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现代矿物学MODERNMINERALOGY李胜荣 1 现代矿物学的基本特点2 现代矿物学的分支3 矿物成分空间与晶体化学计算4 矿物的晶体结构5 矿物对称性与物性6 矿物学填图方法与应用 现代矿物学的基本特点BASICCHARACTERISTICSOFMODERNMINERALOGY 1 矿物学发展阶段2 现代矿物学的研究技术手段和理论支持体系3 现代矿物学研究的基本特点 1矿物学发展阶段 以研究技术方法划分 19世纪中叶前 肉眼描述阶段 19世纪中叶后 偏 反光显微镜研究阶段 20世纪初开始 X射线结构分析和矿物成因研究阶段 20世纪30年代起 高温高压实验研究阶段 20世纪60年代起 矿物物理学综合研究阶段 20世纪前 描述矿物学阶段 20世纪以来 深入矿物本质和矿物成因的研究阶段 以研究的深度和广度划分 岩石学地层学矿床学构造地质学矿物学地球化学采矿学矿物材料学冶金学环境地质学其他相关学科 地球物理学选矿学 X射线衍射分析结构矿物学 高温高压实验技术热力学理论 气液包裹体实验技术温压地球化学理论 微束探测技术晶体化学理论 电子探针 离子探针 激光探针扫描电镜 透射电镜同步辐射X荧光等 2现代矿物学的研究技术手段和理论支持体系 谱学技术谱学理论 激光光谱 拉曼光谱 红外光谱 质谱 穆斯堡尔谱 顺磁共振谱 核磁共振谱等 同位素研究方法同位素地球化学理论 电子计算机技术数理统计学理论 微粒微区 宏观微观 现象本质 静态动态 部分整体 零星分散孤立全面系统互相联系 3现代矿物学研究的基本特点 锆石稀土元素标型特征 M1类型 分析点位于锆石核部 具有岩浆韵律环带或扇形环带 REE含量较低且有具Ce正异常和Eu负异常 M2类型 位于锆石的增生边 无韵律环带和明显的Ce正异常且其 REE比M1型明显偏高 核部 边部 早期氧化后期还原 壳源岩浆特征 义兴寨闪长杂岩锆石 碱度的降低vs 岩浆的演化 4 3锆石内部形态标型 岩浆早期富碱 岩浆的混合成因 锆石CL图像显示的形态演化 麻棚岩体 脉岩 麻棚岩体锆石年代学 前人通过K Ar Rb Sr法测定岩体的形成年代为119 147 6Ma选取花岗闪长岩 花岗岩 闪长玢岩和石英闪长玢岩共4个样品中的锆石 进行LA ICPMSU Pb测年法进行测年 石榴子石的成分环带表明 早期温度较高 溶液呈中 酸性 弱氧化 弱还原环境 中期温度下降 溶液的pH值增加 向偏碱性发展 氧逸度增加 由弱氧化 弱还原环境向氧化 弱氧化环境转变 晚期温度又升高 溶液pH值下降 氧逸度减小 义兴寨石榴子石 梁祥济 1994 实验研究发现 450 600 以钙铁榴石为特征 550 700 钙铝榴石占优势 钙铝榴石在中 酸性溶液 弱氧化 弱还原环境中容易晶出 钙铁榴石则在pH 4 0 11 0的溶液 氧化 弱氧化环境中形成 宏观形态性质等外部特征认识矿物内部主元素原子或离子的排列 杂质元素赋存状态 元素价态和键性 元素同位素及比值 矿物色心 晶格缺陷 电荷密度分布 包裹体中游离的H O和成矿元素 矿物表面性质 矿物的流变特性 矿物对声 光 电 磁 热的相互转换 矿物与元素之间在吸咐 催化 扩散之间的相互作用 此外 矿物形成演化的内外条件的实验 模拟 计算