矿物分类
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reference: 岩石学（第二版），桑隆康，马前昌
矿物(Mineral)
矿物是由地质作用形成的，在正常情况下呈结晶质的元素或无机化合物，是组成岩石和矿石的基本单元。
岩石组成是矿物，矿物多的是矿石，矿石聚集成矿床，矿物精华是宝石。
按矿物的化学成分与化学性质分类
- 自然元素矿物(Native elements)
- 自然金(Au)、自然铜(Cu)、自然硫(S)、石墨(C)等
- 硫化物及其类似化合物矿物
- 方铅矿(PbS)、黄铁矿(FeS2)、毒砂(FeAsS) 等
- 卤化物矿物
- 萤石(CaF2)、食盐等
- 氧化物和氢氧化物矿物
- 石英、刚玉(Al2O3)、水镁石(Mg(OH)2) 等
- 含氧盐矿物
- 碳酸盐类、硝酸盐类、硼酸盐类
- 方解石(CaCO3)、钠硝石、硼镁石等
- 硫酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类、砷酸盐类、钒酸盐类
- 硬石膏、白钨矿、独居石等
- 硅酸盐类
- 长石、云母、辉石等
- 碳酸盐类、硝酸盐类、硼酸盐类
火成岩矿物的类型
火成岩中的矿物成分受控于岩浆的化学成分和结晶条件。
1.根据矿物形成与岩浆作用的关系划分
- 原生矿物(primary mineral)：直接从岩浆中结晶而成的矿物，如角闪石、长石等。原生矿物内部成分和结构的变化是岩浆成分演变、形成条件和岩浆房内部过程变化的记录。根据形成环境的不同，原生矿物又可分为高温型和低温型。
- 高温型矿物 由于火山岩所处的高过冷度、淬火、低压、脱气、脱水和氧化条件，在快速晶出;过程中，就出现高温石英(β-石英)、透长石、歪长石、高温斜长石、六方钾霞石、白榴石、易变辉石、黄长石等。
- 低温型矿物是岩浆侵入到深部的条件下，过冷度小、高压、缓慢冷却条件下结晶的产物，如出现低温石英(a-石英)、正长石、微斜长石、低温斜长石、斜方辉石等矿物，由于有较充分的时间实现成分交换，矿物的不平衡现象较少，环带不发育。在岩浆结晶和冷凝过程中，由手所处的物理化学条件(温度、压力)的变化，原生矿物的状态会发生转变。例奶，温度降低时，高温石英会变为低温的α-石英，透长石会转变为正长石，某些固溶体矿物因混溶程度降低而分解，如钾长石分解为条纹长石。
- 岩浆期后矿物(post-magmatic mineral)：是在岩浆完全结晶后形成的矿物。岩浆期后矿物可分两大类，
- 热液矿物(bydrothermal mineral)，充填于气孔和岩脉中，例如气孔中充填的沸石。
- 次生矿物(secondary mineral)，由于氧化、水化等作用而取代原生矿物，例如，由辉石、角闪石或黑云母转变而来的绿泥石、纤闪石。原生矿物向次生矿物转化的方向是，从高温到低温，从还原到氧化，从缺少流体到富含流体的矿物转变。与成矿关系密切的蚀变作用，就是产生次生矿物的过程。
- 岩浆期前矿物(pre-magmatic mineral)：也可称为他生矿物。是来自岩浆系统以外、在岩浆结晶之前就已形成的矿物，例如，直接来自地下深部的捕虏晶(xenooryst)；部分可能是岩浆与围岩或捕房体反应而成的矿物，例如，很多起源于变质沉积岩的过铝质花岗岩类岩石中。
2.根据原生矿物的相对含量(体积分数)划分
- 主要矿物(essential mineral)：指在岩石中含量高，并在确定岩石大类名称上起主要作用的矿物(图1)。例如，花岗岩的主要矿物是石英、钾长石和斜长石，如果缺少石英和斜长石，岩石为正长岩类；缺少石英和钾长石则为闪长岩类。
- 次要矿物(subordinate mineral)：含量小于主要矿物，可用它来进一步确定岩石的种属。例如，闪长岩中若存在次要矿物黑云母，可称为黑云母闪长岩。
- 副矿物(accessory mineral)：含量很少(一般＜1%)，如花岗岩中的锆石、磷灰石、绿帘石(岩浆成因的)、电气石、榍石、堇青石等。如果某些副矿物的存在对划分岩石单元、确定岩石形成条件和含矿性有指示意义，也可以将副矿物名称作为前级加在基本的岩石名称之前，如绿帘石花岗闪长岩。
——主要矿物、次要矿物和副矿物是构成岩石的主要组分，称为造岩矿物(rock-forming mineral)。应该注意的是，某个矿物在一种岩石中展于主要矿物，在另外一种岩石中可能是次要矿物，而在其他的岩石中甚至是副矿物。造岩矿物一般都是原生矿物，但有些副矿物可能属于他生矿物。
3.按照实际矿物的种类划分
长英质矿物(felsic mineral)：是长石(破性长石、斜长石)、似长石、石英、白云母等的总称。由于这些矿物的颜色较浅，所以也称浅色矿物或淡色矿物。
铁镁质矿物(mafic mineral)：是橄榄石、辉石(单斜辉石、斜方辉石)、角闪石、黑云母和不透明矿物等的总称。这类矿物的颜色一般较深，所以又称暗色矿物。
镁铁质矿物在岩石中的体积百分含量称为色率(color index)。色率是肉眼鉴定侵入岩的重要标志，例如，可根据色率将火成岩划分为以下几种：超镁铁质岩，色率＞90；镁铁质岩，色率为50-90；中性岩，色率为15-50；长英质岩，色率<15(详见第四章)。
4.根据标准矿物的化学成分划分
- 硅铝矿物(salie mineral)：这类标准矿物组分中SiO2，和Al2O3，含量高，FeO和MgO等组分含量很低，包括石英、长石、似长石。由一种或多种硅铝矿物(标准矿物)作为主要组分的岩石就叫做硅铝质岩石。
- 铁镁矿物(femic mineral)：这类标准矿物的FeO和MgO含量高，SiO2含量较低，包括橄榄石、辉石等。由一种或多种铁镁矿物(标准矿物)作为主要组分的岩石就叫做铁镁质岩石。
表1 火成岩的主要造岩矿物
| 矿物名 | 英文名及缩写 | 化学成分 | 产出及其他 |
|---|---|---|---|
| 硅质矿物 | Silica Minerai | ||
| α-石英、β-石英 | α-Quartz,β-Quartz(Qz) | SiO2 | 前者低温．后者高温 |
| 鳞石英 | Tridymite(Trd) | SiO2 | 仅见于火山岩中 |
| 方石英 | Cristobalite(Crs) | SiO2 | 仅见于火山岩中 |
| 碱性长石 | Alkali Feldspar | ||
| 透长石 | Sanidine(Sa) | (K,Na)AlSi3O8 | 含较多(Na,Al)SiO8固溶体 |
| 正长石(钾长石) | Orthoclase(Or) | KAlSi3O8 | 含(Na,Al)SiO8固溶体 |
| 微斜长石 | Microcline(Mc) | KAlSi3O8 | 含有限(Na,Al)SiO8固溶体 |
| 斜长石 | Plagioclase Feldspar | ||
| 钠长石 | Albite(Ab) | NaAlSi3O8 | |
| 钙长石 | Anorthite(An) | CaAl2Si2O8 | |
| 斜长石 | Plagioclase(Pl) | NaAlSi3O8-CaAl2Si2O8 | Ab-An完全固溶体 |
| 似长石 | Feldspathiod | ||
| 霞石 | Nepheline(Nph) | NaAlSiO4 | 产于富Na贫Si的碱性岩中 |
| 白榴石 | Leucite(Lct) | KAlSi2O6 | 产于K贫Si喷出岩和浅成岩中 |
| 方钠石 | Sodalite(Sdi) | 3NaAlSiO4•NaCl | 多见于富Na贫Si的碱性岩中 |
| 黄长石 | Melilite(Mll) | (Ca,Na)2(Al,Mg,Fe2+)(AlSi)SiO7 | 产于Si不饱和岩石中 |
| 橄榄石 | Olivine(Ol) | Fo-Fa完全固溶体 | |
| 镁橄榄石 | Forsterite(Fo) | Mg2SiO4 | 常见于地幔岩、石陨石中 |
| 铁橄榄石 | Fayalite(Fa) | Fe2SiO4 | 见于酸性和碱性火山岩中 |
| 石榴子石 | Garnet(Grt) | 天然Grt为Alm-Prp-Sps-Grs混合物 | |
| 铁铝榴石 | Almandine(Alm) | Fe3Al2Si3O12 | 产于花岗岩、火山岩中 |
| 镁铝榴石 | Pyrope(Prp) | Mg3Al2Si3O12 | 主要产于超镁铁质岩中 |
| 钙铝榴石 | Grossular(Grs) | Ca3Al2Si3O12 | |
| 锰铝榴石 | Spessartine(Sps) | Mn3Al2Si2O12 | 产于伟晶岩、花岗岩中 |
| 辉石 | Pyroxene | ||
| 斜方辉石 | Orthopyroxene(Opx) | (Mg,Fe)2Si2O6 | En-Fs固溶体 |
| 顽火辉石 | Enstatite(En) | Mg2Si2O6 | 产于超镁铁质岩中 |
| 斜方铁辉石 | Ferrosilite(Fs) | Fe2Si2O6 | |
| 钙质单斜辉石 | Calcic Clinopyroxene(Cpx) | ||
| 透辉石 | Diopside(Di) | CaMgSi2O6 | 产于镁铁质、超镁铁质岩中，超镁铁质岩中可能含Cr |
| 普通辉石 | Augite(Aug) | Ca(Mg,Fe2+,Fe3+,Ti,Al)(SiAl)2O6 | 产于镁铁质、超镁铁质岩中 |
| 易变辉石 | Pigeonite(Pig) | (Mg,Fe,Ca)2Si2O6 | 产于中性、镁铁质火山岩中 |
| 钠质单斜辉石 | Sodic Clinopyroxene | ||
| 硬玉 | Jadeite(Jd) | NaAlSi2O6 | 仅在很高压力下出现 |
| 霓石 | Aegirine(Aeg) | NaFe3+Si2O6 | 产于过碱质的岩石中 |
| 霓辉石 | Aegirine-Augite(Agt) | Aeg-Aug固溶体 | 产于过碱质的岩石中 |
| 角闪石 | Amphibole | ||
| 钙质角闪石 | Calcic Amphibole | ||
| 普通角闪石 | Hornblende(Hb) | 类似于Act，但含Na，并由Al和Ti替代Mg，同时Al替代Si | 产于各种岩浆岩中 |
| 钛角闪石 | Kaersutite(Krs) | 富Ti的Hb | 产于某些玄武岩和镁铁质过碱质岩石中 |
| 钠质角闪石 | Sodic Amphibole | ||
| 钠闪石 | Riebeckite(Rbk) | Na2(Fe3+,Fe2+)5Si8O22(OH)2 | 产于过碱质岩石中 |
| 钠铁闪石 | Arfvedsonite(Arf) | Na3Fe42+Fe3+Si8O22(OH) | 产于过碱质岩石中 |
| 云母 | Mica | ||
| 白云母 | Muscovite(Ms) | KAl3Si3O10(OH)2 | 多见于酸性侵入岩、伟晶岩中 |
| 黑云母 | Biotite(Bt) | K(Fe,Mg)eAlSi3O10(OH)2 | 为金云母-铁云母固溶体 |
| 榍石 | Sphene(Spn),Titanite(Ttn) | CaTiSiO5 | 见于中酸性侵入岩中 |
| 锆石 | Zircon(Zrn) | ZrSiO4 | 广泛存在，长英质岩石中最多 |
| 堇青石 | Cordierite(Crd) | (Fe,Mg)2Al4Si5O18 | 产于低压过铝质岩石中 |
| 氧化物、磷酸盐、碳酸盐、卤化物 | Oxide,Phosphate,Carbonate,Halide | ||
| 尖晶石族 | Spinels | ||
| 尖晶石 | Spinel(Spl) | MgAl2O4 | 产于镁铁质、超镁铁质岩中 |
| 铁尖晶石 | Hercynite(Hc) | FeAl2O4 | |
| 铬铁矿 | Chromite(Chr) | (Fe,Mg)Cr2O4 | 产于超镁铁质岩中 |
| 磁铁矿 | Magnetite(Mag) | Fe2+Fe23+O4 | 见于各种岩浆岩中 |
| 钛铁尖晶石 | Ulvospinel(Usp) | Fe22+TiO4 | |
| 赤铁矿 | Hematite(Hem) | Fe2O3 | |
| 钛铁矿 | Ilmenite(Ilm) | FeTiO3 | 产于镁铁质、超镁铁质岩、花岗伟晶岩中 |
| 钙钛矿 | Perovskite(Prv) | CaTiO3 | 产于超镁铁质岩、碱性岩 |
| 磷灰石 | Apatite(Ap) | Ca5(PO4)3(F,OH,Cl) | |
| 独居石 | Monazite(Mnz) | CePO4 | 富含LREE、Th和U |
| 方解石 | Calcite(Cc) | CaCO3 | |
| 荾镁矿 | Magnesite(Mgs) | MgC03 | |
| 白云石 | Dolomite(Dol) | (Ca,Mg)CO3 | |
| 硫化物 | Sulfide | ||
| 磁黄铁矿 | Purrhotite(Po) | Fe1-xS | |
| 黄铁矿 | Pyrite(Py) | FeS2 | |
| 黄铜矿 | Chalcopyrite(Cep) | CuFeS2 | |
| 镍黄铁矿 | Pentlandite(Pn) | (Fe,Ni)9S8 | |
| 伟晶岩矿物 | PegmatiteMineral | ||
| 黄玉 | Topaz(Tpz) | AlSiO4(F,OH) | 产于伟晶岩等岩浆期后岩脉中 |
| 电气石 | Tourmaline(Tur) | 复杂的含水Na-Mg-Al硼酸盐 | 产于花岗伟晶岩、热液矿床中 |
| 萤石 | Fluorite(Fl) | CaF2 | 产于过碱性长英质岩和伟晶岩中 |
| 蚀变矿物 | Altered Mineral | ||
| 透闪石 | Tremolite(Tr) | Ca2Mg5Si8O22(OH)2 | 超镁铁质岩中蚀变或退变产物．也产于接触变质岩中 |
| 阳起石 | Actinolite(Act) | Ca2(Fe,Mg)5Si8O22(OH)2 | 镁铁质岩中蚀变或退变产物 |
| 绿泥石 | Chlorite(Chl) | (Mg,Fe)5Al2Si3O10(OH)8 | 镁铁矿物蚀变产物 |
| 蛇纹石 | Serpentine(Srp) | (Mg,Fe)3Si2O5(OH)4 | 橄榄石、辉石等蚀变产物 |
沉积岩矿物成分
按照矿物生成的角度分
- 他生矿物
- 自生矿物