矿物、岩石、矿石及矿床

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第553页（3658字）

地壳由岩石组成，岩石由矿物组成，矿物由一种或多种化学元素组成。化学元素周期表中的元素，地壳中基本上都有；其中氢、氧、钠、钾、镁、钙、铁、铝、硅9种元素占地壳总重的98．13%，其余90多种元素仅占1．87%。

(一)矿物

自然界存在的自然元素和化合物。在自然界中，元素很少呈单质存在，通常均呈化合物出现。

盐类矿物均系化学沉积生成。它们是由钠、钾、镁、钙的氯化物、硫酸盐、碳酸盐、硼酸盐以及钠、钾的硝酸盐所组成。较常见的盐类矿物约90余种。在一般海相和陆相盐类沉积矿床中，最常见的盐类矿物约20余种。其主要物理性质和光学性质等见表3－1－1。

表3－1－1 常见盐类矿物的物理性质和光学性质

其他蒸发岩矿物：

氟化物，氯化物，氧氯化物：

水石盐NaCl·2H₂O，氯钾钙石KC_aC₃，氟镁石MgF₂，铁镁氯铝石9(Fe，Mg，Ca)Cl₂·2Al₂O₃·3H₂O，绿钾铁盐KFeCl₃·2H₃O₁红钾铁盐K₂FeCl₅·H₂O。

碳酸盐：

方解石C_aCO₃，白云石CaMg(CO₃)，铁白云石(Ca，Mg，Fe)CO₃，文石CaCO₃，菱镁矿MgCO₃。

硼酸盐，硼硅酸盐；

钠硼钙石(u′exite)NaCaB₅O₉·8H₂O，基性硼钠钙石NaCaB₅O₉·5H₂O，硼钾镁石KMg₂B₁₁O₁₉9H₂O，硼镁石MgHBO₃，水方硼石CaMgB₆O₁₁·6H₂O，法氏硼钙石CaB₆O₅(OH)，白硼钙石Ca₄B₁₀O₁₉·7H₂O，硬硼钙石C₂B₆O₁₁·5H₂O，水硼锶石SrB₆O₁₀·2H₂O，水硼镁锶矿4(Sr，Ca)O·2MgO·12B₂O₂·9H₂O，水氯硼钙石Ca₂B₅O₈(OH)₂Cl，硼镁矾Mg₂SO₄(BO₂OH)₂4H₂O，硼磷镁石(lüneburgite)Mg₂(PO₄)₂B₂O(OH)₂·6H₂O，赛黄晶CaB₂Si₂O₃，

硫酸盐及磷酸盐：

烧石膏CSO₄·H₂O，钾石膏K₂Ca(SO₄)₂·H₂O，盐镁芒硝Na₂₁MgCl3(SO₄)₁₀，天青石SrSO₄，氟磷镁石Mg₂FPO₄，磷灰石Ca₅(F，OH，Cl)(PO₄)₃．

硅酸盐：

钾长石，钠长石，白云母，伊利石，绿泥石(镁绿泥石，叶绿泥石，柯绿泥石Na₀．₁₂Mg0．₂₅Fe₀．₂₄Al₂．₁₇Si₆．3O3₀(OH)₁₀·5H₂O)，蛇纹石，滑石，

(二)岩石

由一种或多种矿物有规律组合而成的矿物集合体。自然界中除石灰岩、大理岩和石英岩等少数岩石由单一矿物组成外，大多数岩石都由数种矿物颗粒集合在一起组成。

岩石按成因可分为3大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。

1．岩浆岩(火成岩) 是由岩浆(含硅酸盐、气体和各种金属元素的高温熔浆)冷凝而成。岩浆岩的主要矿物成分是：石英、长石、云母、角闪石、辉石和橄榄石等。常见的岩浆岩有：花岗岩、花岗闪长岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩。

2．沉积岩(水成岩) 地表岩石在阳光、空气、流水等风化作用下受到破坏，变成碎屑、砂砾和泥土等，再经风、流水等搬运作用，在山麓、湖泊、海洋等低洼地区沉积下来，其后由于互相挤压和胶结而形成坚硬的岩石。

沉积岩的矿物成分，一部分是先成岩石中的较稳定矿物：石英、长石、云母等；另一部分是在风化和沉积过程中生成的矿物：高岭土、绿泥石、褐铁矿、方解石等。表面特征是具有层理构造。

常见的沉积岩主要有：砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等。

3．变质岩 地壳中已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩、或早期生成的变质岩)，由于强烈的地壳运动和岩浆活动带来的高温、高压等物理化学条件的变化，改变了原来的成分和结构、构造、形成新的岩石。

变质岩的矿物组成，大体可分为：变质岩与岩浆岩、沉积岩共有的矿物(如石英、长石、云母、方解石等)和变质岩特有的矿物(如石墨、石榴石、硅灰石、阳起石等)。变质岩的特征是大都具有结晶结构和片理构造。常见的变质岩主要有：片麻岩、片岩、大理岩、石英石等。

(三)矿石

矿石是在目前技术经济条件下，在质和量方面均能满足国民经济要求的矿物集合体。也就是说，矿石中有用成分应达到一定的要求，有害成分应低于一定的标准，其有用成分拥有一定的储量。

1．共生矿物 石盐矿石中的矿物除石盐外，常见的共生盐类矿物主要有：石膏、硬石膏、钙芒硝、无水芒硝、天青石、方解石、白云石、钾石盐、光卤石、杂卤石、天然碱等。矿石中的有用矿物叫矿石矿物；伴生的无用矿物叫脉石矿物。

2．矿石结构 指矿物结晶颗粒的形状、大小和空间分布关系。石盐矿石一般具有自形－半自形结构、中粒－细粒结构(部分粗粒－巨粒结构)、斑晶结构等；在低品位石盐矿石中可见砂状结构、粉砂结构、泥质结构等。

3．矿石构造 指不同成分的矿物集合体的形状、大小和空间分布关系。石盐矿石常常具有块状构造、条带状构造、层状构造，还可见斑状构造、角砾状构造、脉状构造、浸染状构造等。

4．矿石品位 矿石中有用组分的单位含量，是衡量矿石质量的主要标志。对石盐矿石来说，以矿石中NaCl含量的重量百分比(%)来表示；对于卤水，通常用每升卤水中所含NaCl的重量(g／L)来表示。

矿石的应用价值与品位关系很大。石盐矿石按品位可大致分为三类：富矿石——NaCl含量大于85%；中等矿石——NaCl含量为50～85%；贫矿石——NaCl含量为20～50%。

5．矿石类型 我国石盐矿石按主要矿物组分基本上可分为9个类型：石盐矿石；硬石膏－石盐矿石；无水芒硝－石盐矿石；钙芒硝－石盐矿石；硬石膏钙芒硝－石盐矿石；天然碱－石盐矿石；泥灰岩－石盐矿石(或泥砾质石盐矿石)；泥砾质钙芒硝－石盐矿石；泥砾质钾石盐－石盐矿石。

(四)矿体与矿床

矿床是在一定地质作用下，在地壳或者地表特定地质环境内形成的质和量都适合目前开采利用要求的有用矿物的聚集地段。

矿体是指赋存于地壳中具有一定形状、产状和大小的矿石自然集合体。矿体是矿床的基本组成单位，是矿山开采的对象。一个矿床可以是一个矿体，也可以由多个大小不等的矿体组成。

在我国，除个别石盐矿床只有一层石盐矿层外，大多数石盐矿床由数层、数十层，甚至数百层石盐矿层组成。

我国石盐矿床规模较大，依据储量大小初步划分为4类：特大型、大型、中型和小型(表3－1－2)

表3－1－2 石盐矿床规模分类表

注、《盐类矿床地质勘探规范》(征求意见稿)将矿床规模＞10亿吨者均列为大型