常见的矿物,你认识几种?

 

目前已知的矿物种类大概有5000多种,但是在地壳范围内最常见的却只有几十种矿物。跟着我们去了解一下他们吧,里面有你绝对没见过的精美图片哦!...



地球的结构

首先简单介绍一下地球的基本结构。地球简单可以划分为三个圈层:地壳、地幔以及地核。我们平时所说的矿物是指在地壳中所发现的那些。相对于整个地球而言,地壳的厚度很薄(最厚大约有100km),在地壳之下还有地幔以及地核。所以,我们人类只是开发利用了地球的很少一部分。

地球的基本结构图
矿物概况

必须要说明的是我们所展示的图像是结晶度很理想的矿物,而不是平常矿物的产出形态。大部分的造岩矿物一般大小只有几毫米,颗粒之间相互交织在一起。图片中所看到的是极少情况下所生成的矿物形态。这种情况是指矿物结晶时拥有理想的结晶环境,这种环境能够给矿物结晶生长提供足够的结晶空间及生长物质,允许矿物生长的更大、更完美。

地壳中的矿物

长石

综合各种资料,长石是地球表面最常见的矿物,其含量可达地壳的52%。长石并非是之一种矿物,事实上它是一类相关矿物的总称,下面我们将以两个例子来了解一下长石。

斜长石

化学式:Na(AlSi3O8)- Ca(Al2Si2O8)。莫氏硬度:6-6.5

斜长石属于Na-Ca类质同象系列的长石矿物的总称。其中钙长石与钠长石是斜长石系列的端元组成,斜长石中极富Ca就是钙长石,极富Na就是钠长石,其他的斜长石是由钠长石和钙长石按不同比例形成的固溶体系列。斜长石含量构成了地壳39%的组成。

钾长石

化学式:KAlSi3O8

正长石和微斜长石是钾长石中最长见得矿物种类。钾长石的含量构成了地壳12的组成。

石英

化学式:SiO2。莫氏硬度:7。三方晶系

石英也是极为常见的矿物(其含量构成了地壳12的组成),这是因为它是由地壳中丰度最大的Si和O两种元素组成的。石英的硬度很大,而且抗风化能力比大多数的矿物要强,所以它是沉积岩的主要成分。

辉石

辉石族包含多种矿物,这些矿物具有相同的晶体结构(链状结构硅酸盐)。常见的辉石族矿物有普通辉石、顽火辉石、钙铁辉石、铁辉石及透辉石。辉石族的含量构成了地壳11%的组成。

云母

云母族矿物含量构成了地壳5%的含量。常见的云母族矿物有多硅锂云母、白云母及黑云母。

角闪石

化学式:AX2Z5((Si,Al,Ti)8O22)(OH,F,Cl,O)2

角闪石族也构成了地壳5%的组成,其与辉石比较相似,晶体结构都是硅酸盐链状结构,但与辉石所不同的是角闪石为双链状结构。角闪石族矿物及其复杂,主要是因为这些矿物之间的晶体结构很相似,但是区别却很细微。



另外,黏土矿物占地壳的5%(大部分以超细颗粒分布在沉积岩中),其他的硅酸盐矿物占3%,而非硅酸盐矿物只占8%(包括碳酸盐矿物,例如方解石和白云石;氧化物,例如磁铁矿;硫化物,例如黄铁矿、磁黄铁矿)



参考文献
Klein, C., Hurlbut, C. S. (1993): Manual of Mineralogy, 21st Edition. JohnWiley & Sons.
Tschauner, O. et al. (2014): Discovery of bridgmanite, the most abundantmineral in Earth, in a shocked meteorite. Science, 346, 1100-1102. doi:10.1126/science.1259369.
Stixrude, L. and Cohen, R.E. (1995): Constraints on the crystalline structureof the inner core: Mechanical instability of BCC iron at high pressure.Geophysical Research Letters, 22, 125-128.

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