成因矿物学复习资料

合集下载

成因矿物学复习资料

成因矿物学复习资料

矿物:在一定的地质条件下形成,具有一定的化学成分和物理性质,并在一定的物理化学条件下稳定存在的单质或化合物叫矿物。

矿物是组成岩石和矿石的基本单位。

晶质体:凡是内部质点作规则排列,具有格子构造的物质称为结晶质,结晶质在空间的有限部分称为晶体。

晶质在合适的条件下能生成规则的几何外形(晶体)。

如石盐、黄铁矿等。

非晶质体:内部质点无规律排列,不具固定的几何外形,如玻璃,蛋白石。

自然界大多数矿物都是以晶质矿物形态出现,如水晶(石英的晶体),钻石(金刚石晶体),冰洲石(方解石晶体),蓝宝石(刚玉晶体),碧玺(电气石晶体),海兰宝石,祖母绿(绿柱石晶体)等。

晶质体与非晶质体在一定的压力、温度条件下可以互相转化,非晶质体总是趋向于向晶质体转化,因为晶质具最小内能。

如玻璃的老化空间格子:表示晶体内部构造中质点重复规律的几何图形空间格子要素:结点,行列,面网,平行六面体(晶胞)单体形态:在条件允许的情况下,自然界中的矿物总是趋向于生长成具有一定规则几何外形的多面体形状,其形状取决于其晶体结构和生成时的物理化学条件。

同一化学成分的矿物在不同的生成条件下可以长成不同的几何外形。

单形:由同一形状、大小的晶面组成,如立方体黄铁矿聚形:由两种或两种以上的晶面组成。

如石英双晶:同种矿物的两个或两个以上的晶体规则连生称为双晶。

(旋转后或中心反伸后可重合或互成镜像)歪晶:在实际晶体生长过程中,常受外界条件的影响而偏离其理想形态。

、断口:矿物受力后不沿结晶方向破裂而成的断面。

贝壳状断口,参差状断口,锯齿状断口,土状断口类质同象:晶体结构中的某些质点(离子、原子或分子)被性质相似的质点以各种比例相互置换或取代,而晶体结构类型、化学键性和离子正负电荷的平衡保持不变或基本不变,仅晶胞参数和物理性质发生变化的现象。

完全类质同象:如Fe橄榄石—Mg橄榄石不完全类质同象(有限类质同象):如铁闪锌矿同质异象(同质多象):化学成分相同的物质,在不同的物理化学条件下,可以生成具有不同结晶构造,从而具有不同的形态和物理性质的矿物,这种现象叫同质异象。

成因矿物学考试复习提纲

成因矿物学考试复习提纲

◆思考◆名词:晶体、矿物、同质多相、类质同象标型组合、标型矿物、标型特征。

◆论述:1、矿物的空间演化规律?地球内部矿物的空间分布为:(1)内核(6371-5155Km)为金属铁、镍和互化物;过渡层(5155-4640Km)没有矿物;外核(4640-2900Km)为液体状态。

(2)地幔中下地幔(2900-600Km)出现0、Si、Al、Fe、Mg矿物。

O主要为立方紧密堆积,六方紧堆。

Si、Al、Fe、Mg随机进入四面体、八面体;中地幔(660-400Km)中,为高密度Si、Mg氧化物。

Si主要进入四面体,Mg进入八面体;上地幔(400-40Km)主要为橄榄石、斜方辉石、透辉石-硬玉、镁铝榴石。

(3)地壳中有绝大多数矿物,下地壳(超基性-基性岩层)矿物为橄榄石、辉石、斜长石、角闪石、石榴石;上地壳(花岗质岩层)为石英、长石、角闪石、多种含氧岩、氢氧化物、卤化物。

(4)岩石圈、水圈、大气圈接触带出现的矿物种类最多。

空间规律为从地核到地幔再到地壳。

矿物种类明显增加,化学键种类增加,晶体化学密度降低,对称性降低,由鲍文反应可以看出。

2、矿物的时间演化规律?从时间上看,矿物类并非一开始就这么多,而是随着地史发展而增加的,并加速增加。

矿物界有机组织在各层次上的演化规律已被认识,从晶格开始到矿物单体,矿物共生次序,组合和集合体,到矿物界结束。

地史发展过程中矿物种的主要形成阶段已建立。

最一般的演化规律为:1、在地史过程中,与早期相比,矿物种加速增加,矿物组合的复杂化增加;矿物生长体系的相对能量降低和晶体的化学密度减少;混溶现象增加;熵增加;结构和形体的累积变形增加等等。

2、从地史早至晚阶段,矿物界从“立方”到“正交”演化到“单斜”或“三斜”,对称降低。

3、在地壳上部层,特别是大地水准面,矿物体系复杂聚集。

4、矿物界的演化动力是在稳定的能量消耗条件下,矿物体系发展趋向于平衡。

3、电气石矿物的颜色及成分与成因的关系?电气石是族矿物的总称,化学成分比较复杂,是以含硼为特征的铝、钠、铁、镁、锂的环状结构硅酸盐矿物。

成因矿物学(矿物的标型性)2

成因矿物学(矿物的标型性)2

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+

成因矿物学1

成因矿物学1
提出“成因矿物学”术语,明确提出成因矿物学
方向及其核心部分的标型学说。
20世纪初,Ф.拜克提出了标型矿物的概念,
为 GM 奠定了矿物标型学说的基础; А.Е.费尔斯曼(А.Е.Ферсман)(1940) 完成对矿物标型学说的全面阐述。
拉姆多尔将矿物标型学说引入矿床学,提出
矿石的标型矿物、标型组合及标型结构构造。
则按照这种规律(即矿物成因标征参数的
变化规律)可以论证所研究矿物和矿物共生组合
的成因。
具体研究时,
一般多采用矿物本身的某几个变量 来反映某些热力学参数(e.g.:T / P)。 e.g.: Hb在薄片中的颜色大致反映tf的高低; OPx的Ca含量反映结晶t的高低; mica的不同多型与结晶t有一定的相关性;
判据: 若Gar 的 MgO wt%: >7﹪, 有希望找到Dm;
<7﹪,
没希望找到Dm
若CPx的
➊ Na2O wt% = 1﹪时,
则 Gar 的 MgO wt%
须>16﹪, <16﹪, 有希望找Dm; 无希望找Dm。
➋ Na2O wt% = 10﹪时,
则须 Gar 的 MgO wt% > 9﹪, 有希望找到Dm。
GM研究,必须注意的问题:
➊ 假设性
➋ 复杂性
➌ 多解性
➍ 片面性 ➎ 表面性 ➏ 地区性
五、研究意义
研究GM的目的:
➊ 为人们寻找矿产资源指出方向; ➋ 为国家急需的矿物原料提出人工合成
的理论依据和有效途径; ➌ 为深入开展地幔研究提供基础资料和 可靠的信息;
➍ 为开拓古气候及古温度变化研究新领地; ➎ 为深入研究地球演化、天体演化
Sph中的FeS组分含量反映结晶时的T、P
对于一个地区或一个矿床进行GM研究 的一般工作步骤:

矿物学复习资料

矿物学复习资料

矿物学复习资料一、矿物的定义与分类矿物是由地质作用形成的、具有一定化学成分和内部结构、在一定物理化学条件下相对稳定的天然结晶态单质或化合物。

根据化学成分的不同,矿物可以分为以下几类:1、单质矿物:由一种元素组成,如自然金(Au)、自然铜(Cu)等。

2、化合物矿物:由两种或两种以上元素组成,如石英(SiO₂)、方解石(CaCO₃)等。

化合物矿物又可以进一步细分:1、硫化物矿物:如黄铁矿(FeS₂)、方铅矿(PbS)等。

2、氧化物和氢氧化物矿物:如磁铁矿(Fe₃O₄)、赤铁矿(Fe₂O₃)、褐铁矿(FeO(OH)·nH₂O)等。

3、卤化物矿物:如石盐(NaCl)、萤石(CaF₂)等。

4、碳酸盐矿物:如方解石(CaCO₃)、白云石CaMg(CO₃)₂等。

5、硫酸盐矿物:如石膏(CaSO₄·2H₂O)、重晶石(BaSO₄)等。

二、矿物的物理性质1、颜色矿物的颜色多种多样,有的是自色,即由矿物本身的化学成分和内部结构所决定的颜色,如孔雀石的绿色;有的是他色,是由外来杂质、气液包裹体等引起的颜色;还有的是假色,是由物理光学效应导致的颜色,如晕色、锖色等。

2、条痕条痕是矿物在白色无釉瓷板上划擦时留下的粉末的颜色。

条痕对于某些矿物的鉴定具有重要意义,因为它可以消除假色和减弱他色的干扰。

3、光泽光泽是矿物表面对光线的反射能力。

常见的光泽类型有金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽等。

此外,还有一些特殊的光泽,如油脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽等。

4、透明度透明度指矿物允许光线透过的程度。

可分为透明、半透明和不透明三种。

透明度与矿物的厚度也有关系,薄的矿物片可能比厚的更透明。

5、硬度硬度是矿物抵抗外力刻划、压入或研磨的能力。

常用的摩氏硬度计将硬度分为 10 级,从 1 级(滑石)到 10 级(金刚石)。

在野外鉴定时,可以用指甲(约 25 级)、小刀(约 55 级)等作为简易标准来比较矿物的硬度。

6、解理解理是矿物晶体在外力作用下沿一定方向破裂并产生光滑平面的性质。

成因矿物学

成因矿物学
体系中的组分及物化条件决定着矿物的共生组 合。因此,矿物共生组合是反映其形成条件的重要 标志,是成因矿物学研究的一个方面。 一.岩浆作用中的矿物共生组合
1.深成岩和岩浆矿床的矿物共生组合 2.伟晶岩和伟晶矿床的矿物共生组合 例:花岗伟晶岩,云母、绿柱石
正长伟晶岩,稀土、稀有元素矿物
岩浆岩及岩浆矿床的矿物共生组合
方解石 + 透闪石 + 透辉石 + 钙铝榴石 + 绿帘石 + 斜长石(石 灰 岩、中压)
方解石 + 普通角闪石 + 单斜辉石 + 斜长石 ± 绿帘石(石灰岩、 低压)
变质相 特征矿物
典型矿物组合
夕线石
夕线石 + 铁铝榴石 + 黑云母 + 钾长石 + 石英 ± 斜长石(泥质 岩、中压)

夕线石 + 堇青石 + 黑云母 + 钾长石 + 石英 ± 斜长石(泥质岩、
低温热液,Sb、Hg、As,辉锑矿、辰砂、 雄黄、雌黄
化学沉积作用的矿物共生组合
原生岩石的化学风化产物,在水体系中沉 积和成岩过程中的“化学分异”,其化学成分 中的Al、Si、Fe、Mn、P、Ca、Na、K、Mg、 等主要化学元素,在迁移过程中发生分离,并 在水体低部的不同地点分别沉积。这与水动力 学环境、生物作用和化学作用(pH、Eh、胶体 吸附等)相关。
二.晶体化学式的内涵(书写方法)
①阳离子写在化学式的开始,在复盐中阳离子 按碱性强弱顺序排列。
②阴离子写在阳离子的后边,络阴离子则用方 括号[ ]括起来。
③附加阴离子写在主要阴离子或络阴离子之后。
④含水化合物的水分子写在最后,并用圆点 “·”相隔,当含水量不定时,用H2O表示。例:蛋 白石 SiO2·nH2O 或 SiO2·aq (aqua含水缩写)

矿物学复习资料

矿物学复习资料

矿物学复习资料矿物学复习资料矿物学是地球科学中非常重要的一门学科,它研究地球上各种矿物的性质、组成、产状和分布等。

掌握矿物学的知识对于地质学、地球化学以及矿产资源的开发和利用都具有重要意义。

在这篇文章中,我们将为大家提供一些矿物学的复习资料,帮助大家更好地理解和掌握这门学科。

1. 矿物的定义和分类矿物是指自然界中具有一定化学成分和结晶形态的无机物质。

根据其化学成分的不同,矿物可以分为无机盐类矿物、氧化物矿物、硅酸盐矿物、硫化物矿物、碳酸盐矿物、硼酸盐矿物等多种类型。

每种类型的矿物都有其独特的性质和特征,通过学习不同类型的矿物,我们可以更好地理解地球的构成和演化过程。

2. 矿物的物理性质矿物的物理性质包括硬度、比重、断口、颜色、光泽、透明度等。

其中,硬度是矿物最重要的物理性质之一,常用莫氏硬度尺来进行测试。

比重是指矿物的密度,可以通过称重和体积测量来确定。

断口是指矿物断裂时的表面形态,可以分为贝壳状、劈开状、粗糙状等。

颜色、光泽和透明度是矿物的外观特征,通过观察这些特征可以初步判断矿物的种类。

3. 矿物的化学性质矿物的化学性质主要包括化学成分、结晶形态和晶体结构等。

不同的矿物具有不同的化学成分,通过化学分析可以确定矿物的组成。

结晶形态是指矿物在结晶过程中所形成的晶体外形,可以通过显微镜观察。

晶体结构是矿物内部原子或离子的排列方式,通过X射线衍射等方法可以确定。

4. 矿物的产状和分布矿物的产状和分布与地质作用密切相关。

矿物可以以矿石的形式存在于岩石中,也可以以矿床的形式存在于地下。

矿床的形成与地球内部的构造、岩浆活动、热液作用等有关。

通过研究矿床的产状和分布,可以找到矿产资源的富集区域,对于矿产资源的勘探和开发具有重要意义。

5. 矿物的应用矿物在人类社会中有着广泛的应用价值。

例如,金、银、铜等贵金属矿物被用于制造首饰和货币;铁、铝、锌等常见金属矿物被用于制造建筑材料和机械设备;石英、长石等硅酸盐矿物被用于制造玻璃和陶瓷;石灰石、大理石等碳酸盐矿物被用于建筑和装饰等。

矿物学复习题及答案

矿物学复习题及答案

矿物学复习题及答案
1. 矿物的定义是什么?
2. 描述矿物的三个基本特性。

3. 矿物的晶体形态有哪些?
4. 解释什么是矿物的光学性质。

5. 矿物的化学成分如何影响其物理性质?
6. 什么是矿物的分类方法?
7. 描述矿物的生成环境及其与矿物类型的关系。

8. 什么是矿物的变质作用?
9. 列举三种常见的硅酸盐矿物,并简述它们的特点。

10. 矿物的鉴定方法有哪些?
答案
1. 矿物是自然界中存在的无机固体物质,具有固定的化学组成和有序的原子排列。

2. 矿物的三个基本特性包括:固定的化学组成、有序的晶体结构、以及特定的物理性质。

3. 矿物的晶体形态包括单晶体、多晶体和非晶体。

4. 矿物的光学性质包括折射率、双折射、色散、光泽和透明度等。

5. 矿物的化学成分决定了其晶体结构,进而影响其硬度、颜色、密度等物理性质。

6. 矿物的分类方法主要有化学分类法、晶体结构分类法和物理性质分类法。

7. 矿物的生成环境包括岩浆岩、沉积岩和变质岩,不同的生成环境会导致不同的矿物类型。

8. 变质作用是指原有的岩石在高温、高压或化学作用下发生物理和化学变化,形成新的矿物。

9. 常见的硅酸盐矿物有石英、长石和云母。

石英硬度高,透明或半透明;长石是地壳中含量最多的矿物之一,具有多种变种;云母具有良好的电绝缘性和耐热性。

10. 矿物的鉴定方法包括肉眼观察、显微镜观察、X射线衍射分析、化学分析等。

希望这些复习题和答案能够帮助你更好地理解和掌握矿物学的基础知识。

如果你对矿物学有更深入的问题或需要进一步的解释,请随时提问。

成因矿物学-1

成因矿物学-1

二.标型矿物
标型矿物是指在特定的形成条件下形 成的矿物。这种矿物可以作为一定温度、 压力、介质条件的标志。以往人们通常把 标型矿物理解为只生成于成岩成矿作用, 即只能有一种成因产状。标型矿物的这一 内涵主要强调矿物的单成因性。
例如:斯石英,它只产生于陨石冲击 坑中,是高压冲击变质成因的标志矿物。
但是,随着科学技术的发展,人们对自然界认识 的逐步深入,矿物新的成因不断被发现,使标型矿物 从单成因的指示矿物逐步趋向于标志一定的物理化学 环境的变化趋势,促进了矿物标型学说的发展。
陈光远教授(1981)强调,矿物标型特 征是矿物的成因特征和成因信息在矿物产状、 形态、成分、结构和性质上的全面反映。随 后,他(1987)归纳和总结了矿物标型的普 遍性、特殊性、变化性、相应性、继承性和 分带性等规律。
由此,我们可以这样理解标型:标型是 一种地质成因信息的标志,是一种矿物及其 共生组合和组构对其形成环境的表征。这种 表征可以通过标型矿物、标型组合、标型组 构以及矿物的标型特征去实现。
包裹体反馈的成矿流体物理化学条件是:蓝辉铜矿主要形成于 300~200℃,金矿形成于100℃,成矿流体在硫砷铜矿-蓝辉铜矿-黄 铜矿阶段盐度为8.4~5.3wb%NaCl,蓝辉铜矿-辉铜矿-铜蓝阶段 7.6~3.3wb%NaCl,金-黄铁矿-铜蓝(少量)阶段3.9~0.1 wb% NaCl;成矿压力蓝辉铜矿-辉铜矿-铜蓝阶段为50~37.5Mpa,金-黄 铁矿-铜蓝(少量)阶段为40~28Mpa;成矿酸碱度,铜矿形成时流体 pH=5.47~4.18,金成矿流体pH=4.18~3.64;成矿氧化还原电位 Eh值为-0.975~-0.875~-0.82,铜、金成矿时其Eh值变化不大。在 成矿早期(铜矿形成期),成矿流体属于KCl—NaCl—H2O—H2S 和NaCl—H2O—SO42-与CO2—NaCl—H2O共存的地球化学体系,在 晚期(金矿形成期)则为CO2—NaCl—H2O与NaCl—H2O—SO42-体 系;成矿流体的稳定同位素δD=-48~-78‰,δ18O=+4.8~ 0.3‰~-0.9‰,δ34S=+5.1‰~0.0‰~-5.85‰,成矿体系的 δ34S≈0‰。表明成矿流体是在温度为350°左右、水/岩值为0.3~ 0.1的条件下,由大气水与火山-侵入岩浆岩相互作用形成的,硫的 来源以幔源为主。

矿物学复习资料

矿物学复习资料

十一章矿物:是由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的基本组成单位。

矿物的特点:a.矿物系地球、月球及其他天体中天然形成的产物。

人造矿物或合成矿物:在实验室或工厂里用人工方法制造出来的、与相应的天然矿物具有相同或相似的成分、结构及性质的产物。

b.矿物具有一定的成分、结构、形态和性质,藉此可鉴别矿物种。

但是,由于形成环境的复杂性,矿物的这些特征可在一定范围内变化,故这些特征常可作为反映矿物成因的标志。

c.任何一种矿物均只是在一定的物理化学条件下相对稳定,得以保存。

当外界条件改变至超出矿物的稳定范围时,矿物即会变成在新的条件下稳定的其他矿物。

d.矿物的集合体即组成岩石或矿石。

矿物学:1)当前,矿物学通常以天然结晶质无机物为主要研究对象,液体和气体均不在现代矿物之列。

2)准矿物:极少数天然形成的、具有一定的化学成分的非晶态的单质或化合物,如蛋白石和水锆石等。

3)经过漫长的地质时代,准矿物有自发地向结晶态的矿物转变的必然趋势矿物学:是一门研究地球及其他天体的物质组成及演化规律的地质基础学科。

是研究矿物(包括准矿物)的成分、结构、形态、性质、成因、产状、用途及其相互间的内在联系,以及矿物的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学。

它为地质学的其他分支学科及材料科学等应用科学在理论上和应用上提供了必要的基础和依据。

矿物学的应用:①应用于地质找矿;②研究作为矿产资源的矿物本身的开发和应用。

十二章矿物的化学成分的研究意义:①矿物的化学成分是区别不同矿物的重要依据;②矿物化学成分的变化特点常作为反映矿物形成条件的标志;③矿物化学成分是人类利用矿物资源的一个重要方面。

克拉克值:各种化学元素在地壳中的平均含量(即元素在地壳中的丰度)之百分数表示:①质量百分数——质量克拉克值②原子百分数——原子克拉克值地壳中化学元素的分布特征1)元素分布的极不均匀性丰度最大者:O ——46.6% 丰度最小者:Rn ——7×10-16 %2)地壳的主要化学组成为O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、H、Ti等十种。

地质-矿物学复习纲要及详细答案

地质-矿物学复习纲要及详细答案

矿物学复习纲要以矿物为中心内容通过学习了解矿物大类(类、亚类、族)的共性、系统学习掌握矿物种的个性(外观鉴定特征)及其与晶体化学性质的关系、有关的概念与矿物的成因、分类、用途等,达到了解矿物、认识矿物,进而鉴定矿物、开发应用矿物的目的。

⏹矿物:自然作用中形成的天然固态单质和化合物,它具有一定的化学成分和内部结构,因而具有一定的化学性质和物理性质,在一定的物理化学条件下稳定,是固体地球和地外天体中岩石和矿石的基本组成单位。

⏹准矿物:具有一定化学成分的天然固态非晶体质。

1、矿物变化的方式?P308A、化学成分变化(热液蚀变、化学风化、脱水、水化)1)热液蚀变与化学风化是交代作用的主要形式,交代作用一般从原矿物的边缘或沿裂隙开始,当交代作用强烈时,原矿物可以全部被新矿物替代。

有时新矿物集合体仍保留着原矿物的外形,称为假象2)脱水作用:含水矿物因失去结晶水而变成另一种矿物的作用3)水化作用:无水矿物因水的加入而变为含结晶水矿物的作用B、晶体结构变化(同质多象转变、非晶化与晶化)1)同质多象转变:在矿物所处体系只与环境有足够的能量交换而无物质交换时,矿物的晶体结构将发生变化而化学成分保持不变(结构、物理性质变化,原晶形被继承下来,称副象)2)非晶化与晶化:含放射性元素铀或钍的矿物由于受到放射性蜕变能量的影响,结构由晶质向非晶质转变,这种作用为非晶化作用或蜕晶作用;一些非晶质准矿物在漫长的地质历史中,会逐渐变为结晶质,这种作用成为晶化或者脱玻化。

C、晶体形态、粒度等变化矿物形成后,受后来温度、压力、溶液或熔浆的作用,可以发生次生长大而由细变粗,发生韧性形变而呈眼球状、拉丝状或细晶状。

2、矿物的生成顺序和矿物世代?其研究意义如何?判断矿物生成顺序的依据?P307世代:在一定的空间中、如果同一种矿物先后多次形成,他们的先后关系称为矿物的世代。

形成顺序:一定地质体中的各种矿物可以是同时形成的,也可以在不同时间段形成,这种矿形成时间上的先后关系,称为矿物的形成顺序。

成因矿物学共54页文档

成因矿物学共54页文档


29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇

30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢!
54
成因矿物学

26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗兰

28、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。——孔子
16、人民应该为法律而战斗,就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ,并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ,而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令,就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律,其真实含 义是财 富。— —爱献 生
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

成因矿物学复习资料一、名词解释(阐述下列概念,要求举例说明,5*8=40分))1、成因矿物学:是研究矿物及矿物共生组合的形成(发生、成长)、演化(存在、变化)的过程和条件,以及反映该过程和条件的标志和信息的矿物学特征的一门基础地质科学。

最终与其他地质学科相结合,从阐明矿物的形成、演化机理入手,解决基础地质研究及找矿勘探中的理论和实际问题。

例如锡石的形态及物性特征在一定程度上可以揭示其形成时的地质环境、地球化学背景、物理化学条件等信息。

伟晶岩型:{111}为主,Nb、Ta含量高,黑色;热液型:{110}+{111}为主,含Nb、Ta,W、Zr含量高,褐色;接触交代型:{110}为主,不含Nb、Ta,富含Ag、Cu、Pb及Zn,褐色;2、矿物标型:矿物标型是一种地质成因信息的标志,是一种矿物及其共生组合和组构对其形成环境的表征。

这种表征可以通过标型矿物、标型组合、标型组构以及矿物的标型特征去实现。

即根据矿物及矿物组合的形态、成分、性质、成因产状等特征及其彼此间的内在联系、对介质的依赖关系等信息,寻找反映介质状态和条件的宏观标志(形态、物性及组构等)和微观标志(成分、同位素特征、晶胞参数、有序—无序结构、类质同像、同质多像、多型等),即矿物的标型性。

例如锆石在不同的岩石组合中具有不同的晶体形态,利用锆石的晶体形态判断其形成环境的过程就是矿物标型。

A.碱性火山岩,或偏碱性花岗岩,锆石为粒状;B.正常花岗岩,锆石为短柱状;C.中-基性火山岩,锆石为长柱状。

3、标型矿物:在特定的条件下形成的矿物,这种矿物可作为一定形成条件的标志。

例如:斯石英只产生于陨石冲击坑中,是高压冲击变质成因的标志矿物。

4、封闭体系和开放体系:将由地质作用形成的岩石或矿石等视为热力学体系。

严格讲,自然地质作用多为开放体系。

为了研究问题方便,人们一般将岩浆岩、角岩及狭义的区域变质岩视为近封闭体系,而把接触交代岩、混合岩,以及各种外生成岩作用形成的岩石视为开放体系。

封闭体系特征:①物质不变,但其浓度、体积可以发生变化的体系;②该体系与外界环境只有能量交换,而无物质交换。

自然界中的封闭体系多为近似的封闭体系。

开放体系特征:在一定条件下可以交换物质的体系,既有能量交换,又有物质交换。

5、矿物共生组合:同一成因、同一成矿期(或成矿阶段)所形成的不同矿物共存于同一空间。

即:同时形成或从同一来源的成矿溶液中依次析出的矿物构成矿物的共生组合。

体系中的组分及物理化学条件决定着矿物的共生组合。

因此,矿物共生组合是反映其形成条件的重要标志,是成因矿物学研究的一个重要方面。

例如在不同的温度环境下有不同的元素、矿物组合。

高温热液作用(矿床):W、Sn、Bi、Mo,黑钨矿、锡石、辉铋矿、辉钼矿;中温热液作用(矿床):Cu、Pb、Zn,黄铜矿、黄铁矿、方铅矿、闪锌矿;低温热液作用(矿床):Sb、Hg、As,辉锑矿、辰砂、雄黄、雌黄。

6、矿物共生分析:应用热力学方法,研究岩石和矿床的形成条件,共生矿物的析出途径,彼此替代关系的顺序。

如:超基性岩——橄榄石、斜方辉石、普通角闪石、基性斜长石、铬石榴石、铬铁矿、次生蛇纹石等,不会出现石英。

7、矿物相律:p ≤c,它表示在一定的P—T范围内,同时稳定存在的矿物相的最大数目(p),小于或等于组成该岩石的独立组分的数目(c)。

意义:①在一定的P-T范围内,同时稳定存在的矿物相的最大数目(p) 等于组成该岩石的独立组分的数目(c) ,即n个组分组成的体系中,共存矿物不会超过n种;②确定矿物组合的规律;③只适用于封闭体系。

例如:由SiO2+Al2O3构成的2元体系,在任意T和P条件下,达到平衡时,则共存矿物数量应为2(或≤2)。

蓝晶石、红柱石、夕线石、刚玉和石英中都存在以上两种组分,但在平衡条件下,不可能有两个以上的矿物稳定存在。

8、矿物地质温压计:矿物在形成过程中或形成后,对外部温压变化都有敏锐的反应,温度、压力变化的信息包含在矿物的成分、结构、形态、物性及包裹体中。

利用矿物各种标型来判断地质体形成的具体温度和压力,称矿物温压计。

例如石英中Si可被少量的Al替代,代换的数量随着温度增高而增加。

有如温度愈高,黑云母中Sc的含量愈低,可以用来确定变质相的温度。

二、回答下列问题(60分,每题10分)1、阐述成因矿物学的主要研究内容及研究方法。

成因矿物学的主要研究内容:研究矿物及其共生组合的起源、发生、发展和变化的条件及过程;研究矿物及其共生组合在时间和空间上的分布和演化规律;研究不同物理化学条件下矿物的成分、结构、形态、物性等标型特征;成因矿物学的模拟研究。

成因矿物学的研究方法:①野外观测:矿物成因产状、矿物组合特征(共生、伴生、宏观分布特征、生成顺序、结构构造特点等)②室内测试方法:宏观(形态、光学性质等)特点、微观特点(成分、含量、结构等)③实验矿物学方法:将天然矿物与人工模拟矿物相比较,对矿物平衡进行实验研究后对自然过程进行模拟,以解决矿物形成作用的机理和得出矿物共生组合的规律。

2、矿物有哪些主要的结构标型:(1)晶胞参数标型:由于矿物广泛的类质同相替代,以及矿物形成时的物理化学环境变化,导致其晶胞参数有着微小的差异,这种差异可以作为成因标志。

例如在区域变质岩中,石英的晶胞参数随着变质程度的降低而趋于增大。

(2)离子占位标型:矿物中的离子占位与矿物形成时的物理化学条件关系密切,同种离子可以分布于矿物中的不同位置,由于其所处的配位位置热力学效应不同,因而能有效地反映成岩成矿条件。

例如黑云母是区域变质岩石中的常见矿物。

在黑云母中Al有两种占位,一是配位数为4的四面体,一是配位数为6的八面体。

Al在黑云母中的占位情况与变质温度有关。

(3)同质多象变体标型:在一定的外界条件下,矿物同质多象变体可以发生相互转变,这种转变有时是可逆的,有时是不可逆的,并严格地受温度、压力等条件地制约。

例如Al2O3有两个变体,即γ-Al2O3和α-Al2O3,其转变关系如下:在1200℃下γ-Al2O3可以转变为α-Al2O3。

α-Al2O3即刚玉,γ-Al2O3又称人造氧化铝。

由于γ-Al2O3转变为α-Al2O3,伴随有13%的体积收缩,而且是单变性的变化。

(4)多型标型:矿物多型性是一维的特殊的同质多象。

温度、压力及过饱和度等环境因素对矿物多型的形成有一定的控制作用。

例如周国华(1984)对秦岭某辉钼矿床中辉钼矿多型的结果表明,辉钼矿的2H1多型结晶的最高温度为519℃(爆裂法包体测温);而2H1+混合型辉钼矿结晶的最低温度为260℃度。

它们主要结晶温度在420~280℃之间。

(5)有序—无序结构:在晶体结构中,质点占位的有序和无序状态与形成环境密切相关。

它是结晶温度和结晶速度的函数。

矿物的有序结构能量相对较低,较稳定;而无序结构能量较高,属于不稳定状态。

在一定条件下,有序—无序结构可以相互转化。

通常温度升高,晶体结构可以从有序向无序转变;温度缓慢下降,则有利于无序结构的有序转化。

例如长石结构特征可以阐述花岗岩杂岩体的演化特点。

刘万等(1983)的研究表明,辽宁北部的太古宙花岗杂岩,从北向南由紫苏花岗岩(零星出露)→奥长花岗岩(分布在辽北广大地区)→钾质花岗岩,碱性长石(钠长石)的三斜度Δ和有序度S波动性逐渐减小,斜长石的An%也逐渐减小。

说明岩浆活动从北向南酸性程度逐渐变大,结晶分异程度由北向南愈趋完善。

3、简述5种矿物成分的分析测试方法及其特点。

(1)经典化学成分分析:化学分析方法是以化学反应定律为基础,对样品的化学组成进行定性的和定量的系统分析,常称“湿法分析”。

它包括重量法、容量法和比色法。

前两者是经典的分析方法,检测下限较高,只适用于常量组分的测定;比色法由于应用了分离、富集技术及高灵敏显色液,可用于部分微量元素的测定。

特点:该方法分析灵敏度不很高,但准确度高。

样品用量较多,分析周期长。

不适合用于稀土元素的分析。

(2)原子发射光谱分析(AES):原理:将试样在电弧、火花、等离子体等激发光源的作用下转变为气态原子,并使气态原子的外层电子从基态激发至高能级。

当从较高能级跃迁回基态或其他较低的能级时,原子将发射出特征谱线(在近紫外和可见光波长范围内),然后经分光装置分离成线光谱,并用照相或光电方法记录下来,即得光谱图。

根据各种元素具有的特征线光谱及谱线的强度进行定性与定量分析的方法称为原子发射光谱法。

特点:该方法分析灵敏度高,但准确度较差,尤其是对常量元素分析的准确度差。

(3)电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP):原理:电感耦合等离子质谱仪(Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry)是一种新型的元素和同位素分析技术,用高速电子来撞击气态分子,将电离后的正离子加速导入质量分析器,然后按质荷比的大小顺序进行收集和记录,得到质谱图,根据质谱峰的位置进行定性和结构分析,根据峰的强度进行定量分析。

特点:质谱法是唯一可以确定分子质量的方法。

具有灵敏度高(检出限可达10-14 g) 、最宽的动态线性范围(可达9个量级)、样品用量少(通常只需微克级样品)、谱干扰少、精密度高、分析速度快(一般1~5min)、多元素同时分析(Li~U的70多种元素同时测定)以及精确的同位素分析等特点。

质谱仪种类很多,应用范围广,可进行同位素分析,也可进行化学分析,可进行无机成分、有机结构分析(被分析对象可以为气体、液体、固体等)。

(4)原子吸收光谱(AAS):原理:该法是依椐处于气态的被测元素基态原子对该元素的原子共振辐射有强烈的吸收作用而建立的。

在温度吸收光程,进样方式等实验条件固定时,样品产生的待测元素相基态原子对作为锐线光源的该元素的空心阴极灯所辐射的单色光产生吸收,其吸光度(A)与样品中该元素的浓度(C)成正比。

即A=KC 式中,K为常数。

据此,通过测量标准溶液及未知溶液的吸光度,又巳知标准溶液浓度,可作标准曲线,求得未知溶液中待测元素浓度。

特点:该法具有检出限低、准确度高、选择性好(即干扰少)、分析速度快等优点。

可达到10-6或10-9数量级,也可以进行常量分析。

适宜于测定沸点低、易原子化的金属元素。

但是,每次分析只能测定一种元素。

(5)X射线荧光光谱(XRF):X射线荧光光谱法根据分析样品被激发源激发发出的特征X射线判定物质成分。

其分析方法是具有一定能量分辨率的X射线探测器同时探测样品所发出的各种能量特征X射线。

探测器输出信号幅度与接收到的X射线能量成正比。

利用能谱仪分析探测器输出信号的能量大小及强度,对样品进行定量,定性分析。

特点:测试过程中不损坏样品,也不改变样品的性质;可测试固体(块状)、粉末、薄膜、泥浆、液体等各种形态的样品;灵敏度高,可测量含量从10-6至100%的元素;自动快速对大批量样品进行定量分析和无标样分析。

相关文档
最新文档