本文为“地质工作方法”第 02 讲
内容选自《地质工作方法概论》
组成岩石的主要造岩矿物多为含氧盐类矿物，并以硅酸盐矿物为主，碳酸盐矿物次之，其他较少，这些矿物是三大类岩石的主要组成成分。其中：岩浆岩中主要矿物为橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石、石英；变质岩中主要矿物为辉石、角闪石、云母、长石、石英、绿帘石、绿泥石；沉积岩中主要矿物为石英、长石、石盐、石膏、方解石、白云石、磷灰石、高岭石、蒙脱石等。
化学式为A2[SiO4]，其中A为镁、铁、锰、镍、钴等。
一般称橄榄石者包括富铁的铁橄榄石Fe2[SiO4]和富镁的镁橄榄石Mg2[SiO4]以及成分在二者之间的镁铁橄榄石，简称橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]。
【形态特征】晶形完好者少见，常呈短柱状、厚板状，一般常呈他形粒状晶体形态(图1-8)。
【鉴定特征】
1)颜色：浅黄、黄绿至黑绿色，随着铁的含量增加而颜色变深。
2)透明度：属透明矿物。
3)光泽：晶面为玻璃光泽，含铁多时近金刚光泽，断口为油脂光泽。
4)解理与断口：具不完全解理，贝壳状断口。
5)其他特征：摩氏硬度6.5~7；相对密度3.3~3.5(铁橄榄石为4.39)；弱导电性；弱磁性。
根据他形粒状、特殊的绿色、玻璃光泽和贝壳状断口，以及产于侵入岩及喷出岩等特征，可简单鉴定。精确的鉴定需在偏光显微镜下测定光学常数来进行。
【成因及产状】富镁橄榄石主要产于基性、超基性岩中，如橄榄岩；有时可以出现在大理岩之中。除铁橄榄石外，一般不与石英共生。
辉石类可分为斜方辉石和单斜辉石两大类。斜方辉石主要有顽火辉石、古铜辉石和紫苏辉石等。单斜辉石还可分为碱性辉石和钙碱性辉石。
碱性辉石：霓辉石、霓石、锂辉石；
钙碱性辉石：透辉石、绿辉石、普通辉石、易变辉石、钙铁辉石、铁辉石。
辉石的共同特征为：绿黑至黑色，短柱状至柱粒状，横断面一般为八边形，由于各轴面发育程度不同也可为四边形。而碱性辉石种属霓石则为长柱状或针状晶体。摩氏硬度5~6，具两组完全解理，夹角87°，{100}和{010}裂理，相对密度3.1~3.9，常变为绿泥石、黑云母，有时变为蛇纹石、绿帘石、方解石等。
紫苏辉石
紫苏辉石化学式为(Mg,Fe)2[Si2O6]。
【形态特征】完好晶形常呈柱状(图1-9a)，尤以短柱状者为常见，岩石中多为不规则粒状。常发生离熔作用形成透辉石或普通辉石的叶片构造(图1-9b)。
【鉴定特征】
1)颜色：绿色至绿黑色，褐黑色，风化后呈紫铜色；条痕灰白色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：辉石式完全解理，近直交(88°)。
5)其他特征：摩氏硬度5~6；相对密度3.3~3.5；具弱磁性。
短柱状形态、两组近垂直的完全解理是其重要的鉴定标志。若要准确地与其他斜方辉石和单斜辉石相区分，须靠偏光显微镜鉴定。
【成因及产状】主要见于基性火成岩中，亦在安山岩中成斑晶。在变质岩中，见于麻粒岩、变粒岩、片麻岩中。
图1-9 紫苏辉石的形态(百度图片)
普通辉石
普通辉石化学式为Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)[(Al,Si)2O6]。除阳离子之间发生类质同象置换外，络阴离子中出现铝替代硅的现象，铝替代硅数量稍大。
【形态特征】晶体常呈短柱状(图1-10)。多为粒状，集合体常为致密块状~粒状。
【鉴定特征】
1)颜色：黑绿色，少数为褐色、暗绿色。含Ca较高时，颜色较浅。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：有两组完全解理，近直交(87°)。
5)其他特征：摩氏硬度5~6；相对密度3.43~3.60；弱导电性；弱磁性。
根据短柱状晶形、颜色和解理等特征，可与普通角闪石等相似矿物相区别。
【成因及产状】主要产于基性岩浆岩，是主要造岩矿物。在区域变质岩及接触变质岩中亦有产出。
图1-10 普通辉石的形态(百度图片)
普通角闪石化学式为NaCa2(Mg,Fe2+)4(Al,Fe3+)[(Si,Al)4O11]2(OH)2，成分比较复杂，类质同象替代的元素种类较多。
【形态特征】晶体呈长柱状，单体的横截面为菱形或近菱形的六边形(图1-11)。集合体呈柱状、纤维状。
【鉴定特征】
1)颜色：不同色调的绿色，从浅绿至深绿色或黑绿色，有时为褐色。条痕呈白色略带浅绿色。
2)透明度：透明至半透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：两组中等至完全解理，其夹角为56°(124°)。
5)其他特征：摩氏硬度5.5~6；相对密度3.0~3.4；弱导电性；具弱磁性。
根据晶形、横截面形状、颜色、解理及其解理夹角等特征，可与普通辉石相区别。准确的鉴定需借助偏光显微镜。
【成因及产状】普通角闪石为中、酸性岩浆岩的主要造岩矿物，在变质岩中大量出现，是角闪岩相的典型矿物。
云母是分布较广的层状硅酸盐矿物，形态呈假六方柱状，垂直柱体发育极完全解理，珍珠光泽。主要有：金云母、黑云母、白云母等。
白云母
白云母化学式为KAl2[AlSi3O10](OH,F)2。
【形态特征】一般呈片状、鳞片状、板状集合体，单晶呈扁平的假六方柱(板状)(图1-12b)。具有丝绢光泽，且呈细小鳞片状集合体产出的白云母称绢云母。
【鉴定特征】
1)颜色：一般无色，因含不同的杂质，带不同色调。含铬或含铁时带绿色，含锂时带玫瑰色，含少量锰而不含Fe2+时呈茶色，含Fe3+时显浅黄、褐色，同时含有Fe3+和Ti时呈红色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。
4)解理与断口：一组极完全解理，薄片具弹性。
5)其他特征：硬度2.5~3；相对密度2.77~2.88；弱导电性；无磁性；易溶于酸。
根据易裂成薄片(一组极完全解理)和薄片具弹性以及较浅的颜色，可与其他矿物相区别。
【成因及产状】在自然界分布很广，为花岗岩和花岗伟晶岩等酸性岩浆岩的主要造岩矿物。在变质岩中则多以绢云母产出，如千枚岩、石英片岩、白云母片岩。
黑云母
黑云母化学式为K(Mg,Fe)3[AlSi3O10](OH,F)2。成分不稳定，类质同象替代广泛，尤其Mg-Fe之间为完全类质同象。成分中一般为ｗ(Mg)/ｗ(Fe)<2，当ｗ(Mg)/ｗ(Fe)>2时，称金云母，含铁量特别高者为铁黑云母。因此，黑云母是金云母与铁黑云母的中间类型。
【形态特征】单晶为假六方柱状(图1-12c)、板状或片状，集合体呈鳞片状或片状。
【鉴定特征】
1)颜色：一般颜色较深，呈深褐色、黑色，有时带有红色或绿色，金云母通常呈现黄棕色-褐红色，也有无色的。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。
4)解理与断口：一组极完全解理，薄片具弹性。
5)其他特征：摩氏硬度2~3；相对密度2.7~3.3，随含铁量增大而增高；弱导电性；
具中等至弱磁性。
黑云母根据颜色可与白云母区别：金云母以棕色为常见，浅色(近无色)者相似于白云母，但白云母不溶于硫酸。
【成因及产状】产于深成、浅成岩中，特别是酸性或偏碱性岩浆岩中，变质岩中黑云母大量存在，如云母片岩及黑云母片麻岩中，金云母主要产于金伯利岩或白云质大理岩之中。
长石是地壳中最主要的矿物，占地壳物质60％以上，是大多数岩石的主要矿物组分。
常见的长石可分为二类：碱性长石(钾-钠长石)、斜长石(钠-钙长石)。
碱性长石是钾长石K[AlSi3O8]与钠长石Na[AlSi3O8]的类质同象混晶系列。但不是完全类质同象系列，而是受温度的影响明显，在高温时形成混晶，当温度下降时分离，形成钾长石和钠长石构成的连晶，即形成条纹长石。
碱性长石包括透长石、正长石、微斜长石以及钠长石等。钠长石又属于斜长石类。由于透长石、正长石和微斜长石的成分均为K[AlSi3O8]，故又称它们为钾长石。
正长石
正长石理论组分为K[AlSi3O8]，但常含有Na[AlSi3O8](最高可达50％)。还常含钡、铷、铯等混入物。
【形态特征】单晶为板状、柱状或不规则粒状，常具有卡斯巴双晶(图1-13)。
【鉴定特征】
1)颜色：常为肉红色、粉红色、浅黄或褐黄色以及白色等。无色透明的低温亚种称冰长石。有时也略呈浅黄色或浅绿色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，解理面有时呈珍珠光泽。
4)解理与断口：具两组解理正交，一组完全，另一组中等。
5)其他特征：摩氏硬度6~6.5；相对密度2.55~2.63；弱导电性；无磁性。
钾长石与钠长石只在高温时能够形成类质同象混晶，低温时钠长石通常呈细小的弯曲条纹，产于钾长石中，这种条纹在解理面上或其他破碎面上清晰可见。具这种条纹的长石即可定为条纹长石。
另外，根据晶形、双晶(卡式双晶)、颜色、硬度、解理，可与其他相似矿物如石英、方解石等相区别。
【成因及产状】正长石为中酸性及碱性岩浆岩的主要造岩矿物；深变质岩中广泛出现正长石，浅变质岩中出现微斜长石；沉积岩中也有正长石和微斜长石产出，如长石砂岩。
斜长石
斜长石是钠长石Na[AlSi3O8]与钙长石Ca[Al2Si2O8]组成的类质同象系列的矿物。它们在成分上为连续固溶体系列，按其化学组分中钙长石(An)分子的含量分为六个矿物种，一般又将此六种斜长石合并为三种斜长石：酸性斜长石(钠长石、更长石)、中性斜长石(中长石)和基性斜长石(拉长石、培长石、钙长石)。各种斜长石的成分和结构虽然不尽相同，却表现出相似的形态和类似的物理性质。
【形态特征】通常呈板状及板柱状晶体。在岩石中常呈板状或不规则粒状。肉眼也能观察到聚片双晶(图1-14)。
【鉴定特征】
1)颜色：一般为白色、灰白色或带灰、浅红、浅绿，浅黄等色调。基性斜长石颜色较暗，其中拉长石在解理面上沿一定方向有时可见美丽的蓝绿、紫红、金黄等色调的晕色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：具两组完全解理，交角86°24′~86°50′，一组不完全解理。
5)其他特征：摩氏硬度6~6.5；相对密度2.61~2.76，随An组分的增加而增大；弱导电性；无磁性。
用肉眼区别斜长石与钾长石的唯一可靠依据是斜长石具聚片双晶，钾长石则看不到聚片双晶。如果在长石颗粒上只见有简单的卡式双晶而未见聚片双晶，大多数情况下为钾长石，但不能排除斜长石的可能性。在无双晶情况下(尽管这种情况较少见)，两者是不易区分的，需借助偏光显微镜来鉴定。
肉眼不能区分各种斜长石，但以下两点可以作为参考。酸性斜长石的聚片双晶纹通常很细密，有时需用放大镜才能看到，而中性和基性斜长石的聚片双晶纹较粗，基性斜长石比较容易风化而使解理面、晶面粗糙。此外，基性斜长石常呈较长的条板状。
在岩石中的斜长石，根据双晶、有无解理及透明度，可与石英区分。
【成因及产状】斜长石为岩浆岩与变质岩的主要造岩矿物，为岩石分类命名的重要标志。在沉积岩中少见。
图1-14 斜长石的形态(百度图片)
化学式SiO2，其多种变体中最常见者为α-石英，β-石英次之。柯石英与斯石英为特高压下稳定的矿物，在地表只见于大的陨石坑中。它们可形成于地幔中或者大的陨石冲击地壳时产生的特大压力下。一般在地壳中不具备这种形成条件。
α-石英
【形态特征】晶形完好的晶体很常见，通常呈柱状，由六方柱、菱面体等单形可组成聚形。在柱面上常具横纹(图1-15b)。岩石中呈不规则粒状、致密块状；隐晶集合体有皮壳状、肾状、鲕状、球状(玉髓)，具同心带状构造且由多色的玉髓成层排列者称玛瑙。
【鉴定特征】
1)颜色：颜色多种多样。水晶一般无色透明，脉石英呈白色、乳白色、灰色，因含杂质或晶格缺陷引起颜色变异。
图1-15 石英的形态(百度图片)
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，断口为油脂光泽。
4)解理与断口：无解理，贝壳状断口。
5)其他特征：摩氏硬度7；相对密度2.65；电的不良导体；无磁性；α-石英单晶具显著的压电性。
根据形态、硬度、无解理、断口的光泽、不易被风化或蚀变等特征，可与长石、方解石等相似矿物相区别。
【成因及产状】α-石英是自然界分布最广泛的矿物，是主要的造岩矿物。具压电性的石英和光学材料用水晶(无色透明的石英)主要产于伟晶岩的晶洞中和低温热液脉中及漂沙中。α-石英在外生条件下稳定而产于砾岩和砂岩中。
β-石英
SiO2在常压下，温度在573℃至870℃时，则生成β-石英。当温度降至573℃以下时，又转变为α-石英的结晶结构，但其外形仍保留β-石英的晶形，称为假象。因此，β-石英为高温型，α-石英为低温型。
【形态特征】晶形完好，常呈六方双锥，有时为六方双锥与短六方柱的聚形构成的锥状晶形(图1-15c)。在地表观察到的β-石英，实际上都是α-石英的β-石英假象。
【鉴定特征】
1)颜色：灰白色、乳白色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，断口为油脂光泽。
4)解理与断口：无解理，贝壳状断口。
5)其他特征：摩氏硬度7；相对密度2.53；电的不良导体；无磁性。
根据α-石英的物理性质和β-石英的特有外形及野外产状就可鉴别。
【成因及产状】β-石英主要产于酸性火成岩或浅成岩中，以斑晶形式出现，特别是喷出岩中。
玉髓
玉髓为隐晶质的二氧化硅，以外形呈肾状、葡萄状、皮壳状，颜色淡黄、灰绿、乳白等色，蜡状光泽，及高的硬度为鉴定特征。
绿帘石化学式为Ca2Fe3+Al2[SiO4][Si2O7]O(OH)。
【形态特征】晶形完好者呈柱状(图1-16)。晶面上有明显的纵纹，除在岩石裂隙中呈放射状晶簇外，常呈粒状或致密块状。
【鉴定特征】
1)颜色：各种不同的绿色，黄绿色、绿褐色，含铁高时近于黑色，呈黄绿色者最为常见。颜色随Fe3+含量增加而变深。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：一组平行于晶体延长方向的完全解理。
5)其他特征：摩氏硬度6；相对密度3.38~3.49(随含铁量增加而变大)；具弱磁性；弱导电性。
根据晶形、特殊的黄绿色、晶面纵纹、一组完全解理等特征，可与橄榄石、石榴子石等相区别。
【成因及产状】绿帘石主要产于中、低温热液作用的各种火山岩中。变质岩如绿帘石片岩、矽卡岩中早期形成的石榴子石等受热液作用后可转变为绿帘石。
绿泥石化学式为(Mg,Fe)4Al2[AlSi3O10](OH)8。绿泥石矿物是一个成分和结构特别复杂的类质同象系列。富含镁的一组绿泥石矿物统称为正绿泥石，富含铁的且大部分呈胶体状的绿泥石统称为鳞绿泥石。通常把这些矿物统称为绿泥石。
【形态特征】单晶呈假六方片状或板状(图1-17)，但很少见。集合体常呈土状、鳞片状和球粒状。
【鉴定特征】
1)颜色：绿泥石多呈各种不同深浅的绿色，但带有黑色、棕、蓝等色调，含铁多者色深。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，土状光泽。解理面呈珍珠光泽，隐晶质集合体呈蜡状光泽至油脂光泽。
4)解理与断口：有一组完全解理。
5)其他特征：摩氏硬度2~2.5；相对密度2.68~3.40；无磁性至弱磁性；硬度、相对密度、磁性随含铁量增高而增大。
根据形态、颜色及较低的硬度，可与相似矿物如云母相区别。各种绿泥石之间的区别则借助化学分析、Ｘ射线分析等方法鉴别。
【成因及产状】主要是含镁或含铁的岩石受低温热液作用的蚀变矿物，低级变质作用中绿片岩相的主要矿物。鳞绿泥石为还原环境下沉积形成。
蒙脱石又称微晶高岭石或胶岭石，其化学式为Na×Al2[Al×Si4-XO10](OH)2·4H2O，成分复杂，变化不定。
【形态特征】常呈土状隐晶质块体，有时呈细小鳞片状集合体。
【鉴定特征】
1)颜色：白色或灰白色，有时为浅灰、粉红、浅绿色。含铁高的高岭石为黄绿、褐绿色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：土状光泽，致密块状者显蜡状光泽。
4)解理与断口：鳞片状者具一组完全解理。
5)其他特征：摩氏硬度1~2；相对密度2~3；柔软，有滑感；加水膨胀，体积增加几倍，并变成糊状物；具很强的吸附力和阳离子交换能力；弱导电性；无磁性。
根据加水膨胀，与高岭石相区别。准确鉴定需借助Ｘ射线分析和热分析等方法。
【成因及产状】主要是基性火成岩在碱性环境中风化形成。也可为海底沉积的火山灰分解后形成。
纯净的透明方解石称冰洲石，其化学式为Ca[CO3]。类质同象混入物有镁、铁、锰、铅、锌、锶、钴及稀土元素(钇、铈)等，因而形成各种不同变种，如镁方解石、铁方解石等。
【形态特征】常呈现晶形完好的晶体。晶形复杂，常见者为各种菱面体和六方柱以不同聚形产出。方解石经常呈聚片双晶和接触双晶，聚片双晶的双晶纹平行菱形解理面的长对角线(图1-18)。常见集合体有晶簇状、致密块状、鲕状、钟乳状、泉华状、多孔状及土状等。
【鉴定特征】
1)颜色：质纯者无色透明或白色，但因含不同的杂质或晶格缺陷，而呈现各种颜色，如浅黄、浅红、紫、褐黑色等。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：具三组菱面体完全解理。
5)其他特征：摩氏硬度3；相对密度2.6~2.8(纯者为2.715)；弱导电性；无磁性。
根据晶形、解理、低的硬度以及遇盐酸起泡等特征，可与石英、重晶石、萤石、斜长石等相似矿物相区别。根据双晶、发光性、与镁试剂不反应等特征，可与白云石、菱镁矿区分。
【成因及产状】方解石见于各种成因的岩石中。由方解石组成的单矿物岩石有石灰岩(沉积岩)、大理岩(变质岩)等。
白云石化学式为CaMg[CO3]2。
【形态特征】完好晶形多呈菱面体状，晶面常弯曲成马鞍形。有时具有聚片双晶，双晶纹平行于解理面的短对角线(图1-19)。集合体常呈粒状、致密块状，有时为多孔状、肾状。
1)颜色：纯者为白色，含铁者为灰色，微带浅黄、浅褐、浅绿色调。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：具三组(菱面体)完全解理，解理面常弯曲。有些白云石由于双晶而具有与解理斜交的裂开。
5)其他特征：摩氏硬度3.5~4；相对密度2.86(随成分中铁、锰、锌含量的增多而增大)；性脆；弱导电性；无磁性。
根据双晶纹的方向以及与盐酸的反应，可与方解石区别。根据发光性、对镁试剂的反应，可与菱镁矿、菱铁矿等相似矿物相区别。有些白云石在阴极射线作用下发出鲜艳的橘红色荧光。遇冷盐酸起泡不剧烈，加热则剧烈起泡。
【成因及产状】白云石主要形成于沉积岩中。亦有热液或变质成因者。
石膏化学式为Ca[SO4]·2H2O。
【形态特征】完好晶体常呈板状、片状，少数呈柱状、针状、粒状，常呈“燕尾”状接触双晶。集合体多呈致密状或纤维状。细晶粒状块体称雪花石膏，纤维状集合体称纤维石膏。此外，还有土状、片状集合体。
【鉴定特征】
1)颜色：通常为白色及无色，由于含不同杂质被染成灰、浅黄、浅褐等色。条痕为白色。
2)透明度：透明矿物，无色透明晶体称为透石膏。
3)光泽：玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽，纤维石膏呈丝绢光泽。
4)解理与断口：具一组极完全解理和两组中等解理，解理片具挠性。
5)其他特征：摩氏硬度2；相对密度2.30~2.37；弱导电性；无磁性。
根据形态、解理、硬度以及遇盐酸不起泡等特征，可与方解石、重晶石等相似矿物相区别。
【成因及产状】石膏主要为外生成因，形成于干热气候条件下，以化学沉淀的方式沉积在盐湖或潟湖中。在硫化矿床氧化带中，原生硫化物被氧化生成硫酸盐后，再与石灰岩围岩进行作用也可形成石膏。
石盐化学式为NaCl。
【形态特征】晶形呈立方体(图1-20)，在立方体晶面上常有阶梯状凹陷，晶体聚集在一起形成块状、粒状、钟乳状或盐华状。
【鉴定特征】
1)颜色：纯净的石盐为无色透明或白色，含杂质时则可染成灰、黄、红、黑等色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：新鲜面呈玻璃光泽，风化表面呈油脂光泽。
4)解理与断口：具完全的立方体解理。
5)其他特征：摩氏硬度2；相对密度2.1~2.2。
以具立方体的晶形和解理、易溶于水、具咸味、白色条痕、硬度低、常有凹陷晶面、透明或半透明等特征与其他矿相区别。
【成因及产状】由盐水在封闭的盆地中蒸发而形成盐矿床，而在干旱地区则以盐霜的形式出现，在盐泉附近以蒸发产物出现，在火山地区以升华物产出。
尖晶石化学式为MgAl2O4。
【形态特征】常呈八面体晶形，可见由八面体与菱形十二面体、立方体组成的聚形(图1-21)。
【鉴定特征】
1)颜色：有红色、橙红色、粉红色、紫红、无色、黄色、橙黄、褐色、蓝色、绿色、紫色等多种颜色。
2)透明度：透明至半透明矿物。
3)光泽：玻璃至亚金刚光泽。
4)解理与断口：解理不发育，常见贝壳状断口。
5)其他特征：摩氏硬度8；相对密度3.55。
【成因及产状】尖晶石出现在火成岩、花岗伟晶岩和片岩、蛇纹岩及相关岩石中，大多宝石级尖晶石发现于冲积扇中。它可以产于大理岩中(矽卡岩型)，与红宝石、蓝宝石等共生，也可以产于砂矿。
电气石化学式为NaFe3Al6[Si6O18](BO3)3(OH,F)4。
【形态特征】柱状、三方柱、六方柱、三方单锥，集合体呈放射状、束状、棒状。柱面上常出现纵纹(图1-22)，横断面呈球面三角形。
【鉴定特征】
1)颜色：以绿黑色至深黑色为主，锂电气石呈玫瑰红、紫红、绿色，有时为无色。
2)透明度：透明至不透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：无解理，断口参差状。
5)其他特征：摩氏硬度7；相对密度3.03~3.25；电气石由于具有热电性及压电性，容易因静电效应而带电，因而得名。
柱状形态，柱面上有纵纹，弧形三角形横断面，无解理，硬度大等可作为鉴定特征。
【成因及产状】主要见于伟晶岩和气化高温热液矿脉及云英岩中；变质岩中为交代作用形成黑电气石；碎屑沉积物中为重矿物。
石墨化学式为C。
【形态特征】单晶体常呈片状或板状，但完整的很少见。集合体通常为鳞片状、块状和土状(图1-23)。
【鉴定特征】
1)颜色：铁黑色，条痕为光亮黑色。
2)透明度：不透明矿物。
3)光泽：呈半金属光泽。
4)解理与断口：具一组极完全的层状解理。
5)其他特征：石墨质软，摩氏硬度为1~2，沿垂直方向随杂质的增加其硬度可增至3~5；相对密度为2.21~2.26；在隔绝氧气条件下，是最耐温的矿物之一；具有良好的导电、导热性。铁黑色、硬度低、一组极完全解理、有滑感和污手可作为鉴定特征；如果将硫酸铜溶液润湿的锌粒放在石墨上，则可析出金属铜的斑点，在与石墨相似的辉钼矿上则无此反应。
【成因及产状】石墨最常见于大理岩、片岩或片麻岩中，由有机成因的碳质物变质而成。煤层可经热变质作用部分形成石墨。少量石墨是火成岩的原生矿物。
石榴子石化学式为A3B2[SiO4]3，A为二价的钙、镁、铁及锰，B为三价的铝、铁、铬。这些元素在A、B各自范围内可发生相当广泛的类质同象现象。石榴子石族矿物包括三价阳离子为铝的铝系，即铁铝榴石系列，二价阳离子为钙的钙系，即钙铁榴石系列。
【形态特征】石榴子石多呈完好的晶体，常见晶形有菱形十二面体、四角三八面体及它们的聚形(图1-24)。集合体为粒状(图1-25)及致密块状。
【鉴定特征】
1)颜色：最常见的石榴子石颜色是黄褐、褐色至褐黑色，也有绿黄色、红褐色者，
其颜色随成分而异。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，有的近于金刚光泽，断口为强油脂光泽。
4)解理与断口：无解理，断口呈参差状。
5)其他特征：摩氏硬度7~7.5；相对密度4.318；通常具弱磁性(与含铁量有关)；弱导电性。
根据晶形、断口的光泽、高硬度、无解理，易与其他相似矿物区别。肉眼很难区别无晶形的石榴子石与其他相似矿物以及本族内不同的石榴子石种。
【成因及产状】石榴子石主要是以各种变质岩的造岩矿物产出，如片岩、片麻岩、榴辉岩、矽卡岩等。
图1-25 石榴子石矿物的晶体(百度图片)
红柱石化学式为Al2[SiO4]O。
【形态特征】常为横断面近正方形的柱状晶体，集合体有时呈放射状，似菊花，故也称菊花石(图1-26)。含特殊的碳质包裹体者，称空晶石。
【鉴定特征】
1)颜色：常为灰白色或肉红色，呈蓝色、绿色、紫色者少见。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：近正交的两组柱面中等解理。
5)其他特征：摩氏硬度6.5~7.5，风化后硬度降低到4以下；相对密度3.15~3.16。
根据柱状单晶、菊花状集合体形态，空晶石有独特的碳质包裹物，可与其相似矿物区别。
【成因及产状】红柱石为泥质岩石在较低的压力和温度下变质形成的造岩矿物。
蓝晶石化学式为Al2[SiO4]O，成分与红柱石相同，但蓝晶石可含Cr3+。
【形态特征】完好晶形为扁平的长柱状(图1-27)。集合体有时呈放射状。具简单双晶或聚片双晶。
【鉴定特征】
1)颜色：蓝色，通常为白色带有各种色调(灰、绿、黄、粉红、黑色)的蓝色，晶体中心部分颜色往往较深，而边部几乎呈白色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，解理面呈珍珠光泽。
4)解理与断口：柱面解理有两组，一组完全，一组中等。
5)其他特征：硬度在各个方向上显著不同，在发育完全解理的面上，平行晶体延长方向硬度小于小刀的硬度，为5.5，而在垂直晶体延长方向硬度大于小刀的硬度，为7，故又称“二硬石”；相对密度3.53~3.65(大于红柱石)；无磁性；弱导电性。
根据晶形、颜色、解理以及硬度的异向性，较容易识别。
【成因及产状】蓝晶石为高铝岩石在中压、低温条件下经受变质时形成的变质岩造岩矿物。
矽线石化学式为Al[AlSiO5]。
【形态特征】单晶呈针状和棒状，少见，一般为放射状或纤维状集合体。
【鉴定特征】
1)颜色：灰白色，或呈黄、棕、灰绿色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽。
4)解理与断口：有一组完全解理。
5)其他特征：摩氏硬度7；相对密度3.23~3.27。
针状、放射状或纤维状形态，具一组完全解理，这是矽线石的主要鉴定特征。
【成因及产状】典型的变质矿物，由富铝的泥质岩经高级变质而成。
十字石化学式为FeAl4[SiO4]2O2(OH)2。
【形态特征】晶体呈短柱状，发育有近于正交或斜交的穿插双晶，形似十字(图1-28)，由此得名十字石。有时呈不规则的柱状、粒状单晶。
【鉴定特征】
1)颜色：黄褐、红棕、深褐至褐黑色。
2)透明度：透明矿物。
3)光泽：玻璃光泽，但经风化后呈土状光泽。
4)解理与断口：具一组底面中等解理。
5)其他特征：摩氏硬度7~7.5；相对密度3.74~3.83(一般为3.77)。
根据在变质岩中以特别的双晶形状和晶形，以及因含大量包裹物而显现粗糙化的断口等特征，易与石榴子石等相似矿物相区别。
【成因及产状】十字石形成于中等温度和压力下，由富含铁、铝的泥质沉积岩变质形成。由于受原岩成分和形成环境的限制，分布不广泛。
海绿石化学式为(K,Na)(Al,Fe3+,Mg)2[(Al,Si)4O10](OH)2。
【形态特征】呈叶片状至浑圆粒状或不规则蠕虫状、板状等。通常呈直径为数毫米的圆粒状，分布于疏松的硅质或黏土质碳酸盐岩石中。
【鉴定特征】
1)颜色：新鲜海绿石呈绿色、暗绿至绿黑色，也有呈黄绿、灰绿色；条痕浅绿色。
2)透明度：单矿物为不透明矿物。
3)光泽：通常无光泽；性脆。
4)解理与断口：解理很少见。
5)其他特征：摩氏硬度2~3；性脆；相对密度2.2~2.8。
晶体呈细小假六方外形，但极为少见。通常呈直径为数毫米的圆粒状体，分布于疏松的硅质或黏土质碳酸盐岩石中。暗绿至绿黑色，也有呈黄绿、灰绿色；不透明；通常无光泽；性脆。
【成因及产状】产在浅海石英砂岩中，也见于长石砂岩、石灰岩及白云岩中；海绿石为富含钾、铁等硅酸盐矿物，而广泛形成于浅海沉积物内。一般绿色砂及绿色砂泥灰为重要的含海绿石沉积物，又为钾的主要来源。
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