《矿物的成因及命名》PPT课件.ppt

辉锑矿晶簇 1 橄榄石 2 石 榴 石 3 水晶晶柱和晶簇 4 刚玉（红、蓝宝石） 5 价格为50万元 6 金刚石 绿柱石（祖母绿 ） 这些漂亮矿物是怎样形成的？ 它们叫什么名称？为什么叫这些名称？ 本讲内容：矿物的成因及命名 辰砂 7 第五章 矿物的成因 一 、形成矿物的地质作用 二 、矿物的标型及标型矿物 三 、矿物的生成顺序及世代、共生、伴生及组合 四 、矿物的后生变化 8 包括： 内生地质作用 外生地质作用 变质作用 一 、形成矿物的地质作用 9 n1 内生地质作用： n其能量来源于地球内部，主要 指与岩浆活动有关的地质作用 ，进一步可分为岩浆作用、伟 晶作用、接触交代作用、热液 作用和火山作用。 10 （1）岩浆作用 是指在地壳深部（6501000 ）的高温高压 条件下直接结晶的地质作用。是岩浆冷却结晶 的最初阶段。 所形成的矿物有： Mg、Fe硅酸盐橄榄石、辉石、角闪石、黑云母等 K、Na、Ca硅酸盐长石、白云母等 氧化物石英等 重要矿床的矿石矿物：磁铁矿、铬铁矿、自然铂、磁黄铁矿、 黄铜矿 11 12 （2）火山作用 是岩浆作用的另一种形式，为地壳深部 的岩浆沿地壳脆弱带上升至地表，或直 接溢出地表、甚至喷向空中，这种作用 过程称火山作用。 火山喷气凝华而成的矿物有：自然硫、雄黄、雌黄、 硫化物、石盐等。 火山热液充填于火山岩气孔或交代火山岩，形成的矿 物有：沸石、蛋白石、方解石、自然铜等。 13 活火山 14 热液作用按温度可分为高、中、低温热液作用： 高温热液作用温度在500300，相应的矿物组合为W-Sn-Mo-Bi -Fe的矿物组合，金属矿物为黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、 毒砂等，非金属矿物主要有石英、云母、黄玉、电气石、绿柱石等。 中温热液作用温度在300200，相应的矿物组合为Cu-Pb-Zn的 矿物组合，金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、自然金， 非金属矿物主要有石英，次之有方解石、白云石、菱镁矿、重晶石等 。 低温热液作用温度在20050，相应的矿物组合为As-Sb-Hg-Ag 的矿物组合，金属矿物组合为雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、自然银等 ，非金属 矿物有石英、方解石、蛋白石、重晶石等。 （3）热液作用 15 （4）伟晶作用 分两种： 岩浆作用晚期的伟晶作用， 混合岩化作用阶段的伟晶作用。 形成的矿物：主要有含大量挥发分、碱金属和 稀有、放射性元素等。可形成一些宝石矿床。 长石、石英（水晶）、云母、锂辉石、绿柱石、电 气石、黄玉。 电气石 （玉玺 ） 16 （5）接触交代作用 主要是指：发生于中酸性岩浆岩侵入体与碳酸盐类岩 石的接触带中，岩浆成因的热液与碳酸盐类岩石发生 的一系列的交代作用，产生一系列的Mg、Ca、Fe的硅 酸盐矿物。所形成的岩石叫矽卡岩。有两种类型： 镁矽卡岩（围岩为白云岩）：主要由镁橄榄石、尖晶石、透辉石、 磁铁矿、镁铝榴石等组成。 钙矽卡岩（围岩为石灰岩） ：主要由钙铝榴石、钙铁榴石、透辉 石、钙铁辉石、硅灰石、透闪石等组成 可形成一系列的矿产：Fe、Cu、W、Mo、B和多金 属矿产。 尖晶石 17 2 外生作用： 其能量来源于阳光、水、大气和生物等。 包括风化作用和沉积作用。 外生作用是发生于地表或近地表的常温常 压的条件下。 18 （1）风化作用 原生矿物经风化发生分解、水合和破坏，形成新环境 中稳定存在的新矿物和岩石。包括物理风化、化学风 化、生物风化。 不同矿物抗风化的程度不同，一般来说： 硫化物、碳酸盐最易风化 硅酸盐、氧化物较稳定 自然元素最稳定 在风化作用中，易溶组分如K、Na、Ca等成真溶液 被地表水带走，部分难溶组分如Si、Al、Fe、Mn等 则残留在地表，生成褐铁矿（铁帽）、硬锰矿、铝土 矿、高岭石等氧化物和氢氧化物，形成风化成因的矿 床。 19 （2）沉积作用 按沉积机理和方式，可分为：机械沉积、化学沉积、 胶体沉积、生物沉积。 机械沉积：风化产物被水流冲刷和再沉积时，物理和化学性质稳定的矿物会沉积下 来，如长石、石英及少量的重矿物。有时可形成重砂矿床，如沙金、金刚石、金红 石、锡石、白钨矿、绿柱石等矿床。 化学沉积：由溶液直接结晶的沉积作用，如石膏、石盐、钾盐等。因溶解度的不同 ，呈现出一定的沉淀顺序：从早到晚（或从易至难）依次为铁的氧化物、锰的氧化 物、SiO2、铁的硅酸盐、亚铁盐、CaCO3、白云石、CaSO4、NaCl、KCl、MgCl2（ MgSO4）。 胶体沉积：风化作用产生的胶体进入到湖、海盆，发生凝聚而沉淀，形成Fe 、Mn、Al、Si的氧化物和氢氧化物，如赤铁矿、铝土矿、软锰矿和硬锰矿， 常呈鲕状、肾状等。 生物沉积：为生物有机体作用的结果，常由生物的骨骼和遗骸堆积而成，如 石灰岩、硅藻土、磷块岩、煤、油页岩、石油等 自然金 肾状赤铁矿 石 盐 20 准噶尔盆地物理风化为主 21 可见到的地质作用：风 化、河流冲刷、沉积作 用等 宝岛台湾 22 河流冲刷作用 23 3 变质作用： 主要是由于地壳运动、岩浆和热液作用的 影响，环境的温度和压力发生改变，使矿 物的组分和结构发生改变的地质作用，即 为变质作用。进一步可分为接触热变质和 区域变质作用等。 24 接触热变质作用 岩浆侵入使围岩受热的影响而产生的变质作用 。可使围岩重结晶，也可形成新矿物。 围岩的成分不同，可形成不同的矿物。 如泥质岩受接触热变质作用，低温时生成斑点 状红柱石；中等温度时生成堇青石、石榴石、 白云母；高温形成夕线石、正长石、刚玉、石 墨等。 25 区域变质作用 伴随大规模区域构造运动而发生的大面积的变质作用。影响因 素有：P、T、挥发份等，可使原岩矿物重结晶，也可形成新矿 物。 低级区域变质作用可形成白云母、绿帘石、阳起石、蛇纹石、 滑石、绿泥石、和黑云母等含（OH）的硅酸盐矿物。 中级区域变质作用可形成角闪石、斜长石、石英、石榴石、透 辉石、绿帘石、云母等。 高级区域变质作用可形成正长石、斜长石、堇青石、夕线石、 辉石、橄榄石、刚玉和尖晶石等不含（OH）的硅酸盐矿物 26 27 28 高压变质岩榴辉岩 29 浅变质岩长英质千枚岩 30 形成矿物的各种地质作用示意图 31 二 、矿物的标型及标型矿物 一般情况下，自然界中的矿物是可在多 种成因下形成。 标型特征是指能反映矿物生成条件的矿 物学特征，即为矿物的标型特征。 这些矿物学特征包括成分、结构、形态 、物理性质等特征，因此相对应地称为 成分标型 、结构标型、形态标型、物理 性质标型。 32 标型矿物 定义：是指那些只在特定的地质作用下形成 的矿物，这种矿物的出现与某特定的地质环 境是一一对应的关系。如辰砂、辉锑矿只能 生成于低温热液矿床中，蓝闪石只出现于低 温高压变质带中，柯石英和金刚石只能产于 高压环境中。 33 矿物学温度计 有的矿物只能在一定的、相对狭窄的温度 范围形成，这种矿物能反映矿物生成时的 温度，称其为矿物学温度计，可以用作矿 物学温度计的性质有矿物的标型特征 、标型矿物、矿物的共生关系、固溶体离 溶点、同质多象转变点等。温度计是与体 系的压力和组分的关系紧密。 34 35 36 SiO2的相图 37 三 矿物的生成顺序及世代、矿物的共 生、伴生及组合 1 矿物的生成顺序：矿物生成时的时间关系，这种关系有同时、 先后生成的关系。矿物生成顺序的判别标志有：穿插、包围、交 代、自形程度、空间位置等。 2 矿物的组合：不管生成时间的先后关系，只在空间上共同存在 的不同矿物就称为一个矿物组合。 3 矿物的共生关系：同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）的矿 物组合，即为之。 4 矿物的伴生组合：不同成因、或成矿期、或成矿阶段的矿物组 合称为伴生关系。 5、凡经历过一定时间间隔，介质和生成条件发生改变或生长过 程中断过，其前后所生成的同种矿物，则属于两个世代。 38 不同矿物脉相互之间的穿插关系（ 2004-8-3，山西恒山） 39 长英质千枚岩 清楚地显示出白云母生成要晚于长石和石英 40 四 、矿物的后生变化 矿物的变化：是指矿物在形成之后由于物 理化学条件的变化，使矿物的成分、结构 发生变化形成新的矿物。如矿物遭受风化 作用、变质作用、水化作用、水合作用等 ，还有晶质化、非晶质化、同质多象的转 变、假象等。 41 第七章 矿物的分类与命名 0 概述由于分类的依据不同，矿物的分类 方法很多，有纯化学分类法、地球化学分 类法、矿物成因分类法、晶体化学分类法 等方法。 1 晶体化学分类：是较常用的，晶体化学分 类法同时考虑矿物的化学成分和晶体 结构，这两者又间接地与生成条件、元素 地球化学性质相关。分类体系为： n一、 矿物的分类 42 （1）晶体结构 一般常根据晶体结构中最强键在空 间的分布或配位体联结方式，将晶 体结构分为： 配位型晶格中只有一种化学键 ，可以是离子键、共价键或金属键 ，键在三度空间做均匀分布，配位 多面体以共角顶、共棱或共面方式 联结，同一角顶所联结的配位多面 体不能少于3个。如金刚石。 另外，还有：架状型、岛状型、链 状型、层状型结构。 O7hFd3m， a=0.35595nm ， Z=8 43 一些硅酸盐的晶体结构 44 45 46 （2）化学成分： 矿物依据化学成分可分为： 自然元素 硫化物及其类似化合物 氧化物及氢氧化物 含氧盐 卤化物 47 表7-1 矿物晶体化学分类体系 (以白云母为例KAl2AlSi3O10(OH)2 ） 类别划分依据以含铁白云母为例 大类1.化合物类型，2.化学键含氧盐大类 类阴离子或络阴离子种类硅酸盐类 （亚类）络阴离子结构层状硅酸盐亚类 族晶体结构型和阳离子性质云母族 （亚族）阳离子种类白云母亚族 种一定的晶体结构和一定的化 学成分 白云母种 KAl2AlSi3O10(OH)2 （亚种）在一定的类质同像系列中， 据其所含的端元组分的比例 划分 （异种）或（变种 ） 晶体结构 相同，但成分或物 性稍异 含铁白云母 K(Al,Fe)2AlSi3O10(OH)2 48 2 矿物种的定义： 矿物分类的基本单位是种。所谓种就是具 有一定的晶体结构和一定的化学成分的独 立矿物单元。这里的一定的含义是指具有 相对性，即在一定范围内可有所变化。 49 3 本书的矿物的分类方法简介 第一大类 自然元素 第一类 自然金属元素 第二类 自然半金属元素 第三类 自然非金属元素 第二大类 硫化物及其类似化合物 第一类 简单硫化物 第二类 复硫化物 第三类 硫盐 第三大类 氧化物及氢氧化物 第一类 氧化物 第二类 氢氧化物 第四大类 含氧盐 第一类 硅酸盐 第一亚类 岛状硅酸盐 第二亚类 链状硅酸盐 第三亚类 层状硅酸盐 第四亚类 架状硅酸盐 第二类 硼酸盐 第三类 磷酸盐、砷酸盐、钒酸盐 第四类 钨酸盐、钼酸盐 第五类 铬酸盐 第六类 硫酸盐 第七类 碳酸