第四-講：礦物的成因及命名

1、1橄欖石2石石 榴榴 石石3水晶晶柱和晶簇水晶晶柱和晶簇4剛玉（剛玉（紅紅、藍藍寶石）寶石）5價格為50萬元6金剛石金剛石綠柱石（祖母綠綠柱石（祖母綠）這些漂亮礦物是怎樣形成的？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辰砂7第五章第五章 礦物的成因礦物的成因 一一 、形成礦物的地質(zhì)作用、形成礦物的地質(zhì)作用 二二 、礦物的標(biāo)型及標(biāo)型礦物、礦物的標(biāo)型及標(biāo)型礦物 三三 、礦物的生成順序及世代、共生、伴生及組合、礦物的生成順序及世代、共生、伴生及組合 四四 、礦物的后生變化、礦物的后生變化8 包括：包括：內(nèi)生地質(zhì)作用內(nèi)生

2、地質(zhì)作用外生地質(zhì)作用外生地質(zhì)作用變質(zhì)作用變質(zhì)作用一一 、形成礦物的地質(zhì)作用、形成礦物的地質(zhì)作用9n1 內(nèi)生地質(zhì)作用：內(nèi)生地質(zhì)作用：n其能量來源于地球內(nèi)部，主要其能量來源于地球內(nèi)部，主要指與巖漿活動有關(guān)的地質(zhì)作用，指與巖漿活動有關(guān)的地質(zhì)作用，進一步可分為進一步可分為巖漿作用巖漿作用、偉晶偉晶作用作用、接觸交代作用接觸交代作用、熱液作熱液作用用和和火山作用火山作用。10（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： MgMg、FeFe硅酸鹽硅酸鹽橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等橄欖石、輝石、角閃石、黑云母等 K K、

3、NaNa、CaCa硅酸鹽硅酸鹽長石、白云母等長石、白云母等 氧化物氧化物石英等石英等 重要礦床的礦石礦物：磁鐵礦、鉻鐵礦、自然鉑、磁黃鐵礦、重要礦床的礦石礦物：磁鐵礦、鉻鐵礦、自然鉑、磁黃鐵礦、黃銅礦黃銅礦1112（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，這種作用過程稱火山作用。 火山噴氣凝華而成的礦物有：自然硫、雄黃、雌黃、自然硫、雄黃、雌黃、硫化物、石鹽等硫化物、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、自然銅沸石、蛋白石、方解石、自然銅等。13活火山14熱液作用按溫度可分為高、中

4、、低溫?zé)嵋鹤饔茫簾嵋鹤饔冒礈囟瓤煞譃楦?、中、低溫?zé)嵋鹤饔茫焊邷責(zé)嵋鹤饔酶邷責(zé)嵋鹤饔脺囟仍跍囟仍?00300，相應(yīng)的礦物組合為，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、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。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)嵋鹤饔弥袦責(zé)嵋鹤饔脺囟仍跍囟仍?00200，相應(yīng)的礦物組合為，相應(yīng)的礦物組合為Cu-Pb-Zn的的礦物組合，金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦、自然金，礦物組合，金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦、

5、閃鋅礦、方鉛礦、自然金，非金屬礦物主要有石英，次之有方解石、白云石、菱鎂礦、重晶石等。非金屬礦物主要有石英，次之有方解石、白云石、菱鎂礦、重晶石等。低溫?zé)嵋鹤饔玫蜏責(zé)嵋鹤饔脺囟仍跍囟仍?0050，相應(yīng)的礦物組合為，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，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，非金屬非金屬 礦物有石英、方解石、蛋白石、重晶石等。礦物有石英、方解石、蛋白石、重晶石等。（3）熱液作用）熱液作用15（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

6、揮發(fā)分、堿金屬和稀有、放射性元素等?？尚纬梢恍毷V床。 長石、石英（水晶）、云母、鋰輝石、綠柱石、電氣石、黃玉。電氣石（玉璽）16（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)生一系列的產(chǎn)生一系列的MgMg、CaCa、FeFe的的硅酸鹽礦物硅酸鹽礦物。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）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)：

7、Fe、Cu、W、Mo、B和多金屬礦產(chǎn)。尖晶石172 外生作用外生作用： 其能量來源于陽光、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壓的條件下。18（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)物理風(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化化、生物風(fēng)化。 不同礦物抗風(fēng)化的程度不同，一般來說： 硫化物、碳酸鹽最易風(fēng)化硫化物、碳酸鹽最易風(fēng)化 硅酸鹽、氧化物較穩(wěn)定硅酸鹽、氧化物較穩(wěn)定 自然元素最穩(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

8、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。19（2）沉積作用 按沉積機理和方式，可分為：機械沉積、化學(xué)沉積、機械沉積、化學(xué)沉積、膠體沉積、生物沉積。膠體沉積、生物沉積。機械沉積：機械沉積：風(fēng)化產(chǎn)物被水流沖刷和再沉積時，物理和化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的礦物會沉積下來，如長石、石英及少量的重礦物。有時可形成重砂礦床，如沙金、金剛石沙金、金剛石、金紅石、錫石、白鎢礦、綠柱石綠柱石等礦床?；瘜W(xué)沉積：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、SiO2、鐵的硅酸鹽、

9、亞鐵鹽、CaCO3、白云石、CaSO4、NaCl、KCl、MgCl2（MgSO4）。膠體沉積：膠體沉積：風(fēng)化作用產(chǎn)生的膠體進入到湖、海盆，發(fā)生凝聚而沉淀，形成Fe、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：生物沉積：為生物有機體作用的結(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、油頁巖、石油等自然金腎狀赤鐵礦石鹽20準(zhǔn)噶爾盆地物理風(fēng)化為主21可見到的地質(zhì)作用：風(fēng)化、河流沖刷、沉積作用等寶島臺灣22河流沖刷作用河流沖刷作用233 變質(zhì)作用變質(zhì)作用： 主要是由于地殼運動、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

10、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。進一步可分為接觸熱變質(zhì)和區(qū)域變質(zhì)作用等。 24接觸熱變質(zhì)作用 巖漿侵入使圍巖受熱的影響而產(chǎn)生的變質(zhì)作用?？墒箛鷰r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，低溫時生成斑點狀紅柱石；中等溫度時生成堇青石、石榴石、白云母；高溫形成夕線石、正長石、剛玉、石墨等。25區(qū)域變質(zhì)作用 伴隨大規(guī)模區(qū)域構(gòu)造運動而發(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。 低級區(qū)域變質(zhì)作用低級區(qū)域變質(zhì)作用可形成白云母、綠簾石、陽起石、蛇紋石、滑石、綠泥石、和黑云母等含（含（OHOH）的硅酸

11、鹽礦物。 中級區(qū)域變質(zhì)作用中級區(qū)域變質(zhì)作用可形成角閃石、斜長石、石英、石榴石、透輝石、綠簾石、云母等。 高級區(qū)域變質(zhì)作用高級區(qū)域變質(zhì)作用可形成正長石、斜長石、堇青石、夕線石、輝石、橄欖石、剛玉和尖晶石等不含（不含（OHOH）的硅酸鹽礦物262728高壓變質(zhì)巖榴輝巖29淺變質(zhì)巖長英質(zhì)千枚巖30形成礦物的各種地質(zhì)作用示意圖形成礦物的各種地質(zhì)作用示意圖31二二 、礦物的標(biāo)型及標(biāo)型礦物、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，因此相對應(yīng)地稱為成成

12、分標(biāo)型分標(biāo)型 、結(jié)構(gòu)標(biāo)型、形態(tài)標(biāo)型、物理性、結(jié)構(gòu)標(biāo)型、形態(tài)標(biāo)型、物理性質(zhì)標(biāo)型質(zhì)標(biāo)型。32標(biāo)型礦物標(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，這種礦物的出現(xiàn)與某特定的地質(zhì)環(huán)境是一一對應(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。33礦物學(xué)溫度計礦物學(xué)溫度計 有的礦物只能在一定的、相對狹窄的溫度范圍形成，這種礦物能反映礦物生成時的溫度，稱其為礦物學(xué)溫度計礦物學(xué)溫度計，可以用作礦物學(xué)溫度計的性質(zhì)有礦物的標(biāo)型特征、礦物的標(biāo)型特征、標(biāo)型礦物、礦物的共生關(guān)系、固溶體離溶標(biāo)型礦物、礦物的共生關(guān)系、固溶體離溶點、同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變點等

13、點、同質(zhì)多象轉(zhuǎn)變點等。溫度計是與體系的壓力和組分的關(guān)系緊密。 343536SiOSiO2 2的相圖的相圖37三三 礦物的生成順序及世代、礦物的共礦物的生成順序及世代、礦物的共生、伴生及組合生、伴生及組合 1 礦物的生成順序：礦物的生成順序：礦物生成時的時間關(guān)系，這種關(guān)系有同時、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：礦物的組合：不管生成時間的先后關(guān)系，只在空間上共同存在的不同礦物就稱為一個礦物組合。 3 礦物的共生關(guān)系礦物的共生關(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：礦物的伴生組合：不同成因、

14、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)歷過一定時間間隔，介質(zhì)和生成條件發(fā)生改變或生長過程中斷過，其前后所生成的同種礦物，則屬于兩個世代。38不同礦物脈相互之間的穿插關(guān)系不同礦物脈相互之間的穿插關(guān)系（2004-8-3，山西恒山），山西恒山）39長英質(zhì)千枚巖清楚地顯示出白云母生成要晚于長石和石英40四四 、礦物的后生變化、礦物的后生變化 礦物的變化礦物的變化：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。41第七章第七章 礦物的分類與命名礦物的分類與

15、命名 0 概述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)分類晶體化學(xué)分類：是較常用的，晶體化學(xué)分類法同時考慮礦物的化學(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： n一、一、 礦物的分類礦物的分類42（1）晶體結(jié)構(gòu) 一般常根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)中最強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： 配位型配位型晶格中只有一種化學(xué)鍵，可以是離子鍵、共價鍵或金屬鍵，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。如金剛石。 另外，還有：

16、架狀型、島狀型、鏈狀型、層狀型結(jié)構(gòu)。O7hFd3m，a=0.35595nm，Z=8 43一些硅酸鹽的晶體結(jié)構(gòu)444546（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47表7-1 礦物晶體化學(xué)分類體系(以白云母為例KAl2AlSi3O10(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)型和陽離子性質(zhì)云母族 （亞族）陽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KAl2AlSi3O10(OH)2 （亞種）在

17、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)2AlSi3O10(OH)2 482 礦物種的定義：礦物種的定義： 礦物分類的基本單位是種。所謂種就是具種就是具有一定的晶體結(jié)構(gòu)和一定的化學(xué)成分的獨有一定的晶體結(jié)構(gòu)和一定的化學(xué)成分的獨立礦物單元。這里的一定的含義是指具有立礦物單元。這里的一定的含義是指具有相對性，即在一定范圍內(nèi)可有所變化。相對性，即在一定范圍內(nèi)可有所變化。 493 本書的礦物的分類方法簡介本書的礦物的分類方法簡介第一大類第一大類 自然元素自然元素 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第二大類 硫化物及其類似化合物硫化物及其類似化合物第一類 簡單硫化物第二類 復(fù)硫化物第三類 硫鹽第三大類第三大類 氧化物及氫氧化物氧化物及氫氧化物第一類 氧化物第二類 氫氧化物第四大類第四大類 含氧鹽含氧鹽第一類第一類 硅酸鹽硅酸鹽第一亞類 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 架狀硅酸鹽第二類第二類 硼酸鹽硼酸鹽第三類第三類 磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽磷酸鹽、砷酸鹽、釩酸鹽第四類第四類 鎢酸鹽、鉬酸鹽鎢酸鹽、鉬酸鹽第五類