M05.矿物成因

区域变质作用形成矿物特点
分类
低级区域变质作用：一般为白 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； 中级区域变质作用：有角闪石、 斜长石、石英、石榴子石、透 辉石、绿帘石、云母等； 高级区域变质作用：生成不含 OH、在高温高压下稳定的矿 物，如正长石、斜长石、堇青 石、矽线石、辉石、橄榄石、 刚玉和尖晶石等
4．晶形的变化
矿物形成之后，受后来的溶液的 溶蚀，晶体几何凸多面体的角顶、晶 棱变圆滑，逐渐向球状晶形过渡，形 成凸晶。
本章重点内容
地质作用的基本类型 共生、伴生与世代的概念 标型矿物（典型例子）与矿物标 型特征（典型例子） 包裹体的类型和意义 矿物变化的类型，假像、副像的 概念
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矿物的自形程度
§2 矿物形成的影响因素
矿物形成的条件: 1. 温度 2. 压力 3. 组份浓度 4. 介质酸碱度(pH值) 5. 氧化还原电位(Eh值)
不同的地质作用影响因素各不相同
岩浆和热液作用 温度和组分浓度 区域变质作用 温度和压力 外生作用 pH值和Eh值
§3 矿物的时空关系
一、矿物的生成顺序和矿物世代 1．矿物的生成顺序 地质上矿物生成顺序的标志 ：
特点：
1）普遍存在 于矿物中，数量相 当多； 2）形状各异， 成分复杂，可以是 气态、液态或固态； 3）大小不一， 气液包裹体大多＜ 10m。
二、类型
1．原生包裹体 （ P ） 2．次生包裹体 （ S ） 3．假次生包裹体（ PS ）
§6
矿物的变化
1．化学成分的变化 1）交代作用 2）水化作用 3）脱水作用
特点
与原岩的成分和变质程 度 向生成不含OH的方向发 展 向体积小、比重大的矿 物转化 定向压力下，柱状和片 状矿物呈定向排列，使 岩石具有片理和片麻理 构造
接触变质作用形成矿物特点
由于围岩的化学成分及变质条件的不同，将产 生不同的变质矿物。以泥质岩为例，泥质岩在热变 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、 石榴子石、白云母； 高级变质（高温）下，生成矽线石、正长石、 刚玉、石墨等
二、外生作用
外生作用：在地表或近地表较
低的温度和压力下，由于太阳能、水、 大气和生物等因素的参与而形成矿 物的各种地质作用。 一般包括风化作用、搬运作用、 沉积作用、成岩作用等。
风化作用示意图
金刚石砂矿床示意图
三、变质作用
变质作用：在地表以下较深部位，
已形成的岩石，由于地壳构造变动、岩 浆活动及地热流变化的影响，其所处的 地质及物理化学条件发生改变，致使岩 石在基本保持固态的情况下发生成分、 结构上的变化，而生成一系列变质矿物， 形成新的岩石的作用。
二、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。
矿物标型矿物标型包括：
形态标型 物理性质标型 化学标型 结构标型
闪锌矿的标型特征
高温热液
杂质成分 a0 颜色
Fe、Mn含量高， 含In、Se、Sn 0.545nm（含Fe26.2%） 棕褐～铁黑色
中低温热液
假像 ：
假像
交代强烈时，原矿物可全部为 新形成的矿物所替代，但仍保持原矿 物的晶形。
2．晶体结构的变化
1）重建式相变
2）移位式相变
3）有序
—无序相变
副像 ：
副像
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。
3．非晶化与晶化 非晶化： 含U、Th等放射性元素的晶质矿 物，在放射性元素蜕变时放出的射 线的作用下，其晶格遭受破坏，转变 为非晶质矿物。 晶化： 随着时间的推移，一些非晶质矿 物会逐渐变为结晶质矿物。
含Fe少， 含Ga、Ge、Cd、Tl 0.540nm（纯ZnS） 无色、白色～黄色
条痕
黄褐～褐色
半金属光泽
无色、白色～黄白色
金刚 光泽 ， 断面 树脂光泽
光泽
透明度 硬度
半透明～不透明
4
透明～半透明
3.5
比重
Fra Baidu bibliotek
黑褐色者 4. 03（含Fe10%）； 无色透明的纯ZnS 4.10 铁黑色者 3.90
各种标型特征的闪锌矿
标志
矿物的空间位置关系 ② 矿物的自形程度 ③ 矿物的交代关系
①
2．矿物世代矿物世代
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。
二、矿物的共生和伴生
1．矿物的共生
同一成因、同一成矿期（或成 矿阶段 ） 所形成的不同矿物共存 于同一空间的现象。
共生矿物共生矿物：彼此共生的矿物。 可能是同时 形成 ， 或是从同一来源的 成矿溶液中依次析出的。 矿物的共生组合：各共生矿物构 成的组合。
只在某种特定的地质作用中形成 和稳定的矿物和特征性矿物组合。
斯石英——极高压冲击变质 多硅白云母——低温高压变质带 辰砂、辉锑矿——低温热液作用 镁橄榄石+金云母+铬镁铝榴石+铬透 辉石+顽火灰石+钛铁矿+尖晶石+金红 石——含金刚石金伯利岩 标型矿物或标型矿物共生组合强 调矿物或矿物组合的单成因性，其本 身即是成因上的标志。
矿物地质温度计（GT）、地质压力 计（GB）和 地质温压计（GTB）： 利用矿物学特征定量或半定量地 测量矿物平衡温度和压力的地质数学 模型。
§5 矿物中的包裹体
一、概念
矿物中的包裹体： 矿物生长过程中或形成之中被捕 获包裹于矿物晶体缺陷（如晶格空位、 位错、空洞和裂隙等）中的，至今尚完 好封存在主矿物中并与主矿物有着相界 线的那一部分物质。
Chap. 15
矿物的成因
成因矿物学研究的基本思想
矿物 性质
形成 环境
讲课提纲
形成矿物的地质作用 矿物形成的影响因素 矿物的时空关系 矿物的标型性 矿物中的包裹体 矿物的变化
§1 形成矿物的地质作用
地质作用 外生 内生作用 作用 伟 热 接 火 风 沉 晶 液 触 山 化 积 作 作 交 作 作 作 用 用 代 用 用 用
岩浆作用和变质作用非常强调这两个概念
2．矿物的伴生
不同成因或不同成矿阶段的各 种矿物共同出现在同一空间范围内 的现象。
§4 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）标型矿物和标型矿物共生组合 （2）矿物标型特征
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
超基性岩主要形成铬、铂或金刚石矿床； 基性岩主要形成铜镍硫化物矿床
主要矿物有长石、石英、云母、锂辉石、 锆石、铌钽铁矿、褐钇铌矿、磷铈镧矿等； 绿柱石、电气石、黄玉、水晶等
黑钨矿、辉钼矿、辉铋矿、磁黄铁矿、毒 砂；石英、云母、黄玉、电气石、绿柱石 黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、自然 金等；石英、方解石、白云石、菱镁矿、 重晶石等 雄黄、雌黄、辉锑矿、辰砂、自然银等； 石英、方解石、蛋白石、重晶石等
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矿物的交代关系
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矿物世代
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共生矿物
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矿物标型
T (℃)
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假次生包裹体
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假像
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有序化趋势
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副像
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移 位 式 相 变
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变质 作用 接 区 触 域 变 变 质 质
岩 浆 作 用
一、内生作用
内生作用：主要由地球内部热能
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 热液作用等各种复杂的过程。
各种内生作用示意图
内生作用形成主要矿物种类
内生作用 温度/℃ 岩浆作用 >700 伟晶作用 400-700 热 高温 300-500 液 中温 200-300 作 用 低温 50-200 矿床类型