿物；其次还有铁、锰、铜等碳酸盐，可 以构成金属矿床。

　　31.方解石 CaCO3 晶体常为菱面体（图 2－26），集合体常呈块状、 粒状、鲕状、钟乳状及晶簇等。无色透明者称冰洲石，具显著的重折射现象； 一般为乳白色，或灰、黑等色，玻璃光泽。硬度 3，三组解理完全。比重 2.71。 遇稀盐酸产生气泡。
CaCO3+2HCl→CaCl2+H2O+CO2↑
鉴定特征：锤击成菱形碎块（方解石因此得名），小刀易刻动，遇 HCl
起泡。





方解石主要是由 CaCO3 溶液沉淀或生物遗体沉积而成，为石灰岩的重要
造岩矿物；在泉水出口可以析出 CaCO3 沉淀物，疏松多孔，称石灰华；在低
温条件下，可以形成另一种同质多像体，常呈纤维状、柱状、晶簇状、钟乳 状等，称为文石（或称霰石）。冰洲石是重要的光学仪器材料。
32.白云石 CaMg[CO3 ]2 晶体常为菱面体，但晶面稍弯曲成弧形；普通
多呈块状、粒状集合体。乳白、粉红、灰绿等色，玻璃光泽。三组解理完全， 硬度 3.5—4。比重 2.8—2.9。在稀盐酸中分解缓慢。
鉴定特征：白云石与方解石十分相似，主要区别之点如下：
方解石 白云石 晶面： 平直 稍弯曲 硬度： 3 3.5—4 遇酸： 起泡猛烈 粉末微微起泡 　　白云石主要是在咸化海（含盐量大于正常海）中沉淀而成，或者是普通 石灰岩与含镁溶液置换而成。白云石是白云岩的主要造岩矿物，可用作优质 耐火材料（用于钢铁及冶金方面）。
33. 孔 雀 石 Cu2 [CO3 ][OH]2 或 CuCO3 · Cu(OH)2 和 蓝 铜 矿
Cu3 [CO3 ]2 [OH]2 或 2CuCO3 ·Cu(OH)2 是两种经常共生的铜矿。形态近似，
针状或柱状晶体；一般多呈钟乳状、肾状、被膜状或土状等。晶体呈玻璃光 泽，半透明。硬度 3.5—4。比重 3.8—4。遇酸起泡。不同之点是，孔雀石 的颜色和条痕为翠绿色，蓝铜矿的颜色和条痕为天蓝色。这两种矿物是由原 生铜矿氧化而成的次生矿物，颜色鲜艳，可以作为铜矿石，其粉末是上等的 绿色和蓝色颜料（石绿和石青），质纯色美者可作装饰品及艺术品。
（三）硫酸盐类矿物
　　本类矿物种类虽多（约 260 种），但占地壳的重量很小（0.1％）。大 部矿物是在地表条件下形成的。
34.重晶石 BaSO4 常成板状或柱状晶体（图 2－27）；一般呈致密块状
或板状、粒状集合体。白、浅灰、浅黄、浅红等色，条痕白色，玻璃光泽， 透明至半透明。硬度 2.5—3.5。一般具三组互相垂直的完全解理。比重 4.3
—4.6。
　　鉴定特征：硬度小，完全解理（可碎成小方块），比重大（重晶石据此 命名），不溶于酸。重晶石与方解石相似，但后者比重小，溶于酸，容易区 别。
　　重晶石多为中、低温热液矿脉，也有浅海中沉积成的。重晶石可作钻探 用的泥浆加重剂，又可用制优质白色颜料、涂料（如锌钡白）；在橡胶业、 造纸业中用作填充剂和加重剂；在化学工业中用以制取各种钡盐及化学药品 等。我国广西、湖南、青海、新疆、江西、胶东、冀东等地皆产重晶石。最 近在湖北随县、京山、郧西等地发现有丰富的重晶石矿。
　　




35.石膏 CaSO4 ·2H2 O 晶体常为近菱形板状，有时呈燕尾双晶（图 2
－28）；一般呈纤维状、粒状等集合体。无色透明，或白、浅灰等色，晶面 玻璃光泽，纤维状者具丝绢光泽、硬度 2，一组最完全解理，薄片有挠性。 比重 2.3。加热失水变为熟石膏。
　　透明晶体集合体称透石膏；纤维状集合体称纤维石膏；粒状集合体称雪 花石膏。
　　鉴定特征：一组最完全解理，可撕成薄片，或纤维状、粒状；硬度低， 指甲可以刻动。
　　石膏主要是干燥气候条件下湖海中的化学沉积物，属于蒸发盐类，可用 于水泥、模型、医药、光学仪器等方面。我国石膏产地遍及 20 余省，湖北 应城、湖南湘潭、山西平陆、内蒙古鄂托克旗等皆产石膏，储量在世界上名 列前茅。

（四）其他含氧盐类矿物
36.钨锰铁矿（黑钨矿）（Fe，Mn）WO4 常成厚板状或柱状晶体（图
2-29），晶面上有直立条纹，一般多呈板状、粒状或致密块状。黑褐至铁黑 色，条痕红褐到近于黑色（较颜色浅），金属或半金属光泽，不透明。硬度
5—5.5。一组完全解理。比重 6.7—7.5。


鉴定特征：厚板状晶体，黑褐色，单向完全解理，比重很大。 钨锰铁矿多分布于花岗岩与围岩接触地带的石英脉中，是极重要的钨矿
石。我国钨矿储量及产量居世界第一位，钨金属储量为国外总储量的 3 倍多。
江西南部的大余、湖南郴县柿竹园的钨矿，是世界上最大的钨矿。
37.磷灰石 Ca5 [PO4 ]3 [F，Cl] 晶体常呈六方柱状（图 2－30），或
以微小晶粒散布于各种火成岩中，有时呈块状、粒状集合体或结核状。绿、 白、灰、褐等色，条痕白色，晶面玻璃光泽，断口油脂光泽，半透明至微透 明。硬度 5，解理不完全。比重 3.17—3.23。加热发磷光。
鉴定特征：磷灰石晶体以其六方柱状及标准硬度，容易判别。此矿物的
胶体变种称胶磷灰石，其矿石称胶磷矿，并常与方解石、粘土等形成混合物， 称磷块岩，外观变化极大，必须采取化学方法鉴定：用少许矿物粉末与稍多 的钼酸铵粉末共研，然后加一滴 HNO3，如含磷即呈鲜黄色反应。