长石类矿物,你知道多少

长石类矿物

 长石类矿物是地壳中分布最广和最重要的造岩矿物,约占整个地壳总重量的一半。其中,在岩浆岩中占59%,变质岩中占30%,沉积岩中占10-11%。是正长石、斜长石(又分钠长石、奥长石、中长石、拉长石、培长石、钙长石)及其各种变种(如正长石的变种透长石、钾微斜长石等)的总称 

1分类

长石(Feldspar)是由硅氧四面体形成架状晶体构造的钾、钠、钙、钡的铝硅酸盐矿物,即具有[AlSi3O8]-或[AlSi3O8]2-的铝硅酸根,中间(Al+Si)与O之比总是1:2。其主要成份为SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、CaO等。

  依据晶系及构造特征,可将长石分为三个亚族:

  正长石亚族:透长石、正长石和冰长石,单斜晶系,改性重钙粉具两组相交成90度的解理;

  微斜长石亚族:钾微斜长石、天河石和歪长石,三斜晶系,具两组相交近于90度(仅差20分)的解理;

  斜长石亚族:钠长石、更长石、中长石、拉长石和钙长石,三斜晶系,具两组相交成86度24分至86度50分的解理,为端元组分钙长石与钠长石的不同比例系列类质同像混合体。

  长石矿物特点,是具较浅的颜色,多为白、灰白、乳白、肉红、线绿、浅褐等色,玻璃光泽,折射率1.--1.,二轴正晶或负晶,比重小2.5-2.7,硬度中等6--6.5,板状晶体,有两组平行{}和{}的彻底解理。

  长石是常见的造岩矿物,广泛出现于各类岩浆岩和变质岩中,约占地壳总重量的50%。中间60%的长石赋存在岩浆岩中,30%分布在变质岩中,10%存在于沉积岩主要是碎屑岩中。长石相当富集时,才构成工业矿物。具宝石改性重钙粉学意义的长石矿物主要来自于伟晶岩。在低温水热作用或地表环境下,长石常转变为粘土矿物。

  按成分,可将长石分为4类:钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。

纳长石

钠长石的英文名Albite语出拉丁文albus,意为“白色”,指其经常呈现出接近纯白的颜色。钠长石是一种相对常见且重要的造岩矿物,常与一些酸性岩石有关,如伟晶岩岩脉。钠长石常与一些更罕见的矿物如电气石和绿柱石一起成岩。

钙长石

钙长石由矿物学家Rose于年命名,其英文名源自希腊语“倾斜”,指其晶体结构属于三斜晶系。钙长石相对来说较为罕见,但常在基性钙-碱金属深成中出现。

介于钠长石和钙长石之间的斜长石类型相互很相似,除非利用其光学性质,否则很难区分。

奥长石

奥长石常见于花岗岩、正长岩、闪长岩和片麻岩。它常与正长石共生。奥长石的英文名来自于希腊语中的“小”和“破裂”,指其解理交角明显不同于90°。日长石主要由奥长石(有时会有钠长石)构成,有时中间会有赤铁矿的小薄片。

中长石

拉长石呈现出很明显的变彩特征。(比例未知)在偏振光下拍摄的斜长石晶体显微照片。在此图中斜长石晶体显出与众不同的条带状结构,这种现象叫做孪晶。(比例未知)。

中长石是在含有中等水平二氧化硅的岩石中的特征矿物,例如闪长岩及其相应的喷发岩如安山岩等。

拉长石

拉长石是一种出现在偏基性岩石(如闪长岩,辉长岩,安山岩和玄武岩)中的特征长石,经常与某些辉石或者角闪石共生。拉长石常因其变彩特性而显出多种颜色,这一特性是由于光线在其晶体内部的片状结构上折射所至。拉长石因为拉布拉多地区而命名;在这一地区的侵入性火成岩安山岩几乎完全由斜长石构成,而拉长石是其中的一种重要成分。一些拉长石的变种在芬兰被发现,并被命名为谱长石。

培长石

培长石以加拿大渥太华的旧名“Bytown”命名,是一种很罕见的矿物,偶尔可在十分基性的岩石中被发现。

2矿床类型及其分布

1.矿床的成因类型

长石矿床按成因可分为两大类:

  (1)伟晶岩型长石矿:此类矿床主要赋存于伟晶岩区,其围岩多为古老的沉积变质的片麻岩或混合岩化片麻岩。也有一些矿脉产于花岗岩体或基性岩体中,或在其接触带上。矿石主要集中于伟晶岩的长石块体带或分异单一的长石伟晶岩中。中国长石矿床多为伟晶岩型矿床,如陕西临潼、四川旺苍、山西闻喜、山东新泰、辽宁海城及湖南衡山等,均属此类。

  (2)岩浆岩型长石矿床:此类矿床产于酸性、中酸性及碱性岩浆岩中,其中以产于碱性岩中的最为重要,如霞石正长岩、霞石正长斑岩矿床,其次为花岗岩、白岗岩矿床以及正长岩、石英正长岩矿床等。

2.矿床的工业类型

  一般情况下,纯长石在自然界中很少存在,即使是被称为“钾长石”的矿物中,也可能共生或混入一些钠长石。一般把钾长石和钠长石构成的长石矿物称为碱长石;由钠长石和钙长石构成的长石矿物称为斜长石;钙长石和钡长石构成的长石矿物称为碱长石。钾微斜长石是晶系为三斜晶系的钾长石的一种,钠长石以规则排列的形式夹杂在钾长石中,称为条纹长石。

  国内已开采利用的长石矿主要产于伟晶岩,有一部份长石产于风化花岗岩、细晶岩、热液蚀变矿床及长石质砂矿。

  3.矿产的分布情况

  长石是地壳中最丰富的矿产之一,在一些沉岩层中和几乎所有火成岩中都有产出。据推断,长石可采矿床遍布全世界的绝大部份地区,而潜在的可利用矿产总量也极为庞大。

  我国长石矿资源非常丰富,截止到年,具有一定保有储量的矿点近数十个,全国A+B+C级的保有储量为万吨。其中尚未开发利用的占半数以上。主要分布在山西、辽宁、安徽、山东、湖南、云南、陕西、甘肃和新疆等地。

  全国长石矿床的分布如下:

  (1)云南个旧白马寨长石矿

  位于个旧市南4公里,有公路相通。矿床类型属燕山期花岗岩、黑云母二长花岗。原矿SiO.08%,Al2O.00%,Fe2O31.08%,K2O4.21%,Na2O3.44%。矿区为露天开采,矿石经磁选获得长石精矿SiO.43%,Al2O.30%,Fe2O30.14%,K2O4.15%,Na2O3.82%。

  (2)辽宁兴城县大杏山长石矿

  矿区位于兴城县,距沈山线东辛庄车站6公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型矿石K2O8.24—12.4%,Na2O2.22—5.01%,Fe2O30.08—0.82%。

  (3)安徽宿县乾山长石矿

  矿区位于宿县符离集东北8公里,有公路相通,矿床属热液蚀变矿床,矿石成份如下:SiO.52%,Al2O.24%,Fe2O30.27%,TiO20.08%,K2O+Na2O7.84%,MgO+CaO0.89%。

  (4)安徽凤阳蚂蚁山长石矿

  矿区距蚌埠14公里,有公路铁路相通,交通方便。

  (5)安徽宿松县凉亭河长石矿

  矿区位于宿松县城北东20余公里,有公路相通。矿床属风化花岗岩,矿石化学成份如下:SiO.23%,Al2O.87%,Fe2O30.78%,K2O4.11%,Na2O1.50%。

  (6)安徽旌德县金竹千长石矿

  矿区位于旌德县西40公里的祥云乡,有公路相通。矿床属风化壳型。矿石化学成份如下:SiO.76%,Al2O.73%,Fe2O30.98%,TiO20.05%。

  (7)安徽祁门县伊坑长石矿

  矿区位于祁门县城西21公里,有公路相通。矿床属风化粘土型。矿石化学成份如下:SiO.70%,Al2O.24%,Fe2O30.05%,TiO20.05%。

  (8)湖南临湘县团湾长石矿

  矿区位于临湘县城东面44公里,有公路相通。矿床属花岗伟晶岩。矿石化学成份如下:Si2O64—66%,Al2O—20%,Fe2O30.1%,K2O12—14%,Na2O3%。

  (9)湖南衡山县石碑长石矿

  矿区位于县城北西方向,距离31公里,有公路相通。矿石属钠化伟晶岩型。矿石化学成份如下:一号矿体:Na2O8.89—10.64%,K2O0.09—0.53%。二号矿体:Na2O8.70—10.65%,K2O0.21—0.70%。

  (10)新疆库米什长石矿

  矿区位于托克逊县库米什北距南疆公路库米什站一公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:SiO.25%,Al2O.95%,Fe2O30.92%,K2O+Na2O11%。

  (11)新疆富温县可可托海长石矿

  矿区位于富温县可可托海镇,有公路相通,至县城47公里。矿床属花岗伟晶岩型。矿石中钠长石占67%,微斜长石占95—%。其化学成份如下:K2O+Na2O15.35—15.60%,K2O∶Na2O=5.5∶1。

  (12)新疆桑树园子长石矿

  矿区位于托克逊县库米什村东58公里,距南疆公路马鞍桥8公里,汽车可通矿区。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:SiO.55%,Al2O.9%,Fe2O31.22%。

  (13)山西闻喜文家坡长石矿

  矿区位于闻喜县城南东方向,直距15公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:SiO—65%,Al2O—20%,Fe2O30.15—0.88%,K2O11—14%,Na2O2—3.38%。

  (14)山西孟县上社长石矿

  矿区位于孟县城北西方向,直距23公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:SiO.0%,K2O12.0%,Na2O2.02%,MgO0.16%。

  (15)山西忻县馒首山长石矿

  矿区位于忻县南西方向,直距15公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:K2O12.0%,Na2O3.5%,Al2O—17%,Fe2O30.5%。

  (16)山西忻县彭四家沟长石矿

  矿区位于忻县南西方向,直距15公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:K2O12.76%,Na2O2.39%,SiO.94%,Al2O.7%,Fe2O30.15%。

  (17)甘肃张家川县付家川长石矿

  矿区位于张家川县城南东方向,直距12公里,有公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石平均长石含量70.7—84.3%。矿石化学成份如下:K2O10.5—12.5%,Na2O1.85—2.04%,SiO.77—67.79%,Al2O.50—19.0%,Fe2O30.17—0.21%。

  (18)甘肃张家川县陈家庙长石矿

  矿区位于张家川县南东方向,直距70公里,有简易公路相通。矿床属伟晶岩型。矿石中长石平均含量70—80%,矿石化学成份如下:K2O10.5—11.5%,Na2O2.36—2.08%,SiO.61—65.59%,Fe2O30.17—0.21%。

  (19)山东新太长石矿

  矿区位于新太县羊流河乡石棚河村,新太公路经过矿区。矿床属伟晶岩型。矿石的化学成份如下:K2O+Na2O12—12.5%,Fe2O30.03—0.5%,Al2O.7%,SiO.0—72.5%。

  (20)陕西长安县大崖沟长石矿

  矿区位于长安县城正南方向,直距16公里,有公路相通。属伟晶岩型矿床。SiO.5%,MgO0.03—0.02%,Al2O.0%,CaO0.80%。

  (21)陕西商南县曹营大河长石矿

  矿区位于商南县城北东方向,相距12公里,有公路相通。属伟晶岩型。矿石化学成份如下:K2O10.54—12.36%,Na2O2.49—3.65%,Al2O.42—19.36%,Fe2O30.11—0.18%。

  (22)陕西临潼县新凯山碾子沟长石矿

  矿区位于临潼县城南东方向,至县城13公里,有公路相通,交通便利。矿床属伟晶岩型。矿石化学成份如下:K2O11.85%,Na2O2.41%,SiO.13%,Al2O.53%,Fe2O30.31%。

3矿床的主要工业指标

  1.工业上对长石矿的一般要求如下:

  (1)长石经手选后尽量纯净而不含杂质、表面无铁化现象或只有少量铁化现象。铁质矿物、含铁质的黑色矿物和云母片等的总含量应低于8%。

  (2)矿体中长石含量要求在40%以上。

  (3)矿石块度大于5cm。

  (4)长石粉细度,要求通过目筛,筛余物应小于7%。

  (5)在oC下煅烧后,应熔融成白色透明的玻璃体。

4矿石性质

  1.矿石的矿物组成

  长石是由硅氧四面体组成架状构造的钾、钠、钙铝硅酸盐矿物。在自然界中,长石大致分三大系列。一是由钾、钠两组长石相互混熔而形成的碱性长石系列,它包括正长石、微斜长石、透长石、冰长石及歪长石五种;二是由钠、钙长石两种组份相互混熔而形成的斜长石系列。目前习惯上只按钠、钙组分含量比列的不同而将斜长石分为六种,见下表:斜长石矿物分类名称钠长石更长石中长石拉长石培长石钙长石钠长石分子含量%—————1—0钙长石分子含量%0—1————— 

  2.目的矿物的矿物特征

  长石晶形有单斜晶系和三斜晶系两种。碱性长石呈褐红、肉红、白、灰白等色,斜长石为灰白色、深灰色。长石的硬度为6—6.5,密度2.55—2.67g/cm3,玻璃光泽,两组解理完全。

  长石双晶比较常见,它已成为鉴定长石的重要特征。按照双晶结合和双晶轴的关系,可将其分为三类:即正交双晶、平行双晶和混合双晶。常见的双晶有:钠长石双晶、卡式双晶、肖式双晶、阿克林双晶等

5定义

  矿物是自然产出且内部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体。其化学成分一定并可用化学式表达。所谓自然产出是指地球中的矿物都是由地质作用形成的。

  地壳中存在的自然化合物和少数自然元素,具有相对固定的化学成分和性质。都是固态的(如铁矿石)无机物。矿物是组成岩石的基础。(地质博物馆中有明确概念:矿物必须是均匀的固体,所以水银不属于矿物。矿物必须具有特定的化学成分。矿物必须具有特定的结晶构造。矿物必须是无机物,所以煤和石油不属于矿物。参考:南京地质博物馆新馆二楼)

  目前科学已经能够制造出某些矿物(但制造出来的不属于矿物),如人工水晶,人工钻石等。

  目前已知的矿物约有种左右,都是固态无机物[1]?(地质博物馆中有明确概念:矿物必须是均匀的固体,所以水银不属于矿物。矿物必须具有特定化学成分。矿物必须具有特定的结晶构造。矿物必须是无机物,所以煤和石油不属于矿物。参考:南京地质博物馆新馆二楼)。在固态矿物中,绝大部分都属于晶质矿物,只有极少数(如水铝英石)属于非晶质矿物。来自地球以外其他天体的天然单质或化合物,称为宇宙矿物。由人工方法所获得的某些与天然矿物相同或类同的单质或化合物,则称为合成矿物如人造宝石。矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源,广泛应用于工农业及科学技术的各个部门。煤的化学成分很不稳定不是矿物,是典型的混合物。

6概述

  在科学发展史上,矿物的定义曾经多次演变。按现代概念,矿物首先必须是天然产出的物体﹐从而与人工制备的产物相区别。但对那些虽由人工合成﹐而各方面特性均与天然产出的矿物相同或密切相似的产物﹐如人造金刚石﹑人造水晶等﹐则称为人工合成矿物。早先﹐曾将矿物局限于地球上由地质作用形成的天然产物。但是﹐近代对月岩及陨石的研究表明﹐组成它们的矿物与地球上的类同。有时只是为了强调它们的来源﹐称它们为月岩矿物和陨石矿物﹐或统称为宇宙矿物。另外还常分出地幔矿物,以与一般产于地壳中的矿物相区别。其次﹐矿物必须是均匀的固体。气体和液体显然都不属于矿物。但有人把液态的自然汞列为矿物;一些学者把地下水﹑火山喷发的气体也都视为矿物。至于矿物的均匀性则表现在不能用物理的方法把它分成在化学成分上互不相同的物质。这也是矿物与岩石的根本差别。此外﹐矿物这类均匀的固体内部的原子是作有序排列的﹐即矿物都是晶体。但早先曾把矿物仅限于“通常具有结晶结构”。这样﹐作为特例﹐诸如水铝英石等极少数天然产出的非晶质体﹐也被划入矿物。这类在产出状态和化学组成等方面的特征均与矿物相似﹐但不具结晶构造的天然均匀固体特称为似矿物(mineraloid)。似矿物也是矿物学研究的对象﹐往往并不把似矿物与矿物严格区分。每种矿物除有确定的结晶结构外﹐还都有一定的化学成分﹐因而还具有一定的物理性质。矿物的化学成分可用化学式表达﹐如闪锌矿和石英可分别表示为ZnS和SiO2。但实际上所有矿物的成分都不是严格固定的﹐而是可在程度不等的一定范围内变化。造成这一现象的原因是矿物中原子间的广泛类质同象替代。例如闪锌矿中总是有Fe2+替代部分的Zn2+﹐Zn﹕Fe(原子数)可在1﹕0到约6﹕5间变化﹐此时其化学式则写为(Zn﹐Fe)S﹐石英的成分非常接近于纯的SiO2﹐但仍含有微量的Al3+或Fe3+等类质同象杂质。最後﹐矿物一般是由无机作用形成的。早先曾把矿物全部限于无机作用的产物﹐以此与生物体相区别﹐后来发现有少数矿物﹐如石墨及某些自然硫和方解石﹐是有机起源的﹐但仍具有作为矿物的其馀全部特征﹐故作为特例﹐仍归属于矿物。至于煤和石油﹐都是由有机作用所形成﹐且无一定的化学成分﹐故均非矿物﹐也不属于似矿物。绝大多数矿物都是无机化合物和单质﹐仅有极少数是通过无机作用形成的有机矿物﹐如草酸钙石[Ca(C2O4)?2H2O]等。

7形态

  矿物千姿百态﹐就其单体而言﹐它们的大小悬殊﹐有的肉眼或用一般的放大镜可见(显晶)﹐有的需藉助显微镜或电子显微镜辨认(隐晶)﹔有的晶形完好﹐呈规则的几何多面体形态﹐有的呈不规则的颗粒存在于岩石或土壤之中。矿物单体形态大体上可分为三向等长(如粒状)﹑二向延展(如板状﹑片状)和一向伸长(如柱状﹑针状﹑纤维状)3种类型。而晶形则服从一系列几何结晶学规律。

  矿物单体间有时可以产生规则的连生﹐同种矿物晶体可以彼此平行连生﹐也可以按一定对称规律形成双晶﹐非同种晶体间的规则连生称浮生或交生。

  矿物集合体可以是显晶或隐晶的。隐晶或胶态的集合体常具有各种特殊的形态﹐如结核状(如磷灰石结核)﹑豆状或鲕状(如鲕状赤铁矿)﹑树枝状(如树枝状自然铜)﹑晶腺状(如玛瑙)﹑土状(如高岭石)等。

8物理性质概述

  长期以来﹐人们根据物理性质来识别矿物。如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。

  作为晶质固体﹐矿物的物理性质取决于它的化学成分和晶体结构﹐并体现著一般晶体所具有的特性──均一性﹑对称性和各向异性。

  矿物集合体可以是显晶或隐晶的。隐晶或胶态的集合体常具有各种特殊的形态﹐如结核状(如磷灰石结核)﹑豆状或鲕状(如鲕状赤铁矿)﹑树枝状(如树枝状自然铜)﹑晶腺状(如玛瑙)﹑土状(如高岭石)等。

8物理性质概述

  长期以来﹐人们根据物理性质来识别矿物。如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。

  作为晶质固体﹐矿物的物理性质取决于它的化学成分和晶体结构﹐并体现著一般晶体所具有的特性──均一性﹑对称性和各向异性。

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长按







































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