火山與岩石礦物

歷史老師曾介紹過人類歷史中有石器時代，所以自古以來，岩石和人類生活就很密切，岩石當作工具、建材或裝飾品，在仔細觀察岩石的顏色或當中的顆粒大小，會發現許多不同的內容物。因岩石是由一種或數種礦物所組成，要了解岩石之前要先認識礦物。

礦物的定義：礦物是一種天然產出的無機元素或化合物，具有一定的晶形、化學組成和物理性質。特別強調的是礦物是一種自然界的產物，故凡是在實驗室中用合成的方法製造出的成分、結晶構造、以及物理化學性質和天然礦物極為相似的物質，嚴格說來只是一種化合物，不能算是礦物，通常在命名時會加上「人造」以做為區別。自然狀態下，除了天然水銀呈液態外，其他天然元素大都有一定的結晶構造（晶形）。煤炭、珍珠等由有機物轉變成的，琥珀由松脂轉變成的，雖是寶石的一種，但礦物學家不視為礦物。

 

主要造岩礦物

地球上有二千多種礦物，雖然種類眾多，主要的造鹽礦物卻只有八種，只要認識這些礦物，對於大部分的岩石就可以有初步的認識，介紹如下：

（一）石英︰屬六方晶系，由二氧化矽組成，地殼中的含量約為12％，僅次於長石族礦物。硬度7，白色至無色透明，為花岡岩和砂岩中之主要礦物，不易風化。

（二）長石︰長石族礦物是地殼中分布最廣的礦物，肉色或白色，硬度6-6.5，有很好的兩組解理，是花岡岩和片麻岩中之主要礦物，風化後易成為黏土礦物。

（三）雲母︰是組成花岡岩的礦物之一，多長成板狀六邊形的晶體，很容易剝成薄片狀。常見的雲母有白雲母和黑雲母，白雲母是灰色或無色，不會導電，是很好的絕緣體。

（四）輝石︰黑色，條痕為白帶綠色，硬度5-6，晶體呈短柱狀，常見於安山岩和玄武岩之中。

（五）角閃石︰黑色，條痕為白色，硬度5－6，晶體呈細長柱狀，常見於安山岩之中。

（六）橄欖石︰橄欖綠色、褐色或黑色，條痕為白色，硬度6.7－7，產於橄欖岩中。

（七）方解石：碳酸鹽類礦物易長成六方晶體，或是粒狀、鐘乳狀、放射狀，白色或透明無色，條痕為白色，硬度3，有三組良好解理，為石灰岩和大理岩之主要成份

辨認礦物的方法

傳統的礦物鑑定方法只靠肉眼、放大鏡和一些簡單的工具，例如條痕板、小刀等，要檢視的是礦物的顏色、硬度、條痕、晶形、解理等物理性質，在鑑定中經驗極為重要，我們必須抓住礦物的少許重要特徵才能認出。

礦物的物理性質

（一）顏色︰就是礦物在自然光照射下的顏色，是可見光波進入人眼所顯示的效果，礦物的顏色視光線射進礦物之後所反射或透射出來的波段而定，每一種礦物具有固定或多種不同的顏色。例如：正長石為肉紅色、淺灰或綠色，石英有透明、紫、白、紅、黃等不同顏色。

（二）硬度︰礦物抵抗磨損的能力，也就是兩種礦物靠在一起摩擦後的結果，非耐敲擊的特性。有一種專供鑑定礦物硬度的方法，是1824年一位叫做Friedrich Mohs的奧地利礦物學家所提出的，他利用表列十種礦物做為硬度的標準，稱為摩氏標準硬度礦物，可以測定礦物的相對硬度，即拿標準礦物在未知礦物的表面上刻劃，能被刻劃的礦物表示硬度較低，反之則較高。（如表一）

（三）條痕︰礦物粉末的顏色，有些礦物的顏色會跟條痕相同，但少數礦物的顏色卻不一定會相同，該性質可作為重要的辨別性質。例如：赤鐵礦的顏色是黑色或紅色，條痕一定為磚紅色，黃鐵礦顏色是淡黃色，條痕為黑色。

（四）解理︰當礦物受到外力作用時，容易沿某些較薄弱處方向破裂的特性，這些破裂面稱為解理。方解石有三組解理，雲母有一組解理。

（五）晶形：礦物在形成時會有固定的外形稱為晶形。例如：方解石為菱形，雲母為六角片狀，黃鐵礦為正立方體。

表一摩氏硬度表（摩氏硬度標準）

 

表二：常見的造岩礦物性質

 

 

照片一 紫水晶	照片二 黑雲母

 

照片三：方解石（冰晶石）	照片四：安山岩中的八角形輝石

 

礦物用途

一般的礦物大部分是被當作寶石；因為礦物硬度高（大於7度），加上稀少且外表美麗討人喜愛，例如紅寶石、藍寶石、黃玉、鑽石（金剛石）及橄欖石。

另外其他礦物的用途：滑石是製作痱子粉的原料，石膏可用來製作豆腐和石膏像，石英砂是作玻璃的原料，長石風化後的黏土礦物（高嶺土）可以作陶瓷器，雲母可以放置在吹風機內作為隔熱器材。

 

 

常見的岩石

岩石是礦物的集合體，組成地殼的主要物質。岩石是由一種礦物或多種礦物組成，岩石按照形成的方式可以分為三種；

火成岩：由形成方式、直接由岩漿冷卻後產生。

沉積岩：岩石經風化、侵蝕後的碎屑沉積下來，經堆積、膠結而成的岩石。

變質岩：岩石在高溫、高壓時，未產生熔融狀態的固態中，組織發生改變或產生新的礦物，所形成的岩石。

表三：常見的岩石分類表

 

照片五：顆粒結晶清楚顏色偏淡的花岡岩	照片六：顆粒結晶不明顯顏色較黑的玄武岩

 

照片七：顆粒界於花岡與玄武的安山岩	照片八：圓粒清楚且大於2公厘的礫岩

 

照片九：顆粒具粗糙感的砂岩	照片十：顆粒摸起來有滑膩感的頁岩

 

照片十一：具結晶型態的石灰岩	照片十二：經過變質作用生成的板岩