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。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Cu2S 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；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Sb2S3 晶体为具有锥面的长柱状或针状，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。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。 表2-3黄铁矿、黄铜矿与金的区别 
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Fe2O3 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Fe3O4或FeO·Fe2O3 晶体常为小八面体，有时为菱形十二面体，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）·nH2O 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。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Al2O3·nH2O（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，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，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［AlSi3O8］或K2O·Al2O·6SiO 又名钾长石，晶体为板状或短柱状，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，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 
20.橄榄石（Mg，Fe）2［SiO4］ 晶体扁柱状，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）2O6］ 晶体短柱状， 横剖面近八边形；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。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Ca2Na（Mg，Fe）4（Al，Fe）［（Si，Al）4O11］［OH］2 晶 体多为长柱状，横剖面近六边菱形；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°。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。 23.云母 假六方柱状或板状晶体；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。 表2-5普通辉石和普通角闪石异同比较 
（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）［Si2O］［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［AlSiO10］［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［Si4O］［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。 
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[Si4O][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： 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，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Al2O3·SiO2 长柱状晶体（横断面近正方形），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[Si4O][OH]8或Al2O·2SiO·2H2O 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，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CuCO·Cu(OH)和蓝铜矿Cu3[CO]2[OH]2或 2CuCO3·Cu(OH) 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；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CaSO4·2H2O 晶体常为近菱形板状，有时呈燕尾双晶；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，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][F，Cl] 晶体常呈六方柱状，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。 磷灰石是提取磷、磷的化合物及制造磷肥的重要原料。江苏、安徽等省产磷矿；解放后在滇东、黔中、黔西、川西、鄂西、湘西、河北一带先后找到大磷矿，其中包括云南昆阳、贵州开阳、湖北襄阳、湖南浏阳、四川绵阳等地。 38.萤石（氟石）CaF2 晶体为六面体或八面体，或为六面体穿插双晶；一 般呈具明显解理的致密块状。浅绿、浅紫、紫或白色、无色，条痕白色，玻璃光泽，透明至半透明。硬度4，四组（八面体）解理完全。比重3.01—3.25。加热发蓝紫色萤光。 鉴定特征：绿紫白鲜明颜色，标准硬度（4），多向完全解理（相交常呈三角形）。 萤石常呈矿脉产出，与石英、方解石、方铅矿等共生。萤石在冶金工业上用作助熔剂，也是制造氢氟酸的原料，还用于搪瓷、玻璃、光学仪器以及火箭燃料、原子能工业等方面。我国萤石储量居于世界前列，主要产于浙江、湖南、福建等省，其中以浙江金华、义乌等县为最著名。 39.石盐NaCl和钾石盐KCl 晶体为六面体；多呈粒状或块状。无色透明或浅灰等色，玻璃光泽。硬度2—2.5，三组立方解理完全。石盐比重2.1—2.6，钾石盐比重1.97—1.99。易溶于水。 鉴定特征：石盐和钾石盐性质相似，但前者味咸，后者味苦咸且涩；必要时可做焰色试验，前者为黄色，后者为紫色。 二者皆为地质时代或现代干燥气候条件下内陆湖盆或封闭海盆中化学沉淀产物，属于蒸发盐类。石盐除供食用外，是重要的化工原料；钾盐为制造钾肥的重要原料。我国盐类矿产资源丰富，除石盐外，尚有海盐、湖盐、池盐、井盐等。柴达木盆地的察尔汗盐湖是我国最大的盐湖，储量达250亿t（整个柴达木盆地可达500亿t），其中含钾石盐1亿多吨，是我国最大的钾盐矿。 最主要的火成岩 一、超基性岩类（橄榄岩—金伯利岩类） 本类岩石分布很少。岩石中SiO2含量低，几乎全部由铁镁矿物组成，如橄 榄石和辉石，基本无长石，石英更不可能出现。岩石颜色较深，比重较大（3.2—3.3）。多为小型侵入体或岩筒（柱状岩体）。 （一）橄榄岩 主要由橄榄石和辉石组成，多为中、粗粒状结构，部分辉石呈较大斑晶出现。新鲜岩石近于黑绿色或黑色，但在地表条件下橄榄石极易风化变成蛇纹石，使颜色变浅。 如果岩石以橄榄石为主，称纯橄榄岩，呈黄绿色。如果岩石以辉石为主，称辉岩，呈黑色。 （二）苦橄玢岩 以辉石和橄榄石为主，或含少量富钙斜长石，细粒或斑状结构。 （三）金伯利岩 斑状结构，斑晶为橄榄石、金云母、石榴子石等，蛇纹石化显著，偶见辉石；基质为细粒及隐晶质；常以岩筒（岩颈）、岩脉等形式产出。金刚石常存在于此岩中。我国已在辽宁、山东等省发现多处金伯利岩。 二、基性岩类（辉长岩—玄武岩类） 本类岩石在大陆分布广泛，特别是属于喷出岩的玄武岩，相当其他各喷出岩类总量的5倍以上；而在海洋底几乎全部为玄武岩（上覆海洋沉积物）。主要矿物为富钙斜长石和辉石，次要矿物有橄榄石和角闪石等，有时含有一定量的磁铁矿，一般具有较强的剩余磁性。岩石颜色较深，比重较大（2.94）。 （一）辉长岩 为基性深成岩，主要矿物是富钙斜长石（灰白或暗灰色，板状、粒状）和辉石，还有少量橄榄石和角闪石。岩石颜色为黑色或黑灰色，中、粗等粒结构，块状构造，常以小规模深成岩体产出。 （二）辉绿岩 为基性浅成岩，近于黑色，或黑灰、灰绿色，一般为细粒到中粒结构，有时有较大的斜长石斑晶，呈柱状或板状。矿物成分与辉长岩的相当。多呈岩床、岩墙产出。 （三）玄武岩 是典型的喷出岩，分布最广，是地球洋壳和月球月海的最主要组成物质，也是地球陆壳和月球月陆的重要组成物质。玄武岩一词，引自日文。多呈黑、黑灰等色，风化面黄褐或灰绿色。细粒或隐晶结构，或呈斑状结构，并常有气孔、杏仁等构造。矿物成分同辉长岩。 按SiO2饱和程度和碱性（Na2O＋K2O）强弱，玄武岩可分为两大类： 1.拉斑玄武岩又称亚碱性玄武岩，SiO2过饱和或饱和，不含橄榄石和霞石。 2.碱性玄武岩SiO2不饱和，富碱，含橄榄石和霞石等。 目前在深海洋脊，每年大致以1.5×1010t的速率涌出玄武岩，属拉斑玄武岩类，K2O等含量较低，CaO含量较高，又名深海拉斑玄武岩。在洋盆内群岛、岛 弧和活动的大陆边缘，亦有大量玄武岩发育。发育于大陆内部的玄武岩，表现为两种喷发形式： 1.裂隙式喷发，往往构成大面积的泛流玄武岩，如分布于中国西南部的峨眉玄武岩，面积约26万km2，厚度达600—1500m，形成于晚二叠世，属拉斑玄武岩类。 2.中心式喷发，构成玄武岩火山锥，及其邻近的熔岩流和火山碎屑岩。中国东部北起黑龙江，南至海南岛，有数百座火山锥及相邻熔岩流分布，喷出于新生代，以碱性玄武岩为主，兼有拉斑玄武岩。 玄武岩由玄武岩浆结晶形成，根据夏威夷和堪察加火山活动观察，玄武岩浆来自地下60—90km深处，并常挟带深源捕虏体，说明玄武岩浆起源于上地幔。 玄武岩也是构成月球的主要岩石，称月球玄武岩。细粒、多孔，主要由辉石、斜长石和钛铁矿等组成，一般以贫硅、富钛铁为特点。月球玄武岩是月球上最年轻的岩石，同位素年龄距今33—37亿年。但几乎相当于已知地球上最古老的岩石。 三、中性岩类 本类岩石与基性岩相比，浅色矿物逐渐增多，根据其中长石成分等特点可再分为闪长岩—安山岩类以及正长岩—粗面岩类。 （一）闪长岩—安山岩类 本类岩石分布也较广，与基性岩有一个共同的特点，即喷出岩总量远超过与其成分相当的深成岩。SiO2含量中等，矿物成分以中性斜长石和角闪石为主，次要矿物有辉石、黑云母等，有时可见少量石英。暗色矿物含量为30％左右，岩石颜色较基性岩稍浅，比重约为2.8。 1.闪长岩 是中性深成岩。主要矿物为中性斜长石和普通角闪石，多为中粒结构、块状构造。基本上无石英；若石英数量为6—10％时，称石英闪长岩。一般为灰色、灰绿色。闪长岩呈独立岩体者多呈岩株、岩床或岩墙产出，但大部分是和花岗岩或辉长岩呈过渡关系。 2.闪长玢岩 是中性浅成岩。具明显斑状结构，基质为细粒或隐晶结构，斑晶为中性斜长石及普通角闪石，偶见黑云母。颜色多为灰及灰绿色。常以岩床、岩墙产出或为闪长岩的边缘相。 3.安山岩 是中性喷出岩的代表岩石，分布之广仅次于玄武岩，主要分布于环太平洋活动大陆边缘及岛弧地带。安山岩一词来源于南美洲西部的安第斯山名。呈斑状结构，斑晶以中性斜长石及普通角闪石为主，或偶见黑云母及辉石；基质多为隐晶结构。有时斑晶定向排列，有明显流线构造，或具气孔、杏仁构造。新鲜岩石多为灰、灰绿、紫红等色。深色安山岩与玄武岩不易肉眼区分，若斑晶中多角闪石或见有黑云母，可定为安山岩。安山岩常以块状熔岩流等产出。 关于安山岩的成因有分异说（玄武岩浆分异的产物）和同化说（玄武岩浆与花岗岩质大陆壳同化的结果）等。但根据板块构造说，认为大洋板块俯冲于大陆板块之下时，洋壳及其上覆沉积物受高温、高压影响，经部分熔融可形成安山岩浆；或认为大洋沉积物中的水，及水化大洋壳中的水，当大洋壳俯冲到一定深度时，水分脱出，使地幔富水，富水地幔部分融熔，也能形成安山岩浆。实验资料证明，当压力为1—1.5×109Pa时，富水橄榄岩部分融熔即可产生安山质熔体。这种安山岩成因观点现已被多数人所接受。 （二）正长岩—粗面岩类 本类岩石分布较少。SiO2含量为55—65％，浅色矿物主要为钾长石 （60—65％）、富钠斜长石（10—15％）；暗色矿物主要为普通角闪石及黑云母（共占20％以下），基本不含石英。比重2.7左右。这类岩石是介于酸性和中性之间的过渡类型，也是中性到碱性之间的过渡类型，故又称为半碱性岩类。 1.正长岩 属于中性或半碱性深成岩类。主要矿物为钾长石及角闪石、黑云母等。颜色浅淡，一般为肉红色、灰黄色或灰白色。中粒结构，类似花岗岩类。但不见石英颗粒，或微含一点。常以小型岩体产出，有时见于大岩体的边缘部分。 2.正长斑岩 相当于正长岩的浅成岩相，部分为喷出岩相。斑状结构，斑晶以肉红色或淡黄色正长石为主，或有角闪石斑晶；基质致密，多由正长石微晶组成。岩石颜色多为淡红、灰白等色。常以岩脉等产出。 3.粗面岩 成分与正长岩相当的喷出岩相。一般为灰白或粉红色。斑状结构，斑晶以正长石为主；基质细粒致密多孔，断口粗糙不平，因此得名。分布不广，多为粗短熔岩流。 四、酸性岩类（花岗岩—流纹岩类） 本类岩石无论从体积或面积讲，在火成岩中都居首位。其中分布最广的是花岗岩类（中、基性岩类与此相反，喷出岩分布最广）。SiO2含量高，呈过饱和状 态，故出现大量石英。在矿物组成上，浅色矿物石英、钾长石、富钠斜长石等占绝对优势（90％左右）；暗色矿物以黑云母为主，其次为角闪石（约共占10％左右）。因此岩石颜色浅淡，比重亦略小（2.6—2.7）。因酸性熔浆粘度较大，温度也较低，冷凝迅速，故其喷出岩中常见玻璃质。 （一）花岗岩 是分布最广的深成岩类，其分布面积占所有侵入岩面积的80％以上。主要由钾长石、富钠斜长石、石英组成，并含少量黑云母或角闪石。通常钾长石多于斜长石，石英可达20％以上。如果钾长石与斜长石约略相等，称石英二长岩。如果斜长石多于钾长石，且暗色矿物增多，称花岗闪长岩。 钾长石主要为正长石，多呈半自形板状、柱状，肉红或淡黄色；斜长石主为富钠的酸性斜长石，自形程度比正长石好，白、灰白等色；在岩石断口上可见长石的平坦的解理面。石英为不规则他形颗粒，断口不平坦，烟灰色，玻璃光泽。暗色矿物自形程度较高，黑云母呈小六角片状或鳞片状，光泽强，硬度小；普通角闪石多呈柱状，光泽弱，硬度较大。 此类岩石多为肉红色、灰白色、略具黑色斑点。具典型的半自形等粒结构者，称为花岗结构。根据晶粒大小，又可分为粗粒、中粒和细粒花岗岩。有的具似斑状结构，斑晶主为钾长石，直径可达1cm以上，称斑状花岗岩。根据暗色矿物种类，又可分别称为黑云母花岗岩、角闪花岗岩等。 花岗岩是多种成因的，其两种基本形式是岩浆侵入和花岗岩化。 1.侵入花岗岩，指由岩浆侵入形成的花岗岩。其岩浆来源一般认为有两种途径：结晶分异和部分熔融。结晶分异理论认为玄武岩质岩浆通过结晶分异可形成花岗岩质岩浆。实验证明，由玄武质岩浆可以得出花岗质岩浆，但数量只有5％。这表明由玄武岩浆分异而形成花岗岩是存在的，但数量是极少的。 部分融熔理论，1958年美国岩石学家O.F.塔特尔曾作实验证明，在一定条件下，如在地表以下20km深处，温度达到630℃，水分压力达到4×108Pa，固态陆壳物质即开始部分融熔，形成花岗质岩浆。1974年，澳大利亚B.W.查普尔等把花岗岩类划分为I型和S型。I型花岗岩是由未经风化的火成岩部分融熔形成，通常是准铝质的；S型花岗岩是由沉积岩部分融熔形成，通常是过铝质的。我国岩石学家徐克勤等（1984）根据花岗岩的起源物质，将花岗岩划分为幔源型、同熔型和陆壳改造型三种成因类型。吴利仁（1985）将花岗岩（和相应火山岩）划分为幔源型（M型）、幔壳（陆壳）混合型（MC型）和壳源型（C型）。 2.花岗岩化花岗岩，指非岩浆成因的交代花岗岩。这种花岗岩分布很广，在前寒纪地盾区和不同时代的褶皱带中均有分布。这种成因的花岗岩将在变质岩部分谈到。 （二）花岗斑岩 相当于酸性浅成岩类。斑状结构，斑晶为钾长石、富钠斜长石、石英等，基质较细；斑晶所占面积往往大于基质面积。多分布于花岗岩体的边缘部分，有时成独立岩体出现。 （三）流纹岩 是典型的酸性喷出岩类。成分与花岗岩相当。颜色常为灰白、粉红、浅紫等色。斑状结构，斑晶主为钾长石、石英等，基质为隐晶质或部分玻璃质；有时为隐晶无斑结构，常有流纹构造。相当于花岗闪长岩的喷出岩，斑晶以斜长石及石英为主，称为英安岩。 五、脉岩类 在岩体边缘或围岩裂隙中，常见有与深成岩体有一定成分和成因联系的岩脉、岩墙等，其构成岩石通称为脉岩类，大体相当于浅成岩类。 （一）伟晶岩 是具有伟晶结构的浅色脉岩。其中分布最广、经济意义最大的（常含有稀有元素）是伟 晶花岗岩。其主要矿物成分与花岗岩相似，不同之点是暗色矿物含量较少（有时出现黑云母），矿物颗粒非常粗大，粒径可以从数厘米到数米。有时具有石英和长石穿插的结构，称文像结构。伟晶岩多以脉体或透镜体产于母岩及其围岩中，并常富集成长石、石英、云母、宝石及各种稀有元素矿床。 （二）细晶岩 是具有细粒结构的浅色脉岩。其中分布最广的是花岗细晶岩。主要矿物成分为石英和钾长石，不含或少含暗色矿物。具他形细粒等粒结构，岩石颜色浅淡。多在花岗岩边缘部分呈岩脉产出。 （三）煌斑岩 是深色脉岩的总称。主要由暗色矿物黑云母、角闪石、辉石等组成，间有长石。通常为粒状结构，岩石颜色较深，黑或黑褐色。根据矿物成分可分为云煌岩（以黑云母为主）、闪辉煌斑岩（以角闪石、辉石为主）等。 六、火山玻璃岩类 指由火山喷发出来的熔岩，迅速冷却来不及结晶而形成的一种玻璃质结构岩石。因酸性熔浆粘度大、温度低，在迅速冷却条件下更容易形成玻璃质，所以火山玻璃岩以酸性为主。 （一）黑曜岩 是一种酸性火山玻璃岩。黑色或红黑色，具光滑的及标准的贝壳状断口，边缘微透明。 （二）浮岩 是一种多气孔的玻璃质岩石。状似炉渣，颜色浅淡，多为白色、灰白色，质轻（比重0.3—0.4）可浮于水。典型的浮岩多产于酸性熔岩的上部或火山碎屑中。 沉积岩的分类和主要沉积岩 沉积岩按成因及组成成分，可以分为两类，即碎屑岩类、化学岩和生物化学岩类（表4-5）。 
另外，还有一些在特殊条件下形成的沉积岩，暂称之为特殊沉积岩类。 一、碎屑岩类 根据碎屑物质的来源，又分为沉积碎屑岩和火山碎屑岩两个亚类。 （一）沉积碎屑岩亚类 这一类岩石是由母岩风化和剥蚀作用的碎屑物质所形成的岩石，又称陆源碎屑岩。除小部分在原地沉积外，大部分都经过搬运、沉积等过程。根据组成碎屑岩的碎屑颗粒大小，本类岩石又可分为： 砾岩类——碎屑直径在2mm以上。 砂岩类——碎屑直径在2—0.05mm之间。 粉砂岩类——碎屑直径在0.05—0.005mm之间。 粘土岩类——碎屑直径小于0.005mm。 上述各碎屑岩类的相应粒级，碎屑含量必须占碎屑总量的50％以上，如砾岩中大于2mm的砾石碎屑含量应占一半以上；如果其中含有25—50％的砂，则可称为砂质砾岩；如果其中含有5—25％的砂，则可称为含砂砾岩。其余岩类命名原则，依此类推。 表4-5沉积岩分类 1.砾岩类 凡直径在2mm以上的碎屑（含量大于50％）组成的岩石都属此类。砾岩中砾的成分一般是比较坚硬的岩石碎屑。根据碎屑的磨圆程度可分为角砾岩和砾岩两类。 （1）角砾岩 组成角砾岩的砾带有棱角，分选情况一般不好，或未经分选，多为搬运距离很近或未经搬运堆积而成。根据成因，它们可能是由山崩重力堆积而成；由海浪冲击海岸而成；由母岩风化在原地残积而成；或者由冰川搬运的冰碛堆积而成（称冰碛岩）；也可能因断层作用而成（称断层角砾岩，碎屑多呈尖棱状）。 （2）砾岩 组成砾岩的砾多为次圆状或圆状。根据成因，砾岩可能是在海滨潮间带由海浪反复冲刷磨蚀堆积而成，分选和磨圆度都比较好，成分比较单纯；也可能是由河流短距离搬运而成，分选和磨圆度较差，砾石成分也比较复杂。砾岩中一般少有化石，或含贝壳等生物碎屑化石。 2.砂岩类 由2—0.05mm的碎屑（含量大于50％）胶结而成的岩石统称砂岩。砂岩的矿物成分通常以石英颗粒为主，其次为长石、白云母、粘土矿物以及各种岩屑。根据粒级大小，砂岩可以分为： 粗粒砂岩（2—0.5mm） 中粒砂岩（0.5—0.25mm） 细粒砂岩（＜O.25mm） 根据矿物成分，砂岩可分为： （1）石英砂岩 砂岩中石英颗粒含量占90％以上，称石英砂岩。砂粒纯净，SiO2含量可达95％以上，磨圆度高，分选性好。岩石常为白、黄白、灰白、粉红 等色。这种砂岩是原岩经过长期破坏冲刷分选而成。 （2）长石砂岩 砂岩主由石英和长石颗粒组成，而长石颗粒含量一般在25％以上。通常为粗粒或中粒，常呈淡红、米黄等色，碎屑多为棱角或次棱角状，胶结物多为碳酸盐或铁质。此种砂岩多为花岗岩类岩石经风化残积而成，或在构造上升地区强烈风化、迅速堆积而成。 砂岩可以作为建筑材料，纯净石英砂岩可用为玻璃工业原料；胶结不好的砂岩可形成含水层或含油层。 3.粉砂岩类 由0.05—0.005mm的碎屑胶结而成的岩石称粉砂岩。矿物成分比较复杂，以石英为主，次为长石，并有较多的云母和粘土类矿物，显微镜下观察多具棱角。胶结物以铁质、钙质、粘土质为主。 （1）粉砂岩 岩石质地致密、颜色多样，随胶结物和混入物而变异。具轻微砂感，或具贝壳状断口。湖成粉砂岩常具水平薄层理，河成粉砂岩或具细斜层理，海成粉砂岩常具复杂的层理。粉砂岩多是细颗粒悬浮物质在水动力微弱条件下，缓慢沉积而成。其沉积环境为河漫滩、三角洲、潟湖、沼泽或海湖的较深水部位。 （2）黄土 是一种未充分胶结或半固结的粘土粉砂岩。黄灰色或棕色，粉砂含量一般为40—60％，其次为粘土，并多含有10％以下的砂粒。矿物成分以石英和长石为主，此外还有白云母、角闪石、辉石等。黄土中含有这些易于分解而未分解的矿物，说明黄土的形成与干燥气候有关。胶结物以粘土及CaCO3为主， 多钙是黄土的重要特征之一。一般没有层理，但发育有直立节理，常形成峭壁。黄土在我国分布很广，堆积很厚，形成晋、陕、甘等省黄土高原，还有些地区分布有冲积或洪积黄土。 4.粘土岩类 由直径小于0.005mm的微细颗粒（含量大于50％）组成的岩石。矿物成分以粘土矿物为主，如高岭石、水云母、蒙脱石等，结晶微小 （0.001—0.002mm），多呈片状、板状、纤维状等。粘土矿物主要来源于母岩的风化产物，即陆源碎屑粘土矿物；还有一部分来源于沉积或成岩过程中的自生粘土矿物。此外还含有粉砂级的陆源碎屑如石英、长石、白云母等颗粒。除此，在沉积和成岩过程中还形成一些胶体和化学沉积物（如铁、锰、铝的氧化物，碳酸盐、硫酸盐、硅质矿物、硫化物、有机质等）。从宏观看多具致密均一、质地较软的泥质结构。粘土岩是介于碎屑岩和化学岩之间的过渡岩石，在沉积岩中分布最广。 （1）页岩 为粘土岩类中固结较强的岩石，具薄层状页理构造，页理主要是鳞片状粘土矿物层层累积、平行排列并压紧而成。常含石英、长石、白云母等细小碎屑。致密，不透水。可有各种颜色，含有机质者呈黑色，含氧化铁者呈红色，含绿泥石、海绿石等呈绿色。性软，抵抗风化能力弱，在地形上常表现为低山低谷。 （2）泥岩 是一种厚层状、致密、页理不发育的粘土岩。 （3）粘土 主要由粘土矿物组成、固结程度较差的粘土岩。细腻质软，颜色浅淡为主。分布较多的为高岭石粘土，简称高岭土，具吸水性（粘舌）、可塑性（加水成泥）、吸收性（从溶液中吸收各种矿物质及有机质的性质）、耐火性（熔点：＜1350°—1770℃）、烧结性（煅烧后变硬）等一系列特点，是陶瓷工业、耐火材料工业的重要原料。还有一种粘土叫膨润土，主由蒙脱石（胶岭石）组成，蒙脱石是粘土矿物的一种，为含水层状结构的硅酸盐矿物，化学组成为（Na，Ca）0.33（Al，Mg）2［Si4O10］（OH）2·nH2O，吸水后体积可膨胀10—30倍，广 泛用于铸模、陶瓷、钻探、纺织工业等方面。此外还有漂白土，与膨润土相似，但含钙较多，含钠较少，吸水性和膨胀性较差，而具强吸附力，可吸收大量色素、胶状物、各种杂质等，在炼制石油和植物油工业中，可作脱色剂和漂白剂。 （二）火山碎屑岩亚类 主要是火山喷发碎屑由空中坠落就地沉积或经一定距离的流水冲刷搬运沉积而成。从物质来源看它与火山活动有关，但从成岩过程来看又从属于沉积岩的形成规律。有些火山碎屑岩的组成以各种火山碎屑为主；还有些火山碎屑岩中夹有很多熔岩，同时火山碎屑为熔岩所胶结；另有一些是由火山碎屑和正常碎屑（砾、砂、粉砂、泥等）混合堆积而成，其中夹有砂、页岩等，并常含有化石。由此可见，火山碎屑岩与熔岩之间，火山碎屑岩与正常碎屑岩之间，包含许多过渡岩石，根据火山碎屑粒度大体可以分为： 1.火山集块岩 是主要由粗火山碎屑（大于64mm）如熔岩碎块等（占50％以上），固结而成的岩石。熔岩碎块带棱角或经搬运磨圆，填充物和基质为熔岩、火山灰、泥砂、钙质、硅质等。分选性一般不好，层理不清，常形成厚层和块状层。根据岩石中熔岩碎块的成分，可以命名为安山集块岩、流纹集块岩等。此种岩石质地较坚硬，堆积厚度从数百米可达数千米，我国东部在中生代中后期形成大量火山碎屑岩，常形成高山。 2.火山角砾岩 是主要由粒径为2—64mm的熔岩碎块或角砾（含量50％以上）固结而成的岩石，也常含其它岩石的角砾，多数具明显棱角，分选差，大小不等。填充物和基质为熔岩、火山灰或泥砂等，也可以是钙质、硅质等。根据角砾成分可命名为流纹角砾岩、安山角砾岩、玄武角砾岩等。 3.凝灰岩 是主要由粒径小于2mm的火山灰（岩屑、晶屑、玻屑）及火山碎屑等（含量50％以上）固结而成的岩石。分选差，碎屑多具棱角。岩石外貌有粗糙感，可具清楚的层理。根据碎屑成分可分为玻屑凝灰岩、晶屑凝灰岩、岩屑凝灰岩、混合型凝灰岩等。玻屑凝灰岩常保存于时代较新的火山碎屑岩中，经过脱玻作用和蚀变作用可以形成膨润土或漂白土等。凝灰岩可有黄、灰、白、棕、紫等不同颜色。有时凝灰岩中含有正常碎屑，而形成砂质凝灰岩、凝灰质砂岩等。 上述各类火山碎屑岩，多形成于火山口附近或其周围的有水盆地中。在地层剖面中火山碎屑岩可以反映地史发展过程中的火山活动情况和古地理环境。 二、化学岩及生物化学岩类 这类岩石是岩石风化产物和剥蚀产物中的溶解物质和胶体物质通过化学作用方式沉积而成的岩石和通过生物化学作用或生物生理活动使某种物质聚集而成的岩石，前者属于化学岩，后者属于生物化学岩。这类岩石大多是在海、湖盆地中形成，有一小部分也可以在地下水的作用下形成。成分常较单一，具有结晶粒状结构、隐晶质结构、鲕状结构、豆状结构或具有生物结构、生物碎屑结构等。其中有许多岩石本身就是有重要意义的沉积矿产，如石盐、钾石盐、石膏、芒硝、石灰石、白云石、铁矿、锰矿、铝土、磷矿、硅藻土等。 根据化学沉积分异的一般顺序，简述主要岩类和岩石如下。 （一）铝、铁、锰质岩类 是富含铝、铁、锰质矿物的化学或生物化学岩。Al、Fe、Mn是溶液中活动性较差的元素，往往以胶体形式在原地或海湖边缘沉积，但在深海盆Fe、Mn等也有大量沉积。 1.铝土岩 又称铝矾土。主要由三水铝石（Al［OH］3）、软水铝石和硬水 铝石（AlO［OH］）等组成，故根据成分有一水硬铝石、一水软铝石、三水铝石之分。常含有SiO2、Fe2O3等混入物。铝土岩和粘土岩外貌和性质相似，一般称 Al2O3/SiO2＞1者为铝质岩；≥2.6者称铝土矿；若＜1者则称粘土岩。和粘土岩 相比，铝土岩岩性致密，硬度和比重较大，没有可塑性。致密块状、鲕状或豆状结构。因含杂质不同，颜色有白、灰、黄等。成因不一，主要由铝硅酸盐矿物（如长石等）化学风化分解后形成的氧化铝经搬运在海、湖盆中沉积而成，也有一部分是残积而成。是炼铝的主要原料。我国河北、辽宁、山东、河南、贵州、云南等省分布甚广。 2.铁质岩 为富含铁矿物的化学岩或生物化学岩。主要矿物成分有赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。常混入砂质、粘土、硅质等。致密块状、鲕状、豆状或肾状结构。含铁在30％以上即可称为铁矿。在地质时代的陆地表面，更主要是在浅海边缘形成。我国中、上元古界、泥盆系、石炭系等地层中常富含沉积型的铁质岩（铁矿）。 3.锰质岩 为富含锰矿物的沉积岩，一般含锰20％以上即成锰矿。主要矿物有软锰矿、硬锰矿、菱锰矿等，常混入砂、粘土、氧化铁、二氧化硅等杂质。多呈黑、黑褐、黑紫等色。有的性软、染手、呈土状；有的很硬，呈鲕状、肾状等。在地质时代锰质岩多在海、湖盆边缘形成，也可在风化壳中形成。 目前全世界都在瞩目一种现代海底形成的金属矿源，即锰结核。1873年被英国海洋调查船首先在大西洋发现，但到1958年世界上才对锰结核进行正式有组织的调查，并逐步开展锰结核的勘探、试采和提炼技术的研究工作。锰结核广泛分布于世界各大洋3000至6000m深的洋底表层，估计储量达3万亿吨，太平洋约占一半，其次为印度洋，故被称为世界上最大的金属资源，并被预测是人类下一个世纪的主要矿产之一。据最近分析，锰结核中含有56种元素（据 McKel-vey，1983），其中锰、铜、镍、钴等金属蕴藏总量分别是陆地储量的几十倍到1000多倍。按目前世界年消耗量计算，这些金属可供全世界使用上千年至数万年。而且锰结核是年有形成，仅太平洋每年就能增长1000万吨，相当于一个大型矿床。 关于锰结核的成因问题，尚未得出确切结论，有人认为在洋底淤泥表层因为有机物频繁沉降，促使底土沉积物中的锰和有色金属层层堆积形成结核，由于底层淤泥具有一种弹性，因此把锰结核总是挤出淤泥，位于底土之上。还有人认为锰和其它金属来源可能与从洋底喷出的热水矿液有关。也有人认为由海洋中脊（裂缝）喷出的高温熔岩，经海水冲洗、析出含金属的热液，形成“重金属泥”，在一定条件下形成锰结核或热液多金属矿床。 （二）硅、磷质盐类 硅质岩是一种以二氧化硅为主要化学成分的岩石。二氧化硅是通过化学或生物化学沉积作用或某些火山作用生成的，主要矿物成分是玉髓、蛋白石、石英，常混入碳酸盐、氧化铁、粘土矿物等。 磷质岩是一种富含磷酸盐矿物的岩石。主要矿物成分为磷灰石，常混入砂、粉砂、粘土、方解石、石英、海绿石等。大多数为经海洋生物化学作用沉积而成的。 1.燧石岩 一种致密坚硬的硅质岩石，俗称“火石”。主要矿物成分为玉髓、微粒石英、蛋白石等。常为浅灰至黑灰色，具蜡状光泽和贝壳状断口。主要产于石灰岩中，形成燧石结核、不规则团块或燧石条带（夹层），很少成为独立稳定的岩层。我国中、上元古界碳酸盐岩层中常含有燧石结核或薄层。多为海洋沉积或成岩交代而成。 2.碧玉岩 也是一种致密坚硬的硅质岩石，主要矿物成分为玉髓、细粒石英，常混入氧化铁等，呈红、棕、绿、玫瑰等色，具贝壳状断口，蜡状光泽。其性质和燧石岩基本相同，但碧玉岩常产于火山岩、火山碎屑岩中，其成因与火山沉积有关。质佳的碧玉可作各种工艺品。 3.硅藻土 是一种疏松粉状的硅质岩石，由硅藻遗体组成，硅藻含量可达70—90％。主要成分为蛋白石，常和粘土或碳酸盐混在一起。白或浅黄色，质轻而软，孔隙度可达90％左右，粘舌，吸咐力很强，是良好的吸附剂，可作炼油、制糖的吸附剂和净化剂，也是优良的隔音、隔热材料。多分布于新生代沉积层中，我国山东临朐、吉林、湖南等皆产硅藻土。 4.磷块岩 通常把含P2O5大于5—8％的岩石统称磷块岩或磷质岩，其结构变 化很大，有砂状结构、泥状结构等，外表有时以砂岩、页岩或碳酸盐岩，一般需用化学鉴别方法（与磷灰石同）。 （三）碳酸盐岩类 碳酸盐矿物含量大于50％，主要矿物成分为方解石、白云石等，常混入二氧化硅、氧化铁、粘土、砂等。常具结晶粒状结构、鲕状结构、豆状结构、生物结构或碎屑结构等。过去认为本类岩石主要形成于海湖盆地中的较深浅水环境，成因和形成环境比较简单。近来研究结果认为其沉积环境可以是浅水、较深水，也可以是潮上带，有许多是在有丰富生物和极浅水条件下形成的；其成因可以是化学沉积、生物化学沉积、生物沉积，也可以是机械作用的碎屑沉积，后一种虽然也具有碎屑岩类的特点，但其碎屑并非来源于陆地，而是由海盆内形成的碎屑，即内碎屑。本类岩石分布很广，仅次于粘土岩和其它碎屑岩，约占沉积岩总量的20％，在我国约占沉积岩总面积的55％。 本类岩石的代表岩石为石灰岩和白云岩，但二者间有许多过渡类型的岩石，如表4-6。 表4-6石灰岩与白云岩及其过渡岩石的划分 
1.石灰岩类 一类以方解石为主要组分的岩石，有灰、灰白、灰黑、黑、浅红、浅黄等颜色，性脆，硬度不大，小刀能刻动，滴盐酸剧烈起泡。由于石灰岩易溶，在石灰岩发育地区常形成石林、溶洞等，称喀斯特地貌。石灰岩是制石灰、水泥的主要原料和冶炼钢铁的熔剂，也是制化肥、电石的原料，并广泛用于制碱、制糖、陶瓷、玻璃、印刷等工业中。根据结构和成因，主要种类有： （1）竹叶状灰岩（砾屑灰岩） 是一种典型的内碎屑灰岩。所谓内碎屑，也称盆地碎屑、同生碎屑，是沉积于水盆地底部的未完全固结或已固结的碳酸盐沉积物，经水流或波浪作用破碎、搬运、磨蚀而成的碎屑，这些碎屑根据大小可以称为砾屑、砂屑、粉屑、泥屑等。它们再沉积形成岩石，就是内碎屑灰岩。而竹叶状灰岩是由灰岩扁砾被钙质胶结而成的典型砾屑灰岩，其砾屑为扁圆或长椭圆形，垂直层面切开形似竹叶，故名。砾屑大小不一，磨圆度高，其表皮常有一层紫红色或黄色铁质氧化圈，砾屑约占60—70％。砾屑成分单一，多为泥晶方解石（泥晶指泥状碳酸钙细屑或晶体，又称灰泥）；胶结物和填充物多为微晶或细晶方解石，约占30—40％。我国华北寒武系上部和奥陶系下部有广泛分布。一般认为这种灰岩是在潮汐和波浪活动频繁的海滩地区（潮间带或潮下带），先沉积了泥晶灰岩，然后被潮汐或波浪破坏，形成碎块，并被磨蚀成砾，然后又被CaCO3胶结而成。沉积环境是氧化环境。 有些灰岩是由砂屑或粉屑胶结而成的，可以称为砂屑灰岩或粉屑灰岩。这类灰岩可具交错层理、干裂、波痕等构造。 （2）生物碎屑灰岩 是由各种生物碎屑被碳酸钙胶结而成的灰岩，常见的有生物贝屑（贝壳碎屑）灰岩。它多形成于水流或波浪作用强烈的地区或生物礁的侧翼。 （3）鲕状灰岩（鲕粒灰岩） 指鲕粒含量大于50％的灰岩。鲕粒直径小于2mm，大于2mm者则称豆粒。这种灰岩的形成条件，一般认为是海水中溶解的CaCO3成过饱和状态，沉积环境为潮汐和波浪作用强烈的浅海，并且海水中富含泥砂等陆源碎屑、内碎屑、生物碎屑且比较混浊。潮汐和波浪作用经常引起水介质的搅动，每搅动一次，水中各种碎屑便处于悬浮状态，并促使CO2从水中逸出，这样 就导致海水中过饱和的CaCO3发生沉淀，并以各种细小碎屑为结核中心，层层围 绕，形成鲕粒。如此周而复始，鲕粒越来越大，当其重量超过波浪、水流搅动的能量，便堆积在海底，并为CaCO3所胶结，形成鲕状灰岩。所以，这种灰岩是一 种化学成因和机械成因的灰岩。我国北方中寒武统有典型的鲕状灰岩。 （4）化学石灰岩 指通过化学及生物化学方式由海湖中沉淀而成的石灰岩。多具隐晶或结晶结构，致密均一，或具贝壳状断口。这种灰岩多形成于温暖浅海地区，气候温暖，有利于蒸发及水生植物进行光合作用，使海水中CO2释出或被植物吸收，导致CaCO3沉淀。另外，在泉水出口处，由于温度升高和压力减小， 使水中CO2逸出，也导致CaCO3的沉淀，形成疏松多孔的石灰华。 （5）结晶灰岩 指主要由方解石晶粒组成的灰岩，它常由泥晶灰岩（由0.001—0.004mm的灰泥组成）及其它灰岩重结晶形成。 2.白云岩类 指以白云石为主要组分（50％以上）的碳酸盐岩。常混入方解石、粘土矿物、石膏等杂质。外貌与石灰岩相似，但硬度略大，较坚韧，滴稀盐酸（5％）不起泡或微弱发泡，风化面常有白云石粉及纵横交叉的刀砍状溶沟。按结构分，有碎屑白云岩、微晶白云岩、结晶白云岩等。按成因，可分为原生白云岩、交代白云岩（或次生白云岩）等。 原生白云岩是在干热气候条件下的高盐度海湾、潟湖、咸化海或内陆咸水湖泊中通过化学沉淀而成的白云岩；或者是咸水中Mg2+离子交代置换底部CaCO3灰泥中一部分Ca2+离子（这种作用叫同生交代作用）而成的白云岩。原生白云岩的特征是成层稳定，生物化石稀少，常和石膏等共 有些白云岩是在成岩过程中沉积的碳酸钙和被渗透下来的咸水中的硫酸镁、氯化镁等反应交代而成。这种作用叫白云岩化作用，这种白云岩叫成岩白云岩或交代白云岩。白云岩化的条件一般认为必须是水溶液中Mg/Ca比值相当大。这种白云岩层位不甚稳定，常呈似层状、透镜状、斑块状产于灰岩中，横向常过渡为白云质灰岩或灰岩。由于方解石被白云石交代后，体积缩小13％，故成岩白云岩孔隙发育，可为良好的储油层或某些矿床的控矿层。 白云岩在冶金工业中可作熔剂和耐火材料，部分用来提炼金属镁，也可用作化肥、陶瓷、玻璃工业的配料和建筑石材。 在上述石灰岩和白云岩之间，因二者含量比例不同，可有多种过渡岩石，如含白云质灰岩、白云质灰岩、灰质白云岩、含灰质白云岩等，其成分变化如表4-6所列。 3.泥灰岩类 是碳酸盐岩与粘土岩之间的一类过渡类型岩石。石灰岩中泥质（粘土）成分增加到25—50％，即可称泥灰岩；若白云岩中泥质（粘土）成分增加到25—50％，则称泥云岩。岩石致密，呈微粒或泥状结构，黄、灰、绿、紫等色。常分布于石灰岩和粘土岩的过渡地带，或夹于薄层灰岩和粘土岩之间，多呈薄层状或透镜体状产出。加冷盐酸起泡（泥云岩起泡微弱或不起泡），并有泥质残余物出现。 （四）蒸发盐岩类 指由钾、钠、钙、镁等卤化物及硫酸盐矿物为主要组份的纯化学沉积岩，又称盐类岩。这种岩石广泛分布于闭塞海湾、潟湖、内陆盐湖等沉积中。它们是在干燥气候条件下，由于海、湖水分强烈蒸发，卤水浓度增大，致使其中盐类结晶析出沉淀而成。常见的有石盐（NaCl）、钾石盐（KCl）、石膏（CaSO4·2H2O）、硬石膏（CaSO）、芒硝（Na2SO4·10H2O）、苏打（NaCO3·10H2O）、硼砂（NaB4O7·10H2O）等，混入物有粘土、碎屑物以及方解石、白云石、氧化铁凝胶等，还经常伴生溴、碘等元素。这类岩石在沉积岩中所占比重很小，但其本身常构成重要的矿产。如青海柴达木盆地中有许多盐湖，估计盐类储量可达500多亿吨，其中钾盐达1亿多吨。新疆吐鲁番盆地艾丁湖是我国最低的地方（－154m），就是一个以芒硝为主的盐湖。 （五）可燃有机岩类 这是由各种生物（动物、植物）堆积，经过复杂变化所形成的、含有可燃性有机质的一类沉积岩，它们本身也是非常重要的地壳能源矿产。按照成分可分为二类：一是碳质可燃有机岩，包括煤、褐炭、泥炭等；一是沥青质可燃有机岩，化学成分以碳氢化合物为主，包括石油、天然气、地蜡、地沥青等。本类岩石的存在形式多种多样，有固体、液体和气体。在矿床一章将要进一步介绍。 三、特殊沉积岩类 除去上述，还有一些沉积岩是在特殊地质条件下形成的，它们不属于正常分类系统，但这类岩石对于恢复古地理环境，阐明地球历史当中的一些事件，具有特殊的意义，故日益引起人们的重视，现择其要者介绍如下： （一）风暴岩 指在风暴天气影响下在水盆地特别是在海洋中形成的沉积岩。当风暴天气发生时： 1.在海洋中会一时掀起强大的涌浪，造成大片海面升高，海水流速增大，波浪传播加深（超过正常天气浪基面的深度，可以深达几十米甚至到达200m深度），因而常将海底沉积物中的细物质簸出，形成混浊的密度流； 2.这种风浪对原海底沉积物有很大的侵蚀作用，常形成侵蚀基底面，在基底面上形成冲蚀坑，上覆泥砂等填充其中，形成填充构造； 3.风暴涌浪还经常挖掘出海底浅埋藏物质，包括各种完整的生物化石，再加上新冲刷来的化石碎片，形成混合的生物组合； 4.风暴作用不但使沉积物高速流动，还形成较强的往复运动，时常改变方向，或发生旋卷，使其呈杂乱状或旋卷状排列； 5.涌浪一般在不太长时间内，能量即迅速衰减，产生向海密度流，在陆棚上或携带陆棚边缘物质在潮下沉积形成粒级递变层（即泥砂由粗到细逐渐沉积而成的层），而在海水较浅的底部还可以形成波状沙垅，使沉积物具有交错层理； 6.风暴层多位于侵蚀底面上，厚几毫米、几厘米到十数米，常呈透镜状、口袋状； 7.前边曾讲到一种叫竹叶灰岩的碳酸盐岩，是我国北方上寒武统中广泛分布的岩石，近年有人指出有些竹叶灰岩的“竹叶”（扁砾）排列杂乱，无一定方向，或呈涡卷排列，认为是在强烈振荡水流影响下形成的一种风暴岩。 （二）浊积岩 指浊流沉积形成的各类沉积岩。浊流理论认为，由于地震、风暴、海底火山爆发等原因，把陆棚浅海底上的陆源沉积物搅动起来，形成阵发性的混浊的高密度流（即含有大量泥沙等物质的水流），并把陆源沉积物冲刷到大陆坡上去；由于大陆坡上发育大冲沟或峡谷，再加上重力滑塌作用，许多陆源物质包括巨大碎屑及陆地和浅海生物化石，又可以被搬运到大陆坡脚和深海底，在那里沉积下来，形成浊积岩。这样一来，过去所谓深海沉积中没有陆源物质便给否定了；同时过去认为在海相沉积岩中为什么不见深海相、半深海相沉积岩之谜也解决了。因此浊流理论的提出和浊积岩的发现，对于改变和研究沉积模式以及根据沉积相恢复古地理面貌具有重要意义。 浊积岩的主要特征是： 1.碎屑成分比较复杂，陆源物质较多，碎屑磨圆度不好，分选也不太好（来自海滨物质除外），常含有异地搬运来的浅水动物化石（如大型介壳、浅水底栖动物化石等）和植物化石及其碎片等； 2.浊积岩的每一个单元（即一次阵发性泥沙密度流形成的沉积），往往下部物质较粗，有时含有砾石，如含砾砂岩等，向上物质变细，顶部常为泥岩、泥灰岩；下部常形成递变层理，向上逐渐变为微细水平层理，最上变为不甚清晰层理。 A.H.鲍马曾归纳出浊积岩的沉积序列，称鲍马序列，但由于顶部往往被后期密度流所冲刷，事实上很少存在完整的序列； 3.浊积岩的一个沉积序列的厚度不大，但许多个单元积累在一起，则常形成很大的厚度，达数百至上万米，并显示很好的沉积韵律（即多次重复的互层状）； 4.由于浊流的前部富含粗物质，流速也大，具有很强的侵蚀力，故常在流经底部泥质表面时形成一系列有方向性的冲槽、冲沟，并很快地被砂等浊积物所充填，在沙岩层底面形成其铸模，即槽模、沟模等；或由于迅速沉积在底部软泥上的浊积砂具有不均匀的荷重，在砂岩底部铸上高低不平的荷重模； 5.典型的浊积岩分布面积很广，可达1万至10万km2以上； 6.因厚度大、粗细物质交替，常形成油田较好的生（油层）储（油层）盖（层）组合； 7.前述风暴岩，实际上也可以归入浊积岩的系统，是浪成浊流的产物。 变质作用的类型及有关的变质岩 因变质作用的因素和方式不同，可以有不同的变质类型和形成不同的岩石。 一、动力变质作用 （一）动力变质作用的概念 岩层由于受到构造运动所产生的强烈应力的作用，可以使岩石及其组成矿物发生变形、破碎，并常伴随一定程度的重结晶作用，这种变质作用称动力变质作用。其变质因素以机械能及其转变的热能为主，常沿断裂带呈条带分布，形成断层角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等，而这些岩石又是判断断裂带的重要标志。 （二）形成的岩石 1.断层角砾岩 又称压碎角砾岩、构造角砾岩。是岩石因构造作用发生破碎所形成的角砾状岩石，角砾大小不等，具棱角，岩性与断层两侧岩石相同，并被成分相同的微细碎屑及后生作用水溶液中的物质所胶结。 2.碎裂岩 是岩石受强烈应力作用，形成较小的岩石碎屑或矿物碎屑所成的岩石，有时具新生的矿物如绢云母、绿泥石等。有时在岩石碎屑中残留一些较大的矿物碎块，形如斑晶，称碎斑结构。 3.糜棱岩 岩石遭受强烈挤压形成粒度较小的矿物碎屑（一般小于0.5mm）所成的岩石。主要矿物为细粒石英、长石及少量新生矿物如绢云母、绿泥石等，有时含少量原岩碎屑，呈碎斑结构。因不同成分、颜色、粒度的矿物定向排列，常显示类似流纹的条带构造。多见于花岗岩、石英砂岩等坚硬岩石的断裂构造带。 二、接触变质作用 由于岩浆活动，在侵入体和围岩的接触带，产生变质现象，称为接触变质作用。通常形成于地壳浅部的低压、高温条件下，压力约为107—3×108Pa。 这种变质作用在围岩中一般只波及一定范围，距离侵入体越近，变质程度越高；距离越远，变质程度越低，并逐渐过渡到不变质的岩石。从平面上看，形成以侵入体为中心的环带状分布，称为接触变质晕或接触变质圈。这个变质圈的宽窄，决定于侵入体的成分、规模和围岩的成分、产状等。例如，侵入体偏酸性（如花岗岩类），富含挥发性成分，规模大，而围岩为碳酸盐，接触面平缓，则变质圈较宽；若侵入体偏基性，规模小，而围岩为砂、页岩等，则变质圈较窄。一般说来，变质圈宽度可达数百至一、二千米。根据在变质过程中有无交代作用，又可分为二种类型： （一）热接触变质作用 又称热力接触变质作用或简称接触变质作用。指主要由于侵入体放出的热能使围岩的矿物成分和结构、构造发生变化的一种变质作用。它主要表现为原岩成分的重结晶，如石灰岩变为大理岩，石英砂岩变为石英岩等；有时，原岩的化学成分重新组合形成新的矿物，如硅质灰岩变成硅灰石灰岩、含镁质灰岩变成蛇纹石大理岩、泥质岩石变成红柱石角岩等。但由于没有明显的交代作用，岩石变质前后的化学成分基本没有变化。 （二）接触交代变质作用 又简称接触交代作用，指岩浆结晶晚期析出大量挥发成分和热液，通过交代作用使接触带附近的侵入体和围岩的岩性和化学成分均发生变化的一种变质作用。所谓交代作用，是挥发成分和热液进入岩石裂隙，在一定的温度、压力条件下，发生化学反应，原有矿物一边破坏，新的矿物一边形成，其结果是原有矿物逐渐为新矿物所代替。交代过程是在有气液参与的固体状态下进行的，新矿物与原有矿物是等体积交换的。这种变质作用，不仅导致岩石矿物成分和结构的变化，而且还引起化学成分的变化。特别是富含挥发组分的中酸性侵入体与碳酸盐岩接触，常引起强烈的交代作用，形成矽卡岩（或写作夕卡岩）。从岩浆中析出的气水热液往往携带某些金属和非金属元素，通过交代作用可形成接触交代矿床，称为矽卡岩型矿床。 （三）形成的岩石 1.石英岩 指石英含量大于85％的变质岩石，由石英砂岩或硅质岩经热变质作用而形成。矿物成分除石英外，还可含少量长石、白云母及其它矿物。坚硬致密，具等粒变晶结构，块状构造，在断口上看不出石英颗粒界限。纯石英岩色白，含铁质者则呈红、紫红等色，或具铁矿斑点。可作建筑材料和玻璃原料。 2.角岩 又称角页岩。是由泥质岩石（粘土岩、页岩等）、粉砂岩、火山岩等经热接触变质作用而成的变质岩，原岩已基本上重结晶，细粒变晶结构，块状构造，致密坚硬，一般为灰、灰黑和近于黑色。矿物成分有长石、石英、云母、角闪石等，但肉眼常难分辨；有时具红柱石等变斑晶（呈柱状，横断面近方形，具黑心），称红柱石角岩；若红柱石呈放射状，则通称菊花石。 3.大理岩 是由碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）经热接触变质作用重结晶而成的岩石。等粒变晶结构（由细粒到粗粒），白、浅灰、浅红等色。如原来岩石中含有杂质，重结晶后的大理岩中可含有形成的新矿物，如蛇纹石、硅灰石、金云母等。大理岩遇盐酸起泡，但白云质大理岩则起泡微弱。 大理岩是优质装饰石材和建材，还可供艺术雕刻之用。纯白而致密的大理岩通称汉白玉。 4.矽卡岩（夕卡岩） 主要在中、酸性侵入体与碳酸盐岩的接触带，在热接触变质作用的基础上和高温气化热液影响下，经交代作用所形成的一种变质岩石。矿物成分比较复杂，主要有石榴子石、透辉石、硅灰石、绿帘石等，有时出现黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿等矿物。具不等粒粒状变晶结构，晶粒一般比较粗大，块状构造，颜色较深，常呈暗褐、暗绿等色，比重较大。矽卡岩有重要实际意义，常和许多金属矿与非金属矿密切相关。 三、区域变质作用 泛指在广大面积内所发生的变质作用，变质范围可达数万平方千米，前寒武纪的古老地块几乎都是由变质岩构成的；有时呈狭长带状分布，长可达数百、数千千米，宽可达数十、数百千米，如许多褶皱山脉（天山、祁连山、昆仑山、秦岭等）均有和其走向一致的变质岩带分布。由此可见，区域变质作用往往和地壳活动、构造运动和岩浆活动等密切相关。在同一个区域变质地区，其所出露岩石常有不同的矿物组合和一定的分布规律，从而反映形成变质的不同的温度和压力等条件。因此，区域变质作用的物理条件具有很宽的范围，一般在压力0—109Pa、温度150—900℃范围内，可以是高温高压、中温中压，也可以是高温低压、低温高压以及其他各种情况，而且可以具有不同的地温梯度。目前，把区域变质作用分为许多类型，其主要类型有： （一）区域中、高温变质作用 这种变质作用的温度一般为550—900℃，压力一般为5—10亿Pa，常常发生在地壳演化的早期，变质相以麻粒岩相（温度稍高）、角闪岩相（温度稍低）为主。由于变质作用发生于较高的温度和压力条件下，重熔混合岩化比较发育。形成岩石主要为各种片麻岩、麻粒岩、角闪岩、混合岩等，并主要见于太古宙岩层中。 （二）区域动力热流变质作用 又称区域动热变质作用，或造山变质作用。主要见于各大褶皱带（所谓造山带），多呈长条带状分布，因岩石所处部位不同，变质温度可以由低到高，高可到700℃甚至85℃；压力也可以由低到高，2—10亿Pa。因此，沿着褶皱带常形成宽度不等的递增变质带。由于这种变质作用同时受到不同应力的作用，岩石变质后具有明显的叶理或片理构造。伴随着强烈的褶皱运动或构造运动，常有大规模中酸性岩浆侵入活动，并导致区域性混合岩化作用。如中国祁连山褶皱带和秦岭褶皱带等，都属于这种区域变质作用范畴。所出现的变质岩石可以从深度到浅度变质，如从混合岩、片麻岩、片岩到千枚岩、板岩等。 （三）埋藏变质作用 又称埋深变质作用、静力变质作用、负荷变质作用或地热变质作用。主要指沉积岩层（如地槽区）或火山沉积物随着地壳下沉和埋藏深度递增，在地热影响下引起的区域性变质作用。这种变质作用形成温度较低，最高可达400—500℃，但压力可以从低到高，所以常形成低温而压力不高的变质矿物如沸石类矿物，也可以形成低温高压的变质矿物如蓝闪石等。此外，还可形成高温高压的榴辉岩。埋深变质作用与岩浆侵入作用和构造运动应力作用无关，故与变质作用同期的花岗岩很不发育，也不见有混合岩，所形成的变质岩一般缺乏片理构造。关于埋深变质作用的成因，除与地壳下沉有关外，目前更认为与大断裂构造特别是岩石圈板块沿俯冲带下沉有关（将在以后介绍）。 （四）洋底变质作用 指大洋中脊附近的变质作用。大洋中脊是洋壳裂开、地下岩浆（主为玄武岩质）涌出、新洋壳生长的所在，它的下部具有速率较高的热流，而且其速率随深度而增加，使原有的玄武岩（包括辉长岩）发生变质。由于洋底不断扩张，使新生洋壳产生侧向移动，把这些受到变质的基性岩推移到大洋中脊两侧的大洋盆中。其变质相主要为沸石相、绿片岩相等，但变质岩的矿物组合常随深度而不同，出现相的规律变化。 （五）形成的岩石 区域变质带常见的岩石有石英岩、大理岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩等。 1.石英岩 除接触变质作用可形成石英岩外，在区域变质作用下亦可形成石英岩，但成分稍复杂，或具条带状构造。 2.大理岩 在接触变质带碳酸盐岩可形成大理岩，在区域变质带亦常见大理岩，但后者往往具条带状构造，其中如含蛇纹石、石墨和其它副矿物成分，常形成条带状或褶皱弯曲状纹带，可加工成各种艺术装饰品。云南大理所产最为有名，大理岩即由此得名。 3.板岩 是由粘土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经轻微变质而成的浅变质岩。具明显板状构造，矿物成分基本没有重结晶或只有部分重结晶，外表呈致密隐晶质，肉眼难以鉴别。在板理面上略显丝绢光泽，岩石致密，比原岩硬度增高，敲之可有清脆响声。根据颜色和杂质可以分别称为黑色炭质板岩、灰绿色钙质板岩等。在热接触带亦可形成板岩，其中某些杂质常集中成为不同形状和大小的斑点，称为斑点板岩。板岩可以劈开成板，可作为屋瓦、铺路等建筑材料。 4.千枚岩 具典型千枚状构造的浅变质岩石，由粘土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质而成。变质程度比板岩稍高，原岩成分基本上已全部重结晶，主要由细小绢云母、绿泥石、石英、钠长石等新生矿物组成。具细粒鳞片变晶结构，片理面上有明显的丝绢光泽，并常具皱纹构造。可有绿、灰、黄、黑、红等颜色。 5.片岩 具明显鳞片状变晶结构和片状构造的岩石。主要由片状或柱状矿物如云母、绿泥石、滑石、石墨、角闪石等组成，并呈定向排列；此外，间有石英、长石等粒状矿物，有时含少量石榴子石、蓝晶石等特征变质矿物的变斑晶，形成变斑晶结构。片岩一般属于中级（部分低级）变质岩石，变质程度比千枚岩高。根据组成片岩的主要矿物进行分类，如云母片岩、绿泥片岩、滑石片岩、蛇纹石片岩、角闪片岩、石英片岩、绿片岩、蓝闪石片岩等。不同种类的片岩，其原岩成分和变质条件亦不相同。如绿片岩（由绿泥石、绿帘石等绿色矿物组成）通常是基性火山岩经低级到中级变质作用的产物。蓝闪石片岩又叫蓝片岩，是高压低温区域变质作用的典型岩石。 6.片麻岩 具明显片麻状构造的岩石。主要矿物成分为长石、石英（二者含量大于50％，而长石一般多于石英）等，片状和柱状矿物有云母、角闪石、辉石等，有时含矽线石、石榴子石等变晶矿物。属于变质程度较深的区域变质岩，但在高温热接触变质作用下，也可形成片麻岩。原岩为粘土岩、粉砂岩、砂岩和中酸性火成岩等。根据岩石中长石种类和主要片状、柱状矿物，还可进一步命名。如角闪斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩、黑云钾长片麻岩等。若长石种类不定，则长石不参加命名。 7.角闪岩 主要由普通角闪石（含量大于85％）和斜长石组成，粗粒到细粒，多呈块状构造或不清楚片理，岩石颜色较深。如斜长石增多（大于15％），称斜长角闪岩；如浅色矿物以石英为主，则称角闪片岩。此类岩石主要是基性岩、中性岩、富铁白云质泥灰岩的中高温区域变质产物。 8.变粒岩 以长石和石英为主的区域变质岩，长石主为钠长石、中酸性斜长石，其含量大于石英；暗色矿物一般少于30％，主为黑云母、普通角闪石、透闪石、电气石、磁铁矿等。具细粒等粒粒状变晶结构（粒度一般小于0.5mm），常具微细片理或条带状构造。粒度增大时可过渡为片麻岩，片状、柱状矿物（主要为暗色矿物）小于10％时，称为浅粒岩。粒变岩是由半粘土质岩石、粉砂岩、中酸性火山岩及凝灰岩等经中级变质作用的产物。 9.麻粒岩 是在高温高压条件下形成的区域变质岩，温度大致为 700—900℃，压力为0.7×1010—1.2×1010Pa，相当于地下25—40km的深度。浅色矿物成分主为斜长石，有时含有石英，暗色矿物主为不含或基本不含水的矿物，如紫苏辉石、透辉石等，有时含有黑云母、普通角闪石、石榴子石等。具中粗粒花岗变晶结构，片理构造不清楚，块状构造。暗色矿物含量若少于30％，称浅色麻粒岩或酸性麻粒岩；其含量若大于30％（甚至可达80—85％），称暗色麻粒岩或基性麻粒岩。麻粒岩是变质程度最深的岩石，关于其成因，普遍认为是原先位于地壳上部的岩石因构造运动而逐渐埋藏到地下深处，受到高温变质作用而成。70年代以后，有的地质学家认为是由上地幔派生的岩浆，上升侵入地壳底部，在高温高压下变质而成。还有一种看法，原岩是洋壳板块俯冲至地壳深处熔融的产物。麻粒岩广泛分布于太古宙古老地层中，并常富含金、银、铬、镍、铂、铜、铅、硼、石墨、压电石英、宝石、云母、金红石、磷灰石等矿产。 10.榴辉岩 是一种典型的高压变质岩石。主要矿物成分为绿辉石和石榴子石，可含石英、蓝晶石橄榄石等，但不含长石。岩石颜色较深，比重较大，粗粒不等粒变晶结构，块状构造。产状和成因比较复杂，或在金伯利岩中呈包体产出；或在橄榄岩中呈条带产出；或在高压变质带蓝片岩中出现。关于榴辉岩的成因，被认为是地幔物质在一定深度的结晶产物或地幔岩石熔融的残留体；或是玄武岩质岩浆在高压条件下结晶而成；还有人认为是地壳深部岩石变质作用的产物。榴 辉岩形成的压力极高，约为1.1×109—1.5×109Pa，最高可达3×109Pa；形成温度范围较宽，约为450—750℃。 四、区域混合岩化作用 （一）区域混合岩化作用的概念 又简称混合岩化作用。是区域变质作用进一步发展，使变质岩向混合岩浆转化并形成混合岩的一种作用。 混合岩化作用的成因或方式，概括起来有二：一是重熔作用，即在区域变质作用的基础上，因地壳内部热流的作用使岩石温度继续升高，当温度升高到700℃左右，在不需要外来物质的参与下，就可使一部分固态岩石，发生选择性的重熔，首先是使岩石中具有低共熔点的长石和石英开始熔化，变成液相，这种作用称为重熔作用。由这种作用产生的岩浆，称为重熔岩浆。重熔岩浆与已变质的岩石发生混合岩化作用，形成不同类型的混合岩。 二是再生作用，即在混合岩化过程中，需要有外来物质的参与，一般认为有由地下深部上升的热液（或叫“岩汁”），其中富含钾、钠、硅和水等化学活动性和渗透能力极强的物质，通过渗透交代作用，与已变质的岩石发生反应，使其中某些物质熔化。由此作用形成的岩浆，称为再生岩浆。再生岩浆与已变质的岩石发生混合岩化作用，形成各种混合岩。 实际上上述两种方式均可存在。在区域变质作用过程中，在地下深处常伴随着重熔作用和再生作用，使岩石经受流体相物质的渗透、注入、重结晶、混合交代等复杂的变质作用，并使岩石的矿物成分、结构、构造等发生深刻的改变，生成一系列特殊类型的岩石，这些岩石总称为混合岩。混合岩是从变质岩逐渐向花岗岩过渡的岩石，并经常达到很大的规模。 混合岩通常由两部分组成。一部分称为基体，一般暗色矿物较多，代表原来变质岩的成分；一部分称脉体，主要由浅色的长石、石英组成（结构变化较大，由细晶状、花岗状到伟晶状，有时可具片麻状构造），脉体代表在混合岩化作用过程中新生成的物质。混合岩化作用较弱时，基体和脉体常形成条带状，脉体有时在基体中呈树枝状、眼球状等；若混合作用较强，则二者界线变得不太清楚，并逐渐消失。 当混合岩化作用最强烈时，可形成花岗岩或花岗质岩石，不管它们的形成方式如阿，这种形成花岗岩或花岗质岩石的作用统称为花岗岩化作用，形成的岩石称为混合花岗岩。一种看法认为原来的变质岩由于受到地壳深部热液（岩汁）的渗透交代作用，在固态下（不必经过重熔和再生作用）即可在原地形成混合花岗岩。众所周知，花岗岩是分布最广的火成岩，（但有一部分甚至一大部分花岗岩并非由地下岩浆侵入冷凝而成，而是花岗岩化作用或混合岩化作用的结果。 （二）形成的岩石 1.混合岩 混合岩的形态结构多种多样，说明其形成条件是复杂多样的。如果脉体平行于基体的片理分布，二者呈深浅相间的条带状，这种混合岩称条带状混合岩，又名顺层混合岩。一般认为是由脉体物质顺原岩的片理、片麻理注入而成。有时脉体呈树枝状，则称树枝状混合岩。有时脉体呈网状，则称网状混合岩。有时脉体呈眼球状或串珠状，称眼球状混合岩。所谓“眼球”，是呈纺锤形的钾长石晶体或长石和石英的集合体，顺基体片理或片麻理方向排列，主要由注入-交代作用形成。有时脉体在基体中呈肠状褶皱，称肠状混合岩。说明脉体在注入、交代过程中伴随着变质岩的塑性变形过程。有时因基体片理不发育，被脉体分割 成大小不同的角砾状，称角砾状混合岩。若基体中暗色矿物集中成大小不一的团块或斑点状，远看呈云雾状，与脉体界线不清，称为阴影状混合岩。 2.混合花岗岩 是混合岩化作用最强烈的产物，基体脉体已无法分辨，其矿物成分相当于花岗岩或花岗闪长岩。混合花岗岩常与各种混合岩共生，一般无明确的界线；岩石中往往残留原岩的片理、片麻理等；岩性成分、结构和构造常有局部变化；并且不具有像岩浆成因的花岗岩那样的岩相分带、围岩蚀变等现象。 | 