《矿物学（第2版）》课件4第四 讲：矿物的成因及命名

1、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硬玉（翡翠）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91 内生地质作用：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

2、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1112（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

3、，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

4、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

5、属矿产。尖晶石172 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

6、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

7、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233 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

8、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262728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

9、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

10、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。 343536SiO2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

11、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

12、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： 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444546（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-

13、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)2 482 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。 493 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 碳酸盐第八