2009年1月4日 星期日

岩石與礦物

新的一年新氣象,本部落格也會在每一篇文章隨機擺上一張生活相片 ,並秉持至少每週一文。

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這學期五年級自然(南一版)最後一個單元就是-岩石與礦物,我對這部分一竅不通,剛好藉此機會「從教中來學」,大概整理了一些重點,當作以後教學的參考,如下:(以下圖片取自遠足文化出版的「台灣的岩石」,作者:吳文雄、楊燦堯、劉聰桂)

一、岩石分成三大類:

  1. 火成岩:高溫岩漿,噴發出地表或在地下降溫冷卻,凝固後所形成的岩石。
  2. 沉積岩:岩石經風化、侵蝕作用或動植物的遺骸所形成的沉積物,經過膠結與深埋作用而成的岩石。
  3. 變質岩:岩石因深埋地下,受溫度、壓力增加,造成原有岩石的礦物種類、岩石排列或結構改變而形成的岩石。

二、火成岩,依照岩漿凝固的狀態,又可以分成:

  1. 在地下深部固結的「深成岩」(未噴出),如花崗岩
  2. 經火山作用噴出或從裂縫流出地表才冷卻形成的火山熔岩,如安山岩(在陸上噴出)、玄武岩(在海底噴出)

三、沉積岩,除上述外,也有是由化學作用(鐘乳石)或生物作用(石灰岩)所形成,台灣常見的有:礫岩、砂岩、頁岩(泥岩,主要成分是黏土)、石灰岩

四、變質岩:受高溫高壓影響,這高溫高壓的變化可能是地殼運動或岩漿侵入作用造成,造山帶是變質作用主要地區,如青康藏高原與中央山脈。台灣常見的有:變質砂岩、板岩、片岩、片麻岩和大理岩(從石灰岩變質而來)

常見的造岩礦物:

組成岩石的礦物,稱為造岩礦物,以火成岩的造岩礦物為主,主要的造岩礦物可分成二大類:

  1. 非鐵鎂質矽酸鹽礦物:主要的金屬離子是鈉、鉀、鈣、鋁等,像石英、長石、白雲母
  2. 鐵鎂質矽酸鹽礦物:黑雲母、角閃石、輝石、橄欖石等礦物,合有較多的鐵與鎂成分,比重較大,顏色也較深。


目前地球上的已知礦物有二千多種,但是主要的造岩礦物只有十幾種,常見的有:

  1. 石英:化學成分是二氧化矽,屬六方晶系,具玻璃光澤。具良好且透明的六角尖柱狀結晶外形的石英稱為水晶。工業上常拿來製造玻璃的主要原料,或作計時震盪器。
  2. 長石:分正長石(單斜晶系)和斜長石(三斜晶系)二類,具玻璃光澤。長石與石英外觀相似,長石具有兩組良好的解理,而石英則不具解理。長石是火成岩的主要組成礦物。
    * 花崗岩內灰白或肉紅色的礦物顆粒大多正長石。
    * 安山岩中,斜長石常呈白色斑晶。
    * 玄武岩中,斜長石常呈細長的晶體。
    長石風化後大多形成高嶺土,是瓷器的原料。
     
  3. 雲母:分為淡色的白雲母(單斜晶系)與中黑色(單斜晶系)的黑雲母兩大類。最主要的特徵就是容易剝成一張張的薄片,因為它具有一組非常發達的解理。結晶良好的雲母成六角片狀,顏色差異主要是因為後者的鐵、鎂含量較高所致。黏土礦物受成岩作用而重新結晶可形成雲母;頁岩或泥岩在變質過程發生雲母的再結晶作用,使雲母顆粒增大。白雲母具絕熱與絕電的特性,是很好的絕緣材料。
  4. 角閃石與輝石:二者均為鐵鎂質矽酸鹽礦物,但結構不同。前者的矽-氧(SiO4)四面體連結成雙鏈狀,後者為單鏈狀,硬度相似,具玻璃光澤。同樣具有兩組發育良好的解理,不易區分,結晶外形及兩組解理夾角是區分的重要方法(前長柱狀、60度;後短柱狀、90度)。兩者都是火成岩或變質岩常見的礦物,安山岩中的黑色斑點,大部分就是輝石或角閃石。
  5. 方解石:是碳酸鹽類的礦物。有時與石英相似,可以稀鹽酸測試分辨。硬度小。方解石是石灰岩與大理岩的組成礦物,用此兩者為裝潢石材時,要注意不耐刮磨問題,也勿使用稀鹽酸清潔這些石材。
  6. 黏土礦物:黏土礦物是矽酸鹽礦物風化的產物。有很多種,典型的特徵是顆粒都非常細小。最常見的是高嶺石。膨潤土是較特別的黏土,火山灰之類風化後的產物,吸水後會大量膨脹。

PS:解理:當礦物受到敲擊時,容易循一定的方向裂開來,這種特性稱為「解理」,如上述的「白雲母」

礦物的硬度:硬度是指礦物受損的難易程度,兩塊礦物互相摩擦,受損的一塊硬度較低。

  • 課本教的礦物硬度比較:石英(7)>方解石(3)>雲母(2.5~3)>硫磺(1.5~2.5)>石墨(1~2)>滑石(1)
  • 莫氏硬度表:

後續:

整理了這篇文章之後,很慚愧的是:如果隨便拿一顆岩石要我辨識,我可能還是無法知道這是什麼岩石!!但至少我已懂得一些入門知識了~~

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