第五章-礦物的成因課件

第五章礦物的成因一、形成礦物的地質(zhì)作用二、礦物的時空關(guān)系三、礦物的標(biāo)型性四、礦物中的包裹體五、礦物的變化第五章礦物的成因一、形成礦物的地質(zhì)作用1外變質(zhì)外變質(zhì)2第五章-礦物的成因課件3內(nèi)生作用內(nèi)生作用4第五章-礦物的成因課件5巖漿作用是指巖漿的發(fā)育、運動及其固結(jié)成巖的作用。巖漿作用是指巖漿的發(fā)育、運動及其固結(jié)成巖的作用。6第五章-礦物的成因課件7第五章-礦物的成因課件8第五章-礦物的成因課件9第五章-礦物的成因課件10第五章-礦物的成因課件11第五章-礦物的成因課件12第五章-礦物的成因課件13第五章-礦物的成因課件14第五章-礦物的成因課件15第五章-礦物的成因課件16巖漿噴溢出地面及其冷凝成巖石的過程稱為噴出作用或火山作用，形成的巖石稱為噴出巖或火山巖。巖漿噴溢出地面及其冷凝成巖石的過程稱為噴出作用或火山17第五章-礦物的成因課件18第五章-礦物的成因課件19第五章-礦物的成因課件20第五章-礦物的成因課件21第五章-礦物的成因課件22第五章-礦物的成因課件23第五章-礦物的成因課件24第五章-礦物的成因課件25第五章-礦物的成因課件26第五章-礦物的成因課件27第五章-礦物的成因課件28第五章-礦物的成因課件29第五章-礦物的成因課件30第五章-礦物的成因課件31第五章-礦物的成因課件32第五章-礦物的成因課件33第五章-礦物的成因課件34第五章-礦物的成因課件35第五章-礦物的成因課件36第五章-礦物的成因課件37第五章-礦物的成因課件38第五章-礦物的成因課件39接觸變質(zhì)作用動力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用動力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用40多形成高溫低壓礦物，常見有紅柱石、堇青石、透長石。多形成高溫低壓礦物，常見有紅柱石、堇青石、透長石。41第五章-礦物的成因課件42石灰?guī)r大理巖一、重結(jié)晶作用指巖石在固態(tài)狀態(tài)下，同一種礦物經(jīng)過有限的顆粒溶解、組分遷移，然后又重新結(jié)晶成較粗大顆粒的作用，在這一過程中礦物成分不發(fā)生變化。例如石灰?guī)r（CaCO3)溫度大理巖（CaCO3）石灰?guī)r大理巖一、重結(jié)晶作用指巖石在固態(tài)狀態(tài)下，同一種礦物經(jīng)43第五章-礦物的成因課件44第五章-礦物的成因課件45石榴子石族(garnet)A3B2[SiO4]3鋁系鎂鋁榴石Mg3Al2[SiO4]3鐵鋁榴石Fe3Al2[SiO4]3錳鋁榴石Mn3Al2[SiO4]3鈣系鈣鋁榴石Ca3Al2[SiO4]3鈣鐵榴石Ca3Fe3+2[SiO4]3鈣鉻榴石Ca3Cr2[SiO4]3石榴子石族(garnet)A3B2[SiO4]3鋁系鎂46第五章-礦物的成因課件47第五章-礦物的成因課件48巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶高溫低壓帶高溫高壓帶巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶高溫低壓帶高溫高壓帶49第五章-礦物的成因課件50第五章-礦物的成因課件51第五章-礦物的成因課件52第五章-礦物的成因課件53第五章-礦物的成因課件54二、礦物的時空關(guān)系1、礦物的生成順序和礦物的世代2、礦物的共生和伴生二、礦物的時空關(guān)系1、礦物的生成順序和礦物的世代551、礦物的生成順序和礦物世代

1）礦物的生成順序

自然界地質(zhì)體中的各種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。礦物通常是按晶格能降低的順序

而次第析出的，共生的礦物的晶格能大體相近。1、礦物的生成順序和礦物世代56

確定礦物生成順序的標(biāo)志：

①

礦物的空間位置關(guān)系：

地質(zhì)體中心部位的礦物形成晚。當(dāng)一礦物穿插或包圍或充填其他礦物時，被穿插或被包圍或被充填

的礦物生成較早。確定礦物生成順序的標(biāo)志：57礦物世代返回礦物世代返回58第五章-礦物的成因課件59

②礦物的自形程度：

相互接觸的礦物晶體，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成較早。但應(yīng)注意礦物的結(jié)晶能力的影響。

③礦物的交代關(guān)系：礦物的交代作用首先沿顆粒

的邊緣或裂隙進行，被交代的

礦物形成較早。

②礦物的自形程度：③礦物的交代關(guān)系：60礦物的交代關(guān)系礦物的交代關(guān)系612）礦物世代在一個礦床中，同種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。與一定的成礦階段相對應(yīng)。

2）礦物世代62礦物世代礦物世代63礦物的共生和伴生

2、礦物的共生和伴生2、64第五章-礦物的成因課件65第五章-礦物的成因課件66第五章-礦物的成因課件67礦物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或地質(zhì)體的一定成因特征的礦物學(xué)標(biāo)志。1）標(biāo)型礦物主要包括：

2）標(biāo)型礦物共生組合3）礦物標(biāo)型特征

三、礦物的標(biāo)型性礦物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或三、礦物的標(biāo)型性681、標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合

標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合：只在某種特定的地質(zhì)作用中形成和穩(wěn)定的礦物和特征性礦物組合。

1、標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合69

標(biāo)型礦物或標(biāo)型礦物共生組合

強調(diào)礦物或礦物組合的單成因性，

其本身即是成因上的標(biāo)志。

標(biāo)型礦物或標(biāo)型礦物共生組合702、礦物的標(biāo)型特征

礦物的標(biāo)型特征：

能反映礦物的形成和穩(wěn)定條件

的礦物學(xué)特征。簡稱礦物標(biāo)型。

2、礦物的標(biāo)型特征71

注意：礦物的空間分布、多成因性及多世代性，決定了同種礦物

在晶形、物性、成分、結(jié)構(gòu)等方面存在著明顯的差異。注意：72礦物標(biāo)型包括：

形態(tài)標(biāo)型

物理性質(zhì)標(biāo)型

化學(xué)標(biāo)型

結(jié)構(gòu)標(biāo)型礦物標(biāo)型包括：73注意：1）并非所有礦物都具標(biāo)型特征，僅某些礦物的某些性質(zhì)才具標(biāo)型意義。2）全球性標(biāo)型較少，而地區(qū)性標(biāo)型相對較多。

注意：74礦物地質(zhì)溫度計（GT）、地質(zhì)壓力計（GB）和地質(zhì)溫壓計（GTB）：

利用礦物學(xué)特征定量或半定量地

測量礦物平衡溫度和壓力的地質(zhì)數(shù)學(xué)模型。

礦物地質(zhì)溫度計（GT）、地質(zhì)壓力計75

意義：礦物的標(biāo)型已廣泛用于：1）了解地殼、地幔和宇宙；2）探索礦物及地質(zhì)體的成因；3）指導(dǎo)找礦勘探；4）評價地質(zhì)體的含礦性。意義：76三、礦物的標(biāo)型性三、礦物的標(biāo)型性77三、礦物的標(biāo)型性三、礦物的標(biāo)型性78第五章-礦物的成因課件79四、礦物中的包裹體四、礦物中的包裹體80第五章-礦物的成因課件81第五章-礦物的成因課件82第五章-礦物的成因課件83五、礦物的變化

礦物形成之后，在后繼的地質(zhì)作用過程中，當(dāng)物理化學(xué)條件的變化超出該礦物的穩(wěn)定范圍時，礦物就會發(fā)生某種變化。常見的礦物變化現(xiàn)象有哪些？五、礦物的變化礦物形成之后，在后繼的地質(zhì)作用過程中84化學(xué)成分的變化晶體結(jié)構(gòu)的變化交代作用水化作用脫水作用同質(zhì)多象多型相變重建式移位式有序-無序非晶化與晶化非晶化晶化晶形的變化：溶蝕、蝕像常見的礦物變化現(xiàn)象化學(xué)成分的變化晶體結(jié)構(gòu)的變化交代作用水化作用脫水作用同質(zhì)多象85

在地質(zhì)作用過程中，已形成的礦物與熔體、溶液或氣液的相互作用而發(fā)生組分上的交換，使原礦物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V物的作用。例如,在熱液作用下，橄欖石易被蛇紋石所交代:3(Mg,Fe)2[SiO4]+SiO2+4O2+H2O→Mg6[Si4O10](OH)8+Fe3O4

交代強烈時，原礦物可全部為新形成的礦物所替代，但仍保持原礦物的晶形,這種晶形稱為假像：1．晶體結(jié)構(gòu)的變化--1）交代作用3(Mg,Fe)2[SiO4]+SiO2+4O2+H2O86假像假像872）水化作用

無水礦物因一定比例的水加入到礦物晶格中而變成含結(jié)晶水的礦物的作用。例如，硬石膏在近地表處，因外部壓力的降低，受地面水的作用而轉(zhuǎn)變成為石膏。硬石膏（CaSO4）→石膏（CaSO4.2H2O）2）水化作用硬石膏（CaSO4）→石膏（CaSO4.2H2O88

3）脫水作用含水礦物因失去其所含結(jié)晶水而變成另一種礦物的作用。

如芒硝失水變?yōu)闊o水芒硝：Na2S04·10H2O→Na2S04+10H2O

3）脫水作用如芒硝失水變?yōu)闊o水芒硝：892．晶體結(jié)構(gòu)的變化在封閉體系中，體系與環(huán)境之間只有能量的交換，而無物質(zhì)上的交換，物理化學(xué)條件的改變促使礦物發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變而化學(xué)成分保持不變。晶體結(jié)構(gòu)的變化主要包括同質(zhì)多像相變和多型相變等。2．晶體結(jié)構(gòu)的變化晶體結(jié)構(gòu)的變化主要包括同90

同質(zhì)多像相變：當(dāng)外界條件改變到一定程度時，同質(zhì)多像各變體之間在固態(tài)條件下發(fā)生結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。1）重建式相變

晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生了徹底改組，包括鍵性、配位態(tài)及堆積方式等的變化，再重新建立起新變體的結(jié)構(gòu)。轉(zhuǎn)變需要外界提供相當(dāng)高的活化能方可得以發(fā)生。

例如金剛石與石墨之間的轉(zhuǎn)變同質(zhì)多像相變：當(dāng)外界條件改變到一定程度時，同質(zhì)912）移位式相變無需破壞原有的鍵，僅結(jié)構(gòu)中原子或離子稍作位移即實現(xiàn)了相轉(zhuǎn)變，也稱畸變式相變。此類相變通常迅速而可逆。3）有序-無序相變

同種物質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)的無序態(tài)與有序態(tài)之間的轉(zhuǎn)變。例如α-石英具有β-石英之間的轉(zhuǎn)變2）移位式相變3）有序-無序相變例如α-石英具有β-石92礦物發(fā)生同質(zhì)多像相變時，其晶體結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)均發(fā)生明顯的變化，但原變體的晶形卻為新變體所繼承下來，此種晶體稱為副像。如α-石英具有β-石英的六方雙錐假象等。礦物發(fā)生同質(zhì)多像相變時，其晶體結(jié)構(gòu)及物理性質(zhì)93研究意義

礦物晶體相變的研究，在探討礦物的成因，了解礦物及其所在地質(zhì)體的形成條件和演化歷史，指導(dǎo)找礦，及人工合成晶體材料等均具有重要意義。研究意義943．非晶化與晶化

非晶化：含U、Th等放射性元素的晶質(zhì)礦物，在放射性元素蛻變時放出的射線的作用下，其晶格遭受破壞，轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷з|(zhì)礦物。變生非晶質(zhì)化、蛻晶作用、玻璃化作用、變生礦物。

晶化：隨著時間的推移，一些非晶質(zhì)礦物會逐漸變?yōu)榻Y(jié)晶質(zhì)礦物。脫?；Ｄ隳芟氲降挠心男嵗?？非晶化：鋯石→水鋯石（變生礦物）；晶化：蛋白石→石英。3．非晶化與晶化你能想到的有哪些實例？非晶化：鋯石95第五章-礦物的成因課件964．晶形的變化（溶蝕、蝕像）

礦物形成之后，受后來的溶液的溶蝕，晶體幾何凸多面體的角頂、晶棱變圓滑，逐漸向球狀晶形過渡，形成凸晶。

此外，溶液對晶體的溶蝕，還常常在晶面上圍繞晶格缺陷進行，從而在晶面上形成一些規(guī)則形狀的小凹坑，稱為蝕像。

4．晶形的變化（溶蝕、蝕像）此外，溶液對晶體的溶蝕，還97第五章礦物的成因一、形成礦物的地質(zhì)作用二、礦物的時空關(guān)系三、礦物的標(biāo)型性四、礦物中的包裹體五、礦物的變化第五章礦物的成因一、形成礦物的地質(zhì)作用98外變質(zhì)外變質(zhì)99第五章-礦物的成因課件100內(nèi)生作用內(nèi)生作用101第五章-礦物的成因課件102巖漿作用是指巖漿的發(fā)育、運動及其固結(jié)成巖的作用。巖漿作用是指巖漿的發(fā)育、運動及其固結(jié)成巖的作用。103第五章-礦物的成因課件104第五章-礦物的成因課件105第五章-礦物的成因課件106第五章-礦物的成因課件107第五章-礦物的成因課件108第五章-礦物的成因課件109第五章-礦物的成因課件110第五章-礦物的成因課件111第五章-礦物的成因課件112第五章-礦物的成因課件113巖漿噴溢出地面及其冷凝成巖石的過程稱為噴出作用或火山作用，形成的巖石稱為噴出巖或火山巖。巖漿噴溢出地面及其冷凝成巖石的過程稱為噴出作用或火山114第五章-礦物的成因課件115第五章-礦物的成因課件116第五章-礦物的成因課件117第五章-礦物的成因課件118第五章-礦物的成因課件119第五章-礦物的成因課件120第五章-礦物的成因課件121第五章-礦物的成因課件122第五章-礦物的成因課件123第五章-礦物的成因課件124第五章-礦物的成因課件125第五章-礦物的成因課件126第五章-礦物的成因課件127第五章-礦物的成因課件128第五章-礦物的成因課件129第五章-礦物的成因課件130第五章-礦物的成因課件131第五章-礦物的成因課件132第五章-礦物的成因課件133第五章-礦物的成因課件134第五章-礦物的成因課件135第五章-礦物的成因課件136接觸變質(zhì)作用動力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用接觸變質(zhì)作用動力變質(zhì)作用區(qū)域變質(zhì)作用137多形成高溫低壓礦物，常見有紅柱石、堇青石、透長石。多形成高溫低壓礦物，常見有紅柱石、堇青石、透長石。138第五章-礦物的成因課件139石灰?guī)r大理巖一、重結(jié)晶作用指巖石在固態(tài)狀態(tài)下，同一種礦物經(jīng)過有限的顆粒溶解、組分遷移，然后又重新結(jié)晶成較粗大顆粒的作用，在這一過程中礦物成分不發(fā)生變化。例如石灰?guī)r（CaCO3)溫度大理巖（CaCO3）石灰?guī)r大理巖一、重結(jié)晶作用指巖石在固態(tài)狀態(tài)下，同一種礦物經(jīng)140第五章-礦物的成因課件141第五章-礦物的成因課件142石榴子石族(garnet)A3B2[SiO4]3鋁系鎂鋁榴石Mg3Al2[SiO4]3鐵鋁榴石Fe3Al2[SiO4]3錳鋁榴石Mn3Al2[SiO4]3鈣系鈣鋁榴石Ca3Al2[SiO4]3鈣鐵榴石Ca3Fe3+2[SiO4]3鈣鉻榴石Ca3Cr2[SiO4]3石榴子石族(garnet)A3B2[SiO4]3鋁系鎂143第五章-礦物的成因課件144第五章-礦物的成因課件145巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶高溫低壓帶高溫高壓帶巖石圈洋殼大陸殼低溫高壓帶高溫低壓帶高溫高壓帶146第五章-礦物的成因課件147第五章-礦物的成因課件148第五章-礦物的成因課件149第五章-礦物的成因課件150第五章-礦物的成因課件151二、礦物的時空關(guān)系1、礦物的生成順序和礦物的世代2、礦物的共生和伴生二、礦物的時空關(guān)系1、礦物的生成順序和礦物的世代1521、礦物的生成順序和礦物世代

1）礦物的生成順序

自然界地質(zhì)體中的各種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。礦物通常是按晶格能降低的順序

而次第析出的，共生的礦物的晶格能大體相近。1、礦物的生成順序和礦物世代153

確定礦物生成順序的標(biāo)志：

①

礦物的空間位置關(guān)系：

地質(zhì)體中心部位的礦物形成晚。當(dāng)一礦物穿插或包圍或充填其他礦物時，被穿插或被包圍或被充填

的礦物生成較早。確定礦物生成順序的標(biāo)志：154礦物世代返回礦物世代返回155第五章-礦物的成因課件156

②礦物的自形程度：

相互接觸的礦物晶體，自形程度（晶形的完整程度）高者一般生成較早。但應(yīng)注意礦物的結(jié)晶能力的影響。

③礦物的交代關(guān)系：礦物的交代作用首先沿顆粒

的邊緣或裂隙進行，被交代的

礦物形成較早。

②礦物的自形程度：③礦物的交代關(guān)系：157礦物的交代關(guān)系礦物的交代關(guān)系1582）礦物世代在一個礦床中，同種礦物在形成時間上的先后關(guān)系。與一定的成礦階段相對應(yīng)。

2）礦物世代159礦物世代礦物世代160礦物的共生和伴生

2、礦物的共生和伴生2、161第五章-礦物的成因課件162第五章-礦物的成因課件163第五章-礦物的成因課件164礦物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或地質(zhì)體的一定成因特征的礦物學(xué)標(biāo)志。1）標(biāo)型礦物主要包括：

2）標(biāo)型礦物共生組合3）礦物標(biāo)型特征

三、礦物的標(biāo)型性礦物的標(biāo)型性：能夠反映礦物或三、礦物的標(biāo)型性1651、標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合

標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合：只在某種特定的地質(zhì)作用中形成和穩(wěn)定的礦物和特征性礦物組合。

1、標(biāo)型礦物和標(biāo)型礦物共生組合166

標(biāo)型礦物或標(biāo)型礦物共生組合

強調(diào)礦物或礦物組合的單成因性，

其本身即是成因上的標(biāo)志。

標(biāo)型礦物或標(biāo)型礦物共生組合1672、礦物的標(biāo)型特征

礦物的標(biāo)型特征：

能反映礦物的形成和穩(wěn)定條件

的礦物學(xué)特征。簡稱礦物標(biāo)型。

2、礦物的標(biāo)型特征168

注意：礦物的空間分布、多成因性及多世代性，決定了同種礦物

在晶形、物性、成分、結(jié)構(gòu)等方面存在著明顯的差異。注意：169礦物標(biāo)型包括：

形態(tài)標(biāo)型

物理性質(zhì)標(biāo)型

化學(xué)標(biāo)型

結(jié)構(gòu)標(biāo)型礦物標(biāo)型包括：170注意：1）并非所有礦物都具標(biāo)型特征，僅某些礦物的某些性質(zhì)才具標(biāo)型意義。2）全球性標(biāo)型較少，而地區(qū)性標(biāo)型相對較多。

注意：171礦物地質(zhì)溫度計（GT）、地質(zhì)壓力計（GB）和地質(zhì)溫壓計（GTB）：

利用礦物學(xué)特征定量或半定量地

測量礦物平衡溫度和壓力的地質(zhì)數(shù)學(xué)模型。

礦物地質(zhì)溫度計（GT）、地質(zhì)壓力計172

意義：礦物的標(biāo)型已廣泛用于：1）了解地殼、地幔和宇宙；2）探索礦物及地質(zhì)體的成因；3）指導(dǎo)找礦勘探；4）評價地質(zhì)體的含礦性。意義：173三、礦物的標(biāo)型性三、礦物的標(biāo)型性174三、礦物的標(biāo)型性三、礦物的標(biāo)型性175第五章-礦物的成因課件176四、礦物中的包裹體四、礦物中的包裹體177第五章-礦物的成因課件178第五章-礦物的成因課件179第五章-礦物的成因課件180五、礦物的變化

礦物形成之后，在后繼的地質(zhì)作用過程中，當(dāng)物理化學(xué)條件的變化超出該礦物的穩(wěn)定范圍時，礦物就會發(fā)生某種變化。常見的礦物變化現(xiàn)象有哪些？五、礦物的變化礦物形成之后，在后繼的地質(zhì)作用過程中181化學(xué)成分的變化晶體結(jié)構(gòu)的變化交代作用水化作用脫水作用同質(zhì)多象多型相變重建式移位式有序-無序非晶化與晶化非晶化晶化晶形的變化：溶蝕、蝕像常見的礦物變化現(xiàn)象化學(xué)成分的變化晶體結(jié)構(gòu)的變化交代作用水化作用脫水作用同質(zhì)多象182

在地質(zhì)作用過程中，已形成的礦物與熔體、溶液或氣液的相互作用而發(fā)生組分上的交換，使原礦物轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌V物的作用。例如,在熱液作用下，橄欖石易被蛇紋石所交代:3(Mg,Fe)2[SiO4]+SiO2+4O2+H2O→Mg6[Si4O10](OH)8+Fe3O4

交代強烈時，原礦物可全部為新形成的礦物所替代，但仍保持原礦物的晶形,這種晶形稱為假像：1．晶體結(jié)構(gòu)的變化--1）交代作用3(Mg,Fe)2[SiO4]+SiO2+4O2+H2O183假像假像1842）水化作用

無水礦物因一定比例的水加入到礦物晶格中而變成含結(jié)晶水的礦物的作用。例如，硬石膏在近地表處，因外部壓力的降低，受地面水的作用而轉(zhuǎn)變成為石膏。硬石膏（CaSO4）→石膏（CaSO4.2H2O）2）水化作用硬石膏（CaSO4）→石膏（CaSO4.2H2O185

3）脫水作用含水礦物因失去其所含結(jié)晶水而變成另一種礦物的作用。

如芒硝失水變?yōu)闊o水芒硝：Na2S04·10H2O→Na2S04+10H2O

3）脫水作用如芒硝失水變?yōu)闊o水芒硝：1862．晶體結(jié)構(gòu)的變化在封閉體系中，體系與環(huán)境之間只有能量的交換，而無物質(zhì)上的交換，物理化學(xué)條件的改變促使礦物發(fā)生晶體結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變而化學(xué)成分保持不變。晶體結(jié)構(gòu)的變化主要包括同質(zhì)多像相變和