第五章矿物的成因
矿物和矿物的形成
矿物和矿物的形成什么是矿物矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的，具有一定化学成分和物理性质的自然均值体（指成分和结构均一，以及相对稳定的物体），它们是组成岩石和矿石的基本单位。
例如，石英是地壳中的硅和氧，通常在岩浆作用下所形成的均质体，它具有一定的物理、化学性质，如硬度大、透明、不溶于水和普通的酸类等。
据此，石英是一种矿物。
相反，食糖虽然是碳、氢、氧等所形成的均质体．也具有一定的物理、化学性质，但它不是地质作用下的天然产物，不能称为矿物。
矿物的形成形成矿物的途径，通常有两种。
一是通过岩浆的活动。
在岩浆里有着地球上的各种元素．这些元素在岩浆的高温熔融条件下发生化学变化，形成了多种化合物和一些单质。
由十地下各处岩浆的化学成分不一样，以及岩浆冷却时温度、压力等条件都在发生变化，而一定环境只适于一定的矿物生成，因此由岩浆冷却形成的矿物．种类是很多的。
二是通过水和大气，有时还有生物的作用，使已经形成的矿物发生化学变化，或者使溶解在水中的元素、化合物之间互相作用并沉淀堆积起来，产生各种次生的矿物。
例如高岭石是长石、云母等与水作用，风化形成的。
自然界里所有的矿物按照它们的化学成分一般可分为六大类。
⑴自然元素。
由某种金属元素或非金属元素组成的单质，如金．铂、石墨等。
⑵氧化物。
金属、非金属与氧化合形成的氧化物．如赤铁矿、石英、磁铁矿等。
⑶硫化物。
由金属和硫形成的物质，如黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等。
⑷卤化物。
氟化物、氯化物、溴化物、碘化物的总称，如岩盐．萤石等。
⑸含氧酸盐。
几乎占已知矿物的2/3，包括硅酸盐（如长石、云母）、碳酸盐（如方解石、菱镁矿）、磷酸盐（如磷灰石）、硫酸盐（如石膏、明矾石）等。
⑹有机生成矿物。
由生物生成的矿物，如煤、石油、天然气等。
矿物成因
矿物是自然作用的产物，其形成、稳定和变化都无不受热力学条件所制约，同时环境的物理化学条件的差异又往往导致矿物在成分、结构、形态及物理性质上的细微变化。
因此，矿物成因的研究一直是矿物学中的一个非常重要的课题，并已发展成为现代矿物学中的一个独立的分支学科——成因矿物学。
一、形成矿物的地质作用矿物的成因通常是按地质作用来分类的。
根据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。
1 内生作用内生作用(endogenic process)主要指由地球内部热能所导致矿物形成的各种地质作用，包括岩浆作用、火山作用、伟晶作用和热液作用等各种复杂的过程。
(1) 岩浆作用(magmatism)：是指由岩浆冷却结晶而形成矿物的作用。
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组分的高温的熔融体。
(2) 火山作用(volcanism)：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。
火山作用形成的矿物以高温、淬火、低压、高氧、缺少挥发分的矿物组合为特征，甚至形成非晶质的火山玻璃。
由于挥发分的逸出，火山岩中往往产生许多气孔，并常为火山后期热液作用形成的沸石、蛋白石、玛瑙、方解石和自然铜等矿物所充填。
(3) 伟晶作用(pegmatitization)：是指在地表以下较深部位的高温高压条件下所进行的形成伟晶岩及其有关矿物的作用。
伟晶作用中形成的矿物最明显的特点是：晶体粗大，富含SiO2、K2O、Na2O和挥发分(F、Cl、B、OH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(Li、Be、Cs、Rb、Sn、Nb、Ta、TR、U、Th等)(如锂辉石、绿柱石、天河石和铌钽铁矿等)。
常可富集形成有独特的经济意义的工业矿床。
(4) 热液作用(hydrothermalism)：是指从气水溶液到热水溶液过程中形成矿物的作用。
矿物成因机理研究
矿物成因机理研究一、矿物成因机理的定义矿物成因机理是指矿物形成的原因和机理，包括矿物结晶、物理化学条件、地质结构、变化和地球化学过程等多方面的因素。
二、矿物形成的方式矿物形成的方式主要有以下几种：1. 晶体化：高温高压下，矿物成分会在热液中结晶，并在逐渐降温的过程中形成矿化产物。
2. 沉积成因：矿物沉积产生在海水或湖泊中，随着时间的推移和地质结构的变化，因沉积物和生物残骸的深埋而形成。
3. 热液成因：地幔破裂后，形成高压高温的地表热液，这些热液中的溶液在运动中进行化学反应，逐渐降温，形成矿物。
4. 变质成因：矿物在地壳岩石中经受高温高压的作用而形成。
5. 热润滑成因：是指由于地球内部的地热作用导致地下岩石的变化，使岩石内部的矿物与液态热水发生化学反应，形成热润滑。
三、矿物成因机理的分类根据矿物成因的不同分类方式，矿物成因机理可被划分为以下几类：1. 成岩成矿作用：在岩浆和与地表岩石接触的地方形成金属矿物的作用。
2. 沉积成矿作用：在海洋、湖泊和河流中沉积物的过程中形成的矿物。
3. 热液成矿作用：地球内部的高温高压状态会形成热液，这些热液中含有溶解的金属离子，形成天然金属矿。
4. 变质作用成矿作用：变质岩内形成的矿物。
5. 热流体成矿作用：为了充分利用油气资源，经常进行高压注水或采用地热能等方法，来促进油气、煤、烟煤、化石燃料等地下矿物的产出。
四、矿物成型过程不同的矿物在不同的条件下形成。
在形成的过程中，常常需要经历以下的过程：1. 溶蚀作用：各种矿物长期在水、空气中进行分解反应，最终会产生溶蚀过程，不同的化学矿物具有不同的溶蚀特性。
2. 合成作用：多种矿物反应为新的化合物，并逐渐形成新矿物。
3. 沉淀作用：由于环境中一些元素浓度过高，形成一定的重量，使其沉积在水或空气中，形成矿物。
4. 热液交代作用：在热液介质中，一些矿物质晶体形成，热液中的离子和矿物显著变化。
5. 围岩反应作用：在矿体与围岩接触的过程中，由于双方相互渗透和溶解，产生了多种反应，创造了许多新矿物。
矿物成因.ppt
三、矿物的世代、组合、共生、伴生
矿物的组合、共生和伴生：
1、矿物的组合：不管生成时间先后，只要在空间上共同存在的不 同矿物就称为一个矿物组合。
2、共生组合：同一成因、同一成矿期（或成矿阶段）的矿物组合 称为共生组合。
3、伴生组合：不同成因或不同成矿期（或成矿阶段）的矿物组合 称为伴生组合。
第五章 矿物的成因
一、形成矿物的地质作用 二、矿物的标型特征和标型矿物 三、矿物的世代、组合、共生、伴生
一、形成矿物的地质作用
1、内生作用
岩浆作用 伟晶作用 接触交代作用 热液作用 火山作用
2、外生作用
风化作用 沉积作用
3、变质作用
接触变质作用 区域变质作用
1、内生作用
岩浆作用
伟晶作用
含有大量的碱质和稀有、放射性元素； 主要矿物有：长石、石英、云母和稀有、放射性元素矿物（锂辉石、锆石、
铌铁矿）； 此外还有宝石矿物：绿柱石、电气石、黄玉、水晶等。
1、内生作用——接触交代作用（450-200，
1-4.5km）
发生在酸性岩浆侵入体与碳酸岩的接触带。酸性岩浆侵入体与碳酸 岩产生一系列的交代作用，形成Mg, Fe, Ca的硅酸盐——矽卡岩。 后期的热液矿化交代作用形成Fe, Cu, W, Mo,B和多金属矿床。
化学沉积作用：由溶液中直接结晶。多在炎热干旱气候条件下， 沉积在干涸的内陆湖泊、半封闭的泻湖及海湾中。往往形成巨大 的非金属矿床：石膏、硬石膏、钾盐、光卤石等。
氧化物
硅酸盐
碳酸盐
硫酸盐与卤化物
铁锰硅 铁亚
碳
白硫
氯
氯
氯
的的的 的铁
酸
云酸
化
所有矿物是怎么生成的原理
所有矿物是怎么生成的原理所有矿物的生成原理是由地质学和矿床学研究得出的。
在地球的不同地质环境中，矿物形成的机制各不相同，主要包括岩浆矿床形成、热液矿床形成、沉积矿床形成和变质矿床形成等几种类型。
以下将详细阐述这些矿床形成类型。
1. 岩浆矿床形成：岩浆矿床广泛分布于火山岩带和岩浆岩带，是由岩浆活动形成的。
当岩浆逐渐冷却结晶时，其中的矿物成分在固相中溶解度下降而析出，形成矿石或矿物体。
这些矿物包括硫化物、氧化物、铜、铅、锌、锡、金、银、铝矾土等，如黄铁矿、门矿、斑铜矿等。
2. 热液矿床形成：热液矿床是由地下水体与高温流体相互作用形成的。
地下水在地壳深处被高温岩浆加热，并溶解了其中的矿物质。
当热液脉管或裂隙进一步上升到较低温度环境时，其中的矿物质重新沉淀形成矿石或矿物体。
热液矿床的矿物种类繁多，有金、银、铜、铅、锌、锡、砷等硫化物、氧化物和含氟磷酸盐矿物，如黄铁矿、方铅矿、石英等。
3. 沉积矿床形成：沉积矿床的形成与地球的表面过程有关。
当岩石风化和侵蚀带走了岩石中的矿物质，并通过沉积过程聚集在沉积盆地或水体底部时，形成了沉积矿床。
这些矿物包括煤、石油、天然气、铀、钾盐、磷酸盐等。
例如，煤矿床是由生物残骸在湖泊或海洋沉积物中积累、压实和变质而形成。
4. 变质矿床形成：变质矿床主要是由于地壳深处的高温和高压作用下，岩石发生了变质作用，从而形成的。
在变质作用的过程中，岩石中的矿物发生物理、化学和结构上的变化，晶格结构的重排和矿物元素的重新组合，形成了不同的矿物。
这些矿物包括石英、石榴子石、角闪石、云母、石墨等。
此外，还有一些特殊类型的矿床形成，如风化矿床、飞溅矿床和岩溶矿床等。
风化矿床是由风化作用将岩石中的矿物质带到地表形成的，例如铁矿石、铝土矿等。
飞溅矿床是由陨石坠落或火山爆发喷出的岩浆颗粒在空中冷却凝结而形成的，如镍硫化物矿床。
岩溶矿床是由地下水在溶蚀作用下将岩石中的溶解性矿物溶解并沉积形成的，如石灰岩洞穴内的石钟乳石。
矿物成因
矿物成因矿物：在各种地质作用和宇宙作用中形成的天然单质或化合物；它们具有一定的化学成分和内部结构，从而具有一定的形态，物理性质和化学性质。
它们在一定的地质条件和物理化学条件下稳定；是组成岩石和矿石的基本单位。
形成矿物的地质作用按作用性质和能量来源的不同可分为：内生作用，外生作用和变质作用。
内生作用：能量来源于地球内部，主要是指与岩浆活动有关的地质作用，按照其物理化学条件不同，可分为岩浆作用，伟晶作用，接触交代作用和热液作用。
岩浆作用：是指岩浆在地壳深处的高温（650—1000）高压下直接结晶的作用，它是岩浆冷却结晶的最初阶段。
岩浆作用矿物的成因类型：（1）原生矿物是在岩浆冷凝过程中形成的矿物。
按成因特点又可分为正常矿物，残余矿物和反应矿物三个亚类。
正常矿物指直接从岩浆中结晶出来，而且在岩石的形成过程中相对稳定的矿物。
残余矿物和反应矿物矿物从岩浆中析出后，因温度压力成分等发生变化，使这些矿物受到部分的反应和分解。
其中尚遭受变化的残留部分叫残余矿物。
而反应，分解新生成的矿物，称反应矿物。
原生矿物因其形成时环境不同，又可以分为高温型和低温型，一般认为火山岩中的为高温型（高温矿物）；深成岩中的为低温型（低温矿物）。
（2）成岩矿物在岩浆完全结晶后，由于外界物理化学的变化，使原生矿物转变而新形成的矿物叫成岩矿物。
除同质异象转变外，固溶体分解也可以形成成岩矿物。
（3）岩浆期后矿物在岩浆基本上凝固成固体岩石之后，由于受残余挥发分和岩浆期后溶液的作用（蚀变，交代和充填）而生成的矿物，叫岩浆期后矿物。
它往往交代原生矿物，或充填在矿物的空隙和晶洞中。
包括气成矿物，如电气石，萤石，黄玉等，也包括一些自——它变质矿物，如蛇纹石，绿泥石等等。
（4）它生矿物（5）外生矿物伟晶作用：温度一般在400—700，深度在3km—8km。
一般分为岩浆伟晶作用和变质伟晶作用两类。
岩浆伟晶作用：是在岩浆作用的晚期，在侵入体冷凝的最后阶段，由于熔体中富含挥发分，在外压大于内压的封闭条件下缓慢晶出，所以矿物晶体粗大，并具文象结构[钾长石（微斜长石）和石英的规则连生]和带状构造。
矿物的成因产状
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
矿物的成因产状
矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移﹑聚集而形成。
具体的作用过程不同﹐所形成的矿物组合也不相同。
矿物在形成後﹐还会因环境的变迁而遭受破坏或形成新的矿物。
⑴形成矿物的地质作用
岩浆作用发生于温度和压力均较高的条件下。
主要从岩浆熔融体中结晶析出
橄榄石﹑辉石﹑闪石﹑云母﹑长石﹑石英等主要造岩矿物﹐它们组成了各类岩浆岩。
同时还有铬铁矿﹑铂族元素矿物﹑金刚石﹑钒钛磁铁矿﹑铜镍硫化物以及含磷﹑锆﹑铌﹑钽的
矿物形成。
伟晶作用中矿物在700～400℃﹑外压大于内压的封闭系统中生成。
所形成的矿物颗粒粗大。
除长石﹑云母﹑石英外﹐还有富含挥发组分氟﹑硼的矿物如
黄玉﹑电气石﹐含锂﹑铍﹑铷﹑铯﹑铌﹑钽﹑稀土等稀有元素的矿物如锂辉石﹑绿柱石和含放射性元素的矿物形成。
热液作用中矿物从气液或热水溶液中形成。
高温热液(400～300℃)以钨﹑锡的氧化物和钼﹑铋的硫化物为代表﹔中温热液(300～200℃)以铜﹑铅﹑锌的硫化物矿物为代表﹔低温热液(200～50℃)以砷﹑锑﹑汞的硫化物矿物为代表。
此外﹐热液作用还有石英﹑方解石﹑重晶石等非金属矿物形成。
风化作用中早先形成的矿物可在阳光﹑大气和水的作用下化学风化成一些在地
表条件下稳定的其他矿物﹐如高岭石﹑硬锰矿﹑孔雀石﹑蓝铜矿等。
金属硫化物矿床
经风化产生的CuSO4 和FeSO4 溶液﹐渗至地下水面以下﹐再与原生金属硫化物反应﹐可产生含铜量很高的辉铜矿﹑铜蓝等﹐从而形成铜的次生富集带。
化学沉积。
矿物的形成过程与原理
矿物的形成过程与原理矿物是指自然界中经过各种物理、化学和生物作用形成的无机物质，具有一定的化学成分和物理特性。
矿物的形成过程和原理较为复杂，涉及到地质作用、物理现象和化学反应等多个方面。
下文将从矿物的形成条件、地质作用、化学反应、物理条件等方面介绍矿物的形成过程和原理。
一、矿物的形成条件矿物的形成需要满足一定的条件，包括物理、化学和生物因素。
具体来说，以下是矿物形成条件的基本要素：1、物理条件：矿物的形成需要一定的温度和压力条件。
一般地，地壳深部、洋中脊和山脉等高温高压环境有利于矿物的形成。
此外，矿物形成中还会涉及到溶解度、扩散速度、晶核形成等多个物理因素。
2、化学条件：矿物形成需要一定的化学元素和化学反应。
这涉及到元素的存在和组成、离子的相互反应等多个因素。
例如，矿物的形成需要一定的氧气、硫化物等元素，还需要一定的化学反应条件，如酸性、碱性等。
3、生物条件：某些矿物的形成与生物活动有关。
例如，石灰岩、煤炭等就是由生物化学作用所形成的矿物。
二、地质作用地质作用是矿物形成的重要因素之一。
地质作用分为内部作用和外部作用。
1、内部作用：地球内部高温高压、地壳运动等因素会促进矿物的形成。
地球内部高温高压环境下，物质的异相转化、熔融和结晶等过程使矿物形成，并不断向地表运动和堆积。
例如石榴石、金红石、磁铁矿等就是在地球内部高温高压环境下形成的矿物。
2、外部作用：外部作用是指气候、水、风、植被等因素在地表上引起的变化，例如风蚀沙漠、水侵蚀山地等都是地质作用的一种表现。
外部作用同样也能够促进矿物的形成，如铁锈、玄武岩、石英石等就是在外部环境的作用下形成的。
三、物理条件1、温度和压力：温度和压力是矿物形成的重要因素之一。
地球内部的高温高压条件促进了矿物的形成，例如钻石、石墨等是在高压高温环境中形成的矿物。
2、晶体构造：晶体构造是矿物形成过程中的一个非常重要的物理条件。
晶体构造决定了矿物的结晶形态和晶体结构，例如石英的晶体构造决定了它具有六角柱形状，而纯铜晶体构造决定了它为立方体。
第五章 矿物的成因
• 意义：
矿物的标型已广泛用于：
1）了解地壳、地幔和宇宙； 2）探索矿物及地质体的成因； 3）指导找矿勘探； 4）评价地质体的含矿性。
三、 矿物的标型性
三、 矿物的标型性
四、
矿物中的包裹体
五、矿物的变化
矿物形成之后，在后继的地质作用 过程中，当物理化学条件的变化超出该 矿物的稳定范围时，矿物就会发生某种 变化。
确定矿物生成顺序的标志：
① 矿物的空间位置关系：
地质体中心部位的矿物形成晚。 当一矿物穿插或包围或充填其他 矿物时，被穿插或被包围或被充填 的矿物生成较早。
矿物世代
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②矿物的自形程度： 相互接触的矿物晶体，自形程度 （晶形的完整程度）高者一般生成较早。 但应注意矿物的结晶能力的影响。
③矿物的交代关系： 矿物的交代作用首先沿颗粒 的边缘或裂隙进行，被交代的 矿物形成较早。
2）移位式相变 无需破坏原有的键，仅结构中原子
或离子稍作位移即实现了相转变，也称 畸变式相变。此类相变通常迅速而可逆。
例如α-石英具有β-石英之间的转变
3）有序-无序相变 同种物质晶体结构的无序态与有序
态之间的转变。
矿物发生同质多像相变时，其晶体结 构及物理性质均发生明显的变化，但原变 体的晶形却为新变体所继承下来，此种晶
矿物的交代关系
2）矿物世代
在一个矿床中，同种矿物在 形成时间上的先后关系。与一 定的成矿阶段相对应。
矿物世代
2、矿物的共生和伴生
三、 矿物的标型性
• 矿物的标型性：能够反映矿物或 地质体的一定成因特征的矿物学 标志。 1）标型矿物
• 主要包括： 2）标型矿物共生组合
3）矿物标型特征
• 1、标型矿物和标型矿物共生组合
矿物的成因
假像和副像
交代作用通常沿矿物的边缘、裂隙、解理开始进行，若交代 强烈时，原来的矿物可全部被新形成的矿物所代替。当交代 后矿物成分已完全转变为新的矿物，但仍保留原矿物的外形， 此现象称为假像。属于交代成因的称为交代假像，如褐铁矿 呈黄铁矿假像或称假像褐铁矿；矿物发生同质多像转变后， 新的矿物仍保留原矿物的外形，称为副像
化学沉积
胶体沉淀
生物沉积
由溶液直接结 胶体溶液被带入 生物有机
晶。多在干旱 湖、海盆内，受 体沉积而
炎热气候条件 到电介质的作用 成。常由
下，在干涸的 发生凝聚而沉淀， 生物的骨
内陆湖泊、半 形成Fe, Mn, Al, 骼和遗骸
封闭的泻湖及 Si的氧化物和氢 堆积而成。
海湾中，各种 氧化物，如赤铁 如石灰岩、
• 失水作用和水化作用: 石膏和硬石膏之间的转化
矿物结构的变化:
• 相转变(如同质多象转变) • 玻璃化作用和变生矿物 • 胶体结晶作用(如蛋白石--石英)和胶体矿物
矿物外表和形态上的变化:
17
矿物成分和结构的变化
矿物形成之后，在后续的地质作用过程中，由于物理化学 条件的改变，使矿物的成分和结构变化而形成新的矿物。 例如，在风化作用中，钾长石变为高岭石：
共生组合 同一成因、同一成矿期 （或成矿阶段）的矿物组合
伴生组合
不同成因或成矿期
（或成矿阶段）的
矿物组合
22
结晶学与矿物学
反映矿物成因的现象
矿物的标型性(typomorphism): 能反映一定成因信息的矿物学标志。
矿物鉴定之矿物形成条件介绍课件
变质条件：温度、 压力、流体等
矿物的形成实例
钻石的形成
01
形成条件： 高温高压环 境
02
形成过程： 碳原子在高 温高压下结 晶形成钻石
03
形成时间： 通常需要数 十亿年
04
形成地点： 地幔深处或 陨石撞击坑 等特殊环境
红宝石的形成
红宝石是一种刚玉，主要成分 是氧化铝
形成条件：高温高压，如地壳 深处的岩浆活动
演讲人
矿物鉴定之矿 物形成条件介 绍课件
2023-10-11
目录
01. 矿物的形成条件 02. 矿物的形成过程 03. 矿物的形成实例 04. 矿物鉴定方法
矿物的形成条件
地质条件
01 地壳运动：地壳运动导致 岩石的变形、变质和断裂， 形成各种矿物。
02 岩浆活动：岩浆活动产生 高温高压的环境，使矿物 得以形成和结晶。
仪器分析法
01
电子探针：用于分析矿物 的化学成分和结构
02
X射线衍射仪：用于分析 矿物的晶体结构和成分
03
拉曼光谱仪：用于分析矿 物的化学成分和结构
04
电子显微镜：用于观察矿 物的微观结构和形貌
实验鉴定法
1 物理性质鉴定：如硬度、密度、解理、断口等 2 化学性质鉴定：如酸碱反应、熔点、沸点等 3 光谱分析法：如红外光谱、拉曼光谱、X射线衍射等 4 电子探针法：如电子探针分析、扫描电子显微镜等 5 同位素分析法：如碳-14年代测定、氧-18同位素分析等 6 矿物共生组合鉴定：如矿物共生组合、矿物包裹体等
溶液过饱和：矿物形 成前，溶液中某种物 质浓度超过其溶解度
03
晶体生长：晶核开始 生长，形成晶体
05
晶体脱落：晶体从母 岩中脱落，形成矿物
矿物的形成和提炼
炼铁的原理,用 还原剂将铁矿 石中的铁氧化 物还原成金属 铁。铁氧化物 （Fe2O3、 Fe3O4、FeO） +还原剂（C、 CO、H2） =Fe+煤气
4. 汞和炼金术 ：七种金属为人类文明带来了新的曙光，但 也是这七种金属，使人类陷入了某种神秘的境地，古代的 人们天真地认为世界上只有这七种金属。他们认为金属起 源于水银（汞的俗名）和硫磺，实际上，水银是一种银白 色的液体金属，颜色和外观与银类似，铜铁锡铅都能溶于 水银形成与金银类似的合金——汞齐；水银与硫磺化合后 会生成黄色的硫化汞，与黄金类似。基于水银和金属的这 些特性，同时人们也认识到水银的化合物并非金银，炼金 家们认为应该有一种特别方法可以使便宜的金属铜铁锡等 变成贵重金属金银，他们称转变的秘方是一种叫“哲人石” 的东西，但千百年来，“哲人石”只是炼金家的一种幻想， 谁也没有发现这种东西。
青铜时代：人类对铜的使用并非是从青铜而是从纯铜开始的。在西亚地区，铜矿石裸于地 表，人们在铜矿石上燃烧炭火，便会还原出与绿色矿石颜色不同的红色铜来。
由于纯铜硬度低，并不太适合于制作生产工具，后来，人们就有意识地在炼 制铜矿石时掺入其他矿石，以制成铜的合金来提高工具的硬度。据考古推测，这时人
们已经能够制得纯铅和纯锡了。从商代的墓葬中先后发现了铅爵、铅戈和铅斛等纯铅 制品。
人类对金属的使用史
金属时代的到来为人类文明带来了新的曙光，人们发现了七种至今仍然广泛应用着的 七种金属，它们是金银铜铁锡铅汞。下面讲讲这七种金属的发现过程及对人类发展的 影响。 1. 黄金时代 ：公元前3000年 ，开罗有名的旅行家里希尔正拿着一块黄灿灿的东西，里 希尔说这是神赐予人类的宝物，他把它称作黄金。就在里希尔发现金块后不久，他又 发现了银子。里希尔发现这种新的金属与金子的特性十分类似，也是沉重而柔软，用 手捏捏就能使它变形，他把这种金属命名为白银。人们沿用里希尔发现的这个方法： 用篝火灼烧银矿石而得到银，这实际上是一个简单的化学还原反应，木炭把银矿石中 的硫化银还原成银。
矿物是怎么形成的
矿物是怎么形成的
由于地球的演化过程非常复杂，矿物的形成也充满了神秘。
矿物是构
成地表岩石的重要组成部分，它们主要形成于变质作用和成熟作用中。
本文将为您讲述矿物是如何形成的：
1、变质作用：在变质作用中，高温和高压使岩石瓦解和熔融，从而出现各种物质和渗漏，矿物的晶体结构被此类变质作用所影响，最终改
变原来的岩石组成，并形成新的矿物。
2、成熟作用：成熟作用是指一种沉淀反应，即溶解的物质可以随水流动而移动，当到达合适的成熟状态时，沉淀物会在某一地方落实，产
生矿物。
3、溶融沉积作用：熔体是一种液态物质，它由蒸发后产生，然后溶出物质也可以沉淀于其中，这样也会形成矿物。
4、热液作用：热液是一种温度较高的液态物质，像泉水一样在火山喷发前射出洞口，矿物可能会在此形成。
5、交代作用：交代作用是矿物形成的最常见方式，一种典型的例子就是水晶的形成过程，由于有溶液的存在，部分矿物质会随之析出，形
成新的矿物晶体。
通过上述五种方式，矿物得以形成地表岩石的组成部分，从而成为地球的重要构成成分，由此可见矿物的常态形成是一项复杂的过程。
第五章 矿物的成因
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、副象等。
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 是指能反应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。 标型矿物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，蓝闪石只出现一起低温高压变质带中、 柯石英和金刚石只能产于高压环境中。 有的矿物只能在在一定的、相对狭窄的温度范围形成，这种矿物 能反应矿物的生成温度，称其为矿物学温度计，可以作为矿物学的 温度计的有——矿物的标型特征、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。
第五章 矿物的成因
一. 形成矿物的地质作用
1．内生地质作用：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。 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500~300℃，相应的矿物组合为W-Sn-MoBi-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300~200℃，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200~50℃，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。
矿物岩石微课：矿物的成因
矿物的成因
矿物的成因
矿物的成因
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一、形成矿物的地质作用 二、内生作用 三、外生作用 四、变质作用
一、形成矿物的地质作用
自然界的矿物是地 质作用的产物，因此，
内生作用
矿物的成因通常是按地 岩 伟
质作用来分类的。
浆晶 作作
根据作用的性质和 用 用
热火 液山 作作 用用
能量来源，一般将形成
沉积作用
沉积作用是指地表风化产物及火山喷发物，经流水、风、冰川和 生物等搬运到河流、湖泊及海洋环境中沉积下来，形成新的矿物或矿 物组合的作用。
根据沉积方式不同，分为 机械沉积 化学沉积 生物化学沉积
沉积作用
机械沉积：当风化产物在被搬运时，由于水速或风速减小，按颗粒 大小、相对密度高低先后沉积下来。
➢接触变质作用的规模不大。根据变质因素和特征的不同，分为 热变质作用 接触交代作用
接触变质作用
（1）热变质作用 是指岩浆侵入围岩，围岩受岩浆高温的烘烤而发生的变质作用。变质发生在围岩部分，围
岩与岩浆之间基本无交代作用。 围岩一方面发生矿物重结晶、颗粒增大，如石灰岩变质成大理岩；也可以形成新生的矿物， 如红柱石、堇青石、硅灰石等。
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风化作用 沉积作用
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，使矿物、岩石在原地遭受机械破碎与化学分解的作用。
在风化作用下，易溶解的矿物组分如K, Na, Ca等形成真溶液，被 地表水带走；
部分难溶组分如Si, Al, Fe, Mn等则残留在地表，生成表生矿物。 表生矿物主要是各种氧化物和氢氧化物、黏土矿物及其他含氧盐，如 玉髓、蛋白石、褐铁矿、高岭石等。
矿物的晶体结构和成因
矿物的晶体结构和成因矿物是自然界中固态的物质，通常具有特定的化学组成和晶体结构。
矿物的晶体结构和成因是研究矿物学的重要内容，对了解矿物的物理性质和地质意义具有重要意义。
一、矿物的晶体结构矿物的晶体结构指的是矿物的原子排列方式和晶体的几何形态。
矿物的晶体结构决定了矿物的物理和化学性质，并对其在地球中的分布和形成起到重要影响。
矿物的晶体结构是由原子通过原子键连接而成的，原子键可以是共价键、离子键或金属键。
矿物中最常见的是离子键，即不同电荷的离子通过电磁作用力相互吸引而形成的键。
离子键的特点是结构稳定，熔点高，具有良好的电导性和光学性质。
矿物的晶体结构可以通过X射线衍射等方法来确定。
X射线衍射通过测定矿物晶体中X射线的散射情况，可以确定晶体中原子的位置和排列方式。
通过研究晶体结构，可以推测矿物的性质和成因。
二、矿物的成因矿物的成因指的是矿物形成的物理和化学过程。
矿物的成因有很多种，常见的包括热液矿床、岩浆矿床、沉积矿床等。
1. 热液矿床热液矿床是由地壳中的热液作用形成的矿床。
热液是地壳中的水或气体在高温高压条件下形成的流体，其中含有大量的溶解物质。
当热液在地壳中流动时，会与周围的岩石和矿物发生反应，形成新的矿物。
例如，金矿、铜矿等许多金属矿床就是由热液作用形成的。
2. 岩浆矿床岩浆矿床是由岩浆中的溶解物质在岩浆冷却过程中析出形成的矿床。
岩浆是地壳中的熔融岩石，具有高温高压的特点。
当岩浆冷却时，其中的溶解物质会逐渐凝固并形成矿物。
例如，石英、长石等许多硅酸盐矿物就是由岩浆形成的。
3. 沉积矿床沉积矿床是由沉积作用形成的矿床。
沉积作用是地壳中碎屑颗粒和溶解物质在水或风等介质的作用下沉积并形成沉积岩的过程。
在沉积岩中，常常含有一些矿物颗粒或晶体。
例如，煤矿、石灰石等就是由沉积作用形成的。
不同的矿物具有不同的形成条件和成因。
矿物学家通过研究矿物成因可以了解地球内部和地壳演化的过程，揭示矿床形成的规律，对矿产资源的勘查和开发具有重要价值。
chap5 矿物的成因
一、标型矿物和标型矿物共生组合 标型矿物和标型矿物共生组合 标型矿物和标型矿物共生组合 标型矿物 标型矿物共生组合： 标型矿物共生组合 只在某种特定的地质作用 某种特定 地质作用 某种特定 地质作用中 形成和稳定的矿物 特征性矿物 形成和稳定 矿物和特征性矿物 矿物 组合。
§2 矿物形成的影响因素
矿物的形成、稳定 演化 形成 稳定和演化 演化取决于
其所处的地质环境 物理化学条件， 地质环境及物理化学条件 地质环境
即取决于地质作用 温度、压力、 地质作用及温度 地质作用 组分的浓度 介质的酸碱度（pH 组分的浓度、介质的酸碱度 氧化还原电位（Eh值）和 值）、氧化还原电位 值 组分的化学位 组分 化学位（µi）、逸度（fi）、 时间等因素。 活度（ai）及时间 时间
2．次生包裹体 （ S ）
矿物形成后，后期热液 形成后 后期热液沿矿物的 微裂隙贯入，引起矿物局部溶解 微裂隙 局部溶解 并发生重结晶，之后又为主矿物 重结晶 为主矿物 所圈闭而形成的定向排列 包裹体。 定向排列的包裹体 所圈闭 定向排列
切穿矿物颗粒的裂隙分布 特点：常沿切穿矿物颗粒 裂隙分布。 切穿矿物颗粒
Chap.5
矿物的成因
矿物的形成、稳定 变化 形成 稳定和变化 均无不受热力学条件 热力学条件所制约， 热力学条件 同时环境 物理化学条件的差异 环境的 环境 又导致矿物在成分、结构、形态 成分 及物理性质 物理性质上的细微变化。 物理性质 细微变化
பைடு நூலகம்
§1 形成矿物的地质作用
一、内生作用
地球内部热能 内生作用：主要由地球内部热能 地球 所导致矿物形成的各种地质作用。
矿物是怎样形成的
矿物是怎样形成的矿物(外文名：mineral)指由地质作用所形成的天然单质或化合物。
它们具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构;不过矿物是怎么形成的呢?接下来就跟着店铺一起去看看吧。
矿物的形成：矿物是自然界中各种地质作用的产物。
自然界的地质作用根据作用的性质和能量来源分为内生作用、外生作用和变质作用三种。
内生作用的能量源自地球内部，如火山作用、岩浆作用;外生作用为太阳能、水、大气和生物所产生的作用(包括风化、沉积作用);变质作用指已形成的矿物在一定的温度、压力下发生改变的作用。
在这三方面作用条件下，矿物形成的方式有三个方面：气态变为固态火山喷出硫蒸汽或H2S气体，前者因温度骤降可直接升华成自然硫，H2S气体可与大气中的O2发生化学反应形成自然硫。
我国台湾大屯火山群和龟山岛就有这种方式形成的自然硫。
液态变为固态是矿物形成的主要方式，可分为两种形式。
(1)从溶液中蒸发结晶。
我国青海柴达木盆地，由于盐湖水长期蒸发，使盐湖水不断浓缩而达到饱和，从中结晶出石盐等许多盐类矿物，就是这种形成方式。
(2)从溶液中降温结晶。
地壳下面的岩浆熔体是一种成分极其复杂的高温硅酸盐熔融体(其状态像炼钢炉中的钢水)，在上升过程中温度不断降低，当温度低于某种矿物的熔点时就结晶形成该种矿物。
岩浆中所有的组分，随着温度下降不断结晶形成一系列的矿物，一般熔点高的矿物先结晶成矿物。
固态变为固态主要是由非晶质体变成晶质体。
火山喷发出的熔岩流迅速冷却，来不及形成结晶态的矿物，却固结成非晶质的火山玻璃，经过长时间后，这些非晶质体可逐渐转变成各种结晶态的矿物。
由胶体凝聚作用形成的矿物称为胶体矿物。
例如河水能携带大量胶体，在出口处与海水相遇，由于海水中含有大量电解质，使河水中的胶体产生胶凝作用，形成胶体矿物，滨海地区的鲕状赤铁矿就是这样形成的。
矿物都分别在一定的物理化学条件下形成，当外界条件变化后，原来的矿物可变化形成另一种新矿物，如黄铁矿在地表经过水和大气的作用后，可形成褐铁矿。
地球上矿物都是怎样形成的产生原因
地球上矿物都是怎样形成的产生原因矿物指由地质作用所形成的天然单质或化合物。
它们在一定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。
亲爱的小伙伴们，地球上矿物都是怎样形成的吗?小编为大家介绍它产生的原因吧。
矿物的产生原因目前，地球上已知的矿物有3000多种，最常见的却只有50多种。
矿物是在一定的物理化学条件下形成的，当外界条件变化后，原来的矿物可变化形成一种新矿物。
矿物的形成包括气态变为固态、液态变为固态和固态变为固态三种形式，气态变为固态的最常见形式是火山喷出的硫化氢气体形成硫单质，液态变为固态是盐湖中因蒸发结晶而形成盐类矿物，而固态变为固态则主要是由非晶体变成晶质体的矿物。
矿物定义矿物是自然产出且内部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体。
其化学成分一定并可用化学式表达。
所谓自然产出是指地球中的矿物都是由地质作用形成的。
地壳中存在的自然化合物和少数自然元素，具有相对固定的化学成分和性质。
都是固态的(如铁矿石)无机物。
矿物是组成岩石的基础。
(地质博物馆中有明确概念：矿物必须是均匀的固体，所以水银不属于矿物。
矿物必须具有特定的化学成分，矿物必须具有特定的结晶构造，矿物必须是无机物，所以煤和石油不属于矿物。
参考：南京地质博物馆新馆二楼)。
现在科技的实验室已经能够制造出某些矿物晶体(但制造出来的不属于矿物)，如人工水晶、人工钻石等。
已知的矿物约有3000种左右，都是固态无机物 [1]?在固态矿物中，绝大部分都属于晶质矿物，只有极少数(如水铝英石)属于非晶质矿物。
来自地球以外其他天体的天然单质或化合物，称为宇宙矿物。
由人工方法所获得的某些与天然矿物相同或类同的单质或化合物，则称为合成矿物如人造宝石。
矿物原料和矿物材料是极为重要的一类天然资源，广泛应用于工农业及科学技术的各个部门。
煤的化学成分很不稳定不是矿物，是典型的混合物。
矿物的形态矿物千姿百态，就其单体而言，它们的大小悬殊，有的肉眼或用一般的放大镜可见(显晶)，有的需藉助显微镜或电子显微镜辨认(隐晶);有的晶形完好，呈规则的几何多面体形态;有的呈不规则的颗粒，存在于岩石或土壤之中。
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§4、电子探针分析 §5、电子显微镜观测
§6、X射线分析
§7、穆斯堡尔谱 §8、相衬显微镜观测 §9、热分析法
a.岩浆作用
岩浆在地壳深处的高温（650-1000oC） 高压下直接结晶的作用，它是岩浆冷 却结晶的最初阶段。
岩浆作用中，形成的主要矿物及其晶 出的顺序依次为：
Mg、Fe硅酸盐
橄榄石、辉石、角闪石、黑云母
K、Na、Ca硅酸盐
斜长石、正长石、微斜长石、石英
岩浆的成分不同，所以在岩浆作用过 程中形成不同的矿物组合，构成不同 的岩石类型。
第五章 矿物的成因
主要内容
一．
形成矿物的地质作用 矿物的标型特征和标型矿物 矿物的生成顺序和世代;矿物的组合、共 生和伴生
二．
三的地质作用
1. 2. 3.
按照作用的性质＆能量来源不同分 为： 内生作用 外生作用 变质作用
1.内生作用
来源：地球内部 按照物理化学条件不同，分为： a. 岩浆作用 b. 伟晶作用 c. 接触交代作用 d. 热液作用 e. 火山作用（岩浆作用表现的另一种 形式）
四、矿物的变化
假像和副像
晶质化和非晶质化
第六章 矿物的分析测试方法
§1、矿物样品的采集和分选 样品的采集 矿物的分选 §2、化学分析 原理：以化学反应定律为基础的 环境：溶液中进行化学反应的分析方法，又 称“湿法分析”，重量法、容量法和比色法 特点：精度高、但周期长、样品用量较大， 不宜大量样品快速分析
变质伟晶作用
变质伟晶作用是混合岩化晚期阶段伟 晶岩化作用的产物
c.接触交代作用
发生部位：中酸性岩浆侵入体同碳酸 类岩石的接触带。 在岩浆成因的溶液作用下，岩体与碳 酸盐类岩石之间发生一系列的交代作 用，产生一系列的Mg、Ca、Fe的硅 酸盐矿物的作用称为接触交代作用。 所形成的岩石称为矽卡岩。
d.热液作用
地壳中的热液按照热液来源不同划分 为：岩浆期后热液、火山热液、变质 热液与地下水热液等。
岩浆期后热液：岩浆结晶作用过程中， 内部逐渐集聚了以水为主的含矿的挥 发物质。
作用过程
岩浆结晶作用的晚期 构造裂隙发育 外压下降 挥发物质发生气化作用和蒸馏作用 气体物质沿裂隙向上运移 温度下降到 临界温度 （400oC） 含矿的热水溶液
矿物在热液中直接结晶
从围岩再结晶或经交代而成
相关概念
围岩蚀变：由于热液活动性强，常与围 岩发生化学反应，使围岩的化学成分、 矿物组合和结构构造等方面发生变化， 这种变化称为围岩蚀变。
热液作用的类型：
热液作用可以分为：
1.
高温热液型 中温热液型
2.
3.
低温热液型
e.火山作用（喷出作用）
1.
2.
矿物的组合、共生和伴生
矿物组合：不管生成时间先后，只要在空 间上共同存在的不同矿物就称为一个矿物 组合。 共生组合：同一成因、同一成矿期（或成 矿阶段）的矿物组合称为共生组合。 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组合。 意义：研究矿物的成因，知道找矿勘探、 矿物的鉴定。
岩浆作用可以形成许多重要的矿床。
B.伟晶作用
作用温度：400-700oC 形成深度：3-8km
分为：岩浆伟晶作用 变质伟晶作用
岩浆伟晶作用
1. 2.
发生在岩浆作用的晚期，侵入体冷凝的最 后阶段，由于熔体中富含挥发组分，在外 压大于内压的封闭条件下缓慢结晶。 特点： 矿物晶体粗大 具有文象结构＆带状构造 几乎所有的侵入岩都有自己对应的伟晶岩： 花岗伟晶岩、碱性伟晶岩、基性超基性伟 晶岩、
1. 2.
能源来源：阳光、水、大气、生物 等 特点：常温、常压条件下，地表或 近地表进行 外生作用包括： 风化作用 沉积作用
3.变质作用（自学）
按照引起变质作用原因的不同，分 为： 接触热变质作用
区域变质作用
1.
2.
二、矿物的标型特征和标型矿物
标型特征
1、概念：不同的成因的同种矿物其成 分、结构、形态、物性等常因生成 条件不同而有差异，这种能反映生 成条件的特征称为矿物的标型特征。
3、标型矿物的概念：只在某种特定的地 质作用下形成的矿物。
举例：低温热液标型矿物：辰砂、辉锑矿 低温高压标型矿物：蓝闪石
三、矿物的生成顺序和世代； 矿物的组合、共生和伴生
矿物的生成顺序和矿物世代
概念：自然界各地质体中的矿物可 同时生成，也可以在时间上有生成 先后之分，称为矿物的生成世代。
确定标志：
穿插：一矿物穿插另一矿物或几个矿物，被 穿插者生成早 包围：先生成的矿物被后生成的矿物部分或 全部包围，特别是前者被后者有交代现象的 时，先后关系更明显 交代：先生成矿物被后生成矿物所交代 自形程度：早生成的晶体自形程度高，晚生 成的晶体在早生成的矿物颗粒之间，但矿物 自形能力也有影响 空间位置：在地质体中位于边部的矿物生成 较早，位于中心位置的矿物生成较晚。
矽卡岩分为：镁质和钙质两种类型
镁矽卡岩： 岩浆阶段深成条件下生成，（少数在 岩浆期后形成）围岩是白云岩或白云 质灰岩。 主要矿物有镁橄榄石、尖晶石、透辉 石、镁铝石榴子石、磁铁矿等 后期热液蚀变矿物：硅镁石、蛇纹石、 金云母等
钙矽卡岩：
岩浆期后浅成条件下形成，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 后期热液蚀变矿物：透闪石、阳起石、 绿帘石、绿泥石、方解石等
2、可能为矿物标型特征的如下： 1）成分标型——微量元素、类质同像混入物、 不同种类水的含量 2）结构标型——多型、有序度、阳离子配位、 键长、晶胞体积等； 3）形态标型——晶体的形状、习性、大小、 双晶、邻界面、集合体的特点等 4）物理性质标型——颜色、条痕、光泽、硬 度、相对密度、发光性、磁化率、热电系数 等
§3、光谱类分析
检测下限（又称相对灵敏度）：分析 方法在某一确定条件下能够可靠地检 测样品中元素地最低含量。 精密度（再现性或重现性）：某一样 品在相同条件下多次观测，各数据彼 此接近的程度。通常用两次分析值 （C1和C2）的相对误差来衡量分析 数据的精密度。即： 1C 2 % 相对误差RE％ (CC 1C 2) / 2 100
3.
定义：地壳深部的岩浆沿着地壳脆弱带上 升至地表或直接溢出地面，甚至喷出空中， 这种作用称为火山作用。 形成各种喷出岩 火山热液充填于火山岩气孔或交代火山岩， 形成杏仁状构造。（杏仁体：沸石、蛋白 石、方解石、自然铜） 火山喷气凝华：自然硫、雄黄、雌黄、石 盐、硫化物等
2.外生作用（表生作用）