【正文】 侵入深度不同分為深成巖和淺成巖。巖漿主要通過地殼變動，并沿地殼薄弱地帶上升逐漸冷卻而凝結(jié)。（二）巖漿巖的概念由巖漿冷凝固結(jié)而成的巖石稱為巖漿巖。在不連續(xù)反應系列中，通過反應既有化學成分差異，也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)顯著改變的一系列礦物，這就是橄欖石、輝石、角閃石及黑云母系列。一個是連續(xù)反應系列；另一個是不連續(xù)反應系列。二十世紀二十年代初，美國巖石學家鮑文（N．L．Bowen）根據(jù)人工硅酸鹽熔漿實驗證明了上述結(jié)晶分異過程，他提出了一個表示巖漿結(jié)晶過程的鮑文反應系列，這個反應系列一般稱之為反應原理，即早期析出的晶體與巖漿反應可形成新的晶體。另一部分未能沉入底部或從巖漿中分離出來，則同剩余巖漿發(fā)生反應，巖漿的成分因而發(fā)生部分變化。當巖漿緩慢冷卻時，熔點高、比重大的礦物首先結(jié)晶。同化作用與混染作用是相伴而生的，由于同化和混染作用的存在，原始巖漿的種類只有幾種，卻可能形成多種不同成分的巖石。部分未熔化的碎塊稱為捕虜體。（1）同化作用與混染作用 巖漿熔解圍巖，將圍巖改變成為巖漿的一部分，稱為同化作用。由于地殼隆起，上覆巖石被風化、剝蝕，侵入體便暴露于地表。侵入體形成的深度不一。巖漿在侵入過程中變冷、結(jié)晶而形成的巖石叫侵入巖，又稱侵入體。熔巖在流動過程中如遇陡坎，也能形成熔巖瀑布。熔巖因粘性不同其流動能力不等。（3）液體噴發(fā)物 液體噴發(fā)物稱為熔巖（lava），它是噴出地面而喪失了氣體的巖漿。由各種火山碎屑物堆積并固結(jié)而成的巖石，稱為火山碎屑巖。火山彈外殼因快速冷凝收縮常有裂紋，內(nèi)部多孔洞。④火山彈：粒徑50mm，由噴出的巖漿滴在空中冷凝而成。②火山礫：粒徑2~50mm，形態(tài)不規(guī)則，常有棱角。所有這三類物質(zhì)就成了火山爆發(fā)的固體產(chǎn)物，統(tǒng)稱火山碎屑物。火山噴發(fā)的氣體量往往很大。（1）氣體噴發(fā)物 氣體以水蒸汽為主，其含量常達60%以上。它伴隨著地下大量物質(zhì)在很短時間內(nèi)釋放出來。巖漿作用指巖漿的發(fā)育、運動及其固結(jié)成巖的作用，包括噴出作用和侵入作用。（1）巖漿的成分 巖漿的化學成分主要是兩部分，一部分是硅和部分鋁的氧化物，它們構(gòu)成巖漿中的絡(luò)陰離子，其基本形式為[SiO4]4和[AlSi3O8]；另一部分是鐵、鎂、鈣、鈉、鉀等金屬離子構(gòu)成的陽離子。第一節(jié) 巖漿作用與巖漿巖一、巖漿作用與巖漿巖的概念（一）巖漿作用1．巖漿的概念 巖漿是位于地殼深處和上地幔中含有揮發(fā)性成分的硅酸鹽熔融體。自然界中巖石種類雖然名目繁多，但根據(jù)其成因可分為巖漿巖或火成巖（igneous rock）、沉積巖(sedimentary rock)或水成巖、變質(zhì)巖(metamorphic rock)三大類。因而了解有關(guān)礦石的礦物成分及其特性，并采取相應的措施，對農(nóng)業(yè)環(huán)境的保護無疑是很有意義的。4．雄黃、雌黃 雄黃和雌黃為巖漿活動后期低溫熱液礦物，二者常共生，雄黃在地表不穩(wěn)定，常部分轉(zhuǎn)變?yōu)榇泣S，雄黃與雌黃為提取砷和As2O3的重要原料，可制作農(nóng)藥。2．鉀長石 可為土壤提供天然鉀(K)元素，主要有正長石、透長石、微斜長石；3．沸石 改良土壤和提取鉀（K）。我國土壤全磷量有明顯的地域分布趨勢，從南向北逐漸增加。下面是幾種常見的農(nóng)用礦物。由表可知，我國熱帶、亞熱帶紅壤中含高嶺石較多，磚紅壤細粒中水鋁石較多，干旱地區(qū)石灰性土壤中伊利石最多。2．氧化物組 構(gòu)造簡單，包括水化程度不同的鐵、鋁、硅的次生氧化物，是原生的硅酸鹽礦物在地表經(jīng)強烈風化所產(chǎn)生Fe(OH)Al(OH)3及SiO2的水膠凝體礦物，以及由于膠體老化而形成的結(jié)晶質(zhì)礦物。d. 保肥和吸濕力介于蒙脫石和高嶺石之間。水云母晶層間正是由于這種非交換性K+存在，使晶層間彼此緊密聯(lián)系。c. 晶層間由K+緊密相聯(lián)。a. 此類礦物由二層硅氧層及一層鋁氧層水鋁片組成。③ 水云母組，又叫2: 1型非脹縮型礦物。d. 外形也呈片狀，顆粒較蒙脫石粗，故粘著力、可塑性較弱。c. 晶層間由氫鍵連接，故其吸濕能力不如蒙脫石類礦物。晶架內(nèi)部鋁氧片和硅氧片中沒有或極少有同晶置換現(xiàn)象。a．該類礦物晶架由一層硅氧層和一層鋁氧層構(gòu)成。e．蒙脫石類礦物主要分布在東北的黑鈣土和華北的栗鈣土中，華北地區(qū)的褐土和西北地區(qū)的灰鈣土中都含有此類礦物。d．形態(tài)呈片狀，而且顆粒細小。c．脹縮性大，吸濕能力強。替代的結(jié)果，使蒙脫石類礦物帶負電，剩余負電荷由吸附在晶層上的交換性陽離子平衡，故這類礦物都有較高的吸附陽離子能力。b．其晶架內(nèi)普遍存在同晶置換現(xiàn)象。（2）粘土礦物的主要種類及其特性 土壤中的粘土礦物種類很多，據(jù)其性質(zhì)歸為以下幾類：① 蒙脫石組，又叫2: 1型脹縮型礦物 包括蒙脫石（又叫膨潤土）、綠脫石和拜來石。能吸附陽離子。② 粘土礦物晶架內(nèi)的同晶置換（類質(zhì)同象）在硅氧層中，常常Al3+代替Si4+；在鋁氧層中，常常Mg2+代替Al3+，F(xiàn)e3+代替Al3+。不同比例的硅氧層和鋁氧層相互重疊就形成不同的鋁硅酸鹽礦物。由于鋁氧層上下都帶負電荷，硅氧層頂層的氧也帶一個負電荷，這種氧叫活性氧。它們在形成鋁硅酸鹽化合物時，第一步先是四面體和八面體分別聚合，形成硅氧層及鋁氧層。① 基本結(jié)構(gòu)單位層狀鋁硅酸鹽礦物都是由硅氧四面體晶片和鋁氧八面體晶片兩個基本單位組合而成。從外部形態(tài)看，都是一些微細的結(jié)晶物質(zhì)。粘土礦物通常顆粒細小（一般小于2微米），因而具有較大的比表面積和化學活性，能吸附水分和極性溶液，具有可塑性，粘性，有的還有脹縮性。（一）粘土礦物的類型粘土礦物是次生礦物，是蝕變巖石經(jīng)交代作用、原生礦物在地表經(jīng)風化淋濾作用以及沉積作用的產(chǎn)物，形成并穩(wěn)定于地表特定水熱條件。原生礦物以硅酸鹽為主，常見的有長石、石英、云母、輝石、角閃石、橄欖石及其它硅酸鹽類，主要分布在土壤的砂粒和粉粒中。（二）其它常見礦物第五節(jié) 礦物與農(nóng)業(yè)資源環(huán)境一、礦物與土壤土壤礦物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，對土壤物理性質(zhì)、化學性質(zhì)、生物及生物化學性質(zhì)都有深刻的影響。5．架狀構(gòu)造硅酸鹽 每個硅氧四面體均以四個角頂?shù)难跖c相鄰的四個硅氧四面體連接，組成三度空間中無限擴展的骨架，電性全部中和。4．層狀構(gòu)造硅酸鹽骨架 硅氧四面體彼此以三個角頂相聯(lián)，組成無限延展的平面層，硅氧骨架可用[Si4O10] 4表示，層與層之間通過陽離子聯(lián)系，具此種構(gòu)造的硅酸鹽礦物常呈層狀、板狀等。鏈與鏈之間是通過陽離子相互聯(lián)系。其中又分單鏈和雙鏈。如綠柱石、電氣石。1．島狀構(gòu)造硅酸鹽骨架 硅氧四面體孤立存在[SiO4]4，或以一個角頂?shù)难跸噙B組成雙四面體，其絡(luò)陰離子根［Si2O7］6，負電荷由金屬陽離子中和。其結(jié)構(gòu)中每個硅離子被四個氧包圍，氧分布于四面體的四個角頂，每個氧以－1價與Si結(jié)合，－1價與另外陽離子結(jié)合（也可是另一四面體中的硅），也就是說硅氧四面體既可孤立存在，也可以共用氧的方式相互連接成各種復雜的絡(luò)陰離子?，F(xiàn)把常見的主要礦物簡介如下：（一）硅酸鹽礦物硅酸鹽類礦物占已知礦物種類的三分之一，占構(gòu)成地殼總重的87%以上，是巖石的主要造巖礦物，也是土壤礦物質(zhì)部分的主要組成，因此有必要了解硅酸鹽礦物的化學成分、內(nèi)部構(gòu)造、形態(tài)及物理性質(zhì)。二、常見礦物已知礦物有3000種左右，絕大多數(shù)分布極其分散，數(shù)量極少。5．自然元素：指礦物組成元素以中性狀態(tài)存在。4．硫化物：金屬陽離子與S化合而成的化合物。3．鹵化物：以鹵族元素氟、氯、溴、碘為唯一陰離子或主要陰離子，與金屬陽離子相結(jié)合形成的礦物。2．氧化物及氫氧化物：由金屬、非金屬陽離子與陰離子氧或氫氧根結(jié)合成的化合物。按晶體化學分類法，把礦物分為五大類十二種類型。（六）礦物的其它物理性質(zhì)礦物的其他物理性質(zhì)對于常見礦物的鑒定意義不大，只對某些特殊礦物有鑒定意義。解理的發(fā)育程度和斷口的發(fā)育程度互為消長關(guān)系，具完全解理的礦物在解理方向常不出現(xiàn)斷口。斷口是指單體礦物受力后，不沿一定結(jié)晶方向破裂而形成的斷開面。礦物的解理直接決定于礦物內(nèi)部構(gòu)造，是礦物的主要鑒定特征。此平面稱解理面。在野外，可用下列工具粗略確定：指甲2－，銅具3，小刀5－，鋼挫6－7。一般采用摩氏硬度計來確定礦物的相對硬度。硬度大小取決于礦物晶體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。一般鑒定意義不大。一般按反射率的大小分為四級：金屬光澤（呈明顯的金屬樣光澤）、半金屬光澤（呈弱金屬狀光澤）、金剛光澤（呈鉆石狀明亮反光）、玻璃光澤（呈平板玻璃樣反光）。以透過規(guī)定厚度（）的礦物薄片辨認物像的清晰度表示，分為透明、半透明和不透明。如赤鐵礦塊體，表面可以是赤紅，鋼灰和鐵黑色，但條痕總是櫻紅色。透明礦物粉末多近白色，鑒定意義不大。假色是由于礦物內(nèi)部裂縫、解理面及表面的氧化膜引起光波的干涉作用而產(chǎn)生的顏色。如受放射性射線的刺激可使石英變黑等。常見的色素離子有Fe、Co、Ni、Mn、Cr、Cu、Ti。一般較為固定，具有重要的鑒定意義。根據(jù)發(fā)生的原因不同，礦物的顏色可分為自色、他色和假色三種，其中以自色最為重要。主要包括光學性質(zhì)、力學性質(zhì)、熱學性質(zhì)、電學性質(zhì)、磁學性質(zhì)、放射性等，重點介紹肉眼能觀察到的物理性質(zhì)。徐徐流動的膠體溶液流到巖石表面或洞壁后，因蒸發(fā)失水而形成葡萄狀、腎狀、鐘乳狀的礦物集合體，這些集合體常具同心層構(gòu)造，如石鐘乳；（5）土狀集合體：是巖石礦物經(jīng)化學風化而呈現(xiàn)殼狀或土狀，如褐鐵礦等。2．隱晶及膠狀集合體 這類集合體的個體，肉眼難于分辨，主要是根據(jù)其外表形態(tài)而進一步劃分的：（1）分泌體：這是由結(jié)晶質(zhì)或膠狀礦物充填于球狀或不規(guī)則的空洞中，自外而內(nèi)生長而成，特點是其組成物質(zhì)多具同心層構(gòu)造，如瑪瑙；（2）結(jié)核體：它是圍繞某一中心自內(nèi)向外生長成的瘤狀體，如鈣質(zhì)結(jié)核；（3）鮞狀及豆狀：由直徑小于2毫米的圓球群組成的叫鮞狀集合體，直徑2－5毫米的圓球群叫豆狀集合體，如赤鐵礦、菱鐵礦等。按結(jié)晶程度可分為：1．顯晶質(zhì)集合體 其單體界限大都可以用肉眼分辯，其形態(tài)以礦物單體形態(tài)為基礎(chǔ)，可進一步分為：（1）纖維狀、放射狀集合體：由針狀、柱狀礦物平行排列成纖維狀（如石膏）或由一點向外呈放射狀排列（如陽起石）；（2）片狀、板狀、鱗片狀集合體：由片狀晶體集合而成，如云母；（3）粒狀集合體：由粒狀晶體集合而成，如方解石、橄欖石；（4）晶簇：叢生于同一基壁上的礦物晶體，如石英晶簇、螢石晶簇；（5）樹枝狀集合體：因晶體在某些方向上迅速生長而成。如正長石的卡式雙晶。如斜長石聚片雙晶。按照雙晶個體之間結(jié)合方式的不同，分為兩種類型： （1）接觸雙晶：雙晶兩個體之間以簡單的平面相接觸。（二）雙晶 同種物質(zhì)的晶體有規(guī)則的連生在一起，叫雙晶。如板狀石膏、云母；三向延長型：晶體沿三個方向發(fā)育大致均等，呈粒狀。根據(jù)晶體在三維空間發(fā)育的程度不同，可將結(jié)晶習性分為三類：一向延長型：晶體沿一個方向特別發(fā)育，其余兩個方向發(fā)育差，呈柱狀、針狀、纖維狀。如食鹽是立方體、磁鐵礦是八面體。（一）單體形態(tài) 以單個晶體產(chǎn)出或存在。第三節(jié) 礦物的形態(tài)和物理性質(zhì)礦物的形態(tài)與物理性質(zhì)是其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和化學成分的外在反映，是可直接觀察或用簡單方法測出的礦物的基本屬性，是肉眼鑒定礦物的主要依據(jù)。當加熱時，這種水就從礦物中逐漸失去，溫度升至110186。沸石水的表示方法與層間水相同。3．層間水 在一些層狀結(jié)構(gòu)的礦物（如某些粘土礦物）中，層間常有水分子進入。結(jié)晶水的失水溫度比結(jié)構(gòu)水低，一般在500186。2H2O。2．結(jié)晶水 在礦物的晶格中呈水分子狀態(tài)，在晶格中有一定位置，水分子的數(shù)量與礦物中其它成分成簡單整數(shù)比。1．結(jié)構(gòu)水 以O(shè)H－、H+、（H3O）+的形式存在于礦物中的水，在晶格中占有一定的位置。水在礦物中存在的形式，直接影響到礦物的性質(zhì)。機械混入物與礦物本身的化學成分無關(guān)，混入的種類和數(shù)量也沒規(guī)律。吸附作用是引起非晶質(zhì)礦物化學成分變化的主要因素。膠體質(zhì)點常常帶電荷，具選擇性吸附作用，如正膠體有Al(OH)Fe(OH)3等，負膠體有SiO腐殖質(zhì)、MnO2等。如菱鎂礦MgCO3中Mg2+被Fe2+置換，類質(zhì)同象在礦物中是一種普遍現(xiàn)象。二、引起礦物化學成分變化的主要因素自然界的礦物都有較固定的化學成分，但可以在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化。如巖鹽晶體呈立方體，而磁鐵礦晶體是八面體。即化學成分相同的物質(zhì)，在不同的環(huán)境條件下，形成構(gòu)造和性質(zhì)完全不同的晶體現(xiàn)象，如金剛石和石墨。一、礦物的化學成分決定其晶格和外部性狀（一）礦物的化學成分決定它的晶格1．礦物的晶格主要由化學成分決定 因為化學成分不同，可形成不同的晶體構(gòu)造；化學成分直接或間接決定礦物的物理性質(zhì)。第二節(jié) 礦物的化學成分 礦物的化學成分和內(nèi)部構(gòu)造決定礦物的本質(zhì)。3．變質(zhì)作用 已形成的礦物，受到構(gòu)造變動或巖漿活動的高溫、高壓以及新成分的加入而受到改變的作用，稱為變質(zhì)作用。2．外生作用 在地表或近地表處，與太陽能、大氣和水等有關(guān)的作用，稱為外生作用。形成礦物的地質(zhì)作用，可按其演化歷程分為三類：1．內(nèi)生作用 由于巖漿的冷卻、分異，其中的物質(zhì)通過各種物理化學反應形成的作用，稱為內(nèi)生作用。綜上所述，礦物又可定義為：是天然產(chǎn)出的自然元素的單質(zhì)和化合物，具有一定的化學成分，通常具有一定的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而表現(xiàn)出規(guī)則的形態(tài)和特定的物理、化學性質(zhì)，在一定的物理、化學條件范圍內(nèi)相對穩(wěn)定的自然物體，是巖石的基本組成單位。5．礦物穩(wěn)定于一定的物理化學條件礦物只是在一定的物理化學條件下才是穩(wěn)定的，當外界條件改變至一定程度時，其成分、結(jié)構(gòu)就要發(fā)生變化，同時生成適應新環(huán)境的新礦物。如果不同礦物結(jié)晶有先后，則先結(jié)晶的礦物晶形較好，稱為“自形”，后結(jié)晶的礦物只能“充填”在先結(jié)晶礦物晶體間的空隙中，稱為“它形”。每種晶質(zhì)礦物都有一定的晶體構(gòu)造，反映在外形上均具有一定晶體形狀，即晶形。非晶質(zhì)體的內(nèi)部質(zhì)點是無規(guī)律排列的，因而不具有規(guī)則的幾何外形。按晶胞參數(shù)的不同把晶體劃分為7個晶系，從而使得數(shù)目繁多的礦物能歸類研究。故一個晶體可視為晶胞在三維空間平行的、毫無間隙地重復疊置。由于各種礦物的化學成分不同，從而晶體構(gòu)造也不同，但它們的共同點是內(nèi)部質(zhì)點在三維空間作周期排列。所謂結(jié)晶質(zhì)，是指組成礦物的物質(zhì)質(zhì)點（離子、原子、分子）按一定方式規(guī)則地排列成空間格子狀構(gòu)造，晶體的