成因矿物学(矿物的标型性)2
矿物学
答：根据矿物中水的存在及其在晶体结构中的作用，可以分为两类，一类是不参加晶格，与晶体结构无关的，统称为吸附水；另一类是参与晶格或与晶体结构密切相关的，包括结构水，结晶水，沸石水和层间水。（1）吸附水:以中性的水分子的形式存在，不参与矿物晶格，而是被机械的吸附于矿物颗粒的表面或缝隙中，因而不属于矿物的固有成分，不写入化学式。(2）结晶水：以中性水分子的形式存在，参与矿物晶格，由固定的配位位置，其含量固定，与矿物中其他组分的含量成简单的比例关系。（3）介于结晶水与吸附水之间的一种水，以中性水分子形式存在，沸石水在结构占据确定的位置含量有一上限值，上限值为矿物中其他组分遵守定比定律。（4）层间水：介于结晶水与吸附水之间的一种水，以中性水分子存在，存在于层状结构硅酸盐矿物中的结构层之间。（5）结构水：以离子的形式等与矿物晶格的水，也在矿物晶格中有固定的配位位置，并有确定的含量比。
21硬锰矿：灰黑至黑色，条痕褐黑至黑色，半金属光泽，土状者光泽暗淡，不透明
22黄玉：无色或呈淡黄、黄褐、淡蓝、淡红、淡绿等色，透明，玻璃光泽，一组解理完全
23顽火辉石：无色、黄色至灰褐色，玻璃光泽，一组完全解理
24霞石：无色、白色、或灰白色，有时微带浅绿、浅黄、浅红、浅褐、蓝灰等色调，透明，玻璃光泽，断口呈油脂光泽，两组不完全解理，贝壳状断口
8黄铁矿；浅黄铜黄色，表面带黄褐锖色，条痕绿黑色，金属光泽，性脆，断口参差状。
9毒砂；锡白色，条痕灰黑，金属光泽，不透明，性脆，两组不完全解理，锤击之发蒜臭味，灼烧后具磁性
10赤铜矿：暗红色，条痕褐红，金刚光泽至半金属光泽，薄片微透明，性脆，一组布完全解理
11锡石：纯净的锡石几乎无色，很少见，一般为黄棕色至深棕色，条痕白色至淡黄色，金刚光泽，断口油脂光泽，半透明至不透明，性脆，一组不完全解理，贝壳状断口
矿床形成机制与矿物学理论
Part Four
矿床形成机制与矿 物学理论的实践意
义
对矿产资源开发的意义
提高矿产资源的利用率
降低矿产资源的浪费和污 染
促进矿产资源的可持续发 展
提高矿产资源的经济价值
对地质学科发展的贡献
矿床形成机制与矿物学理论的研究，为地质学科提供了新的研究方法和理论基础。
通过对矿床形成机制与矿物学理论的研究，可以更好地了解地球的演化历史和资源分布情况。
矿物晶体 结构的对 称性
矿物晶体 结构的物 理性质
矿物晶体 结构的化 学性质
矿物晶体 结构的形 成机制
矿物的物理性质
硬度：矿物抵抗外力作用的能力 密度：矿物单位体积的质量 导热性：矿物传递热量的能力 光学性质：矿物对光的吸收、反射、折射等性质
矿物的化学性质
矿物的化学成分： 包括元素组成、化 学键类型等
矿物学理论在矿床勘探中的应用
矿物学理论是矿床勘探的基础 矿物学理论可以帮助我们理解矿床的形成机制 矿物学理论在矿床勘探中用于确定矿床类型和成因 矿物学理论在矿床勘探中用于预测矿床规模和品位
矿物学理论在采矿工程中的应用
矿物学理论是采矿工程的基础，它 提供了对矿床形成机制的理解。
矿物学理论在采矿工程中应用于矿 物资源的勘探、开发和利用。
矿床形成机制与矿物学 理论
,
汇报人：
目录
01 矿 床 形 成 机 制 03 矿 床 与 矿 物 学 的 关
系
02 矿 物 学 理 论
04
矿床形成机制与矿 物学理论的实践意
义
Part One
矿床形成机制
矿床的成因类型
变质矿床：由变质作成 的矿床，如煤、铁、锰等
岩浆矿床：由岩浆活动形成 的矿床，如铜、铅、锌等
中国地质大学(北京)结晶学与矿物学问答题和论述题总结简版
问答题1、简述石英族矿物的分类及成因产状。
（7分）答案要点：分类：α-石英，β-石英，α-磷石英，β-磷石英，α-方石英，β-方石英，柯石英，斯石英成因：α-石英各种地质作用下均可形成，β-石英酸性火山岩，α-磷石英β-磷石英，α-方石英，β-方石英，酸性火山岩，柯石英，斯石英陨石，高压成因。
2、简述层状硅酸盐矿物的结构型式及形态物性特点。
（8 分）答案要点：在层状硅酸盐矿物中，按八面体片中阳离子数目不同，可分为两种结构型式。
在四面体片与八面体片相匹配中，［SiO4］四面体所组成的六方环范围内有三个八面体与之相适应。
当这三个八面体中心位置均为二价离子(如Mg2+)占据时，所形成的结构为三八面体型结构；若其中充填的为三价离子(如Al3+)，为使电价平衡，这三个八面体位置将只有两个为离子充填，有一个空着的，这种结构称为二八面体型结构。
若二价离子和三价离子同时存在，则可形成过渡型结构。
本亚类矿物的形态和许多物理性质常与其层状结构密切相关。
形态上，多呈单斜晶系，假六方板、片状或短柱状。
物理性质上，一般具一组极完全的底面解理；低的硬度；薄片具弹性或挠性，少数具脆性；相对密度较小。
玻璃光泽，珍珠光泽。
3、试述矿物的分类及分类依据，并举例说明（15 分）答案要点：大类：化合物类型，类：阴离子和络阴离子种类，亚类：络阴离子结构，族：晶体结构型和阳离子性质，亚族：阳离子种类和结构对称性，种一定的晶体结构和化学成分，亚种：完全类质同象中的端元组分比例，异种（变种）形态物性成分稍异，例如含氧盐大类，硅酸盐类，链状硅酸盐亚类，辉石族，单斜辉石，普通辉石钛辉石。
4、简述辉石族和角闪石族矿物在成分、结构、性质和成因上有何共同和不同之处？（15 分）答案要点：辉石族矿物（1）化学成分和分类辉石族矿物的化学通式可表示成XY［T2O6］。
其中：X=Na+、Ca2+、Mn2+、Fe2+、Mg2+、Li+等，在晶体结构中占据M2位置，Y=Mn2+、Fe2+、Mg2+、Fe3+、Cr3+、Al3+、Ti4+等，在晶体结构中占据M1位置，T=Si4+、Al3+，少数情况下有Fe3+、Cr3+、Ti4+等，占据硅氧骨干中的四面体位置（2）晶体结构在辉石族矿物的晶体结构中，［SiO4］四面体各以两个角顶与相邻的［SiO4］四面体共用形成沿c轴方向无限延伸的单链。
矿物的成因
9
沉积作用
机械沉积
当风化产物被水 流冲刷和再沉积 时，物理和化学 性质稳定的矿物， 就形成机械沉积。 如长石、石英砂 及少量的重矿物， 构成砂岩等沉积 岩。比重较大的 有工业意义的重 砂矿物，在河谷 或其它有利地段 集中堆积，形成 漂砂矿床。Au Pt
18
晶质化与非晶质化
一些非晶质矿物在漫长的地质年代中逐渐变为结晶质， 称为晶质化或脱玻化。
如蛋白石转变为石英 火山玻璃的脱玻化形成石英、长石晶雏等
与晶质化现象相反，一些晶质矿物因获得某种能量而使晶 格发生破坏，转变为非晶质矿物，称为非晶质化或玻璃化。 非晶质化的矿物称为变生矿物。
如晶质的锆石因含放射性元素，由于放射性元素蜕变， 放出能量（射线）而非晶质化变为变生矿物水锆石,进一 步变成曲晶石，与此同时矿物的一系列物理性质也随之变化
磁铁矿等
钙矽卡岩 围岩以石灰岩为主 主要矿物 钙铝石榴子石、钙铁石榴子石、透辉石、
钙铁辉石、硅灰石、方柱石、符山石等
13
火山作用形成矿物的特点
火山作用中矿物自岩浆熔体或火山喷气中迅速结晶，或由火山 热液充填、交代火山岩而形成。在地表，岩浆在常压、高温下 迅速结晶，形成与岩浆成分相对应的各种喷出岩
造岩矿物与岩浆岩类似，区别在于出现高温 相矿物，如透长石、高温石英等。矿物除形 成斑晶外，均成隐晶质。岩石具有气孔、流 纹构造。
热
由于围岩的化学成分及变质条件的不同，将产生
变
不同的变质矿物。以泥质岩为例，泥质岩在热变
质
质热变质条件下形成各种角岩：
低级变质（温度不高）时生成斑点状红柱石；
中级变质时（温度中等），主要生成堇青石、
《矿物岩石学》课程笔记
《矿物岩石学》课程笔记第一章：绪论第一节概念一、矿物岩石学的定义矿物岩石学是地球科学的一个重要分支，它涉及对地球物质的研究，特别是对构成地壳的矿物和岩石的组成、结构、性质、成因以及它们在地质历史中的演化过程的研究。
二、矿物的基本概念1. 矿物的定义：矿物是自然界中具有一定化学成分和晶体结构的均匀固体。
2. 矿物的特征：包括颜色、硬度、光泽、解理、比重等。
三、岩石的基本概念1. 岩石的定义：岩石是由一种或多种矿物组成的自然集合体。
2. 岩石的分类：根据成因，岩石可分为三大类——岩浆岩、沉积岩和变质岩。
第二节矿物岩石学的研究方法一、宏观研究方法1. 地质调查：通过野外实地考察，收集岩石和矿物的露头信息，进行地质填图和剖面测量。
2. 遥感技术：利用卫星或航空摄影获取地球表面的图像，分析岩石和矿物的分布特征。
3. 地球物理勘探：通过重力、磁法、电法等方法探测地下岩石和矿物的分布情况。
二、微观研究方法1. 显微镜观察：使用光学显微镜和电子显微镜观察矿物的形态、结构等特征。
2. X射线衍射分析：通过X射线衍射技术确定矿物的晶体结构。
3. 化学分析：采用原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱等方法分析矿物的化学成分。
4. 同位素分析：利用质谱仪等设备测定矿物的同位素组成，以研究矿物的来源和形成时代。
第三节矿物岩石学的发展简史一、古代矿物岩石学1. 古希腊和古罗马时期：人们对矿物和岩石有了初步的认识，如泰勒斯的水成论和普林尼的《自然史》。
2. 我国古代：古籍如《山海经》和《本草纲目》记载了丰富的矿物岩石知识。
二、近代矿物岩石学1. 17世纪：显微镜的发明使矿物学进入微观领域，矿物学家开始研究矿物的内部结构。
2. 18世纪：矿物分类学得到发展，如德国矿物学家亚伯拉罕·维尔纳提出的矿物分类体系。
3. 19世纪：地质学三大理论的建立，为矿物岩石学的发展提供了理论基础。
三、现代矿物岩石学1. 20世纪：矿物岩石学各分支学科的形成，如矿物物理学、岩石学、地球化学等。
成因矿物学
与其他学科关系
与其他学科关系
成因矿物学成因矿物学要解决地质体的成因与含矿性，所以岩石学、矿床学、地层学和古生物学与它关系密 切，它又是研究矿物形成条件的学科，因此它与实验矿物学、实验岩石学相辅相成。矿物对外界应力反应十分敏 感，因此与构造地质学也密切相关。
成因矿物学和找矿勘探学都为找矿与勘探服务，因此两者密切。成因矿物学还与固体物理学、波谱学、物理 化学和胶体化学等学科有关。
相关学科
相关学科
地质学、构造地质学、板块构造学、矿物学、矿床地质学、地层学、层序地层学、地震地层学、生物地层学、 事件地层学、冰川地质学、地震地质学、水文地质学、海洋地质学、火山地质学、煤地质学、石油地质学、区域 地质学、宇宙地质学、地史学、古生物学、古生态学、古地理学、沉积学、地球化学、岩石学、实验岩石学、工 程地质学。
谢谢观看
科。1979年拉扎连柯提出矿物成因分类纲要，并在矿物成因分类中引入矿物标型学说。中国陈光远与其学生 于1963年提出闪石、绿泥石、黑云母、石榴子石等矿物的成因分类和成因矿物族的概念。1987年陈光远等在其 《成因矿物学与找矿矿物学》一书中进一步完善了成因矿物学理论体系。
研究内容
研究内容
成因矿物学归纳起来有下述4个方面：①矿物的发生、发展、形成和变化的条件和过程，即矿物发生史。主 要包括矿物个体发生史，矿物系统发生史（矿物种属发生史、矿物共生组合发生史、矿物成因年代学）。②矿物 形态、成分、性质、产状的内在及其对介质的依赖关系，反映介质状态和条件的宏观标志和微观标志，即矿物的 标型性。矿物温度计和矿物压力计是矿物特征反映出的矿物形成时的温度和压力状况，属于矿物标型范畴。③矿 物和矿物组合的平衡共生及其时空分布规律。④矿物的成因分类，主要根据不同成因的同一矿物种或族具有的化 学成分特点，并结合其形态、性质等标型，对某种或族的矿物进行成因分类建立体系。根据矿床成因划分的矿床 类型。常用的矿床成因分类是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这3个基本成矿因素来划分的，其中， 成矿作用是划分的主要依据，按此原则划分的矿床成因分类如下：内生矿床岩浆矿床伟晶岩矿床气化热液矿床喷 气矿床(含火山一喷气矿床)接触交代矿床(夕卡岩矿床)热液矿床外生矿床风化矿床残余矿床(残积矿床)淋积矿床 沉积矿床机械沉积矿床(砂矿床)蒸发沉积矿床(盐类矿床等)胶体化学沉积矿床生物一化学沉积矿床(石油、煤等) 变质矿床受变质矿床变成矿床上述成因分类是基本的归类，有人将火山成因矿床独立划出，还可划出由多种成因 形成的层控矿床、叠加矿床等。矿床成因类型的划分有助于合理进行找矿、勘探等工作，也有利于深人研究成矿 规律。随着勘查工作的进展，还将有新的矿床类型被发现，现有的分类还需要进一步补充和完善。
成因矿物学—矿物标型学
金伯利岩(Kimberlite)的标型组合：
镁橄榄石（假象）Forsterite : Mg2[SiO4] 金云母 Phlogopite: KMg3[AlSi3O10](F,OH)2 铬镁铝榴石 Cr-Pyrope: Mg3(Al,Cr)2[SiO4]3 铬透辉石 Cr-Diopsite: Ca(Mg,Cr)[Si2O6] 铬尖晶石 Picotite: MgCr2O4 镁钛铁矿 Picrocrichtonite: (Fe,Mg)TiO3 钙钛矿 Perovskite: CaTiO3 锐钛矿 Anatase: TiO2 金红石 Rutile: TiO2 磷灰石 Apatite: Ca5[PO4]3(F,Cl,OH) 碳硅石 Silicon carbide?: SiC? 金刚石 Diamond: C
黑云母成分
Mg/Fe Al2O3 K/Na CaO BaO Cl F
非矿斑岩
＜0.5 ＞15% ＜8 0.88-1.89% ＜0.02-0.03% ＜2000ppm 700-2000ppm
成分标型：
判断含矿性
黄铁矿： （85个数据） 判断含Cu斑岩： 含矿岩体的黄铁矿含Cu一般超过1000ppm。
标型特征
成分标型：稳定同位素
δ18O（SMOW） δ（样品）=1000（R样品/R标样-1）
——随结晶温度升高而减小。 例：钾钠长石
自生钾钠长石 变质钾钠长石 花岗岩、伟晶岩 钾钠长石
6
12
16 18
28
豫西南铅锌矿
207Pb/204Pb-206Pb/204Pb相关图 15.65 15.6
207Pb/204Pb
标型特征
成分标型：元素对比值
黄铁矿（王奎仁，1989） S/Se：
毒砂标型特征读书报告黄铁矿-
黄铁矿-毒砂矿物标型特征地球科学学院资勘6班邱雄，何宇，刘磊，李晨伟，胡宁宁目录一、前言 (2)二、基本概念 (2)2.1 矿物标型性 (2)2.2 标型矿物 (2)2.3 矿物标型特征 (2)三、黄铁矿-毒砂矿物标型特征 (2)3.1 物理标型特征 (2)3.1.1 颜色标型特征 (2)3.1.2 形态标型特征 (3)3.1.3 硬度值 (3)3.1.4 比重值 (4)3.1.5 反射率 (4)3.1.6 热电性标型特征 (5)3.1.7 电子顺磁共振(EPR ) 波谱 (5)3.2 化学成分标型特征 (6)3.2.1 主要成分、微量元素及稀元素的标型特征 (6)3.2.2 稳定同位素标型特征 (6)3.3 晶体形态、结构及晶胞参数标型特征 (7)四、结语 (7)主要参考文献 (8)一、前言矿物标型特征属于找矿矿物学研究的范畴。
所谓找矿矿物学是指，在地质找矿中运用矿物标型学说，应用成因矿物学理论进行找矿实践的新兴学说。
几乎所有金矿床中的毒砂都含Au，毒砂和黄铁矿一样都是“不可见金”的主要载体矿物。
不可见Au通常优先富集于毒砂中。
因此探讨毒砂的标型特征多以金矿床中的毒砂为例，故本文中所介绍的毒砂的标型特征仅以金矿床中的毒砂为例。
二、基本概念2.1 矿物标型性矿物标型性包括标型特征、标型矿物、标型组合等方面。
标型组合是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可以标志一定温度、压力、介质条件等。
在每一种地质作用中。
由于具体地质介质条件差异。
可以形成其特有的矿物组合。
2.2 标型矿物矿物标型性包括标型特征、标型矿物、标型组合等方面。
标型组合是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可以标志一定温度、压力、介质条件等。
在每一种地质作用中。
由于具体地质介质条件差异。
可以形成其特有的矿物组合。
2.3 矿物标型特征矿物标型特征是指在不同地质时期和地质作用条件下，形成在不同地质体中的同一种矿物，其各种性质所表现出的差异，强调矿物的复成因性。
矿物学 第四章 矿物的物理性质2-力学性质及其它物性 图文
石英贝壳状断口
黄铁矿的断口
小结：解理、裂开和断口的识别
1、解理
1）区分晶面与解理面； 2）全面描述解理应包括：等级、方位、组数、夹角；
3）解理组数必须在同一单体上进行：一般选棱、角较突出、
自由面出露较多的颗粒上，对着光线转动矿物不同方向观察； 解理的组数与夹角可从解理纹得到反映。
2、裂开：产生的原因与解理不同；
例如：
石盐、方铅矿：‖{100}立方体解理，三组互相垂直； 闪锌矿：‖{110}菱形十二面体的解理，六组； 石墨：‖{0001}平行双面的解理，一组。
★解理面上之解理纹可示出解理的组数和夹角。
解理的组数和夹角可在解理面上的解理纹上 体现出来。
∥01 1}
∥{001}
∥{hk0}
的异向性特点。
2．裂开
某些矿物晶体在应力作用下，有时可沿着晶格内一定的结晶方 向破裂成平面。裂开的平面称裂开面。 注意：从现象上看，裂开酷似解理，也只能出现在晶体上。
产生的原因与解理不同： 主要取决于杂质的夹层及机械双晶等结构以外的非固有因素。 裂开面往往沿下列方向产生：
（1）裂开只见于某些矿物的某些晶体上，也可能不遵循晶体 的对称性。
晶体中可有一种或几种不同等级的解理。
白云母的极完全解理 ‖{001}
方铅矿 ‖{100}完全解理
方解石‖{ 101 1 }完全解理
辉石的中等解理
‖{110}
角闪石晶体
橄榄石的不完全解理
解理的表示方法：
★解理反映出晶体的异向性和对称性。 通常用相应的单形及其符号来表示解理的 方向、组数和夹角。
∥{110} ∥{001}
矿物的解理
方解石 萤石
闪锌矿
重晶石
【免费下载】黄铁矿成因矿物
推荐：黄铁矿成因矿物讨论黄铁矿是地壳中分布最广泛的硫化物，也是金矿床中最重要的载金矿物，特别是在热液型金矿床中更加广泛存在，前人对其标型特征做了大量的工作（徐国风，1980；Коробеиников,1985；史红云，1993；李红兵，2005）。
不同物理化学条件下形成的黄铁矿的形态、成分等特征都有较大的差异（宋焕斌，1989）。
黄铁矿的化学式是FeS2，硫化物是地球化学相中还原相的代表，研究它对了解早期成岩阶段的环境特征和变化有重要意义。
主要采用的测试方法有：1、首先，在立体显微镜镜下观察黄铁矿形态特征。
2、其次，用扫描电镜观察黄铁矿表面微形貌特征。
3、再次，采用激光剥蚀电感耦合等离子质谱分析黄铁矿中微量元素及稀土元素的分布特征。
4、最后，测试样品中黄铁矿的热电性标型特征。
一．黄铁矿形成阶段黄铁矿在矿床中分布广，含量高，黄铁矿的形成从成矿早期一直延续到成矿后期，根据矿化蚀变期次及矿物共生组合，本矿区的黄铁矿可分为三个世代：第一世代黄铁矿（PyⅠ）：黄铁矿呈稀疏浸染状产出，可见少量立方体晶形。
第二世代黄铁矿（PyⅡ）：石英呈细脉状穿插充填原岩，黄铁矿在石英脉中呈细脉浸染状。
第三世代黄铁矿（PyⅢ）：黄铁矿呈斑状、团块状分布于绿泥石﹑绿帘石、石英及方解石细脉、网脉或团粒之中。
二．产出特征黄铁矿在形成上经历了不同的成矿阶段，是金属矿物中占绝对优势的硫化物，也是最主要的载金矿物，黄铁矿在形成过程中经历了5个形成阶段。
具体特征如下：Ⅰ、黄铁绢英岩阶段：为早期的脉侧蚀变岩阶段，黄铁矿主要呈星散浸染状产出。
Ⅱ、黄铁矿-石英阶段，主要呈浸染状、条带状产出。
Ⅲ、石英-黄铁矿阶段：主要以条带、团块、脉状形式产出，为主成矿期的产物。
Ⅳ、石英-多金属硫化物阶段：黄铁矿颗粒大小不一，条带状产出，主要以条带、团块、脉状形式产出。
Ⅴ、石英-碳酸盐阶段，为成矿晚期产物，黄铁矿颗粒较大，主要呈浸染状、网脉状产出。
三．工作原理矿物热电性是金属或半导体矿物在温差条件下产生热电效应的反应（苏文超，1997），主要受温度和微量元素组分等条件制约。
第15章 矿物的成因
四、矿物的标型性：
2、矿物的标型特征 矿物的标型特征：能反映矿物的形成和稳定 条件的矿物学特征。简称矿物标型。 矿物的空间分布、多成因性及多世代性，决 定了同种矿物在晶形、物性、成分、结构等方面存 在着明显的差异。 形态标型 物理性质标型 化学标型 结构标型
矿物标型包括：
四、矿物的标型性：
例如：等轴晶系矿物(如金刚石、黄铁矿、萤石等)的晶 体形态具标型意义：立方体｛100｝指示形成于低温条件下， 八面体｛111｝则为高温条件下形成； 电气石黑色者指示形成温度高于300℃，绿色者系在约 290 ℃条件下结晶而成的，而红色者的结晶温度约在150 ℃ ； 黄铁矿(理想化学式为FeS2)的Fe/(S+As)非化学计量具标 型意义：若Fe/(S+As)值明显大于0.5，指示其属浅部形成， 而当Fe/(S+As)值小于或略大于0.5时，则反映它是深部产物； 变质白云母的晶胞参数b0值随压力的升高而增大，等等。
一、形成矿物的地质作用
2、外生作用：地表或近地表处由于太阳能、水、
大气和生物等作用参与的形成矿物 的地质作用。 包括：风化作用、沉积作用。 （1）风化作用：原先形成的矿物、岩石在太阳能、 水、大气和生物等作用下发生机械破碎、化学分 解，被溶解、粉碎的成分被流水带走，留下的成 分重新组合、改造成新的矿物、岩石。 不同矿物抗风化能力不同：硫化物最易被风化，氧化 物、硅酸盐较稳定。
形成矿物的地质作用
矿物的形成与体系化学组分的活动性
矿物的时空关系
矿物的标型性 矿物的包裹体 矿物的变化
一、形成矿物的地质作用
一、形成矿物的地质作用
1、内生作用：
地球内部热能所导致的各种地质作用，包括： 岩浆作用、伟晶作用、热液作用、火山作用等。
金矿成因矿物学与找矿矿物学
Au0, Cr3+ Au1+, 3+, Cr6+
Au0, Cr3+
基
底
活化 变
质
作 用
构
造
运移
岩 浆
活
动
金 矿 成
富集 矿
作 用
提出该亚族中含铬种属 在成岩成矿过程中具有示踪 性作用，将结晶基底变质作 用、构造岩浆活动与金矿成 矿作用有机地联系起来，揭 示出三者之间隐蔽继承关系， 追踪Au在成岩成矿作用中活 化、运移、沉淀、富集的机 理，应用矿物学为研究矿质 来源开辟新途径。
而含铬绢云母化等即绿化，指示较还原环境，有 利于金的还原沉淀，因此在野外把红化蚀变与绿 化蚀变结合起来考虑，便可快速、简便、经济、 有效地开展金矿床找矿勘探与评价工作。
黄铁矿矿物学填图
谢谢大家
研究矿物与介质的交互作用与标示介质状态 和条件的宏观标志和微观信息
找矿矿物学
矿物是找矿信息的载体 找矿矿物学是成因矿物学理论在找矿实
践中的应用 找矿矿物学是矿物标型学说在找矿中的
应用
矿物标型性
标型组合 标型矿物 标型特征
标型组合
是指在特定形成条件下形成的矿物组合，可 以标志一定温度、压力、介质条件等
1.主要成分和微量元素标型 （1）成因图解 （2）矿物组分温压标志 （3）变价元素氧化—还原标志 （4）氧逸度（fO2） （5）氧化还原电位（Eh）值与介质pH值 2.稳定同位素标型 3.包裹体成分标型
变价元素的氧化—还原标志
含Fe3+、Mn4+、Cu2+、Sn4+、SO42- 为氧化条件 含Fe2+、V3+、Cr3+、Mn2+、S2- 为还原条件 氧化系数（Fe2O3/ FeO或Fe3+/ Fe2+）：
化学矿的矿物学特性与形态学
晶体结构的类型：包括 单晶、多晶、非晶等
晶体结构的稳定性：决 定了化学矿的物理性质
和化学性质
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硬度：化学矿的硬度通常较高，不 易破碎
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颜色：化学矿的颜色通常较为鲜艳， 易于识别
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熔点：化学矿的熔点通常较高，不 易熔化
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密度：化学矿的密度通常较大，不 易漂浮
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化学矿开采过程中，应采取环保 措施，减少对环境的破坏
化学矿加工过程中，应采用节能 减排技术，降低能耗和排放
化学矿开采和加工过程中，应注 重资源循环利用，提高资源利用 率
化学矿开采和加工过程中，应注 重生态修复，保护生态环境
汇报人：
晶体形态与矿物 学特性的关系： 晶体形态是矿物 学特性的重要表 现之一，可以反 映矿物的化学成 分、物理性质等
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化学矿的集合体 形态包括晶簇、 晶粒、晶片、晶 柱等
晶簇形态：由多 个晶粒聚集而成 的集合体，具有 规则的几何形状
晶粒形态：单个 晶粒的形态，包 括立方体、八面 体、十二面体等
晶片形态：由多 个晶粒组成的薄 片状集合体，具 有规则的几何形 状
晶柱形态：由多 个晶粒组成的柱 状集合体，具有 规则的几何形状
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化学矿的表面形态多样，包括颗粒 状、片状、针状等
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表面纹理多样，包括光滑、粗糙、 凹凸等
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表面硬度多样，包括软、硬、中等 等
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表面颜色多样，包括黑色、白色、 红色、绿色等
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表面光泽度多样，包括光泽、哑光、 半哑光等
晶体形态是指化学矿晶体的形状和 结构，如立方体、六方体、八面体 等。
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矿物标型特征及其对不同成矿作用的标识--以金红石为例
88管理及其他M anagement and other矿物标型特征及其对不同成矿作用的标识——以金红石为例李佳俊（成都理工大学地球科学学院，四川 成都 610059）摘 要：矿物的标型特征是指能够反映矿物或地质体一定成因特点的矿物学标志，本文选取金红石为研究对象，系统总结金红石的化学标型、结构标型、形态标型和物理性质标型及其地质意义。
金红石是自然界中重要的副矿物，其形态，成分和其他特征对于指示来源，来源和矿化非常重要。
在本文中，作为研究对象，主要从不同来源的金红石矿床中选出金红石，并对与不同矿化作用有关的金红石形态，大小和组成的特征进行统计分析。
最后，对金红石特征如形状、粒度、发生情况、组成等的系统在一定程度上进反映出了金红石的成因极其相关信息。
关键词：金红石；标型特征；成矿特征；成矿阶段中图分类号：P619.2 文献标识码:A 文章编号：11-5004（2020）23-0088-2 收稿日期：2020-12作者简介：李佳俊，男，生于1995年，汉族，四川资阳人，硕士学历，研究方向：矿床学。
1 金红石概述金红石的矿物学分类，是属于氧化物分类当中的链状氧化物，其理论学的组成成分为：Ti 含量为60%；O 含量为40%，并且在其中还常常伴有Fe 2+、Fe 3+、Ta 5+、Nb 5+、Cr 3+等成分混入到矿物当中。
其中主要以Fe 含量的黑色矿物称之为铁金红石。
Fe 2+可和2Nb 5+或Ta 5+与3Ti 4+构成异价类质同像置换。
当Nb 大于Ta 时，称铌铁金红石；当Ta 大于Nb 时，称钽铁金红石（王琪，2019）。
金红石的矿体结构属于四方型的晶体体系。
其浸提的结构基本为[TiO6]配位八面体。
[TiO6]配位八面体是沿C 轴进行排列，下[TiO6]配位八面体以链状排列，并且链通过[TiO6]配位八面体的角顶点连接。
以{110}作为双晶平面，同时形成双膝状，三胞胎或环形六边形。
骨料通常是密集的和块状的。
矿物岩石课件：矿物标型
量最大，具有极为重要的标型意义。
例如，黄铜矿CuFeS2的主要元素量比与形成温度有关。当形成温度高于 200 ℃时，硫的含量就不足，即（Cu+Fe)︰S>1；形成温度越高，硫的含量越
不足；当形成温度低于200 ℃时，黄铜矿的成分与理想化学式一致，即
（Cu+Fe）︰S=1。
黄铜矿
三、矿物标型特征
不同类型岩浆岩中黑云母的Mg、Fe含量变化具有标型特点：产于超基 性岩中的黑云母最富Mg而贫Fe，基性岩次之，中性岩中Mg、Fe含量相近， 而在酸性岩中却富Fe贫Mg，尤其是在花岗伟晶岩中最富Fe贫Mg。
三、矿物标型特征
例如，黄铁矿是绝大多数热液矿床中都出现的矿物，其形态特征能够 给出矿床成因和成矿远景方面的重要信息。
当黄铁矿呈立方体或八面体习性时，指示是在低过饱和度、低硫逸度 和较高温（约高于300℃）或较低温（约低于200℃）条件下形成，含金 性差；
各种形态黄铁矿
三、矿物标型特征
当黄铁矿呈五角十二面体习性时，指示是在高过饱和度、高硫逸度和中温 （200～300℃）条件下形成，含金性好。
黑云母
三、矿物标型特征
3.结构标型：矿物的结构标型主要反映在晶胞参数、离子配置、多型、 有序度和键长等方面。
许多矿物的晶胞参数都能提供重要的成因和找矿信息。金伯利岩中与金 刚石共生的镁铝榴石，由于成分中富含Cr，其晶胞参数a0远比产于“非金伯 利岩”中的镁铝榴石要大。
镁铝榴石
三、矿物标型特征
4.物理性质标型：矿物物理性质如颜色、硬度、密度、磁性、电性、发光性等 均可有一定的标型性。
三、矿物标型特征
例如，锆石在岩浆岩、沉积岩、变质岩中均有分布，随着生 成条件的不同，它在晶形、颜色、微量元素含量等方面表现出明 显的差异。
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如金刚石原只产于金伯利岩岩筒中，现发现在钾 镁煌斑岩中、基性、超基性岩包体中也有产出，其 中钾镁煌斑岩型金刚石矿床已成为一重要的金刚石 矿床类型。
海绿石：原是海相地层的指示矿物，现在不同 盐度的陆相水体沉积物中也有发现。 3）区域性：有些标型矿物具有全球的适用性， 而有一些只是在某一区域或某一矿床或矿区内适用 ，这是由于当地的构造地质背景决定的。
形成和稳定于某种特定的地质环境，或者只在某一特定的地质作用 中形成的矿物。
特点： 1）矿物的单成因性：
在自然界有些矿物主要趋向于或者只有一种成因。如：铬铁矿主要 产于超基性岩中；斯石英、柯石英专属于高压冲击变质成因（多在陨石坑 和上地幔）；辰砂、辉锑矿是低温热液矿床的标志。
2）标型矿物的相对性：
一些是单成因的矿物，在其它成因中也有发现。
5．分布于不同地质时代和不同矿床类型、不同岩石类型中的 矿物同位素组成不同。
如：沉积碳酸盐：δ13C，接近于0值（PDB； 岩浆成因的碳酸盐矿物：δ13C -5.3～-7.0‰； 有机质堆积物：δ13C -２4～-29‰； 基性超基性岩矿物组合包裹体中金刚石：δ13C -0.25～-03.44‰ 陨石中有金刚石δ13C -0.58～-0.63‰ 冲击岩中的金刚石δ13C -1.32～-1.87‰
黄铁矿中的Co/Ni：
王奎仁（1989）通过我国65个点，共115件黄铁矿样品的 分析研究指出不同成岩成矿条件下形成的黄铁矿其Co/Ni有一定 的标型特征。 同生沉积：显著小于1，范围0.011～ 0.37 沉积改造：随改造强度而增大，从0.16～0.8到接近于1 沉积变质：随变质程度加深而增大，从1.47～5.75
二、离子占位标型
一些结构复杂矿物中离子占位与其形成时的物理化学条件关系密切。 例如辉石的结构类型受化学成分和温度的控制； 辉石晶体的化学式基本上可用M1M2X2O6表示，X位置通常进行类质 配位数为6，M1位置为Ti4+, Al3+, Cr3+, Fe3+, 同 象代替的是Al, Si 它们占据四面体孔隙，配位数为4，M1M2为八面体孔隙， M2位置为Ca2+, Li+, Na+, K+
火山块状硫化物矿床
理想分带： 上部: 含Pb、Zn 黄铁矿带 中部：含Cu黄铁 矿带 下部：含Cu网脉状 矿体 “黑矿” 上：“黑矿” 中：“黄矿” 下：“硅矿” 边：石膏矿
流体包裹体证据 蛇绿岩型 (Sypurus Type) 塞埔路斯 硫化物-石英脉 L-V包裹体, Th300-370℃，盐度3.5wt%, 似正常海水
1．同种矿物中稳定同位素组成随温度变化： δ18O值随温度的升高而减小。 δ样品（‰）=（R样品/R标样-1）*1000 R样品=18O样品/16O样品 R标样=18O标样/16O标样（原子数目比） 如钾长石:
高温结晶的钾钠长石:δ18O：6-12‰ 中等温度:12-16‰ 外生沉积的钾钠长石:18-28‰
第二章 矿物的标型性
第一节 矿物标型概述
第二节 矿物化学成分标型 第三节 矿物晶体结构标型 第四节 矿物晶体形态标型 第五节 矿物物理性质标型 第六节 矿物标型的实际应用
第一节 矿物标型概述
一、标型矿物 二、标型矿物组合
三、矿物标型特征
一、标型矿物（typomorphic mineral)
定义：
此外S/Se， Se/Te, Pb/Zn等都可以作为黄铁矿的 标型之一。
闪锌矿中的Fe/Zn：随温度增高而增大
火山岩中明矾石的K2O/Na2O：可反映原岩的特征 安山岩：0.7 英安岩：2.5 流纹岩：8.0
天河石中的Rb/K， 斜长石的Ca/Al等均有一定的
标型意义。
五、稳定同位素标型
在不同地质体的矿物中，组成物质同位素的分 馏和富集具有不同的特征，因此，矿物的同位素组 成特点具有标型意义。 矿物稳定同位素标型研究成果，可以提供成岩 、成矿、温度、物质来源（壳源、幔源、混合源） ，形成物理化学条件以及演化历史的资料。
矿物的标型特征主要有下面几种：
1、化学成分标型；
2、矿物的晶体结构标型；
3、晶体形态标型；
4、物理性质标型；
5、谱学特征标型等。
第二节 矿物化学成分标型
一、矿物成分变化与温、压条件的关系 二、主要组分标型 三、微量元素标型 四、元素比值标型 五、稳定同位素标型 六、矿物包裹体成分标型
一、矿物成分变化与温压条件的关系
四、元素比值标型
矿物成分中某些成对元素含量的比值变 化，往往受到形成条件的制约。因此，人常 应用它们作为推断矿物形成过程中物理化学 条件的依据之一。它们对研究岩石和矿床的 成因类型、成矿深度，以及解释地质环境等 问题，具有重要的意义。
黄铁矿中的S/Fe：
铜镍硫化物矿床：0.878 岩浆热液矿床：0.887 斑岩型矿床：0.91 火山-沉积块状硫化物矿床：0.96 大多金矿床也多小于理论值（0.871）,为亏硫型。
二、主要组分标型
组成矿物的主要元素 和主要的类质同象混入物 形成的标型特征。如橄榄 石中的Fe、Mg；黑云母中 的Fe、Mg； 闪锌矿中的Fe ； 黄铁矿中的Fe,S等 右图是泰查赖雅（ 1971）据225个样品获得从 斜方辉石的FeO+Fe2O3+MgO 与Al2O3的含量看其成因的 图解。
三、微量元素标型
黑矿型 （Kuroko Type）
L-V包裹体为主， Th：网脉状硅矿Q 280-330℃，其上层状黑矿 (Q,Sp)200-310℃；盐度：2-5wt%NaCl，
第三节、矿物晶体结构标型
一、晶胞参数标型 类质同象替换和温度压力，氧化-还原条件等都 对矿物的晶胞参数产生影响。 如：热液金矿床中黄铁矿的晶胞参数主要与Co, Ni的类质同象替换有关。同时类质同象的替换又与成 矿深度和温度有关。因此，黄铁矿的晶胞参数常做为 其标型特征之一。
微量元素对地质环境反映非常敏感，所以具有重要的 标型意义。 如：花岗岩中萤石矿物Mn2+ 具有重要的标型意义。 Mn2+与成矿作用类型和成矿深度有一定的关系。不同深
度花岗岩中萤石矿物中Mn2+ 的含量，呈现随深度增大Mn2+ 的
含逐渐降低的趋势。
又如：金矿床中含金黄铁矿和毒砂（FeAsS)中的微量元素受形成深 度和矿石类型的影响比较明显。
2．在不同的氧化态下其同位素组成的变化 3．随结晶演化而变
硫在不同氧化态下S2-—S—SO2—SO32-—SO42-，其δ34S依次增加。 δ34S从基性岩演化为花岗岩其值从+2.3～3.6‰。
4．同一成矿条件下在从早期到晚期矿物中富集不同
矽卡岩铅锌矿中 : 早期闪锌矿：δ34S+0.54～2.73‰ 晚期方铅矿:-1.5～+2.25‰
As、Sb、Bi特征：As存在于所有黄铁矿中，且浅部至
深部其平均含量有所降低；而Sb在含金黄铁矿中的含量比黄铁矿 高；Bi对于中部细脉型黄铁矿和毒砂不是特征元素，但在深
部含量低于浅部；这三种元素都趋于在浅部富集。
Au、Ａg特征：黄铁矿和毒砂中Ａu均多于Ag。总的趋势 是由浅至深，Ａu, Ag含量增多。一般深部者Au/Ag变化范围 小， 为５－３。只是中部石英脉型毒砂Au/Ag特别高，达 33.9。浅部黄铁矿的Au/Ag接近于1。 Ga特征：在所有黄铁矿和毒砂中，Ga含量稳定，其含 量略大于地壳克拉克值。
三、有序无序标型
矿物在结晶过程中，质点总是趋向于按照能量最低的方式，进入某种 特定的位置，形成有序结构。而无序结构则是各处质点分布不同，能量有 高有低，不是最稳定状态。 1．温度升高，从有序向无序转变；温度缓慢降低：从无序向有序转变。 如：长石中Al-Si的置换： 高温变为无序，低温有序置换；对于碱性长石、透长石，完全无序 状态，为高温稳定相；正长石，部分有序状态，为中温稳定相；最大微斜 长石，完全有序状态，低温稳定相 2．对花岗岩体从边缘相到中间相：有序度是从低到高 3．从岩体形成的年龄来说：形成时代越老的岩体中有序长石百分比越高 4．有序度还可以作为找矿标志：如有人对一些与铬铁矿床有关的橄榄石的 有序度发现，近矿橄榄岩的有序度略高于远矿橄榄岩。 5．不同成矿阶段的含铁白云石其有序度不同，如太白金矿
Pb、Zn、Cu特征：所有黄铁矿和毒砂中都含Pb、Zn、Cu ，但中部含Pb、Zn最高；Cu在这两种矿物中由深部到浅部含 量由少到多；即：Pb、Zn趋于在中部富集，Cu趋于在浅部富 集。 Ti、V、Cr、Mn特征：在中部细脉浸染型黄铁矿和毒砂 中Ti、V、Mn含量明显高于深部；Cr由深部至浅部含量上升 。 Co, Ni特征：中部石英脉型黄铁矿中Co、Ni含量最高 ，Co/Ni比值随深度变浅而增大；而浅部黄铁矿中Ni含量明 显降低，Co/Ni>=1。 Ｍo、Sn特征：浅部黄铁矿中 Mo含量最高，中部细脉浸 染型黄铁矿Ｍo含量次之，但Ｓn的出现频数不如Mo。
每一种矿物或矿物共生组合都是在一定的温 度和压力条件下形成的。 如类质同象替换，半径大的离子替换小的使 分子体积增大，是在压力降低时发生，反之则是 压力升高时进行。
而一些类质同象的替换与温度有关，如闪锌 矿中的Fe，因此可利用某些矿物的类质同象替换 元素之间的比进行温度和压力的计算，即矿物地 温计或压力计。
B
A
C D
5．按A/D与B/D的 值求CO2的重量百 分数，在右图中求 出CO2的浓度; 例: A/D=0.15 B/D=0.20 CO2Wt%=26.5
B A
6. 测出该 包裹体的均 一温度 Th=250℃; 7. 在右图 中求压力 P=1100Bar
对密西西比河谷型铅锌矿的成因争论:
沉积说： 规模大、分布广、层位稳定、成分简单与火成岩无 关，围岩蚀变不明显； 热液说： 矿化为脉状，晶洞状，闪锌矿Th 115～135 ℃。 E. Roedder的工作结果 1）包裹体类型： L-V， L，有时含有机质， 未见含子晶多相包裹体、CO2包裹体 2）Th：75～200 ℃， 集中 100～150 ℃ 3）盐度：15～20wt%NaCl，密度大：1.18g/cm3 4) 硫同位素变化大, +8.08~31.36‰ 结论: 沉积盆地深部循环的热卤水, 搬运Pb-Zn成矿