第四章矿物的形成

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成因矿物学(矿物共生分析)4

成因矿物学(矿物共生分析)4

1.4 矿化阶段 指一个矿化期内的一段较短成矿作用中矿物堆积 过程,又称成矿阶段。同一矿化阶段所形成的矿物属 于一个共生组合,是一次成矿过程的产物。 不同矿化阶段,反映了成矿地质条件和物理化学 环境有一定的差异。各矿化阶段之间常有较短时间间 隔(中断),一般代表成矿作用(构造)平静期。同一矿 化期内可以包含一个或多个矿化阶段。 划分矿化阶段的主要标志是: 划分矿化阶段的主要标志是: ①先前的矿物沉淀被后继阶段的矿物脉和细脉切 穿; ②先前阶段的矿物集合体角砾化,其碎块被新矿 化阶段的矿物质所胶结; ③先前阶段形成的矿物共生组合被晚阶段的矿物 共生组合穿插、交代和胶结。
由于在开放体系中,T,P和组分浓度可在一定范围 内变化,因此该体系的自由度应大于:2+Cm(活动组 分数) 即:f>=2+Cm, 而C=Cm+Ci Cm:活动性组分数 Ci:隋性组分数 带入相律公式 f=(Cm+Ci)-p+2>=2+Cm Ci>=p (柯尔仁斯基矿物相律)
第二节、矿物共生分析的基本程序 第二节、
1.3 矿化期: 矿化期: 一个较长的成矿作用中矿物堆积过程,又称成矿 期。不同的矿化期反映了成矿地质条件和物理化学条 件有显著的差别,同时各矿化期之间具有较长的时间 间隔。 根据成矿作用的特点,可以划分出岩浆矿化期、 伟晶岩矿化期、气化-热液矿化期、风化矿化期、沉 积矿化期、变质矿化期和表生矿化期等。一个矿床中 的某类矿石一般均属于一个矿化期,由它可以确定矿 床的成因,但也有个别矿石属于两个或多个矿化期叠 加构成。 划分矿化期的主要标志是:①矿床基础地质、成 矿地质条件和矿体的产出特点;②矿化期中典型的矿 物组合和矿石结构、构造的特点。

第四章 矿物共生组合 变质相和变质相系

第四章 矿物共生组合 变质相和变质相系

① A+B+C
② B+C+D
A和D不接触
① Qtz+Cal; ② Qtz+Wo.
Qtz+Cal+Wo.
① Qtz+Cal; ② Qtz+Wo; No Wo+Cal
2. 成分-共生图解
• 成分-共生图解或共生图解
• 若一个岩石系统由3种组分组成, 根据Godlschmidt矿物相 律, 可能的组合中矿物数应是3、2或1, 用一个三角图来表 示岩石三组分矿物成分, 把该图解分成一系列小三角形就 能直观地表示矿物共生关系.



例如, 只有总组分具有相应于 (A)的 成分时, 才有可能发育矿物x, 因为这 时的总组分富含x 成分 假设xyz是一个重要的指示矿物 (如 石榴石). 这个图可以解释为什么并 不是所有的泥质岩都含石榴石, 尽管 它们都在石榴石带中 任何一个具有总组分为 (A) 的岩石 都将不含石榴石
④ ⑤
这个图也解释了为什么一些矿物对不能共存. 矿物x 在目前的条件下, 不能 与矿物y, xyz, or z 保持平衡, 因为结线分割了这些矿物对 类似的矿物z 不能与矿物x, x2z, or xyz 共存

必须指出,Goldschmidt矿物相律描述的是P-T图解上 双变区内或变质地体的变质带内的矿物共生规律。而PT图解的单变线上或变质地体等变线上出现的矿物相数 要比矿物相律允许的相数多1。

化学必修2第四章金属矿物的开发和利用课件

化学必修2第四章金属矿物的开发和利用课件
(2)若将氧化铁换成氧化镁,该反应能否发生? ___不__能___(填“能”或“不能”),理由是 ___镁__比__铝__活__泼__,__铝__不__能__置__换__镁______。
(3)铝热反应的用途有哪些 __用__于__焊__接__钢__轨__;__冶__炼__某__些__金__属_____。
电解法
热还原法
热分解法
在金属活动性顺序中,钾、钠、钙、铝等几种金属 的还原性很强,这些金属都很容易失去电子,因此不能 用一般的方法和还原剂使其从化合物中还原出来,而只 能用通电分解其熔融盐或氧化物的方法来冶炼。
2Al2O3电==解==4Al+3O2↑ 2NaCl电==解==2Na+Cl2↑
回收金属的意义: (1)节约矿物资源; (2)节约能源; (3)减少环境污染
2.热还原法
高温
Fe2O3+3CO == 2Fe+3CO2
加热
CuO+ H2 == Cu+H2O
要点二 铝热反应 1.反应实验
实验 操作
实验 现象
镁条剧烈燃烧,放出一定的热,使氧化铁 粉末和铝粉在较高温度下发生剧烈的反应。 反应放出大量的热,并发出耀眼的白光。 纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中
3.(1)在一次化学晚会上,一位同学表演了一 个有趣的魔术:用蘸有饱和硫酸铜溶液的玻璃 棒在一洁净的铁片上点上数处,所点之处,点 铁成“金”。你知道其中的奥妙吗?请用化学 方程式表示其反应原理:

选矿学课件——第一篇 第四章 矿床、矿石学基础

选矿学课件——第一篇 第四章 矿床、矿石学基础
选矿学
第一篇 矿石学基础
第四章 矿床、矿石学基础
一、有关矿床的基本概念 (一)矿产的种类
矿产的分类有多种方式,如按产出状态 可分为气体矿产、液体矿产、固体矿产三 种;按矿产的性质及其主要工业用途,又 可分为金属矿产、非金属矿产、可燃有机 矿产和地下水资源四类。考虑到宝玉石的 具体情况,下列主要介绍后一种分类方案。
板块矿体。宝玉石矿床中的砂矿、 地表(露天矿)或埋于地下(隐
残坡积矿床可呈这种类种产出。 伏矿)。
矿脉:是指产于各种岩石裂隙中 的脉状矿体,属典型的后成矿床。 宝玉石矿床呈这种形式产出和矿 体较多。
(3)矿体与岩浆岩的关系。 (4)矿体与围岩的关系。 (5)矿体与地质构造的关系。
(四)围岩和母岩
1、围岩 指矿体周围的岩石。由于矿床成因的复杂性,因而 矿体与围岩的关系也变化多端。
2、后生矿床 指矿体的形成明显晚于围岩的一类矿床。例如某些 热液矿床,其矿脉切穿围岩,其形成时间明显晚于 围岩。
(三)矿体的形状和产状
1、矿体的形状
(3)柱状矿体:是指一个方面
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(1)等轴状矿体:指三轴在三度 空间大致均衡延伸的矿体。按其 规模又有不同各称,例如直径数
延伸较大、而其它两个方面延伸 较小的矿体类型。金刚石矿体常 呈这种形状产出。
(1)固体的可燃有机矿产:如煤、油页岩、地蜡、 地沥青等。

矿物学

矿物学

第二章第一节1.晶体的概念:晶体是具有格子构造的固体(内部质点在三维空间作周期性的重复排列的固 体)。2.晶体的基本性质:自限性,均一性和异向性,对称性,固定的熔点,最小内能和稳定性。自限性:晶体在生长过程中,如果环境适宜且有足够的自由空间,能自发地形成规则的几何 多面体形态。均一性:同一晶体的各个部分物理性质和化学性质完全相同。异向性:晶体的性质随方向不同有所差异。对称性:格子构造中结点的周期性重复排列,导致晶体中相同的晶面、晶棱和角顶重复出现。固定的熔点:同一个晶体的各个部分质点排列相同,破坏其不同部分所需温度是一样的,所以有固定的熔点。最小内能和稳定性:在相同的热力学条件下,晶体与同种物质的气体、液体和非晶质相比,其内能最小,晶体也处于最稳定状态。1.晶体和非晶体的根本区别是什么?各列举出若干生活中常见的晶体和非晶体。答:晶体是具有格子构造的固体,如石盐,水晶;非晶体是不具有格子构造的固态物质。如玻璃、松香、琥珀、蛋白石。2.什么是空间格子,包括哪些要素?答:空间格子:表示晶体内部质点重复规律的几何图形。结点,行列,面网,平行六面体。3.空间格子的分类方法。答:分类依据:平行六面体的形状和大小。立方格子,四方格子,六方格子,三方格子,斜方格子,单斜格子,三斜格子。分类依据:结点的分布情况。原始格子,底心格子,体心格子,面心格子4.晶体的基本性质有哪些?请详细解释之。答:同上25.非晶体为什么能够自发地转变为晶体?答:P19最下面第二节及余下内容1.对称的概念及晶体对称的特点:物体可分为若干彼此相同的部分。这些相同部分之间可通过某些操作发生有规律的重复。特点:1.所有的晶体都是对称的。2.晶体的对称受格子构造严格控制,因此晶体的对称是有限的。3.晶体的对称不仅表现在外形上,还表现在物理化学性质和微观结构方面。2.晶体的对称操作和对称要素有哪些?答:对称操作:使对称图形中相同部分重复的操作。反伸,旋转,反映。对称要素:在晶体 对称的研究中,使晶体上相等部分有规律的重复所凭借的几何图形。包括:对称面,对称中心,对称轴,旋转反伸轴。3.什么是晶体对称定律?如何解释?答:晶体对称定律:受格子构造规律的制约,晶体中可能存在的对称轴的轴次并不是任意的,只能是1、2、3、4、6,与轴次相对应

自然地理-矿物晶体介绍

自然地理-矿物晶体介绍

由色素离子引起的几种矿物颜色
离子
Cu2+
Cr3+
Fe3+
Fe2+
Fe2++Fe3+
Mn4+
Mn2+
颜色

绿



绿


玫瑰
矿物 名称
兰 铜 矿
孔 雀 石
红宝石 红色 刚玉
褐 铁 矿
赤 铁 矿
绿 泥 石
磁 铁 矿
软 锰 矿
菱锰矿 蔷薇辉 石
2.条痕:矿物的条痕,实际上就是矿物粉末的颜色。 3.光泽:光泽就是光线照射到矿物表面上反射光的能力。有: 金属光泽、半金属光泽、金刚光泽和玻璃光泽等。 4.透明度:指矿物透过光线的程度。 矿物透明度一般是看其边缘透过光线的能力。
铂金Pt
乱丝状自然银
银(Ag)
在自然界,银主要混入在黄 铜矿、闪锌矿、方铅矿等矿物的 结晶格架中。单矿比较少见。
树枝状自然银
铜(Cu)


铜是最早被人类发现 和利用的金属。
自然铜呈铜红色,有 金属光泽,但表面常 蒙有一层黑色氧化薄 膜。 自然铜自然界产出很 少。 主要铜矿有:黄铜矿 等。
wk.baidu.com
• •
金刚石 (C)
矿物 名称 作用 因素 光的 颜色 发光 性质

第四章 矿物的物理性质

第四章 矿物的物理性质
注意:解理是晶质矿物才具有的特性。
解理产生的原因:
解理严格受晶体结构因素—— 晶格类型及化学键类型、强度和 分布的控制,解理面常沿面网间 化学键力最弱的面网产生。
① 原子晶格,各方向的化学键力 均等,解理面∥面网密度最大即d 最大的面网。
② 离子晶格,因静电作用,解理 沿由异号离子组成的、且 d大的 电性中和面网产生;或者,解理面 ∥两层同号离子层相邻的面网。
3.断口
断口:
矿物内部若不存在由晶体结构 所控制的弱结合面网,则受力后
将沿任意方向破裂成不平整的断面。
① 解理和断口产生的难易程度互为 消长。晶格内各方向的化学键强度近于 相等的矿物晶体,受力后形成一定形状 的断口,而很难产生解理。
② 断口既可见于矿物单晶体上,也可 出现在同种矿物的集合体中。
③ 断口不具对称性,不反映矿物的 内部特征。只作为鉴定矿物的辅助依据。
有关。如萤石的紫色等。
3)假色:
由物理光学效应所引起的颜色, 是自然光照射在矿物表面或进入 到矿物内部所产生的干涉、衍射、 散射等而引起的颜色。
① 锖色:
某些不透明矿物的表面氧化薄膜
引起反射光的干涉作用而使矿物 表面呈现斑驳陆离的彩色。
② 晕色:
某些透明矿物内部一系列平行密集
的解理面或裂隙面对光连续反射,
3、影响矿物硬度的主要因素:
(3)离子晶格矿物:

第四章,矿物学

第四章,矿物学
点群—group point
对称型:晶体上所来自百度文库对称要素的组合。
2. 对称型推导
根据对称要素组合规律推导A类(低级、 高级晶族)。 32个对称型 32
原始式
倒转 原始 式
中心式
轴式
面式
倒转面式
面轴式
对称要素 组合 对称型共 同式
Ln Ln
Lni Lni
Ln×C LnC* LnPC** C
Ln×L2⊥ LnnL2
L33L2 L33L23PC Li63L23P L66L27PC
一个L 一个L6或Li6
高级晶族 (多个高次 轴)
等轴
4L3
3L24L3 3L44L36L2
3L24L33PC 3L44L36L29PC
3Li44L36P
本章结束 第五章
旋转反伸轴与简单对称要素的关系 relation of rotoinversion axis with rotation axis :
L i1 L i2 L i3 L i4 L i6 = C = P = L3 + C = L3 + P┴
举例( 举例(Li4)
对称要素示意总图
The projection of symmetry elements
3L44L36L29PC
P( h) P(s) P(v)
L(v)
L(h)

粘土矿物学-4(200706)

粘土矿物学-4(200706)

海绿石(a)与绿鳞石(b)红外光谱对比
4.2
伊利石岩
(1)伊利石页岩
在自然界分布最广,主要由陆源风化云母类矿物沉积而成。大陆硅铝岩 风化,云母类矿物析出,在酸性地下水的作用下,云母中的钾析出,并进一 步被水化,提高了表面悬浮力,因而可以被迁移到很远的水盆地中沉积下来。 与伊利石相伴沉积的矿物最常见的是蒙脱石(蒙脱石也有很好的悬浮力,它 们即使不是来自同一陆源区,但它们可以在同一汇水盆地相伴沉积)。高岭 石一般只能在淡水盆地、滨海相或泻湖沼泽相沉积,而在咸水相中只能暂时 存在,久之,高岭石的八面体中的Al被碱性阳离子(K、Mg、Ca)交代,就会向 蒙脱石、伊利石转化。因此,伊利石页岩中高岭石非常少见。 伊利石页岩中,伊利石含量不应少于60%,粉砂级石英、长石及其它粘土 矿物含量不大于40%,含膨胀层的矿物的量小于20%。
构造上无序的伊利石普遍地被描述为 1Md 伊利石。这意味着 存在一个无序的一层单斜构造。 一般区别云母与伊利石的方法是用差热分析。因为伊利石有 层间水和表面吸附水,所以在差热曲线上,在低温100-250℃处 有一失水吸热谷,而云母无此吸热谷。 最重要的是,伊利石的(OH) 键强度低于云母的(OH)键强度, 因而伊利石在500-600℃就出现脱 羟吸热谷,而云母及绢云母在 900℃以上才发生脱羟作用。海绿 石和绿鳞石在差热曲线上却与伊 利石相近,它们的脱羟温度与失 水温度都十分相似。

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

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
(一)、矿物的解理、裂开和断口 1. 解理:矿物晶体受应力作用而超过弹性限度
时,沿一定结晶学方向破裂成一系列 光滑平面。
这些光滑平面称解理面。 注意:解理是晶质矿物才具有的特性。
矿物的解理
方解石 萤石
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闪锌矿
重晶石
解理产生的原因
解理严格受晶体结构因素—晶格类型及化学键类型、 强度和分布的控制。
解理面常沿面网间化学键力最弱的面网产生。 ①原子晶格:各方向的化学键力均等,解理面∥
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。
∥{100}
∥{111}
∥{ 101 1}
∥{001}
∥{hk0}
011 2
方解石的菱面体解理块
方解石的负菱面双晶
某方解石平行0(2201112 )的聚片双晶 某方解石具∥{ 0112 }的裂开
方解石具∥{ 1011 }的解理3组
011 2
白云石( )的聚片双晶
011 2
某刚玉晶体的裂开‖{0001}
某 刚 玉 的 裂 开 面
某地产红宝石具有裂开
3.断口

矿物的物理性质解析

矿物的物理性质解析
第四章 矿物的物理性质
决定因素: 矿物的成分和结构
矿物的形成条件
研究意义:
1)鉴别矿物的主要依据 2)提供有关矿物的信息 3)广泛应用于国民经济中
§1 矿物的光学性质
矿物的光学性质: 矿物对可见光的反射、折射、
吸收等所表现出来的各种性质。
一、矿物的颜色
颜色:
矿物对入射的白色可见光
(390~770nm)中不同波长的光波 吸收后,透射和反射的各种波长 可见光的混合色。
3)具离子键或分子键的矿物,对光 的吸收程度小,反光很弱,光泽即弱。
1)矿物光泽的等级一般是确定的, 但变异光泽因矿物产出的状态不同 而异。 2)光泽是矿物鉴定的依据之一, 也是评价宝石的重要标志。
五、特殊光学效应
由于宝石内部具有包裹体、双晶、 微细球状结构等特殊内在因素, 导致光的干涉、散射、衍射等现象, 使宝石显现出特殊的光学效应。
某些具金刚光泽的黄、褐或 棕色透明矿物的不平坦断口上的 似松香般的光泽。
3)沥青光泽:
解理不发育的半透明或不透明
黑色矿物的不平坦断口上乌亮 沥青状光泽。
4)珍珠光泽:
浅色透明矿物的极完全解理面上
的如珍珠表面或蚌壳内壁柔和而 多彩的光泽。
5)丝绢光泽:
具玻璃光泽的无色或浅色透明矿物
的纤维状集合体表面常呈蚕丝或
反光很强,似平滑金属磨光面 的反光。

《矿物的晶体缺陷与位错》课件

《矿物的晶体缺陷与位错》课件
(1)晶体表面
• 晶体表面的几个原子层,其结构和性质与晶 体内部不同,它们受到质点间的作用力是不对 称的,具有表面能。
3、面缺陷(Planar defects)
(2)晶五粒、间界点缺陷与材料行为
• 光性方位不同的相邻晶粒 或亚晶粒间的界面称为晶 粒间界。按相邻颗粒位向 差的大小可将晶粒间界分 为大角度晶界和小角度晶 界。大于12°为大角度晶 界,小于12 °为小角度晶 界 ,也称为亚晶界。
性能上两大特点:固定的熔点, 各向异性。
即周期性、方向性。
➢实际晶体:存在着各种各样的结构的不完整性。即实 际晶体中与理想晶体的点阵结构发生偏差。
• 2、晶体缺陷的含义
• 晶体缺陷(imperfections in the structure of a crystal):理想晶体格架内结点上的质点以一定规律 周期性排列,如果结点上质点的周期性遭到破坏,即 晶体完整点阵结构中周期性态势发生畸变,这就是晶 体缺陷。它们可以在晶体生长过程中 出现,也可以 在变形过程中出现。
大角度晶界
本节重点与难 (1)晶体点缺陷概念与分类
晶体点阵结构中周期性势场的畸变;实际晶体 中与理想的点阵结构发生偏差的区域。(点、线、 面)
(2)点缺陷的概念与分类
空位(肖脱基与弗兰克耳缺陷) 间隙原子 异类原子或杂质质点
(3)平衡点缺陷浓度的概念与计算

矿产勘查理论与方法第四章 第三节 成矿规律

矿产勘查理论与方法第四章 第三节 成矿规律

高加索地槽 地质演化、 岩浆活动和 成矿作用略 图(斯米尔诺 夫,1976)
多次出现,由北 向南发展
1—细碧角斑岩和辉绿岩及与其有成因关系的黄铁矿型矿床带; 2—早期阶段橄榄岩和辉长岩及与其有成因关系的岩浆型铬铁矿矿床和钛铁矿矿床带; 3—中阶段花岗岩类侵入体及与其有成因关系的岩浆期后成矿带; 4—晚阶段小侵入体及与其有成因关系的热液矿床带
成矿的长期性已为大量的地质事实所证实,具 体可表述为下列两个方面:
1) 许多矿种或成矿元素是在长期的地质演化过程中逐步 富集成矿的。
山东招掖地区金矿的形成史长达十几亿年,太古代海底火山 喷发形成富金的蓬夼组含铁镁硅酸盐建造,平均含金 0.07×10-6,成为本区金成矿的初始矿源层;元古代的区域变 质作用中,胶东群遭受褶皱、变形、变质及部分混合岩化, 金进一步活化迁移;进入中生代,随着构造、岩浆活动,混 合花岗岩部分重熔,金再次活化迁移,集中至重熔花岗岩的 边缘及断裂中形成含金石英脉型和破碎带蚀变岩型矿床。
(4)成矿的方向性
成矿演化的方向性是指成矿特征随时间的变 化以一定的趋势向前发展的不可逆性。
上述成矿演化虽然具有多旋回性和继承性,但并不 是相同的重现,而是一螺旋式发展。 具体表现为下述四方面:
1)在地壳的演化中,地槽的面积逐渐缩小,但成 矿作用的规模并没有相应缩小,反而随着时间的 推移,还有增大趋势。 从太古代至元古代,从早里菲至晚里菲,从加 里东至海西,矿化强度都是由弱到强,弱强交替。 欧洲和亚洲海西期金属成矿省广泛发育,非、 美、澳三洲也有部分发育。 环太平洋构造带和特提斯构造带则中、新生代 成矿期广泛发育。

第4章 岩石圈与地球表层结构

第4章 岩石圈与地球表层结构
片岩、砂岩、某些砾岩及沙的主要矿物成分,石 英有着多方面的用途:用于制作石英谐振器和滤 波器,光学材料,玛瑙、宝石或工艺美术材料。 较纯净的一般石英则大量用作玻璃原料、研磨材 料、硅质耐火材料及瓷器配料等。
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橄榄石

化学通式 R2[SiO4],晶体属岛状结构。 常呈橄榄绿色。晶体呈短柱状,常成粒状 集合体。富镁的色浅,常带黄色色调,富 铁的则色深,玻璃光泽,断口油脂光泽。 摩斯硬度6~7,相对密度随铁含量的增 加而增大,为3.3~4.4。橄榄石是组成上 地幔的主要矿物,也是陨石和月岩的主要 矿物成分。它作为主要造岩矿物常见于基 性和超基性火成岩中。无瑕疵的橄榄石晶 体可作为宝石。
第一节 岩石圈的组成
第二节 岩石圈的结构
第三节 岩石圈的运动
第四节 固体地球表面的结构与轮廓
第五节 构造地貌
第六节 岩石圈与人类
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第四章矿物的成因

一、形成矿物的地质作用

二、矿物的演化

三、矿物标型

一、形成矿物的地质作用与矿物组合的概念

这里有两个概念必须明确。

(一)矿物形成作用类型

矿物是自然作用的产物,其形成有着一定的物理化学条件。地质作用是形成矿物的最重要作用,按性质及能量来源的不同,一般将其划分为内生作用、外生作用和变质作用。

1、内生作用:岩浆作用、伟晶作用、热液作用

2、外生作用:风化作用、沉积作用

3、变质作用:接触变质作用、区域变质及作用

上述几种作用间经常存在着一些过渡性质的作用类型,如火山作用与沉积作用之间的火山沉积作用等。

(二)矿物组合的概念

不同或相同的自然作用在一定空间中可形成几种矿物,将这些矿物之间的关系称为组合关系,而将处于一定空间中的几种矿物的集合称为“矿物组合”。显然,矿物组合本身不具任何成因意义,它只表示矿物的空间联系。

在一定的时空范围内和一定的物理化学条件下,由一定的自然作用所形成的几种矿物的集合,称为“矿物共生组合”。显然,共生在

一起的矿物不仅满足“同空间”这个一般矿物组合的要求,其形成过程还应基本满足“同时间”、“同介质”、、和“同条件”这三个条件,即是在同一时空域发生的同一自然作用。

如果处在一定空间范围内的几种矿物分别是在不同时间、或相同时间的不同介质在不同物理化学条件下形成的,这样的矿物组合称为“矿物伴生组合”。在近地表有时见到黄铁矿被褐铁矿包裹,褐铁矿是黄铁矿形成后的氧化产物,它们只不过是在近地表这个特定空间的伴生矿物而已。

还应指出,有的矿物彼此间从不共生,或者说是“禁止”共生。如橄榄石绝不与石英共生,因为橄榄石属硅酸不饱和矿物,当有游离SiO2存在时,它必然要与橄榄石反应形成辉石族矿物,而不可能析离出来形成石英;同理,似长石、霓石也不能与石英共生。

矿物共生组合的研究在探讨矿物岩石成因及指导找矿勘探方面具有重要意义,也有助于野外较简单地质体中矿物的鉴定。

1.岩浆作用及其矿物组合

岩浆作用是地下深处高温(700℃~1250℃)高压(n×10³Pa~3Gpa)下形成的岩浆熔融体在上侵运移过程中与周围环境不断交换能量及成分并逐渐冷却形成岩浆岩的地质作用。已知岩浆岩主要为硅酸盐质,极少数为碳酸盐质。它们主要来源于上地幔物质的部分熔或地壳物质的局部熔融。由于来源及成分不同,硅酸盐岩浆可分为:

地质大学南京大学吉林大学超基性 SiO2 <45%

基性 SiO2 45~53 45~52

中性 SiO2 53~66 52~65 52~63

酸性 SiO2 >66 >65 >63

碱性 SiO2不足,Na2O,K2O高

在各类岩浆岩中,最主要的造岩矿物有橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、普通角闪石、碱性长石、斜长石、黑云母、白云母、石英、霞石、白榴石等,常见的副矿物有榍石、磷灰石、锆石、磁铁矿、尖晶石、独居石等。

岩浆岩成分不同,所形成的矿物种类、组合和含量则有明显差异。

如超基性岩的主要矿物有橄榄石、辉石,副矿物有铬铁矿、自然铂、金刚石等,不含石英;

基性岩的主要矿物有辉石和基性斜长石,副矿物为磷灰石、磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿等;

中性岩的主要矿物有中性斜长石和角闪石,副矿物有磁铁矿、磷灰石、榍石和锆石等;

酸性岩的主要矿物有石英、碱性长石、酸性斜长石及黑云母,副矿物主要有锆石、磷灰石、榍石、磁铁矿、电气石、绿帘石、独居石等。

当岩浆喷发或溢流到地表时,温度、压力骤降,迅速冷凝固结,

以致形成的火山岩中矿物颗粒细小,呈隐晶质甚至玻璃质,斑状结构,可见透长石、β-石英、鳞石英等高温的特征矿物。由火山喷气凝华形成的矿物有自然硫、雄黄、石盐等。

根据大量研究和人工实验,鲍温(1922)提出玄武岩浆冷却过程中矿物结晶的两个系列(图23-2)。

高温

橄榄石钙长石斜方辉石培长石

单斜辉石拉长石

中长石

角闪石奥长石

黑云母钠长石

低温碱性长石+白云母+石英

图23-2 鲍文反应原理示意图

(据Klein & Hurlbut,1993)

位于反应系列上部的矿物早结晶,结晶温度较高;位于反应系列下部的矿物晚结晶,结晶温度较低。

两个系列中温度相近的矿物可以共生。

这一原理称为“鲍文反应原理”。尽管岩浆结晶的实际情况要复杂得多,但鲍文反应原理基本上能够反映正常条件下硅酸盐岩浆中矿物结晶的实际情况和共生组合的总趋势。

2.伟晶作用及其矿物共生组合

伟晶作用是在地表下约3~8km的高温(约400~700℃)、高压(围岩压力大于内部压力)富含挥发分和稀有、放射性元素的残余岩浆体系中,形成伟晶岩及有关矿物的地质作用。

伟晶岩的主要矿物与有关深成岩相似,如常见的花岗伟晶岩主要由钾长石、钠长石、云母、石英等矿物组成。常富含稀有元素和挥发性组分矿物,如绿柱石、电气石、天河石、黄玉、绿辉石、锂辉石、铌钽铁矿、褐帘石等矿物。

伟晶岩体呈脉状或不规则状,常具有带状构造。矿物晶粒粗大或巨大,其云母可达数平方米,微斜长石单晶体可达百吨。由钾长石和石英共结交生常形成文象结构,在晶洞中可发育完好的晶簇,其中富集的稀有、稀土和放射性元素可以构成重要矿产。3.热液作用及其矿物组合

热液作用是指在地下数千米到地表范围内来自不同源区、温度在500~50℃的汽水或热水溶液逐渐冷却或与围岩相互作用过程中形成矿物的地质作用。

按来源不同可将热也划分成岩浆期后热液、火山热液、变质热液和地下水热液等主要类型。

按温度不同将热液作用大致可划分成高温、中温、低温3种类型。

1)高温热液作用的温度区间约在500~300℃,其中高于374℃时称气化作用,所形成的矿物组合以W,Sn,Mo,Bi,Be,Fe为特征。

金属矿物主要有:

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