第四講礦物的成因和命名

1、1,輝銻礦晶簇,2,橄欖石,3,石,榴,石,4,水晶晶柱和晶簇,5,剛玉（,紅,、,藍(lán),寶石）,6,價(jià)格為,50,萬(wàn)元,7,金剛石,綠柱石（祖母綠,）,這些漂亮礦物是怎樣形成的？,它們叫什么名稱？為什么叫這些名稱,？,本講內(nèi)容：礦物的成因及命名,辰砂,8,第五章,礦物的成因,?,一,、形成礦物的地質(zhì)作用,?,二,、礦物的標(biāo)型及標(biāo)型礦物,?,三,、礦物的生成順序及世代、共生、伴生及組合,?,四,、礦物的后生變化,9,?,包括：,內(nèi)生地質(zhì)作用,外生地質(zhì)作用,變質(zhì)作用,一,、形成礦物的地質(zhì)作用,10,?,1,內(nèi)生地質(zhì)作用：,?,其能量來(lái)源于地球內(nèi)部，主要,指與巖漿活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)作用，,進(jìn)一步可分為,

2、巖漿作用,、,偉晶,作用,、,接觸交代作用,、,熱液作,用,和,火山作用,。,11,（,1,）巖漿作用,?,是指在地殼深部（,6501000,）的高溫高壓,條件下直接結(jié)晶的地質(zhì)作用。是巖漿冷卻結(jié)晶,的最初階段。,?,所形成的礦物有：,?,Mg,、,Fe,硅酸鹽,橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等,?,K,、,Na,、,Ca,硅酸鹽,長(zhǎng)石、白云母等,?,氧化物,石英等,?,重要礦床的礦石礦物：磁鐵礦、鉻鐵礦、自然鉑、磁黃鐵礦、,黃銅礦,12,13,（,2,）火山作用,?,是巖漿作用的另一種形式，為地殼深部,的巖漿沿地殼脆弱帶上升至地表，或直,接溢出地表、甚至噴向空中，這種作用,過(guò)程稱火山作用。,?,

3、火山噴氣凝華而成的礦物有：,自然硫、雄黃、雌黃、,硫化物、石鹽等,。,?,火山熱液充填于火山巖氣孔或交代火山巖，形成的礦,物有：,沸石、蛋白石、方解石、自然銅,等。,14,活火山,15,?,熱液作用按溫度可分為高、中、低溫?zé)嵋鹤饔茫??,高溫?zé)嵋鹤饔?溫度在,500300,，相應(yīng)的礦物組合為,W-Sn-Mo-,Bi-Fe,的礦物組合，金屬礦物為黑鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、磁黃鐵礦、,毒砂等，非金屬礦物主要有石英、云母、黃玉、電氣石、綠柱石等。,?,中溫?zé)嵋鹤饔?溫度在,300200,，相應(yīng)的礦物組合為,Cu-Pb-Zn,的,礦物組合，金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然金，,非金屬礦物主

4、要有石英，次之有方解石、白云石、菱鎂礦、重晶石等。,?,低溫?zé)嵋鹤饔?溫度在,20050,，相應(yīng)的礦物組合為,As-Sb-Hg-Ag,的礦物組合，金屬礦物組合為雄黃、雌黃、輝銻礦、辰砂、自然銀等，,非金屬,礦物有石英、方解石、蛋白石、重晶石等。,（,3,）熱液作用,16,（,4,）偉晶作用,?,分兩種：,巖漿作用晚期的偉晶作用，,混合巖化作用階段的偉晶作用。,?,形成的礦物：主要有含大量揮發(fā)分、堿金屬和,稀有、放射性元素等。可形成一些寶石礦床。,長(zhǎng)石、石英（水晶）、云母、鋰輝石、綠柱石、電,氣石、黃玉。,電氣石,（玉璽）,17,（,5,）接觸交代作用,?,主要是指：發(fā)生于中酸性巖漿巖侵入體與碳

5、酸鹽類巖,石的接觸帶中，巖漿成因的熱液與碳酸鹽類巖石發(fā)生,的一系列的交代作用，,產(chǎn)生一系列的,Mg,、,Ca,、,Fe,的,硅酸鹽礦物,。,所形成的巖石叫,矽卡巖,。有兩種類型：,?,鎂矽卡巖（圍巖為白云巖）,：主要由鎂橄欖石、尖晶石、透輝石、,磁鐵礦、鎂鋁榴石等組成。,?,鈣矽卡巖（圍巖為石灰?guī)r）,：主要由鈣鋁榴石、鈣鐵榴石、透輝,石、鈣鐵輝石、硅灰石、透閃石等組成,?,可形成一系列的礦產(chǎn)：,Fe,、,Cu,、,W,、,Mo,、,B,和多金,屬礦產(chǎn)。,尖晶石,18,2,外生作用,：,?,其能量來(lái)源于陽(yáng)光、水、大氣和生物等。,包括風(fēng)化作用和沉積作用。,?,外生作用是發(fā)生于地表或近地表的常溫常,

6、壓的條件下。,19,（,1,）風(fēng)化作用,?,原生礦物經(jīng)風(fēng)化發(fā)生分解、水合和破壞，形成新環(huán)境,中穩(wěn)定存在的新礦物和巖石。包括,物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng),化、生物風(fēng)化,。,?,不同礦物抗風(fēng)化的程度不同，一般來(lái)說(shuō)：,?,硫化物、碳酸鹽最易風(fēng)化,?,硅酸鹽、氧化物較穩(wěn)定,?,自然元素最穩(wěn)定,?,在風(fēng)化作用中，易溶組分如,K,、,Na,、,Ca,等成真溶液,被地表水帶走，部分難溶組分如,Si,、,Al,、,Fe,、,Mn,等,則殘留在地表，生成褐鐵礦（,鐵帽,）、硬錳礦、鋁土,礦、高嶺石等氧化物和氫氧化物，形成風(fēng)化成因的礦,床。,20,（,2,）沉積作用,?,按沉積機(jī)理和方式，可分為：,機(jī)械沉積、化學(xué)沉積、,膠

7、體沉積、生物沉積。,?,機(jī)械沉積：,風(fēng)化產(chǎn)物被水流沖刷和再沉積時(shí)，物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的礦物會(huì)沉積下,來(lái)，如長(zhǎng)石、石英及少量的重礦物。有時(shí)可形成重砂礦床，如,沙金、金剛石,、金紅,石、錫石、白鎢礦、,綠柱石,等礦床。,?,化學(xué)沉積：,由溶液直接結(jié)晶的沉積作用，如石膏、石鹽、鉀鹽等。因溶解度的不同，,呈現(xiàn)出一定的沉淀順序：從早到晚（或從易至難）依次為,鐵的氧化物、錳的氧化物、,SiO,2,、鐵的硅酸鹽、亞鐵鹽、,CaCO,3,、白云石、,CaSO,4,、,NaCl,、,KCl,、,MgCl,2,（,MgSO,4,）。,?,膠體沉積：,風(fēng)化作用產(chǎn)生的膠體進(jìn)入到湖、海盆，發(fā)生凝聚而沉淀，形成,Fe,、

8、,Mn,、,Al,、,Si,的氧化物和氫氧化物，如,赤鐵礦、鋁土礦、軟錳礦和硬錳礦，常,呈鮞狀、腎狀等,。,?,生物沉積：,為生物有機(jī)體作用的結(jié)果，常由生物的骨骼和遺骸堆積而成，如,石灰?guī)r、硅藻土、磷塊巖、煤、油頁(yè)巖、石油等,自然金,腎狀赤鐵礦,石,鹽,21,準(zhǔn)噶爾盆地,物理風(fēng)化為主,22,可見(jiàn)到的地質(zhì)作用：風(fēng),化、河流沖刷、沉積作,用等,寶島臺(tái)灣,23,河流沖刷作用,24,3,變質(zhì)作用,：,?,主要是由于地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿和熱液作用的,影響，環(huán)境的溫度和壓力發(fā)生改變，使礦,物的組分和結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的地質(zhì)作用，即,為變質(zhì)作用。進(jìn)一步可分為接觸熱變質(zhì)和,區(qū)域變質(zhì)作用等。,25,接觸熱變質(zhì)作用,?,巖漿

9、侵入使圍巖受熱的影響而產(chǎn)生的變質(zhì)作用。,可使圍巖重結(jié)晶，也可形成新礦物。,?,圍巖的成分不同，可形成不同的礦物。,?,如泥質(zhì)巖受接觸熱變質(zhì)作用，低溫時(shí)生成斑點(diǎn),狀紅柱石；中等溫度時(shí)生成堇青石、石榴石、,白云母；高溫形成夕線石、正長(zhǎng)石、剛玉、石,墨等。,26,區(qū)域變質(zhì)作用,?,伴隨大規(guī)模區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而發(fā)生的大面積的變質(zhì)作用。影響因,素有：,P,、,T,、揮發(fā)份等，可使原巖礦物重結(jié)晶，也可形成新礦,物。,?,低級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用,可形成白云母、綠簾石、陽(yáng)起石、蛇紋石、,滑石、綠泥石、和黑云母等,含（,OH,）,的硅酸鹽礦物。,?,中級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用,可形成角閃石、斜長(zhǎng)石、石英、石榴石、透,輝石、綠簾石、

10、云母等。,?,高級(jí)區(qū)域變質(zhì)作用,可形成正長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石、堇青石、夕線石、,輝石、橄欖石、剛玉和尖晶石等,不含（,OH,）,的硅酸鹽礦物,27,28,29,高壓變質(zhì)巖,榴輝巖,30,淺變質(zhì)巖,長(zhǎng)英質(zhì)千枚巖,31,形成礦物的各種地質(zhì)作用示意圖,32,二,、礦物的標(biāo)型及標(biāo)型礦物,?,一般情況下，自然界中的礦物是可在多,種成因下形成。,?,標(biāo)型特征,是指能反映礦物生成條件的礦,物學(xué)特征，即為礦物的標(biāo)型特征。,?,這些礦物學(xué)特征包括成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、,物理性質(zhì)等特征，因此相對(duì)應(yīng)地稱為,成,分標(biāo)型,、結(jié)構(gòu)標(biāo)型、形態(tài)標(biāo)型、物理性,質(zhì)標(biāo)型,。,33,標(biāo)型礦物,?,定義：是指那些只在特定的地質(zhì)作用下形成,的礦物，

11、這種礦物的出現(xiàn)與某特定的地質(zhì)環(huán),境是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系。如辰砂、輝銻礦只能,生成于低溫?zé)嵋旱V床中，藍(lán)閃石只出現(xiàn)于低,溫高壓變質(zhì)帶中，柯石英和金剛石只能產(chǎn)于,高壓環(huán)境中。,34,礦物學(xué)溫度計(jì),?,有的礦物只能在一定的、相對(duì)狹窄的溫度,范圍形成，這種礦物能反映礦物生成時(shí)的,溫度，稱其為,礦物學(xué)溫度計(jì),，可以用作礦,物學(xué)溫度計(jì)的性質(zhì)有,礦物的標(biāo)型特征、,標(biāo)型礦物、礦物的共生關(guān)系、固溶體離溶,點(diǎn)、同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變點(diǎn)等,。溫度計(jì)是與體系,的壓力和組分的關(guān)系緊密。,35,36,37,SiO,2,的相圖,38,三,礦物的生成順序及世代、礦物的共,生、伴生及組合,?,1,礦物的生成順序：,礦物生成時(shí)的時(shí)間關(guān)系，這種關(guān)

12、系有同時(shí)、,先后生成的關(guān)系。礦物生成順序的判別標(biāo)志有：穿插、包圍、交,代、自形程度、空間位置等。,?,2,礦物的組合：,不管生成時(shí)間的先后關(guān)系，只在空間上共同存在,的不同礦物就稱為一個(gè)礦物組合。,?,3,礦物的共生關(guān)系,：同一成因、同一成礦期（或成礦階段）的礦,物組合，即為之。,?,4,礦物的伴生組合：,不同成因、或成礦期、或成礦階段的礦物組,合稱為伴生關(guān)系。,?,5,、凡經(jīng)歷過(guò)一定時(shí)間間隔，介質(zhì)和生成條件發(fā)生改變或生長(zhǎng)過(guò),程中斷過(guò)，其前后所生成的同種礦物，則屬于兩個(gè)世代。,39,不同礦物脈相互之間的穿插關(guān)系,（,2004-8-3,，山西恒山）,40,長(zhǎng)英質(zhì)千枚巖,清楚地顯示出白云母生成要晚于

13、長(zhǎng)石和石英,41,四,、礦物的后生變化,?,礦物的變化,：是指礦物在形成之后由于物,理化學(xué)條件的變化，使礦物的成分、結(jié)構(gòu),發(fā)生變化形成新的礦物。如礦物遭受風(fēng)化,作用、變質(zhì)作用、水化作用、水合作用等，,還有晶質(zhì)化、非晶質(zhì)化、,同質(zhì)多象,的轉(zhuǎn)變、,假象,等。,42,第七章,礦物的分類與命名,?,0,概述,由于分類的依據(jù)不同，礦物的分類,方法很多，有純化學(xué)分類法、地球化學(xué)分,類法、礦物成因分類法、晶體化學(xué)分類法,等方法。,?,1,晶體化學(xué)分類,：是較常用的，晶體化學(xué)分,類法,同時(shí)考慮,礦物的化學(xué)成分和晶體,結(jié)構(gòu),，這兩者又間接地與生成條件、元素,地球化學(xué)性質(zhì)相關(guān)。分類體系為：,?,一、,礦物的分類,

14、43,（,1,）晶體結(jié)構(gòu),?,一般常根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)中最強(qiáng)鍵在空,間的分布或配位體聯(lián)結(jié)方式，將晶,體結(jié)構(gòu)分為：,?,配位型,晶格中只有一種化學(xué)鍵，,可以是離子鍵、共價(jià)鍵或金屬鍵，,鍵在三度空間做均勻分布，配位多,面體以共角頂、共棱或共面方式聯(lián),結(jié)，同一角頂所聯(lián)結(jié)的配位多面體,不能少于,3,個(gè)。如金剛石。,?,另外，還有：,架狀型、島狀型、鏈,狀型、層狀型,結(jié)構(gòu)。,O,7,h,Fd3m,，,a=0.35595nm,，,Z=8,44,一些硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu),45,46,47,（,2,）化學(xué)成分：,?,礦物依據(jù)化學(xué)成分可分為：,自然元素,硫化物及其類似化合物,氧化物及氫氧化物,含氧鹽,鹵化物,48,表,7

15、-1,礦物晶體化學(xué)分類體系,(,以白云母為例,KAl,2,AlSi,3,O,10,(OH),2,）,類別,劃分依據(jù),以含鐵白云母為例,大類,1.,化合物類型，,2.,化學(xué)鍵,含氧鹽大類,類,陰離子或絡(luò)陰離子種類,硅酸鹽類,（亞類）,絡(luò)陰離子結(jié)構(gòu),層狀硅酸鹽亞類,族,晶體結(jié)構(gòu)型和陽(yáng)離子性質(zhì),云母族,（亞族）,陽(yáng)離子種類,白云母亞族,種,一定的晶體結(jié)構(gòu)和一定的化,學(xué)成分,白云母種,KAl,2,AlSi,3,O,10,(OH),2,（亞種）,在一定的類質(zhì)同像系列中，,據(jù)其所含的端元組分的比例,劃分,（異種）或（變種）,晶體結(jié)構(gòu),相同，但成分或物,性稍異,含鐵白云母,K(Al,Fe),2,AlSi,3

16、,O,10,(OH),2,49,2,礦物種的定義：,?,礦物分類的基本單位是種。所謂,種就是具,有一定的晶體結(jié)構(gòu)和一定的化學(xué)成分的獨(dú),立礦物單元。這里的一定的含義是指具有,相對(duì)性，即在一定范圍內(nèi)可有所變化。,50,3,本書(shū)的礦物的分類方法簡(jiǎn)介,?,第一大類,自然元素,?,第一類,自然金屬元素,?,第二類,自然半金屬元素,?,第三類,自然非金屬元素,?,第二大類,硫化物及其類似化合物,?,第一類,簡(jiǎn)單硫化物,?,第二類,復(fù)硫化物,?,第三類,硫鹽,第三大類,氧化物及氫氧化物,?,第一類,氧化物,?,第二類,氫氧化物,第四大類,含氧鹽,?,第一類,硅酸鹽,?,第一亞類,島狀硅酸鹽,第二亞類,鏈狀硅酸鹽,第三亞類,層狀硅酸鹽,第四亞類,架狀硅酸鹽,第二類,硼酸鹽,第三類,磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽,第四類,鎢酸鹽、鉬酸鹽,第五類,鉻酸鹽,第六類,硫酸鹽,第七