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文档简介

1、CCuAu石英石英(SiO2)刚玉刚玉(Al2O3)化合物 是由两种或两种以上不同的化学元素组成的。 如萤石(CaF),黄铁矿(FeS2),方解石(CaCO3) 化合物按其组成又可分类如下:q简单化合物 由一种阳离子和一种阴离子组成的化合物。 如石盐NaCl、方铅矿PbS,刚玉Al2O3q配合物 由一种阳离子和一种络阴离子(酸根)组成的化合物,这种类型的矿物类型最多,所有含氧盐矿物均属此类。 如镁橄榄石Mg2SiO4、锆英石ZrSiO4、方解石CaCO3q复合化合物 由两种或两种以上的阳离子和阴离子或络阴离子(酸根)组成的化合物。 如白云石(CaMg)(CO3)2、 高岭石Al4Si4O10(

2、OH)8同一矿物中的结晶水与晶格联系的牢固程度也不同同一矿物中的结晶水与晶格联系的牢固程度也不同,水的溢出,水的溢出表现为表现为分阶段的、跳跃式的分阶段的、跳跃式的,并有固定的温度与之适应。,并有固定的温度与之适应。如:胆矾中结晶水的析出如:胆矾中结晶水的析出石膏石膏(CaSO4.2H2O)半水石膏半水石膏(CaSO4.0.5H2O) 硬石膏硬石膏CaSO4120150 交换阳离子硅氧四面体硅氧四面体铝氧八面体蒙脱石的晶体结构蒙脱石的晶体结构沸石结构示意图沸石结构示意图(3 3)矿物的结晶习性(或称晶体习性),简称晶习,)矿物的结晶习性(或称晶体习性),简称晶习,是是指在相同生长条件下,一定成

3、分的同种矿物所具有的习指在相同生长条件下,一定成分的同种矿物所具有的习见形态。按矿物在三度空间发育的程度不同结晶习性分见形态。按矿物在三度空间发育的程度不同结晶习性分为三类:为三类:一向延伸型、二向延伸型和三向延伸型。 一向延伸:晶体沿一个方向发育,常发育为柱状,针状,纤维状,如电气石、辉石、角闪石等。一向延长一向延长 柱状棒状针状柱状棒状针状两向延展两向延展 板状片状板状片状三向等长三向等长 粒状粒状规则连生规则连生不规则连生不规则连生平行连晶平行连晶双晶双晶浮生和交生浮生和交生同种晶体同种晶体异种晶体异种晶体沿角顶方向连生沿角顶方向连生沿晶棱方向连生沿晶棱方向连生沿晶面法线方向连生沿晶面法

4、线方向连生明矾八面体晶体平行连晶明矾八面体晶体平行连晶 实质实质:平行连晶中各单体间的内部平行连晶中各单体间的内部 格子构造是连续的。格子构造是连续的。 萤石立方体晶体平行连晶萤石立方体晶体平行连晶自然铜的立方体晶体的树枝状平行连晶自然铜的立方体晶体的树枝状平行连晶a沿立方角顶沿立方角顶()延伸延伸b沿立方体晶棱沿立方体晶棱(L2)延伸延伸 氯铜银铅矿氯铜银铅矿(Boleite)双晶双晶 尖晶石双晶中的双晶面石膏双晶中的双晶轴聚片双晶cyclic twinning in inverted low quartz金绿宝石 显晶集合体形态显晶集合体形态 按单体的结晶习性及集按单体的结晶习性及集合方式

5、的不同可分为粒合方式的不同可分为粒状、片状、板状、针状状、片状、板状、针状、柱状、棒状、放射状、柱状、棒状、放射状、纤维状、晶簇状等集、纤维状、晶簇状等集合体合体 粒状集合体粒状集合体片板状集合体片板状集合体毛发状集合体棒状集合体放射状集合体针状集合体晶簇晶簇鲕状集合体:鲕状集合体:某种物质的胶体以其他物质颗粒(矿物、生物碎屑或气泡等)为核心,逐层凝聚而形成呈鱼子状的一系列球体(称鲕状体)所组成的矿物集合体。豆状集合体:豆状集合体:钟乳状:钟乳状:葡萄状葡萄状和肾状和肾状块状集合体:块状集合体:土状集合体:土状集合体:63 隐晶质集合体隐晶质集合体矿矿 物物 形形 态态集合体形态集合体形态不规

6、则不规则晶面特征晶面特征结晶习性结晶习性规则规则单体形态单体形态不规则不规则规则规则双晶双晶平行连晶平行连晶粒状粒状柱状柱状片状片状结核体结核体晶面条纹晶面条纹蚀象蚀象显晶质显晶质隐晶质隐晶质分泌体分泌体鲕状体鲕状体钟乳状钟乳状理想形态理想形态鉴定矿物判断成因矿物利用矿物的化学组成矿物的化学组成 和晶体结构和晶体结构矿物的形成条件矿物的形成条件3. 矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的物理性质矿物的光学性质矿物的光学性质矿物的力学性质矿物的力学性质矿物的其它性质矿物的其它性质颜色颜色光泽光泽条痕条痕透明度透明度硬度硬度解理和断

7、口解理和断口脆性和延展性脆性和延展性弹性和挠性弹性和挠性比重比重磁性磁性电性电性发光性发光性味道和触觉感味道和触觉感一束光通过晶体时的路径示意图一束光通过晶体时的路径示意图矿物对光全部吸收时,矿物呈黑色矿物对光全部吸收时,矿物呈黑色 ;对所有波长的色光均匀吸收,矿物呈不同程度的灰色对所有波长的色光均匀吸收,矿物呈不同程度的灰色 ; 基本上都不吸收则为无色或白色基本上都不吸收则为无色或白色 ; 选择吸收某些波长的色光,矿物呈现吸收色光的互补色。选择吸收某些波长的色光,矿物呈现吸收色光的互补色。经常使矿物呈色的过渡型离子经常使矿物呈色的过渡型离子纯绿宝石( Cr3+ 绿色)拉长石变彩月光石晕色水晶

8、钠长石萤石闪锌矿淡红银矿雄黄黄铁矿自然金方铅矿金属光泽金属光泽半金属光泽半金属光泽金刚光泽金刚光泽玻璃光泽玻璃光泽自然银金属光泽金属光泽黄铁矿半金属光泽半金属光泽黑钨矿黑钨矿钻石闪锌矿方铅矿石榴石雄黄萤石石膏水晶岫玉软玉石英石英沥青光泽沥青光泽白光入射白光入射 透过光的颜色,形成透过光的颜色,形成透明矿物的颜色;透明矿物的颜色; 透过光的强度,决定透过光的强度,决定了矿物的透明度了矿物的透明度 反射光的颜色,形成反射光的颜色,形成不透明矿物的颜色;不透明矿物的颜色; 反射光的强度,决定反射光的强度,决定了矿物的光泽了矿物的光泽22sin2dPQH3675. 0vmHH注意:硬度是随方向变化,而

9、不注意:硬度是随方向变化,而不是随部位变化。是随部位变化。1)与晶体结构有关,沿化学键弱的面网裂开;2)可以有多个方向的解理并且分布具有对称性,因为晶体结构是对称的;3)可以用单形符号来描述解理的结晶学方向性,因为单形描述的是性质相同的一组晶面,而解理是性质相同的一组面网产生的。A 解理面一般平行于面网解理面一般平行于面网密度最大的面网密度最大的面网B 平行于由异号离子组成的平行于由异号离子组成的电性中和的面网电性中和的面网C 当相邻面网为同号离子的面网当相邻面网为同号离子的面网时,其间易产生解理时,其间易产生解理D 平行于化学键力最平行于化学键力最强的方向强的方向金刚石结构中金刚石结构中11

10、1面网间距大,产生解理面网间距大,产生解理NaCl结构中结构中100是电性中是电性中和面,产生解理和面,产生解理极完全解理完全解理中等解理不完全解理极不完全解理方解石的完全解理方解石的完全解理普通角闪石普通辉石刚玉晶体上的刚玉晶体上的1011裂理裂理 磁铁矿的111裂开,从现象上还是与解理有些区别:没有解理面密集。锯齿状断口参差状断口土状断口贝壳状断口内生作用内生作用伟晶作用伟晶作用岩浆作用岩浆作用火山作用火山作用4 矿物的成因矿物的成因热液作用热液作用区域变质作用区域变质作用外生作用外生作用风化作用风化作用沉积作用沉积作用变质作用变质作用接触变质作用接触变质作用 根据地质作用的性质和能量来源

11、,一般将形成矿物的地质作用根据地质作用的性质和能量来源,一般将形成矿物的地质作用分为内生作用、外生作用和变质作用。分为内生作用、外生作用和变质作用。4.1 内生作用内生作用岩浆作用岩浆作用:指由岩浆冷却结晶而成矿物的作用。:指由岩浆冷却结晶而成矿物的作用。 岩浆是形成于上地幔或地壳深处的,以硅酸盐为主要成分并富含挥发岩浆是形成于上地幔或地壳深处的,以硅酸盐为主要成分并富含挥发成分的高温(成分的高温(700-1300700-1300)高压()高压(5 510108 8-20-2010108 8PaPa)的熔融体。)的熔融体。 在地壳运动过程中,地下深处的岩浆在其挥发成分及地质应力的作用下,在地壳

12、运动过程中,地下深处的岩浆在其挥发成分及地质应力的作用下,沿深大断裂上侵,由于温度、压力的降低,首先从岩浆中结晶析出的是一些沿深大断裂上侵,由于温度、压力的降低,首先从岩浆中结晶析出的是一些含量多、熔点高的矿物。含量多、熔点高的矿物。 随着温度、压力的缓慢降低及组分相对浓度的不断变化,相继析出颗粒随着温度、压力的缓慢降低及组分相对浓度的不断变化,相继析出颗粒较粗的各种矿物晶体。较粗的各种矿物晶体。 先后析出的主要矿物先后析出的主要矿物-橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、正长石、微斜长石和石英等造岩矿物,形成各种矿物组合,构成不同的岩正长石、微斜长石和石

13、英等造岩矿物,形成各种矿物组合,构成不同的岩石类型,石类型, 由地球内部热能所导致矿物形成的各种地质作用,由地球内部热能所导致矿物形成的各种地质作用,主要与岩浆活动有关。主要与岩浆活动有关。 火山作用火山作用:实际上是岩浆作用的一种形式,为地下深处的岩浆沿地壳脆弱:实际上是岩浆作用的一种形式,为地下深处的岩浆沿地壳脆弱带上侵至地面或直接喷出地表,迅速冷凝的全过程。带上侵至地面或直接喷出地表,迅速冷凝的全过程。 宁静式宁静式 又称夏威夷式又称夏威夷式. .岩浆以宁岩浆以宁静的无爆炸方式溢出地表。静的无爆炸方式溢出地表。爆烈式爆烈式 岩浆以突然的、猛烈爆炸的形式喷岩浆以突然的、猛烈爆炸的形式喷出地

14、表。出地表。气态喷发物气态喷发物:水蒸气为主水蒸气为主(70%),(70%),CO2 、SO2 、N2 、H2 、S 。液态喷发物液态喷发物:主要是硅酸盐熔浆主要是硅酸盐熔浆, ,熔浆冷凝后形成熔岩熔浆冷凝后形成熔岩。固态喷发物固态喷发物:被炸碎的围岩和喷射到空中的熔浆冷凝后落到地上的碎屑物质。被炸碎的围岩和喷射到空中的熔浆冷凝后落到地上的碎屑物质。火山作用的产物是各种类型的火山岩,包括熔岩和火山碎屑岩。火山作用的产物是各种类型的火山岩,包括熔岩和火山碎屑岩。其形成的矿物以高温、淬火、低压、高氧、缺少挥发分的矿物组合为特征。其形成的矿物以高温、淬火、低压、高氧、缺少挥发分的矿物组合为特征。伟晶

15、作用伟晶作用:指在岩浆结晶作用的末期,残余的岩浆在地壳深处(:指在岩浆结晶作用的末期,残余的岩浆在地壳深处(3-83-8千米)千米)的高温(的高温(400-700400-700)高压()高压(1 110108 8-3-310108 8PaPa)条件下所进行的形成粗大晶)条件下所进行的形成粗大晶体的作用体的作用. . 伟晶岩是岩浆演化的一种较特殊的产物。伟晶岩是岩浆演化的一种较特殊的产物。 在岩浆活动的晚期,当有大量挥发组分存在岩浆活动的晚期,当有大量挥发组分存在时,在侵入体冷凝的最后阶段,便有可能在时,在侵入体冷凝的最后阶段,便有可能形成伟晶岩及相应的矿产。形成伟晶岩及相应的矿产。 矿物晶体很

16、粗大矿物晶体很粗大, ,数厘米至数米,数厘米至数米,淡色结淡色结晶岩晶岩 。 富含富含SiO2 K2O Na2O和挥发分(和挥发分(F Cl B OH等)(如石英、长石、白云母、等)(如石英、长石、白云母、黄玉和电气石等)及稀有、稀土和放射性元素(如锂辉石、绿柱石、天河石黄玉和电气石等)及稀有、稀土和放射性元素(如锂辉石、绿柱石、天河石和铌钽铁矿等)。和铌钽铁矿等)。常可富集形成有独特的经济意义的工业矿床。常可富集形成有独特的经济意义的工业矿床。热液作用热液作用: : 热液在地下数千米至近地表处,在较低温度下(热液在地下数千米至近地表处,在较低温度下(50-50050-500 )和较低压)和较

17、低压力下,从围岩裂隙中析出或交代围岩形成矿物的作用。力下,从围岩裂隙中析出或交代围岩形成矿物的作用。高温热液作用高温热液作用:温度约在:温度约在500-300500-300。主要形成由。主要形成由W Sn Bi Mo Nb Ta Be FeW Sn Bi Mo Nb Ta Be Fe等元素的高电价、小半径的阳离子组成的氧化物和含挥发分的矿物。如黑钨等元素的高电价、小半径的阳离子组成的氧化物和含挥发分的矿物。如黑钨矿、锡石、磁铁矿、绿柱石、黄玉、白云母、电气石、石英和萤石等矿、锡石、磁铁矿、绿柱石、黄玉、白云母、电气石、石英和萤石等. . 中温热液作用中温热液作用:温度一般在:温度一般在300-

18、200300-200。主要形成以。主要形成以Cu Pb ZnCu Pb Zn为主的硫化为主的硫化物和硫盐矿物,如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金等。此外,还常见萤物和硫盐矿物,如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、自然金等。此外,还常见萤石、石英、重晶石和方解石等碳酸盐类矿物石、石英、重晶石和方解石等碳酸盐类矿物 . .低温热液作用低温热液作用:温度约在:温度约在200-50200-50,主要形成,主要形成As Sb Hg AgAs Sb Hg Ag等的硫化物矿等的硫化物矿物组合,如雄黄、雌黄、辰砂、以及重晶石、方解石、高岭石等。物组合,如雄黄、雌黄、辰砂、以及重晶石、方解石、高岭石等。 通常所说的热液指富

19、含各种金属元素的以通常所说的热液指富含各种金属元素的以H H2 2O O为主的挥发组分的岩浆为主的挥发组分的岩浆期后热液。期后热液。 4.2 外生作用外生作用(1 1)、风化作用)、风化作用 在地表或近地表环境中,由于温度变化及大气、水、生物等的作用,在地表或近地表环境中,由于温度变化及大气、水、生物等的作用,使矿物、岩石在原地遭受机械破碎,同时也可发生化学分解而使其组分被使矿物、岩石在原地遭受机械破碎,同时也可发生化学分解而使其组分被带走或改造为新的矿物和岩石,这一过程称为风化作用。带走或改造为新的矿物和岩石,这一过程称为风化作用。 不同矿物抗风化的能力各不相同。一般的,硫化物、碳酸盐最易风

20、不同矿物抗风化的能力各不相同。一般的,硫化物、碳酸盐最易风化,氧化物较稳定。硅酸盐以及自然元素在地表最为稳定。化,氧化物较稳定。硅酸盐以及自然元素在地表最为稳定。黄铁矿黄铁矿FeS2 指在地表或近地表较低的温度和压力下,由于太阳能、水、大气和生指在地表或近地表较低的温度和压力下,由于太阳能、水、大气和生物等因素的参与而形成矿物的各种地质作用。物等因素的参与而形成矿物的各种地质作用。 黄铜矿黄铜矿(CuFeS2)孔雀石孔雀石Cu2CO3(OH)2 褐铁矿褐铁矿FeO(OH)nH2O (2 2)、沉积作用)、沉积作用 指地表风化产物及火山喷发物等被流水、风、冰川和生物等介质挟带,指地表风化产物及火

21、山喷发物等被流水、风、冰川和生物等介质挟带,搬运至适宜的环境中沉积下来,形成新的矿物或矿物组合的作用。搬运至适宜的环境中沉积下来,形成新的矿物或矿物组合的作用。沉积方式:沉积方式:生物化学生物化学沉积:指由生物新陈代谢作用的产物及其遗体的堆积,或生物的沉积:指由生物新陈代谢作用的产物及其遗体的堆积,或生物的生命活动促使周围介质中某些物质聚集而形成矿物及其矿床生命活动促使周围介质中某些物质聚集而形成矿物及其矿床 。机械机械沉积:风化形成的矿物或岩石碎屑随流水、风等搬运至异地沉积的作沉积:风化形成的矿物或岩石碎屑随流水、风等搬运至异地沉积的作用。一般不形成新的矿物。用。一般不形成新的矿物。 风化作

22、用形成的真溶液,因水分不断蒸发而达到饱和,从风化作用形成的真溶液,因水分不断蒸发而达到饱和,从而结晶出各种易溶盐类矿物。而结晶出各种易溶盐类矿物。 化学化学沉积沉积 风化作用形成的胶体溶液,受到电解质的作用发生电性风化作用形成的胶体溶液,受到电解质的作用发生电性中和凝聚、沉淀,形成中和凝聚、沉淀,形成Fe Mn Al SiFe Mn Al Si等的氧化物和氢氧化物。等的氧化物和氢氧化物。 4.3 变质作用变质作用 地表以下较深部位,已形成的岩石由于地壳构造变动、岩浆活动及地地表以下较深部位,已形成的岩石由于地壳构造变动、岩浆活动及地热流变化的影响,其所处的地质及物理化学条件发生改变,致使岩石在

23、基热流变化的影响,其所处的地质及物理化学条件发生改变,致使岩石在基本保持固态的情况下发生成分、结构上的变化,而生成一些列变质矿物,本保持固态的情况下发生成分、结构上的变化,而生成一些列变质矿物,形成新的岩石的作用。形成新的岩石的作用。(1 1)、接触变质作用)、接触变质作用:指由岩浆活动引起的发生于地下较浅深度(:指由岩浆活动引起的发生于地下较浅深度(2-32-3千米)的岩浆侵入体与围岩的接触带上的一种变质作用。千米)的岩浆侵入体与围岩的接触带上的一种变质作用。 (a)(a)热变质作用热变质作用:指岩浆侵入围岩,由于受岩浆的热力及挥发分的影响,:指岩浆侵入围岩,由于受岩浆的热力及挥发分的影响,

24、主要使围岩矿物发生重结晶、颗粒增大(如石灰岩变质成大理岩),或发主要使围岩矿物发生重结晶、颗粒增大(如石灰岩变质成大理岩),或发生变质结晶、组分重新组合形成新的矿物组合的作用。生变质结晶、组分重新组合形成新的矿物组合的作用。 如果围岩是石灰岩,则可形成方解石(重结晶)、硅灰石及透辉石等,如果围岩是石灰岩,则可形成方解石(重结晶)、硅灰石及透辉石等,并由此组成大理岩。并由此组成大理岩。 接触变质作用的规模不大,是由岩浆作用引起的局部性变质过程。接触变质作用的规模不大,是由岩浆作用引起的局部性变质过程。 (b) (b)接触交代作用接触交代作用:指岩浆侵入、与围岩接触时,岩浆结晶作用晚期:指岩浆侵入、与围岩接触时,岩浆结晶作用晚期析出的挥发分及热液使接触带附近的围岩和侵入体发生明显的交代而形析出的挥发分及热液使接触带附近的围岩和侵入体发生明显的交代而形成新的岩石的作用。成新的岩石的作用。 交代作用交代作用是指在地质作用过程中,已形成的矿物与熔体、溶液或是指在地质作用过程中,已形成的矿物与熔体、溶液或气液的相互作用而发生组分上的交换,使原矿物转变为其他矿物的作气液的相互作用而发生组分上的交

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