地壳上现已经发现有近4000种矿物,科学合理地对种类繁多的矿物进行分类,是认识它们和研究它们的基础。
最科学和严谨的分类方法是“晶体化学分类体系”,该分类体系的依据是:综合考虑矿物的化学成分和晶体结构。该分类体系共有7个分类级别:
大类----类----(亚类)----族----(亚族)----种---(亚种)
其中大类共分为6个:自然元素大类、硫化物大类、氧化物氢氧化物大类、含氧盐大类(含硅酸盐类、碳酸盐类……)、卤化物大类。
这种分类方法不容易被一般人接受。对矿物的分类还有以下通俗的方法:
1、根据矿物的物理性质分为金属矿物、非金属矿物:自然元素矿物、硫化物矿物和部分氧化物矿物是金属矿物,而含氧盐和部分氧化物矿物为非金属矿物。
2、根据矿物在地球上的含量多少分为稀有矿物、常见矿物(或称造岩矿物):地球上含量最多的是硅酸盐矿物,其次是碳酸盐矿物,所以通常将硅酸盐、碳酸盐矿物称为常见矿物或造岩矿物(意指它们是常见岩石中的主要矿物),而在地球上含量很少的矿物,如自然金、金刚石和一些含稀土元素的矿物就被称为稀有矿物和稀有元素矿物。
这些分类方法不是绝对的,也没有很严格的科学依据。
一些常见矿物的晶体化学分类所属及矿物特征描述如下:
自然金(Au):属自然元素大类—自然金属元素类—铜族—自然金种
金黄色,条痕黑色,强金属光泽;硬度较小,具有延展性,无解理;很重。
图3-14 自然金
金刚石(C):属自然元素大类—自然非金属元素类—金刚石族—金刚石种
无色,无条痕,金刚光泽;硬度极大(是所有矿物中硬度最大的),解理不太发育。晶体形态常发育八面体。
图3-15 金刚石晶体,可见八面体晶形,晶面上还有生长层纹
方铅矿(PbS):属硫化物大类—简单硫化物类—方铅矿族—方铅矿种
铅灰色,条痕黑色,金属光泽;硬度中,三组解理且互相垂直;较重。
图3-16 方铅矿解理块,三组解理垂直
黄铁矿(Fe[S2]):属硫化物大类—复硫化物类—黄铁矿族—黄铁矿种
浅铜黄色,条痕黑色,金属光泽;硬度大,无解理,较重;晶形常发育立方体、八面体、五角十二面体。
(a) (b)
图3-17 黄铁矿立方体晶形(a)和五角十二面体晶形(b)
低温石英(a-SiO2)(一般简称石英):属氧化物氢氧化物大类—氧化物类—石英族—低温石英种
通常所说的石英都是指低温石英。无色、乳白色,条痕无色,玻璃光泽;硬度大,无解理,有贝壳状断口;晶形常发育六方柱、菱面体。
(a) (b)
图3-18 石英晶体(a)与块状乳白色无晶形石英(b)
斜长石((Ca,Na)[Si3AlO8]):属含氧盐大类—硅酸盐类—架状硅酸盐亚类—长石族—斜长石亚族(含钙长石种和钠长石种混合体,自然界中很少有纯钙长石或纯钠长石)。
钙长石和钠长石混合体统称斜长石,所以斜长石不是一个矿物种。
白色、灰白色,玻璃光泽,条痕无色;硬度大,两组解理近于垂直。
图3-19 斜长石,可见解理面
黑云母(NaFe3[Si3AlO10]OH2):属含氧盐大类—硅酸盐类—层状硅酸盐亚类—云母族—黑云母亚族—黑云母种。
棕黑色,无条痕;硬度中或小,一组极完全解理(能裂开成一片一片的),解理面上可见珍珠光泽(由解理片对光折射、反射产生的一种特殊光泽)。
图3-20 黑云母极完全解理片
石榴子石((Ca, Mg, Fe, Mn)3(Al, Cr, Fe, Ti, V)2[SiO4]3):属含氧盐大类—硅酸盐类—岛状硅酸盐亚类—石榴子石族(根据具体成分可分为:钙铁榴石种、镁铝榴石种等等)。
石榴子石不是一个矿物种,而是一个族。一般要根据成分才能具体细分到种,我们一般不具体细分到种而统称石榴子石。
颜色各种各样:红、黄、褐、绿、黑都有,决定于成分,玻璃光泽,条痕无色;硬度大,无解理;常发育四角三八面体、菱形十二面体晶形。
图3-21 石榴子石,发育四角三八面体晶形,右图为理想的四角三八面体
橄榄石((Mg, Fe)2[SiO4]):属含氧盐大类—硅酸盐类—岛状硅酸盐亚类—橄榄石族(根据具体成分可分为:镁橄榄石种、铁橄榄石种)。
橄榄石不是一个矿物种,而是一个族。一般要根据成分才能具体细分到种,我们一般不具体细分到种而统称橄榄石。
橄榄绿色,玻璃光泽,条痕无色;硬度大,无解理,有贝壳状断口;很难发育晶面。
图3-22 橄榄石颗粒,可见贝壳状断口
方解石(Ca[CO3]):属含氧盐大类—碳酸盐类—方解石族—方解石种
无色、白色,条痕白色;硬度中,三组解理不垂直;滴HCl起泡。晶体形态各种个样,有尖锥状、柱状、片状等。
(a) (b)
图3-23 方解石尖锥状晶体集合体(a)与方解石解理块(b)