1、01 礦物什么是礦物礦物的形成作用主要造巖礦物礦物的用途 礦物是指地殼中的化學元素在一定的地質條件下，結合形成的具有一定化學成分和物理性質的天然單質或化合物。它們在一定的物理化學條件范圍內穩(wěn)定，是組成巖石和礦石的基本單元。1形成于巖漿的礦物 巖漿作用發(fā)生于溫度和壓力均較高的條件下。主要從巖漿熔融體中結晶析出橄欖石、輝石、閃石、云母、長石、石英等主要造巖礦物，它們組成了各類巖漿巖。2形成于變質作用的礦物 區(qū)域變質作用形成的礦物趨向于結構緊密、比重大和不含水。3形成于溶液的礦物 一定量的水只能溶解一定量的固體，如果水中不能再溶解更多的固體時，稱此溶液為飽和溶液。在自然界中，常常因為條件的變化而形成

2、過飽和溶液。1硅酸鹽 氧（O）是地殼中含量最豐富的元素，其次是硅。含有硅和氧的礦物通常也會含有其他元素，稱之為硅酸鹽。1碳酸鹽 氧很容易與其他元素化合形成礦物族，如碳酸鹽和氧化物。碳酸鹽是由一種或多種含有碳酸根（CO32-）和金屬元素組成的礦物，有很多種類。3氧化物 氧化物是氧和金屬的化合物。赤鐵礦（Fe2O3）和磁鐵礦（Fe3O4）都是常見的鐵的氧化物，它們是優(yōu)良的鐵礦石。1礦石 許多礦物都是從礦石中獲取的。礦石是地殼中的礦物自然集合體，在現(xiàn)代技術經濟水平條件下，能以工業(yè)規(guī)模從中提取國民經濟所必需的有用物質的礦物。例如，赤鐵礦是一種含鐵的有用礦物，是生產鋼鐵的重要原料之一。2礦藏 礦藏是地下

3、埋藏的各種礦物的總稱。大多數(shù)礦石都埋藏在地殼深處，需通過開采而獲得。通過如圖12-1所示的大型露天開采場，可獲得近地表的礦石。圖12-1 露天礦石開采場3寶石 寶石（如紅寶石、翡翠和鉆石）是更具有價值的礦物，它的價值由礦物的稀有性和完美度來決定。寶石因為其稀有和美觀而非常昂貴。寶石可以通過切割、拋光而做成珠寶。巖漿巖沉積巖 02 巖石變質巖巖石的循環(huán)巖漿是在地殼深處或上地幔天然形成的、富含揮發(fā)組分的高溫粘稠的硅酸鹽熔漿流體，是形成各種巖漿巖和巖漿礦床的母體。巖漿的發(fā)生、運移、聚集、變化及冷凝成巖的全部過程，稱為巖漿作用。巖漿作用主要有兩種方式：巖漿侵入活動和火山活動或噴出活動，前者形成侵入巖，

4、后者形成火山巖或噴出巖，如圖12-2所示。圖12-2 巖漿巖生成示意圖1巖漿活動侵入巖是侵入在地殼一定深度上的巖漿經緩慢冷卻而形成的巖石。巖漿在地下有充分條件結晶，因而形成晶體較大的礦物顆粒。2侵入巖噴出巖是巖漿噴出或者溢流到地表迅速冷凝形成的巖石。噴出巖由于巖漿溫度急聚降低，固結成巖時間相對較短。1 m厚的玄武巖全部結晶，需要12天，10 m厚需要3年，700 m厚需要9 000年。3噴出巖 在地殼發(fā)展過程中，已經形成的巖石露出地表后，在地表或近地表常溫常壓條件下，由風化作用、生物作用及火山作用而形成的各類巖石的碎屑物質，經過流水、風、冰川及其他外力搬運，最后在海洋、低地或海陸之間的過渡地帶

5、沉積下來，在經受億萬年的壓縮、變化之后，膠結在一起而形成的巖石，稱為沉積巖，如圖12-3所示。 （一）沉積巖的形成過程圖12-3 沉積巖 沉積巖是一層一層地沉積下來的，所以常能看到明顯的層次。這種由于先后沉積下來的礦物或巖屑的顆粒大小、成分、顏色和形狀的不同而顯示的成層現(xiàn)象稱為層理構造。它是沉積巖在形成過程中，由于沉積環(huán)境的改變造成的。層理是沉積巖區(qū)別于巖漿巖和變質巖的最主要標志。 層理構造按形態(tài)可分為有水平層理、斜層理和交錯層理三種，如圖12-4所示。 （二）沉積巖的特性1層理構造（a）水平層理 （b）斜層理 （c）交錯理圖12-4 沉積巖的層理 含有化石是沉積巖的另一個重要特征。化石是存留

6、在巖石中的古生物遺體或遺跡，最常見的是骸骨和貝殼等。當一個生物體死亡后，它或許在沒有腐爛之前就被埋到地下。如果它的殘骸在沒有被破壞的情況下被埋得很深，就可能形成化石被保存下來。在巖化過程中，部分生物體會被礦物取代并變成巖石，即化石，如圖12-5所示。 （二）沉積巖的特性2化石圖12-5 沉積巖和化石的形成（一）引起變質作用的因素1溫度2壓力3化學活動性流體 溫度往往是引起巖石變質的主導因素。引起巖石變質的溫度來自于巖漿熱，多數(shù)變質作用都是在溫度升高情況下發(fā)生的。 壓力也是引起變質作用的重要因素，根據(jù)壓力的性質可分為靜壓力和動壓力。 化學活動性流體是指在變質作用過程中，存在于巖石空隙中的一種具有

7、很大的揮發(fā)性和活動性的流體。（二）變質作用的方式3交代作用 交代作用是指變質過程中，化學活動性流體與固體巖石之間發(fā)生的物質置換或交換作用，其結果不僅形成新礦物，而且?guī)r石的總體化學成分發(fā)生改變。2變質結晶作用 變質結晶作用是指在變質作用的溫度、壓力范圍內，在原巖總體化學成分基本保持不變的情況下（揮發(fā)分除外），原有礦物或礦物組合轉變?yōu)樾碌牡V物或礦物組合的作用。1重結晶作用 重結晶作用是指巖石在固態(tài)下，同種礦物經過有限的顆粒溶解、組分遷移，然后又重新結晶成粗大顆粒的作用，在這一過程中并未形成新礦物。 巖石是組成陸地表面的物質，通過巖漿活動、沉積成巖作用或變質作用而形成；在形成之后，則受地表的不同作用

8、影響，改變了成分或結構，甚或改變了位置，亦使地面形貌改觀。這些不同的作用，總稱為剝蝕作用。巖石循環(huán)沒有起點和終點，巖石總是因為循環(huán)而不斷地從一種類型變成另一種類型，如圖12-6所示。圖12-6 巖石循環(huán)土壤的形成和發(fā)育土壤的基本特性 03 土壤土壤的分布和主要類型土壤是地球陸地表面具有一定肥力且能生長植物的疏松上層，其厚度一般在50200 cm之間。當?shù)乇韼r石被風化破碎并與其他物質混合時，土壤便開始形成。無論何地，只要基巖裸露之處，土壤就能形成。 土壤形成要持續(xù)很長時間，如圖12-7所示。慢慢地，土壤發(fā)育成層狀結構，稱為土壤層。一個土壤層的顏色和質地與它的上、下層土壤不同。如果在地上挖一個半米

9、深的洞，你就會看到不同的土壤層。土壤學家通常將土壤分為A、B、C三層。A層由表土層組成，易松動，暗褐色，是一種由腐殖質、粘土和其他無機物組成的土壤；B層通常稱之為亞土層，由粘土和其他從A層淋濾下來的微粒組成，但幾乎沒有腐殖質；C層僅包含部分風化的巖石。圖12-7 土壤形成三步曲 土壤是由固體、液體和氣體三類物質組成的。固體物質包括土壤礦物質、有機質和微生物等；液體物質主要指土壤水分；氣體是存在于土壤孔隙中的空氣。土壤中這三類物質構成了一個矛盾的統(tǒng)一體。它們互相聯(lián)系、互相制約，為作物提供必需的生活條件，是土壤肥力的物質基礎。1極地土壤2溫帶土壤3荒漠土壤4熱帶土壤 沙漠地區(qū)的降水量低，年平均降水量少于250 mm，這使得荒漠土壤經常累積高濃縮的鹽，因此只有少數(shù)植物可以生長。 不同溫帶地區(qū)的土壤屬性差別很大，因此，這些土壤中可以出現(xiàn)